Un protecteur de réseau est un dispositif qui surveille le flux d’énergie électrique entre les systèmes d’alimentation interconnectés, le déconnectant automatiquement si le courant commence à circuler dans le sens inverse. Il s’agit d’un dispositif de protection utilisé dans les réseaux de grille et ponctuels pour empêcher le reflux d’énergie électrique du réseau secondaire. Les relais de protection de réseau se composent de disjoncteurs, de configurations de relais et de mécanismes de boîtier. Ils sont principalement utilisés dans les réseaux de distribution d’électricité souterrains pour fournir de l’électricité de manière fiable dans les zones de charge de population à haute densité. Ces zones peuvent être des sites industriels, de grands bâtiments ou même des parties d’une ville.
Les réseaux de distribution d’énergie secondaires contiennent généralement des grilles entrelacées dont l’alimentation est fournie par un minimum de deux ou plusieurs sources d’alimentation. Il est structuré de cette manière pour permettre au réseau de distribution d’électricité de fonctionner sans interruption même en cas de perte d’une source d’alimentation. Chaque source d’alimentation contient un interrupteur, un bus multiphasé et un transformateur. Le protecteur de réseau connecte le bus d’alimentation multiphasé au réseau et est généralement situé dans des mécanismes de boîtier étanches à la poussière. Les boîtiers sont également étanches à l’humidité en raison de l’emplacement des appareils ; ils sont pour la plupart situés dans les souterrains des grandes agglomérations.
Le mécanisme du boîtier protège le relais et le disjoncteur de l’exposition aux éléments et de la falsification, l’empêchant ainsi d’être endommagé. Le disjoncteur a des contacts qui basculent entre les positions ouverte et fermée. Le relais agit comme le cerveau de l’appareil et surveille les courants de ligne, le transformateur et les tensions du réseau à l’aide de capteurs. L’alimentation traverse le protecteur de réseau lorsque les contacts principaux qu’il contient sont fermés. Si le relais détecte un flux d’alimentation inversé ou une situation de surintensité, il exécute des algorithmes pour déclencher le déclenchement du disjoncteur et déclenche le système.
Même si cela peut sembler le cas, le protecteur de réseau ne protège pas le réseau secondaire mais empêche l’alimentation de s’écouler de celui-ci vers le réseau principal. Il maintient la dépendance et la stabilité du système secondaire. Les relais détectent les défauts du départ primaire et le disjoncteur s’ouvre pour déconnecter le départ primaire du réseau secondaire. Ceci est fait parce que le câble primaire est connecté au réseau secondaire via le transformateur de réseau. Si le courant est autorisé à circuler en sens inverse, il alimente le chargeur primaire par le processus d’induction magnétique.
Il s’agit d’une situation dangereuse car le défaut continuera à être alimenté par l’alimentation fournie par le réseau secondaire. Le relais du protecteur de réseau détecte le courant inverse et déclenche le système pour éviter cela. Si un défaut existe dans le réseau secondaire, le relais ne se déclenche pas et le défaut continuera à être alimenté par le départ primaire. Dans de tels cas, les réseaux s’appuient sur des limiteurs de câbles pour agir comme des fusibles, fondant pour déconnecter le défaut secondaire. Parfois, les câbles peuvent brûler et le défaut est isolé. Cela peut être dangereux car le câble peut ne pas brûler et le réseau secondaire est endommagé en raison d’une surcharge excessive à long terme.
Les relais de commande sont dotés de réenclencheurs qui ferment le disjoncteur après son déclenchement et la correction du défaut. Les protecteurs de réseau antérieurs étaient des systèmes électromécaniques, tandis que les plus modernes sont entièrement électroniques. Les protecteurs de réseau électroniques calculent le flux de puissance ou utilisent des courants et des tensions de séquence pour prendre des décisions de déclenchement. Les relais numériques basés sur des séquences sont même capables de mesurer les flux de puissance et peuvent communiquer ces données à des stations distantes.