SCHEMA FROID 1) Introduction : Une installation électrique peut être représentée de façon très simplifiée par un schéma facilitant l'étude de sa constitution et la compréhension du fonctionnement, en particulier lors du dépannage. Le spécialiste EMF doit être capable de lire et de comprendre un schéma électrique, d'identifier les composants, de rechercher les caractéristiques d'un composant à changer. Il existe plusieurs sortes de schéma électrique dont les trois types principaux sont: - le schéma architectural. - le schéma de réalisation ou d'implantation. - le schéma développé. a) Le schéma architectural est exécuté sur un plan architecte. Il indique sommairement l'emplacement, le genre et la puissance des appareils d'utilisation et de commande. b) Le schéma de réalisation ou d'implantation guide l'exécution, la vérification ou le dépannage de l'installation. Il est établi d'après la disposition des canalisations, la nature et le mode de pose. Chaque conducteur est représenté par un trait. c) Le schéma développé assure la connaissance de l'installation et la compréhension de son fonctionnement, mais ne tient pas compte de la disposition réelle du matériel. Les symboles des différents éléments sont séparés et disposés de manière à ce que le tracé de chaque circuit puisse être facilement suivi. Chaque conducteur est représenté par un trait. De ces trois types de schémas, seul le schéma développé nous intéresse particulièrement. Le schéma développé se compose lui même de deux parties: - Le circuit de puissance qui est la représentation graphique de l'alimentation et du raccordement des récepteurs en triphasé, (ou en monophasé, si leur ampérage est important). - Le circuit de commande qui est la représentation graphique d'une installation électrique en monophasé, (on y retrouvera les protections, les appareils de commande et les récepteurs monophasés de faible ampérage). 2) Lecture de schéma : Pour apprendre à lire, il faut connaître l'alphabet, en schéma c'est le même principe. L'alphabet sera pour vous l'ensemble des symboles employés en schéma électrique. Il permettra aux techniciens d'employer un langage commun pour étudier, réaliser et utiliser un schéma électrique; ces symboles sont normalisés et réunis dans des normes homologuées par tous les pays (européens notamment). Les schémas développés du circuit de commande peuvent être représentés entre deux traits verticaux ou deux traits horizontaux. Cette dernière représentation étant maintenant couramment utilisée dans l'industrie nous l'adopterons pour la réalisation de nos schémas. 21) Principe de réalisation : Les deux traits horizontaux figurant l'alimentation, le schéma de commande est développé entre ces deux lignes. Les circuits de commande et de signalisation, les symboles des organes de commande des
contacteurs, des relais et autres appareils commandés électriquement, sont disposés les uns à la suite des autres, autant que possible dans l'ordre correspondant à leur alimentation lors d'un fonctionnement normal. Les bobines des contacteurs et les récepteurs divers (lampes, avertisseurs, horloges) sont reliés directement au conducteur inférieur (le trait inférieur symbolisant généralement le neutre). Les autres organes, contacts auxiliaires, appareils extérieurs de commande (boutons, interrupteurs, fin de course), les organes de protection, ainsi que les bornes de raccordement sont représentés au-dessus de l'organe commandé. Pour améliorer la clarté du schéma des circuits, les lettres et les chiffres constituants les repères d'identification précisant la nature de l'appareil sont inscrits à gauche tandis que le marquage de ses bornes est indiqué à droite. - Les schémas électriques sont toujours représentés hors tension c'est à dire au repos. - Le déplacement des contacts s'effectue toujours de gauche à droite et de bas en haut. - Chaque matériel a son symbole mais quelques fois le symbole d'un matériel sera composé par plusieurs éléments (symbole de base plus commande mécanique ou électrique). Exemple: un simple contact à fermeture peut devenir un bouton poussoir en y ajoutant une commande mécanique 3) Représentation du schéma des circuits sous forme développe : Ce schéma explicatif est destiné à faire comprendre en détail le fonctionnement de l'équipement. Il doit également permettre le câblage et aider lors d'un dépannage éventuel. Les divers organes constituant un appareil (bobine, pôle, contact auxiliaire, etc...) ne sont pas représentés, sur le schéma, à proximité les uns des autres tels qu'ils sont dans l'appareil, mais séparés et placés selon une disposition qui facilite la compréhension du fonctionnement. Les circuits de puissance et ceux de commande et de signalisation sont, généralement, représentés sur deux parties distinctes du schéma. 4) Exemple d'un schéma développé: Alimentation d'un moteur triphasé : Commande extérieure à impulsion par bouton poussoir (S1)
Circuit de commande Circuit depuissance
5) Remarques concernant l'ensemble des schémas : 51) La méthode utilisée, sur tous les schémas, pour le repérage des bornes des contacts et des différents récepteurs (bobines, voyants, ect...) est la suivante : - Tous les récepteurs des circuits de commande et d'automaticité (bobines, voyants, ect...) portent les repères qui sont portés sur l'appareil lui-même. Ex : bobine de contacteur et de relais: A1 / A2 voyants lumineux: X1 / X2 - Le repérage des contacts se fait également avec les repères portés sur les appareils. Les bornes des contacts des circuits auxiliaires sont repérés par des nombres à deux chiffres. Le chiffre des unités indique la fonction du contact auxiliaire. - 1 et 2: contacts à ouverture (de repos), - 3 et 4: contacts à fermeture (de travail), - 5 et 6: contacts à ouverture à fonctionnement spécial tel que temporisé, de protection, ect... - 7 et 8 : contacts à fermeture à fonctionnement spécial tel que temporisé,de protection, ect... Le chiffre des dizaines indique le numéro d'ordre de chaque contact de l'appareil. Tous les appareils qui entrent dans la composition d'un schéma sont identifiés par une ou deux lettres suivies d'un nombre et choisies en fonction de la nature de l'appareil. ex : La lettre B désigne tous les appareils tels que pressostats thermostats ect... Il existe des tableaux donnant le classement par lettre repère pour chaque sorte de matériel.
52) Tous les thermostats et les pressostats utilisés sont représentés "ouverts" si leur fonction est une fonction de régulation et " fermés " si leur fonction est une fonction de sécurité. D'autre part,tous les thermostats et les pressostats utilisés en régulation comme en sécurité fonctionnent avec une fermeture en 2-3 par montée de pression et une fermeture en 2-1 par baisse de pression. 53) Parmi les sectionneurs actuellement sur le marché certains possèdent deux contacts de précoupure, d autres ne possèdent qu un seul contact de précoupure. 54) Protection des moteurs : Tous les moteurs monophasés équipant les évaporateurs sont: - soit auto-protégés par leur impédance pour les petites puissances, - soit protégés par des thermostats internes "ipsothermes". Ces thermostats sont incorporés dans le bobinage des moteurs. Certains schémas étant réalisés avec ce type de matériels il est donc normal qu'aucune protection n'apparaisse sur le schéma du circuit de commande. Sur les groupes hermétiques utilisés en réfrigération il existe plusieurs types de protection: - 1) Protection externe : "Klixon" ( échauffement et surintensités ) "Klixon" Ipsothermes Thermistances - 2) Protection interne : La protection par ipsotherme que l'on trouve sur certains moteurs est bien souvent une protection que le frigoriste n'a pas à raccorder, car elle fait partie intégrante du moteur. C'est d'ailleurs pour cette raison que ce type de protection n apparaît sur aucun schéma. Les autres appareils seront protégés de façon à assurer une priorité "au froid". 6) Régulation des circuits frigorifiques : 61) Thermostats : SYMBOLISATION DES THERMOSTATS ET DES PRESSOSTATS Contact "fermeture" (de travail) La fermeture du contact de travail va mettre "au travail" ou sous tension l'organe de commande ou un récepteur quelconque. ex: thermostat de régulation d'une enceinte réfrigérée, thermostat d'alarme ect... Le contact se ferme par augmentation de température.
Contact "fermeture" (de travail) ex: thermostat de régulation d'une enceinte chauffée, régulation de la température d'un réévaporateur à bain-marie. Le contact se ferme par baisse de température. Contact "ouverture" (de repos) L'ouverture du contact de repos va mettre "au repos" ou hors tension l'organe de commande ou un récepteur quelconque. ex: thermostat de sécurité chaud, thermostat de fin de dégivrage. Le contact s'ouvre par augmentation de température. Contact "ouverture" (de repos) ex: thermostat de sécurité froid, thermostat de cuve de machine à glaçons, thermostat d'évaporateur de machine à glaçons. Le contact s'ouvre par baisse de température.. 62) Pressostats basse pression :
Contact "ouverture" (de repos) ex: pressostat utilisé en sécurité basse pression. Le contact du pressostat s'ouvre par baisse de pression. Contact "ouverture" (de repos) ex: pressostat de fin de dégivrage. Le contact du pressostat s'ouvre par montée de pression. Contact "fermeture" (de travail) ex: pressostat basse pression utilisé en régulation (pump-down). Le contact du pressostat se ferme par montée de pression. Contact "fermeture" (de travail) ex: régulation de la ventilation d'un évaporateur, associée à une régulation thermostatique du groupe. Le contact du pressostat se ferme par baisse de pression. 63) Pressostat haute pression :
Contact "fermeture" (de travail) ex: pressostat haute pression utilisé pour la régulation de la ventilation sur un condenseur à air. Le contact du pressostat se ferme par montée de pression. Contact "ouverture" (de repos) ex: pressostat utilisé en sécurité haute pression. Le contact du pressostat s'ouvre par montée de pression. 64) Combinés haute et basse pression : Le contact HP va s'ouvrir par montée de pression soit, le contact BP va s'ouvrir par baisse de pression la BP. Contact "ouverture" (de repos) ex: combiné pressostatique basse et haute pression utilisé en sécurité. Le contact du combiné va s'ouvrir soit par montée de la HP ou baisse de la BP.
65) Pressotat haute pression à réarmement manuel : Contact "inverseur"o + F" ex: ce type de pressostat à réarmement manuel ne peut bien évidemment avoir qu'une fonction de sécurité Le contact inverseur va basculer et se verrouiller dès que la haute pression va atteindre une valeur anormale. Après recherche du défaut un réarmement manuel permettra de remettre l'appareil en service. Nous pourrons retrouver ce même type de pressostat en BP mais la manoeuvre des contacts se fera pour une baisse de pression.