29.1 : Circuit en Série R-L Transitoire

Dans un circuit en série résistance-inductance (R-L), la fermeture de l'interrupteur au début de la période simule un court-circuit triphasé, une condition de défaut dans laquelle les trois phases d'une machine synchrone non chargée sont court-circuitées. Lorsqu'il n'y a pas d'impédance de défaut et pas de courant initial, la tension initiale est déterminée par l'angle de phase de la tension source.

L'utilisation de la loi de tension de Kirchhoff (KVL) pour analyser ce circuit permet de déterminer le courant de défaut asymétrique total, qui se compose de deux composantes principales. Le courant de défaut AC, également appelé courant de défaut symétrique ou à l'état stable, suit une courbe sinusoïdale. D'autre part, le courant de décalage DC diminue de manière exponentielle au fil du temps, son taux de décroissance étant défini par le rapport entre l'inductance et la résistance. L'amplitude du décalage DC varie en fonction de l'angle de la source, atteignant un pic à un angle de phase spécifique de la source.

Le calcul du courant de défaut asymétrique efficace, y compris le décalage DC maximal, implique l'expression du temps et de la constante associée en termes de cycles et de fréquence. Ce courant asymétrique efficace est obtenu en multipliant le courant de défaut AC efficace par un facteur d'asymétrie. Le facteur d'asymétrie reflète l'influence du courant de décalage DC. Lorsque la constante de temps augmente, le courant efficace diminue, ce qui démontre l'effet du rapport inductance/résistance sur le courant. Des rapports réactance/résistance plus élevés entraînent des valeurs de courant efficace plus élevées.

Cette analyse est essentielle pour comprendre les conditions de défaut dans les circuits électriques et concevoir des systèmes capables de gérer de tels événements. En prenant en compte les différentes composantes du courant de défaut et leur dépendance aux paramètres du circuit, les ingénieurs peuvent mieux prévoir et atténuer les effets des défauts dans les systèmes électriques. Ces connaissances sont essentielles pour garantir la fiabilité et la sécurité des systèmes électriques.