PREFACE Ce suppor de cours es une conribuion pour permere à l éudian, du second niveau Mainenance Indusrielle dans les Insius Supérieurs des Eudes Technologiques, d éudier ou d exécuer des insallaions domesiques ou indusrielles en respecan les normes en vigueur. La dernière parie du cours raie la sécurié des insallaions e des personnes. Nous enons à préciser que ce documen a un caracère provisoire e que nous somme heureux de le parfaire en enan compe des remarques des collègues e des uilisaeurs.
Sommaire CHI : GENERALITES SUR LES SCHEMAS ELECTRIQUES... Organisaion d une insallaion élecrique :... 2 Schéma élecrique :... 2. Définiion :... 2.2 Classificaion :... 3 Les normes élecriques :... 2 4 Règles générales pour l éablissemen d un schéma :... 2 CHII : INSTALLATIONS DOMESTIQUES... 6 Inroducion :... 6 2 symboles des équipemens élecriques :... 6 3 Le Schéma d une insallaion élecrique à usage d habiaion :... 6 3. Schéma général de disribuion :... 6 3.2 Les schémas d éclairage :... 7 3.2. Le monage simple allumage :... 7 3.2.2 Le monage double allumage avec inerrupeur bipolaire :... 8 3.2.3 Le monage double allumage avec commuaeur ( 2 direcions + arrê ) :... 9 3.2.4 Le monage d allumage «va e vien» avec deux commuaeurs n 6 :...0 3.2.5 Le monage d allumage avec élérupeur :... 3.2.6 Le monage d allumage avec minuerie :...3 3.2.7 Le monage avec ube fluorescen...5 4 Règles des insallaions domesiques :...6 4. proecion des personnes :...6 4.. uilisaion des couleurs :...6 4..2 Uilisaion des équipemen proégés :...7 4..3 Uilisaion d un DDR :...7 4..4 Uilisaion d un ransformaeur d isolemen :...7 4.2 Proecion conre l incendie :...7 4.3 Répariion :...8 CH III : APPAREILLAGE DE COMMANDE ET DE PROTECTION... 20 Équipemen de répariion :...20. ableau :...20.2 Armoire :...20.3 Coffre :...20 i
.4 Cellule :...20 2 Appareillage de proecion :...20 2. Fusibles :...20 2.. Pouvoir de coupure :...20 2..2 Pouvoir de limiaion :...2 2..3 Couran convenionnel :...2 2..4 caracérisique emps-couran :...2 2.2 Disjonceur magnéohermique :...22 2.2. Composiion :...22 2.2.2 Choix des caracérisiques :...22 2.2.3 Courbes de déclenchemen ( NF 6-40):...22 2.2.4 Polarié e symboles :...23 2.3 Disjonceur différeniel :...23 2.3. Posiion du problème:...23 2.3.2 Principe :...24 2.3.3 Foncionnemen :...24 2.3.4 Sensibilié :...24 2.3.5 Choix d un disjonceur différeniel :...24 2.4 Relais hermique :...25 2.4. Principe de foncionnemen :...25 2.4.2 Courbe de déclenchemen :...25 3 La sélecivié des appareils de proecions :...25 3. Niveau de sélecivié :...25 3.2 ypes de sélecivié :...25 3.3 Disposiif différeniel résiduel DDR :...26 4 Appareillage de commande :...27 4. Conaceur :...27 4.2 Secionneur :...27 5 Conclusion :...27 CH IV : LES INSTALLATIONS INDUSTRIELLES... 28 Inroducuion :...28 2 Démarrage direc :...29 2. Principe :...29 2.. Démarrage manuel :...29 2..2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche :...30 ii
2..3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche :...3 2.2 Avanages :...3 2.3 Inconvéniens :...3 3 démarrage éoile - riangle ( y- )....3 3. Principe :...3 3.2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche :...32 3.2. Circui de puissance :...32 3.2.2 Circui de commande :...33 3.3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche :...34 3.3. Circui de puissance :...34 3.3.2 Circui de Commande :...34 3.4 Avanages :...35 3.5 Inconvéniens :...35 3.6 Applicaion :...35 4 démarrage à resisances saoriques...35 4. Principe :...35 4.2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche :...35 4.2. Circui de puissance :...35 4.2.2 Circui de commande :...36 4.3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche :...36 4.3. Circui de puissance :...36 4.3.2 Circui de commande :...37 4.4 Avanages :...37 4.5 Inconvéniens :...38 4.6 Emploi :...38 5 démarrage à resisances rooriques...38 5. Principe :...38 5.. Circui de puissance :...38 5..2 Circui de commande :...39 5.2 Avanages :...39 5.3 Inconvéniens :...39 CH V : REGIMES DU NEUTRE... 40 Schémas de liaison à la erre (SLT) :...40. Évoluion du besoin :...40.2 Défaus d isolemen :...40 iii
.3 Risques associés aux défaus :...40.3. Risque d élecrisaion des personnes :...4.3.2 Risque d incendie:...42.3.3 Risque de non disponibilié de l énergie :...42 2 Régime TT :...42 3 Régime IT :...42 4 Régime TN :...43 iv
CHI : GENERALITES SUR LES SCHEMAS ELECTRIQUES. Organisaion d une insallaion élecrique : Signalisaion Source de puissance Disposiif de proecion Disposiif de commande Récepeurs Fig : Organisaion générale d une insallaion élecrique. La source de puissance peu êre alernaive ou coninue. On disingue comme disposiif de proecion, le fusible, le disjonceur, le relais L appareillage de commande comprend le conaceur, le relais, commuaeur, La signalisaion peu êre lumineuse, sonore, La liaison enre ces paries se fai par l inermédiaire des conduceurs. Le schéma élecrique perme une représenaion symbolique de ces équipemens e les conduceurs qui les relien. 2 Schéma élecrique : 2. Définiion : Le schéma d élecricié es une représenaion symbolique e convenionnelle des insallaions élecriques. Il représene les différenes liaisons enre les élémens d une insallaion, d un appareil ou d un ensemble d appareils. Il compore : Des symboles : qui représenen des élémens d insallaion, des machines, des appareils, des organes de machine ou d appareil. Des rais qui représenen des connexions élecriques, des liaisons mécaniques ou des condiions d inerdépendance enre différenes paries. Ces rais peuven égalemen indiquer le groupemen de cerains élémens. Des repères qui permeen l idenificaion des insallaions, des machines, des appareils, de leurs organes, de leurs bornes e des conduceurs abouissan. 2.2 Classificaion : Les schémas élecriques peuven êre classés selon le bu envisagé (Schéma explicaifs, de connexion, de disposiion, les diagrammes, ) ou selon le mode de représenaion (schéma archiecural, développé, assemblé, mulifilaire, unifilaire ). Nore éude sera axée sur le mode de représenaion sans pour auan abandonner les aures. CH I Généraliés sur le schéma élecrique
2 3 Les normes élecriques : Une norme englobe les règles echniques permean de sandardiser les appareil e d uniformiser leur représenaion. Les organismes officiels chargés d éablir des normes son : - CEI : commission élecroechnique inernaionale (906), œuvre au niveau mondial. - CENELEC : Comié européen de normalisaion élecroechnique (973), œuvre au niveau européen. - INNORPI : Insiu naional de normalisaion e de la propriéé indusrielle, au niveau de la Tunisie. - CEF : comié élecroechnique français (907) e UTE : union echnique de l élecricié (947), au niveau de la France. 4 Règles générales pour l éablissemen d un schéma : - Tous les appareils de coupure, leurs conacs doiven se déplacer de G à D ou de bas vers le hau. Exemple : ou 2 - La borne fixe d un appareil es oujours liée au poeniel le plus élevé. 3 - Le schéma doi êre représené en éa d arrê (ous les appareils au repos). 4 - Le repérage des symboles es représené par deux leres e un chiffre. Exemple : Famille Numéro. K2 Foncion Repère E F G H K M Q S T W Famille Maériel divers : éclairage, chauffage Disposiif de proecion : fusible, relais, généraeurs Disposiif de signalisaion : Averisseurs lumineux, sonore Relais e conaceurs Moeurs Appareil mécaniques de connexion de puissance : disjonceur, secionneur, inerrupeur, commuaeur, Appareil mécaniques de connexion pour circui de conduie : Bouon poussoir, fin de course, Transformaeurs Voie de ransmission : câble, jeu de barres, Quelques repères de familles des appareils. CH I Généraliés sur le schéma élecrique
3 Repère A F H M T Foncion Auxiliaire Proecion Signalisaion Principal Temporisaion Quelques repères de foncions des appareils. 5 - Le marquage des bornes d un appareil : L idenificaion des bornes perme de fournir des informaions sur la foncion réelle de l élémen. Les bornes d enrée son affecées d un chiffre impair e celles de sorie son affecées d un chiffre pair dans les cas suivans : # Appareil de proecion d un circui principal : Exemples : F 3 5 F2 3 5 2 4 6 2 4 6 Carouche fusibles Relais hermique Exemples : # Appareil de coupure d un circui principal : 3 5 KM 2 4 6 2 Conaceur principal # Appareil récepeur d un circui principal : Inerrupeur principal Exemples : 3 5 2 4 6 Plan de résisances u v w 2 Résisance u v w M ou w2 u2 v2 z x y CH I Généraliés sur le schéma élecrique
4 Le marquage des bornes es parfois composé : # Appareil de proecion d un circui auxiliaire : Les bornes d enrée son affecées d un chiffre impair e celles de sorie son affecées d un chiffre pair. Un numéro d ordre es ajoué si nécessaire. Exemples : F 2 3 F2 2 22 32 2 Carouche fusibles # Appareil de commande d un circui auxiliaire : Les bornes d enrée son affecées d un numéro d ordre e d un chiffre qui dépend de la foncion de l élémen e de la borne considérée. Exemples : a conac à ouverure : pour l enrée e 2 pour la sorie. 2 3 2 3 2 22 32 2 22 32 b conac à fermeure : 3 23 33 3 23 33 3 pour l enrée e 4 pour la sorie. 4 24 34 4 24 34 c conac bi-direcionnel : pour la borne commune, 2 pour le conac repos e 4 pour le conac ravail. 2 3 2 4 22 24 32 34 CH I Généraliés sur le schéma élecrique
5 d conac à foncion spéciale : - conac à ouverure : 5 5 25 35 Enrée 5 Sorie 6 - conac à ouverure : 6 6 26 36 Enrée 7 Sorie 8 7 7 27 37 8 8 28 38 - cas d une bobine : # Appareil récepeur d un circui auxiliaire : A A B A B A2 A2 B2 A2 - cas d un récepeur : 2 3 2 22 32 Plan de résisances 2 Résisance CH I Généraliés sur le schéma élecrique
CHII : INSTALLATIONS DOMESTIQUES 6 Inroducion : Les insallaions domesiques son conformes à la norme française NFC5 00, qui impose des secions pour les conduceurs selon le couran supporé (à parir de la puissance consommée) ainsi que les calibres des appareils de proecion. Un conduceur de erre es nécessaire pour chaque insallaion élecrique pour assurer une proecion au local. Les insallaions élecriques dans les locaux à caracère domesique son généralemen des monages d éclairage, des alimenaions des prises de couran e des alimenaions des élémens chauffans. Les symboles qu on uilisera, son irés de la norme NFC03202.NFC032. 2 symboles des équipemens élecriques : ( voir annexe ) 3 Le Schéma d une insallaion élecrique à usage d habiaion : 3. Schéma général de disribuion : Toue insallaion élecrique fai l obje d un schéma qui indique : Le ype de conduceur Le nombre de conduceurs par circuis La secion des conduceurs Le ype de disposiif de proecion des circuis La valeur nominale ou de réglage de la proecion Tableau donnan la valeur des proecions à insaller en foncion de la secion des conduceurs : Cas d un fusible : 2 Secion des conduceurs ( mm ),5 2,5 4 6 Calibre du fusible (A) 0 6 25 32 Remarque : Les fusibles son oujours insallés sur les phases. Cas d un disjonceur divisionnaire : 2 Secion des conduceurs ( mm ),5 2,5 4 6 Couran nominal du disjonceur (A) 6 25 32 40 CH II Insallaions Domesiques
7 Exemple : Schéma unifilaire d une disribuion générale d une insallaion domesique KWh F P Q 6 ou 0 2 mm 0 A,5 0 A,5 6 A 2,5 6 A 2,5 2 mm 2 mm 2 mm 2 mm 6 A 2,5 mm 6 A 2 2,5 mm 4 2 mm 2 Éclairage chambre Éclairage séjour e cuisine Prises de couran chambres Prises de couran séjour e cuisine Lave linge Chauffe eau Liaison équipoenielle salle de bain, Cuisine ec Légende : F : fusible de proecion P : compeur acif monophasé Q : disjonceur monophasé 3.2 Les schémas d éclairage : 3.2. Le monage simple allumage : On veu commander une ou plusieurs lampes d éclairage d un seul endroi. Les lampes son éeines si l inerrupeur es ouver e son allumées s il es fermé. On prend comme exemple la commande de deux lampes. Le schéma développé du monage es le suivan : Légende : F : fusible de proecion Q : inerrupeur unipolaire n E,E2 : lampe à incandescence. L F Q E E2 N Remarque : Dans les schémas : archiecural, mulifilaire e unifilaire, pour les insallaions domesiques, on ne représene pas la proecion ( car elle es sur le ableau de répariion des circuis). CH II Insallaions Domesiques
8 Schéma archiecural : E E2 Q Schéma mulifilaire : E E2 Q Schéma unifilaire : E E2 Q 3.2.2 Le monage double allumage avec inerrupeur bipolaire : On veu commander deux circuis d éclairage d un seul endroi. Soi le schéma développé du circui suivan : Légende : F : fusible de proecion Q : inerrupeur bipolaire E,E2, E3 : lampes à incandescence. Foncionnemen : L F Q E E2 E3 N Conac de Q Ouver Fermé Conac 2 de Q Ouver Fermé E Éeine Allumée E2, E3 Éeines Allumées CH II Insallaions Domesiques
9 Le schéma archiecural : E E E Q Schéma mulifilaire : E E E Q Schéma unifilaire : E E E Q 3.2.3 Le monage double allumage avec commuaeur ( 2 direcions + arrê ) : Ce monage perme de commander d un seul endroi un circui parmi deux. Prenons l exemple d un local comprenan deux lampes chacune dans un circui d éclairage différen. Le schéma développé : Légende : F : fusible de proecion Q : commuaeur E,E2 : lampes à incandescence. L F Q E E E2 N CH II Insallaions Domesiques
Foncionnemen : Lorsque le commuaeur es à la posiion, la lampe E es allumée e E2 es éeine ; si le commuaeur es à la posiion 2 c es la lampe E qui es éeine e E2 es allumée. 0 Le schéma archiecural : E2 E Q 3.2.4 Le monage d allumage «va e vien» avec deux commuaeurs n 6 : Ce monage perme de commander un circui d éclairage de deux endrois différens. Soi l exemple du schéma ci-dessous. Le schéma développé : Légende : F : fusible de proecion Q e Q2 : commuaeur va e vien E,E2 : Lampes à incandescence. L F Q Q2 E E2E N Foncionnemen : Si les deux commuaeurs son sur les mêmes posiions (- ou 2-2 ) alors les lampes son allumées ; si non c es-à-dire ils son sur des posiions différenes (-2 ou 2- ) alors les deux lampes son éeines. Le schéma archiecural : Q2 Q E2 E CH II Insallaions Domesiques
3.2.5 Le monage d allumage avec élérupeur : Ce monage perme de commander un circui d éclairage de plusieurs endrois différens. Élecriquemen, un élérupeur élecromécanique es consiué d une bobine e d un conac à accrochage mécanique. Lorsque la bobine es alimenée (par acion sur un bouon poussoir) le conac se ferme. Au relâchemen du bouon poussoir, la bobine se désexcie mais le conac rese fermé. Il faudra excier une deuxième fois la bobine pour que le conac s ouvre. La bobine es commandée par les bouons poussoirs e les lampes d éclairage par le conac du éérupeur. Considérons l exemple suivan : La commande de deux lampes de quare endrois différens. Schéma développé : Légende : F : fusible de proecion S, S2, S3 e S4 : bouons poussoir K : élérupeur E, E2 : lampes d éclairage L F S S2 S3 S4 K E N K E2 Diagramme de séquence Si 0 K 0 K 0 E, E2 0 CH II Insallaions Domesiques
2 Le schéma archiecural : E S S2 E2 S3 K S4 Schéma mulifilaire : E S E2 S2 S3 K S4 Schéma unifilaire : S E S2 E2 S3 K S4 CH II Insallaions Domesiques
3 3.2.6 Le monage d allumage avec minuerie : Ce monage perme de commander un circui d éclairage de plusieurs endrois différens. La mise en service es manuelle e la mise hors service es auomaique. Élecriquemen, une minuerie élecromécanique es consiuée d une bobine e d un conac emporisé e à accrochage mécanique. Lorsque la bobine es alimenée (par acion sur un bouon poussoir) le conac se ferme. Au relâchemen du bouon poussoir, la bobine se désexcie mais le conac rese fermé pendan un cerain emps après lequel il s ouvre. La bobine es commandée par les bouons poussoirs e les lampes d éclairage son commandées par le conac emporisé de la minuerie. Considérons l exemple de la commande de deux lampes de rois endrois différens. Deux monages son possibles : Monage avec effe Schéma développé : L F S S2 K N K S3 2 mn E E2 Légende : F : fusible de proecion S, S2 e S3 : bouons poussoir K : minuerie 2 minues E, E2 : lampes d éclairage Diagramme de séquence Si o K o K o E, E2 o Exercice : Faire les schémas mulifilaire e unifilaire sachan que le branchemen, d une minuerie avec effe, es le même que celui d un monage avec élérupeur. CH II Insallaions Domesiques
Monage sans effe 4 Schéma développé : L F S S2 K E N K S3 E2 2 mn Légende : F : fusible de proecion S, S2 e S3 : bouons poussoir K : minuerie 2 minues E, E2 : lampes d éclairage Diagramme de séquence : Si o K o K o E, E2 o Schéma archiecural : E S E2 S2 S3 CH II Insallaions Domesiques
5 Schéma mulifilaire : S K 2 mn E E2 S3 S2 Schéma unifilaire : E S E2 S3 K S2 3.2.7 Le monage avec ube fluorescen - Principe du ube fluorescen : c es un ube de verre recouver de poudre fluorescene e remplis de gaz rares + quelques goues de mercure. La ddp aux bornes du ube provoque l ionisaion du gaz qui devien conduceur. Les élecrons frappen le mercure qui éme une radiaion ulraviolee. cee dernière se ransforme en lumière visible en conac avec la poudre. - Le sarer : C es un ube rempli de gaz neure, dans lequel es insallée un conac bilame. Lors de l éablissemen de la ension un arc élecrique se produi e échauffe la bilame qui ferme le conac e perme de passer le couran dans le ube. Une fois refroidie, elle s ouvre e coupe le couran. - Le ballas : C es une inducance en série jouan un double rôle : amorçage e proecion. La coupure du couran par le sarer crée une surension aux bornes du ballas qui vien s ajouer à la ension du réseau permean l amorçage. Son caracère inducif s oppose à la variaion rapide du couran. - Le condensaeur : Il perme d améliorer le faceur de puissance du ube. CH II Insallaions Domesiques
6 monage compensé : L F Q L E V N C monage Duo : L E V N F Q L L 2 C E 2 V 2 Ce monage perme grâce au déphasage enre les courans dans les deux ubes un meilleur confor e se compore comme un ube compensé alimené à 00Hz. 4 Règles des insallaions domesiques : Une insallaion domesique doi enir compe de la méconnaissance des risques élecriques par le simple uilisaeur. Pour cela elle prévien principalemen l élecrocuion e l incendie. La division des circui de l insallaion perme de limier la propagaion des défaus e assurer un foncionnemen pariel. 4. proecion des personnes : 4.. uilisaion des couleurs : un conduceur sous ension ne doi jamais êre ouché quelle que soi sa couleur. En vue de facilier les âches de mainenance, une insallaion élecrique doi respecer l uilisaion des couleurs pour les câbles e les conduceurs comme sui : - Conduceurs : on uilise le bleu clair pour le neure, le ver-jaune pour le conduceur de proecion, e oue aure couleur sauf ceux susmenionnés pour la phase. - Câbles : même chose que précédemmen pour le neure e le conduceur de proecion. La phase es soi noir soi marron. CH II Insallaions Domesiques
4..2 Uilisaion des équipemen proégés : Les équipemens suscepibles de foncionner à proximié des jes d eau ( salle d eau ) son marqués avec des symboles relaivemen à leurs indices de proecion liés à l éanchéié. 7 IP X0 IP X IP X2 IP X3 IP X4 IP X5 IP X6 IP X7 IP X8 Pas de proecion Proégé conre les chues vericales des goues d eau Proégé conre les chues vericales des goues d eau jusqu à 5 de la vericale Proégé conre l eau de pluie jusqu à 60 de la vericale Proégé conre les projecions d eau de oues direcions Proégé conre les jes d eau de oues direcions à la lance Proégé conre les projecions d eau assimilables aux paque de mer Proégé conre les effes de l immersion Proégé conre les effes de l immersion prolongée ou 4..3 Uilisaion d un DDR : Pour la proecion des personnes il es indispensable d uiliser un disposiif différeniel résiduel de haue sensibilié ( DDRHS 30mA ). 4..4 Uilisaion d un ransformaeur d isolemen : Dans la salle d eau ou la cuisine il es recommandé d uiliser les ransformaeurs d isolemen pour les prises pour évier les cour circuis à la source. 4.2 Proecion conre l incendie : Uilisaion des isolans non inflammables pour évier la propagaion du feu. Uilisaion des disposiifs de déecion d incendie e d alarme. Uilisaion des appareils de proecion adéquas pour évier l échauffemen excessif des câbles ( voir ableau ). Foncion des circuis ( Ph + N + PE ) de même secion Secion cuivre ( mm 2 ) Calibre fusible ( A ) Calibre Disj ( A ) Nombre de poins auorisés par circui : NFC 5-00 Eclairage e prise commandée par inerrupeur.5 0 6 8 Prise de couran ( 0/6A ) 2.5 6 25 8 Lave linge / Lave vaisselle 2.5 6 25 Cuisinière élecrique 6 32 40 Four élecrique 2.5 6 25 CH II Insallaions Domesiques
Chauffe eau 2.5 6 25 Venilaion Mécanique Conrôlée.5 0 6 Chauffage suivan la puissance : - p 2.3kw : - 2.3kw P 4.6kw - 4.6kw P 5.75kw - 5.75kw P 7.36kw.5 2.5 4 6 0 6 25 32 6 25 32 40 5 8 Tableau : secion des conduceurs e calibres des proecions ( NF C5-00 ) La différence des calibres enre le fusible e le disjonceur pour la même secion son dues au fai que le couran convenionnel de non fusion pour un fusible peu aeindre.5 In pendan h alors que le réglage hermique pour le disjonceur es au plus égal à In. 4.3 Répariion : Pour évier leur dépendance, il es conseillé de réparir les récepeurs sur des circuis indépendans suivan leurs emplacemens ou leurs ypes. Le ableau de répariion es moné en saillie ou en encasré à une haueur minimale de m, il conien les disposiifs différeniels, e les disjonceurs divisionnaires ou secionneurs fusibles ( dépars ). Chaque dépar alimene un ou plusieurs récepeurs. Le ableau conien aussi une barree de répariion qui facilie la connexion des dépars aux récepeurs e la mainenance du ableau ainsi qu une barree de erre. Le disjonceur de branchemen es souven magnéohermique non différeniel livré par la STEG e disposé à proximié du compeur. Pour cela il es vivemen conseillé de fournir un ou plusieurs DDRs. Exemple : Disjonceur de branchemen différeniel sélecif 500mA DDR 30mA DDR 30mA 25A 25A 25A 25A 25A 6A 6A 6A 25A 25A 32A 6A 6A Disj div 2.5 mm 2.5 mm 2 2.5 mm 2 6mm 2.5 mm 2 S.D.B CH II Insallaions Domesiques
Légende : 9 Chauffage élecrique Chauffage élecrique à accumulaion Eclairage Cuisinière élecrique Four élecrique Climaiseur Four à micro-ondes Plaque chauffane *** Congélaeur Chauffe-eau à accumulaion Lave-vaisselle * Réfrigéraeur Sèche-mains 2 * Lave-linge App. élecroménager non défini Dans le cas où le disjonceur de branchemen es à proximié du compeur, la chue de ension enre ce dernier e le ableau de répariion ne doi pas dépasser 2%. Cee chue de ension dépend de la secion du conduceur, de sa longueur e du couran qui y circule. secion cuivre en mm 2 I(A) 0 6 25 35 50 70 95 20 5 68 09 70 239 34 477 647 88 30 34 55 85 9 70 239 324 409 45 23 36 57 80 4 59 26 273 60-27 43 60 85 9 62 204 90 - - 28 40 57 80 08 36 CH II Insallaions Domesiques
20 CH III : APPAREILLAGE DE COMMANDE ET DE PROTECTION Équipemen de répariion :. ableau : Châssis méallique supporan les appareils e leur connexions. Il disribue l énergie élecrique depuis l arrivée STEG. ( TGBT : indusrie ; ableau de répariion : habiaion). Il conien le disjonceur général e les dépars principaux vers d aures armoires ou coffres..2 Armoire : Enveloppe enferman l ensemble de l appareillage, desinée à êre fixée au mur ou sur le sol..3 Coffre : Enveloppe desinée à êre fixée sur les murs ou sur des ferrures vericales..4 Cellule : Dans le cas des insallaions imporanes, les équipemens son parfois séparés par des cloisons. Chaque cellule correspond à une foncion pariculière : cellule de commande, de proecion, de compage 2 Appareillage de proecion : 2. Fusibles : La parie acive du fusible es un fil d'alliage spécial qui, placé dans un circui élecrique, coupe le couran en fondan si l'inensié aein une ceraine limie. 2.. Pouvoir de coupure : Le pouvoir de coupure es la plus grande inensié de cour-circui que peu inerrompre la carouche. Les fusibles HPC (Hau Pouvoir de Coupure) limien des cours-circuis pouvan aeindre 00kA. Dimensions Calibres PdC 5 20 mm 0.2 à 0 A ka Pouvoir de coupure des fusibles Domesiques cylindriques 6.3 23 mm 2 à 0 A 6 ka 8.5 23 mm 2 à 0 A 6 ka 0.3 25.8 mm 6 à 6 A 6 ka 8.5 3.5 mm 0.5 à 20 A 20 ka 0.5 3.5 mm 6 à 25 A 20 ka 0.3 3.5 mm 32 A 20 ka CH III Appareillage de commande e de proecion
Pouvoir de coupure des fusibles Indusriels cylindriques Les carouche à coueau ( DIN 00 4) on un PdC 20 ka Dimensions Calibres PdC 8.5 23 mm 2 à 0 A 4 ka 0.3 25.8 mm 6 A 8 ka 8.5 3.5 mm 2 à 0 A 20 ka 0.3 3.5 mm 25 A 20 ka 0.3 38 mm 0.5 à 25 A 00 ka 4 5 mm 2 à 50 A 00 ka 22 58 mm 4 à 25 A 00 ka 2 2..2 Pouvoir de limiaion : Le pouvoir de limiaion es la propriéé que possède une carouche à limier l'inensié du défau e donc les effes élecrodynamiques e hermiques du couran. Il y a deux familles de fusibles, les rapides (F :usage domesique, élecronique, Gg/gL : usage indusriel) de ype qui fonden de suie e les reardés (am : accompagnemen moeur) qui son un peu plus lens. 2..3 Couran convenionnel : I Icc Présumé Icc coupé On appelle couran convenionnel de non fusion I nf la valeur de couran pouvan êre supporée par le fusible sans fondre pendan un emps convenionnel c spécifié. On appelle aussi couran convenionnel de fusion I f la valeur de couran provoquan la fusion du fusible avan ce emps spécifié. calibres I nf I f c I n 4A.5 I n 2.I n h 5 à 0A.5 I n.9 I n h à 25A.4 I n.75 I n h 26 à 63A.3 I n.6 I n h 64 à 00A.3 I n.6 I n 2h 0 à 60A.2 I n.6 I n 2h 6 à 400A.2 I n.6 I n 3h 2..4 caracérisique emps-couran : La zone de foncionnemen d un fusible perme de déerminer la durée de foncionnemen du fusible en foncion du couran le raversan. Il es for uile de connaîre cee carecérisique pour calculer la sélecivié des proecions disposées en série. Temps ( S ) Pour une carouche 22 58 gg 00A un couran de 300A fera la fondre en 30 secondes. 30 300 Couran de défau (A) CH III Appareillage de commande e de proecion
22 2.2 Disjonceur magnéohermique : Un disjonceur es équipé d un déclencheur magnéique e un aure hermique pour la proecion respecivemen conre les cours circuis e les surcharges. 2.2. Composiion : Il se compose : des pièces enveloppes : - coquille () - couvercle de pièces spécifiques : - chambre de coupure (2) - ôle d arc (3) - vis de réglage (4) - sous-ensemble serrure (5) d ensembles variables : - sous-ensemble hermique (6) - sous-ensemble magnéique (7) de pièces de finiion : - clip de marquage - ressor e loque bisable (8) La posiion bisable du loque facilie le monage e démonage du disjonceur sur le rail. 2.2.2 Choix des caracérisiques : Le choix d un disjonceur ien compe des caracérisiques suivanes qui à leur our son spécifiées en foncion de l insallaion à proéger :. Calibre I n : couran nominal ou couran assigné d'emploi. Couran de réglage I r : réglage du déclenchemen hermique : ypiquemen, 0,In Ir In. Couran de déclenchemen magnéique I d. En général, Id = 0 à 20 In. Couran de déclenchemen insanané I ins : n'exise que sur les disjonceurs élecroniques. Il correspond à une coupure immédiae en cas de for cour-circui.. Tension assignée d'emploi, pouvoir de coupure : comme dans le cas des fusibles.. Nombre de pôles. 2.2.3 Courbes de déclenchemen ( NF 6-40): En réalié les courbes de déclenchemen son nommées suivan la plage de réglage du couran de déclenchemen magnéique ( de cour circui ). CH III Appareillage de commande e de proecion
Calibres 60A : Courbe Z : I d = 2,4 à 3,6 In proecion des circuis élecroniques Courbe B : I d = 3 à 5 In ( 3.2 à 4.8 In : CEI 947-2 ) proecion des généraeurs, des personnes, des grandes longueurs de câbles en régime TN e IT Courbe C : Id = 5 à 0 In ( 7 à 0 In : CEI 947-2 ) proecion des récepeurs classiques, usage général Courbe D : Id = 0 à 4 In proecion des récepeurs à for couran d'appel (moeurs, ransformaeurs,...) Courbe MA : Id = 2 In déclencheur magnéique seul (pas de proecion hermique) : proecion des démarreurs de moeur. Calibres enre 60 e 00A : Courbe D : Id = 5 à 0 In proecion des récepeurs classiques. Courbe G : I d = 2 à 5 In proecion des généraeurs, des personnes, des grandes longueurs de câbles. Courbe MA : Id = 6.3 à 2.5 In : proecion des démarreurs de moeur. Calibres 00A : Dans ce cas les disjonceurs son conrôlés élecroniquemen. 3 5 0 B C NF 6-40 23 In 2.2.4 Polarié e symboles : On lira : P.P = Pôle proégé. P.C = pôle coupé 2.3 Disjonceur différeniel : 2.3. Posiion du problème: A parir d un réseau alernaif monophasé 230v enre phase e neure, on alimene un récepeur avec masse méallique. - la masse méallique doi êre reliée avec un conduceur à la erre. - er cas : si I=I2 pas de défau I I2 CH III Appareillage de commande e de proecion
24-2 ème cas : si un défau d isolemen apparaî, il y aura un couran de fuie vers la erre donc II2 e I=I2+If. Si une personne ouche la masse, il y a risque d élecrocuion donc danger. - Il fau assurer la proecion par coupure de l alimenaion, c es le rôle du différeniel dans le disjonceur - En cas de surinensié ou de cours circui dans le circui le disjonceur devra égalemen agir. I I2 If 2.3.2 Principe : On place 2 bobines ideniques don les enroulemens son en opposiion qui von déecer les courans I e I2 avec une bobine sonde sur un circui magnéique en forme de ore. 2.3.3 Foncionnemen : er cas : pas de défau I=I2 : Le flux produi par la bobine es égal au flux 2 produi par la bobine 2 Le flux résulan dans le ore r =0 donc U=0 à la bobine sonde. 2 ème cas : défau d isolemen : 9 4 8 3 7 2 6 5 Le flux produi par la bobine es supérieur au flux 2 produi par la bobine 2 : appariion d un flux variable dans le ore e d une fem induie «e» aux bornes de la bobine sonde qui va alimener un relais, il y aura déclenchemen du disjonceur si le défau es dangereux. 2.3.4 Sensibilié : Il exise des disposiifs différeniels de : - Haue sensibilié : 30mA, 2mA, 6mA. - Moyenne sensibilié : A, 650mA, 500mA, 300mA, 00mA - Aures sensibiliés : 20A, 0A, 5A, 3A 2.3.5 Choix d un disjonceur différeniel : En plus des crières de choix d un disjonceur magnéohermique (parce que le disjonceur différeniel l ai aussi), s ajoue le crière de sensibilié en foncion de la résisance de erre e l éa des locaux. CH III Appareillage de commande e de proecion
2.4 Relais hermique : 25 2.4. Principe de foncionnemen : Le relais hermique uilise la propriéé d un bilame formé de deux lames minces de méaux ayan des coefficiens de dilaaion différens. Il s incurve lorsque sa empéraure augmene. Pour ce bilame on uilise un alliage de ferro-nickel e de l invar. - Déclenchemen par surcharge riphasée déplacemen simulané des rois bilames. - Déclenchemen en cas de coupure d une phase disposiif différeniel. 2.4.2 Courbe de déclenchemen : C es la courbe représenan le emps de déclenchemen en foncion des muliples de l inensié de réglage. L inensié minimale de déclenchemen es égale, en général, à,5 fois l inensié de réglage. Auremen di le relais ne déclenche pas sous cee inensié de réglage que l on peu choisir égale à l inensié à pleine charge. En abscisse, il fau muliplier les valeurs de 0,8 à 0 par le couran du réglage du relais hermique. Exemple : Couran réglage Ir =3A ; on aura en abscisse 2,4-3 - 6-2 - 8-30A 3 La sélecivié des appareils de proecions : Temps 2h h 40 mn 20 mn 0 mn 4 mn 2 mn mn 40 s 20 s 0 s 4 s 2 s s 0.8 s 0.8 2 4 6 0 couran de réglage (Ir). C es la coordinaion des disposiifs de coupures pour qu un défau, survenan en un poin quelconque du réseau, soi éliminé par le disposiif de proecion (fusible, disjonceur, relais ) placé immédiaemen en amon du défau e par lui seul. L inérê principal de la sélecivié es d assurer la coninuié de service. 3. Niveau de sélecivié : Sélecivié oale : si seul le disposiif de proecion immédiaemen en amon du défau réagi. Sélecivié parielle : si selon l emplacemen du défau un ou plus parmi les disposiifs de proecion en amon du défau réagissen. 3.2 ypes de sélecivié : La sélecivié peu se baser sur le paramère emps (sélecivié chronomérique) ou sur le paramère inensié du couran de défau (sélecivié ampéromérique). CH III Appareillage de commande e de proecion
26 Exemple : Pour la même valeur du couran I le disjonceur D agi avan que D2 se rend compe ; donc sélecivié chronomérique. D2 Pour la valeur de couran I 2, D réagi immédiaemen (relais magnéique) mais D2 ne réagi pas. Sélecivié ampéromérique. 2 D D2 D Lorsque la sélecivié concerne deux disposiifs en série elle es die vericale, s ils son parallèles elle es die horizonale. I I2 In 3.3 Disposiif différeniel résiduel DDR : Sensibilié : Le seuil de sensibilié In du disposiif différeniel doi êre el que In < U L /R A (R A : résisance des prises de erre des masses d uilisaion e U L la ension limie de sécurié). Exemple : Dans des condiions normales U L = 50 V e si R A = 50 In = A Cee sensibilié proège conre les défaus d isolemen ( biens ) e les conacs indirecs, mais dans le cas d un conac direc avec une phase, la proecion des personnes impose In 30mA. Déclenchemen : Le déclenchemen des DDR peu êre insanané ( 20 ms ), sélecif ype S ( 50 ms ), ou reardé ( 0.3s, s, 3s ). Sélecivié différenielle : La sélecivié ampère mérique es assurée si la sensibilié amon es au moins le double de celle aval. La sélecivié chronomérique es assurée si le emps d ouverure du circui amon es supérieur à celui aval. Exemple : Sélecivié ampéromérique : A > 2x 300 ma ; 300mA > 2 x 30 ma. Sélecivié chronomérique : s > 50 ms > 20 ms. A Reardé s 300 ma Type S 30 ma ins 0 ma ins CH III Appareillage de commande e de proecion
Remarque : 27 Un disposiif différeniel foncionne de façon ceraine pour ou couran de défau d inensié supérieure à In, ne foncionne pas pour ou couran de défau d inensié inférieure à In/2. Touefois, Son foncionnemen enre In/2 e In rese possible. In/2 In Non foncionnemen F. probable F. cerain 4 Appareillage de commande : 4. Conaceur : Le conaceur perme d éablir ou inerrompre le couran dans un récepeur. Il es commandé par une bobine alimenée en coninu ou en alernaif. Il es ripolaire ou éra polaire. Des conacs auxiliaires peuven lui êres ajoués. Un conaceur es souven uilisé accompagné d un relais hermique pour évier les surcharges e un secionneur pore fusible pour proéger conre les cour-circuis. 4.2 Secionneur : Le secionneur perme d isoler un circui en absence de ension. Il perme parfois de proéger conre les courcircuis lorsqu il es équipé de fusibles. 5 Conclusion : L éude des divers appareillages nous permera lors de l éude des insallaions élecriques de choisir ceux convenables en foncion de nos exigences. CH III Appareillage de commande e de proecion
CH IV : LES INSTALLATIONS INDUSTRIELLES 28 Inroducuion : Le moeur asynchrone qui es le moeur de base de l indusrie acuelle convien surou pour les commandes à viesse consane. Sa mise en viesse, au momen du démarrage, es liée à la surinensié admissible par l insallaion élecrique, au couple nécessaire à la machine enraînée, e à la durée de démarrage admissible. On présene dans ce cours les soluions les plus employées. Dans ce qui sui, on uilisera un moeur don oues les exrémiés des enroulemens son sories sur la plaque à bornes : L L2 L3 u v w L L2 L3 u v w L L2 L3 u v w z x y z x y z x y a) Plaque à bornes b) Couplage Y c) Couplage On uilise un moeur don la ension de couplage riangle correspond bien à celle du réseau : Réseau 220V / 380 V & Moeur 220V / 380 V : La ension nominale admissible par un enroulemen es celle correspondan au couplage riangle soi 380 V. Dans le cas d un couplage éoile deux enroulemens en série son soumis à cee même ension, soi 220 V pour chacun. Le réseau riphasé de la STEG es un sysème de ensions riphasées équilibré. Les ensions 2 son déphasées l une par rappor à l aure de : 3 v ( ) V v ( ) V 2 v3( ) V m m m sin sin sin 2 3 4 3 U V 3 CH IV Les insallaions Indusrielles
Il en es de même pour les ensions composées : 29 u u u 2 3 23 ( ) v v2 ( ) v3 v ( ) v2 v3 V V m m V m 3 sin 3 sin 6 5 6 3 sin 2 Inversion du sens de roaion : La force magnéomorice ourne oujours dans le sens v, v 2, v 3 qui son reliés respecivemen aux bobinages b, b 2, b 3. Si on permue deux phases, la force magnéomorice sui les ensions. b,v b,v b 3,v 3 b 2,v 2 b 3,v 2 b 2,v 3 b 2,v 2 b 3,v 3 b 2,v 3 b 3,v 2 b,v b,v La force magnéomorice ignore donc la géomérie, elle dépend uniquemen de l ordre de succession des phases qui lui donnen naissance. Il en résule donc pour inverser le sens de roaion d un moeur riphasé il suffi de permuer deux phases quelconques. 2 Démarrage direc : 2. Principe : Ce ype de démarrage es réservé aux moeurs de faible puissance devan celle du réseau, ne nécessian pas une mise en viesse progressive. Le couple es énergique (.5 à 2 CN), l appel de couran es imporan (4 à 8 fois le couran nominal). Ce mode es pluô desiné au moeur asynchrone à roor à cage. Les enroulemens du saor son couplés direcemen sur le réseau. Le disribueur d énergie élecrique impose une limie en puissance sur les moeurs démarran en direc e ce pour ne pas perurber le réseau. 2.. Démarrage manuel : Le démarrage manuel n es plus uilisé acuellemen. Le démarrage d une pompe pour un pui se fai de façon semi-auomaique! Le principe se base sur un inerrupeur ripolaire pour le cas d un seul sens de marche e d un inerrupeur inverseur ripolaire pour deux sens de marche. Ces modes on laissé mainenan la place aux démarrages semi-auomaiques e auomaiques moyennan des conaceurs e des relais emporisés e aux variaeurs de viesse qui réponden aujourd hui aux exigences des indusriels. CH IV Les insallaions Indusrielles
30 L L2 L3 L L2 L3 Q Q Q2 Q2 u v w u v w M 3 ~ M 3 ~ M 3 ~ M 3 ~ Fig : procédés de démarrage manuels 2..2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche : Ce ype de démarrage uilise le conaceur comme élémen de disribuion d énergie. La commande du conaceur se fai par un circui auxiliaire e généralemen disan du moeur. Q L F2 F S S2 KM M 3 ~ KM Fig 2 : démarrage un seul sens de marche CH IV Les insallaions Indusrielles
3 2..3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche : Q L L2 L3 Q L KM KM2 F2 F S S2 KM S3 KM2 F2 M 3 ~ u v w M 3 ~ KM KM2 2 KM 2 KM2 Pour l inversion du sens de marche il suffi d inerverir deux phases. Dans ce cas un verrouillage mécanique e indispensable pour évier un cour-circui enre les phases inversées. 2.2 Avanages : - Simplicié de l appareillage. - Couple imporan. - Temps de démarrage cour. 2.3 Inconvéniens : - Appel du couran imporan - Démarrage brual 3 démarrage éoile - riangle ( y- ). 3. Principe : Ce procédé ne peu s appliquer qu aux moeurs don oues les exrémiés d enroulemen son sories sur la plaque à bornes, e don le couplage riangle correspond à la ension du réseau. Le démarrage s effecue en 2 emps. Ce ype de démarrage es réservé aux machines démarran à vide ou don le couple résisan es faible. Comparé au couplage riangle, l inensié de démarrage es divisée par 3, mais le couple de démarrage aussi (proporionnel au carré de la ension d alimenaion des enroulemens). CH IV Les insallaions Indusrielles
32 U U I u v w u v w I Z Z Z U 3 Z Z Z U x y z Eoile x y z Triangle J I U 3 Z J U I J 3 3 U Z Z 3.2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche : 3.2. Circui de puissance : M 3 ~ Démarrage en 2 emp : fermeure de KM 2 : ouverure de KM2 fermeure de KM3 CH IV Les insallaions Indusrielles
33 3.2.2 Circui de commande : Q L F2 F S S2 KM 2 KM2 KM KM3 KM2 2 KM2 KM3 KM 0 0 0 0 0 0 S S2 KM 2 KM KM Equaions : KM Q F2 S S2 KM 2 KM S2 KM KM 2 KM2 3 KM 2 Q F2 S KM S2 KM 2 KM KM 3 Q F2 S KM 22 Q F2 S KM KM 22 CH IV Les insallaions Indusrielles
3.3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche : 34 3.3. Circui de puissance : L L2 L3 Q KM KM2 F2 M 3 ~ u v w M 3 ~ z x y KM4 KM3 3.3.2 Circui de Commande : L Q F F2 S KM 3 KM2 3 S2 KM S3 KM2 KA 2 KM3 KA KM2 2 KM 2 KM4 KM3 2 KM KM2 KM3 KM4 KA Equaions : KM Q F2 S S2 KM KM 22 KM 2 Q F2 S S3 KM 2 KM2 KM 4 Q F 2 KM 23 KM3 KM 3 KA KM 32 Q F2 KM 23 KM3 KA KM 32 KM Q F 2 KM 2 KM KA 4 3 3 2 3 KM CH IV Les insallaions Indusrielles
KA Q F 2 KM 23 KM3 KM 3 KA 3.4 Avanages : - Appel de couran en éoile rédui au iers de sa valeur en direc - Faible complicaion d appareillage. 3.5 Inconvéniens : - Couple rédui au iers de sa valeur en direc - Coupure enre les posiions éoile e riangle d ou appariion de phénomènes ransioires 3.6 Applicaion : On désire commander un moeur asynchrone en éoile riangle seul sens. Pour adoucir le passage de l éoile au riangle on uilise des résisances en série avec les enroulemens saoriques au débu du couplage riangle. Elles seron cour-circuiées par la suie. On demande : Donner le schéma foncionnel. Éablir le circui de puissance. Donner le circui de commande. 4 démarrage à resisances saoriques. 4. Principe : C es une mise emporaire d un ou plusieurs groupes de résisances en série avec le saor. Ce ype de démarrage a des caracérisiques comparables au démarrage éoile - riangle. Il n y a pas de coupure de l alimenaion du moeur enre les emps de démarrage. Ce démarrage peu se faire en plusieurs emps suivan la puissance du moeur. 4.2 Démarrage semi-auomaique, un sens de marche : 4.2. Circui de puissance : 35 M 3 ~ CH IV Les insallaions Indusrielles
36 4.2.2 Circui de commande : Q L Q L F F F2 F2 S S S2 KM KA S2 KM KA KM2 KM KA KM2 KM KA KM2 KM3 a) Cas d un seul groupe de résisances a) Cas de deux groupes de résisances 4.3 Démarrage semi-auomaique, deux sens de marche : 4.3. Circui de puissance : I r L L2 L3 r+r 2 Q r+r 2 +R KM KM2 N R KM3 C r+r 2 r R 2 KM4 r+r 2 +R F2 M 3 ~ u v w M 3 ~ N CH IV Les insallaions Indusrielles
La ension appliquée aux bornes du moeur ne rese pas consane pendan le emps d accéléraion. L inensié maximale se siue lors de la mise sous ension, puis elle diminue Id = 4,5 In. Le couple iniial es relaivemen faible pour une poine de couran assez imporane. Cd = 0,75 Cn 37 4.3.2 Circui de commande : Q L F F2 S KM 3 KM2 3 S2 KM S3 KM2 KA KM3 KM2 2 KM 2 KM KM2 KM3 KA KM4 Equaions : r+r +R 2 r+ R 2 r M S2 KM 22 KM Q F2 S KM S3 KM 2 2 KM 2 Q F2 S KM KM 23 KM3 KM 3 Q F 2 KA KM 23 KM3 3 KM 4 Q F2 KM KA Q F2 KM 2 3 KM 3 Avec r c es la résisance du saor. 4.4 Avanages : 0 0 0 0 0 0 S S2 KM KA KM 3 Le couple moeur es croissan pendan un démarrage plus progressif résulan de la réducion de la ension d alimenaion causée par l appel du couran qui rese imporan. CH IV Les insallaions Indusrielles
4.5 Inconvéniens : 38 L appel du couran plus imporan qu en éoile-riangle : 4 à 5 fois le couran nominal. Le couple de démarrage es diminué par rappor au démarrage direc. 4.6 Emploi : Ce mode convien aux machines don le couple de démarrage es plus faible que le couple nominal. 5 démarrage à resisances rooriques. 5. Principe : On uilise obligaoiremen un moeur asynchrone riphasé a roor bobiné en éoile avec sories sur rois bagues. Le saor es soumis à pleine ension alors que le roor es excié à ravers des groupes de résisances en série avec les bobinages rooriques pendan le démarrage, puis son cour-circuiés. Le couran de démarrage es limié, sans que le couple soi rédui. 5.. Circui de puissance : L L2 L3 Q KM KM2 F2 M 3 ~ u v w M 3 ~ R R KM3 KM4 CH IV Les insallaions Indusrielles
C max e C min son fixés par le cahier des charges, g 2 e g 3 son déerminés sur la caracérisique " naurelle " du moeur. Connaissan la valeur de la résisance du bobinage roorique r, on déermine les valeurs des résisances de démarrage R e R. Le couran absorbé es sensiblemen proporionnel au couple fourni ou rès peu supérieur. EX : Pour un couple de démarrage Cd = 2,5 Cn. L inensié sera sensiblemen de 2 In Id < 2,5 In. On obien fréquemmen des couples de démarrage égaux à 2,5 fois le Cn sans surinensié excessive. On peu encore réduire la surinensié en augmenan le nombre des emps de démarrage. Cd < 2,5 Cn. 39 5..2 Circui de commande : Le circui de commande es le même que celui de démarrage saorique. Q L F F2 S KM 3 KM2 3 S2 KM S3 KM2 KA KM3 KM2 2 KM 2 KM KM2 KM3 KA KM4 5.2 Avanages : - L appel de couran es pour un couple de démarrage donné le plus faible par rappor à ous les aures modes de démarrage. - Possibilié de choisir par consrucion, couple e le nombre de emps de démarrage. 5.3 Inconvéniens : - Nécessié d un moeur à roor bobiné. - Equipemen plus cher CH IV Les insallaions Indusrielles
CH V : REGIMES DU NEUTRE 40 Schémas de liaison à la erre (SLT) :. Évoluion du besoin : Aujourd hui les 3 SLT, longemps appelés régimes du neure els que définis par les normes CEI 60364 e NF C 5-00, son : la mise au neure -TN- ; le neure à la erre -TT- ; le neure isolé (ou impédan) -IT-. Ces rois schémas on une même finalié en ermes de proecion des personnes e des biens : la maîrise des effes des défaus d isolemen. Ils son considérés comme équivalens sur le plan de la sécurié des personnes conre les conacs indirecs. Il n en es pas nécessairemen de même pour la sûreé de l insallaion élecrique BT en ce qui concerne : la disponibilié de l énergie ; la mainenance de l insallaion..2 Défaus d isolemen : Pour assurer la proecion des personnes e la coninuié d exploiaion, les conduceurs e les pièces sous ension d une insallaion élecrique son «isolées» par rappor aux masses reliées à la erre. L isolemen es réalisé par : l uilisaion de maériaux isolans ; l éloignemen qui nécessie des disances d isolemen. Un défau d isolemen es : soi de mode différeniel (enre conduceurs acifs) e devien un cour-circui ; soi de mode commun (enre conduceurs acifs e masse ou erre), un couran de défau - di de mode commun, circule alors dans le conduceur de proecion (PE) e/ou dans la erre. Les SLT en BT son esseniellemen concernés par les défaus de mode commun don L occurrence la plus fore se siue au niveau des récepeurs e des câbles..3 Risques associés aux défaus : Un défau d isolemen, quelle que soi sa cause, présene des risques pour : la vie des personnes ; la conservaion des biens ; la disponibilié de l énergie élecrique ; CH V Les Régimes du neure
4.3. Risque d élecrisaion des personnes : C es le couran en valeur e en durée, raversan le corps humain (en pariculier le cœur), qui es dangereux. En BT la valeur de l impédance du corps, (don une composane imporane es la résisance de la peau), n évolue praiquemen qu en foncion de l environnemen (locaux secs e humides, e locaux mouillés). Pour chacun des cas, une ension de sécurié (ension de conac maximale admissible pendan au moins 5 s) a éé définie ; elle es appelée ension limie convenionnelle UL dans la norme CEI 60479. Les normes CEI 60364 43... e NF C 5-00 précisen que si la ension de conac Uc risque de dépasser la ension UL, la durée d'applicaion de la ension de défau doi êre limiée par l inervenion des disposiifs de proecion. Fig : Durée maximale de mainien de la ension de conac selon la norme CEI 60364. Fig 2 : zones emps/couran des effes du couran alernaif (5 Hz à 00 Hz) sur les personnes selon la norme CEI 60479-. CH V Les Régimes du neure
.3.2 Risque d incendie: Ce risque, lorsqu il se maérialise, peu avoir des conséquences dramaiques pour les personnes e les biens. Bon nombre d incendies on pour origine un échauffemen imporan e poncuel ou un arc élecrique provoqué par un défau d isolemen. Le risque es d'auan plus imporan que le couran de défau es élevé. Il es égalemen foncion du degré du risque incendie ou explosion, des locaux. 42.3.3 Risque de non disponibilié de l énergie : La maîrise de ce risque prend de plus en plus d imporance. En effe si, pour éliminer le défau, la parie en défau es déconnecée auomaiquemen, il en résule : un risque pour les personnes, par exemple : manque subi d éclairage, mise hors service d équipemens uiles à la sécurié ; un risque économique du fai de la pere de producion. 2 Régime TT : Le neure de l insallaion es direcemen relié à la erre. Les masses de l insallaion son aussi reliées à la erre. Cee soluion es celle employée pour les réseaux de disribuion basse ension. Aussiô qu un défau d isolemen survien, il doi y avoir coupure : C es la coupure au premier défau. Id N PE Rb Ra Ud 3 Régime IT : Dans le régime de neure isolé : - Le neure es isolé de la erre ou relié à la erre par une impédance élevée. - Les masses son reliées à une prise de erre. Un premier défau n es pas dangereux, mais il doi êre recherché e éliminé. Un deuxième défau peu êre dangereux s il résule d un second conduceur acif : cour-circui à ravers le conduceur de proecion. CH V Les Régimes du neure
43 Id Conrôleur permanen d isolemen N Limieur de surension Rb Ud PE 4 Régime TN : Le neure de l alimenaion es mis à la erre e les masses son reliées au neure ; Ainsi, ou défau d isolemen es ransformé en un défau enre phase e neure soi un cour- circui don la valeur es limiée par l impédance des câbles. Schéma TN-C : Le conduceur neure e de proecion élecrique son en communs. Schéma TN-S : Le conduceur neure es séparé du conduceur de proecion élecrique. Id PEN N TNC Rb Ud TNS CH V Les Régimes du neure
Bibliographie [] LARGEAUD Huber. 2002. Le schéma élecrique. Paris : Ediion Eyrolles. 450 p. [2] Collecion. 2002. Elecroechnique : Equipemens e insallaions élecriques. Paris : Ediion Delagrave. 207 p. [3] NEY Henri. 2004. Technologie d élecroechnique Tome. Paris : Ediion Nahan echnique. 320 p.