< In QUESTION 1: UL Ru

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1 < In QUESTION 1: UL Ru
La mise en place d’un régime de neutre permet d’assurer la protection des personnes contres les contacts indirects Signification des 2 premières lettres du régime T T: 1ère lettre «  T »: Mise à la terre du neutre de l’alimentation par une prise de terre du neutre Rn 2ème lettre « T » : Interconnexion des masses d’utilisation et mise à la terre des masses par une prise de terre unique Ru Mesure complémentaire ( en plus du respect des liaisons à la terre ) : Installer au moins un D.D.R en tête de l’installation tel que : In UL Ru <

2 QUESTION n°2 : Fonctions assurées par les appareils n° , , ,
Désignation : DISJONCTEUR DIFFERENTIEL TETRAPOLAIRE de calibre 32 A et de sensibilité 300 mA 3 Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit) ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects Désignation : DISJONCTEUR MAGNETO THERMIQUE BIPOLAIRE de calibre 10 A 1 Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit) Désignation : INTERRUPTEUR DIFFERENTIEL TETRAPOLAIRE de calibre 25 A et de sensibilité 30 mA 9 Fonction : Il assure ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects

3 QUESTION n°3 : Fonctions assurées par l’ appareils n° 
Désignation : DISJONCTEUR DIFFERENTIEL BIPOLAIRE de calibre 40 A et de sensibilité 30 mA 5 Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit) ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects

4 QUESTION n°4 : Désignation de certains éléments constitutifs d’un D.D.R N L 7. Relais de détection 6.Bobine de détection 5. Bobine principale 5. Bobine principale 4. Tore magnétique

5 QUESTION n°5 : Explication sommaire du fonctionnement d’un D.D.R En l’absence de courant de fuite, les flux magnétiques produits par les bobines principales s’annulent. A l’apparition d’un courant de fuite, les flux produits par les bobines principales ne s’annulent plus, il y a création d’un champ magnétique variable dans le tore. Du fait de ce champ magnétique variable , la bobine de détection est le siège d’une f.e.m ( force électromotrice) .La tension engendrée aux bornes de la bobine de détection va permettre d’alimenter le relais de détection, qui va alors ouvrir mécaniquement les contacts du circuit de puissance.

6 QUESTION n°6 : Variation de la valeur de prise de terre en fonction des saisons et du temps. La valeur de la prise de terre des masses d’utilisation varie (de 30 ohms en plein hiver à 100 ohms dans notre cas en été) en fonction de l’humidité relative du sol. Le sol étant plus humide en hiver la résistance est donc plus faible. A l’inverse en été, le sol est plus sec et c’est le cas le plus défavorable car cette prise de terre véhiculera d’autant moins facilement des courants de défaut d’isolement.

7 < < la norme imposerait donc In < 500 mA In In
QUESTION n°7 : Vérification de la sensibilité des D.D.R installés en tête de l’installation. En régime T.T le D.D.R installé doit avoir une sensibilité tel que : la norme imposerait donc In < 500 mA In UL Ru < In 50 100 < Soit avec Ru = 100 ohms et UL = 50 Volts Or la sensibilité In de l’appareil n° O, placé en tête du local est de 300 mA , ce qui convient tout a fait car cette valeur est inférieure à 500 mA

8 QUESTION n°8 : Trajet de la boucle de courant de défaut ( défaut d’isolement sur la perceuse mono) Poste de transformation V = 230 V L1 L2 L3 N PE Rn = 40  Ru = 100  récepteur 1 3  400 V Perceuse récepteur 2 230 V mono Uc

9 Schéma simplifié équivalent de la boucle en défaut
QUESTION n°9 : Schéma simplifié équivalent de la boucle en défaut L1 N Rdéfaut Ru Rn Id Uc

10 Calcul des valeurs du courant de défaut et de la tension de contact
QUESTION n°10 : Calcul des valeurs du courant de défaut et de la tension de contact N L1 Rdéfaut= 300 Ru = 100  D’après le schéma simplifié : Rn= 40  Id Uc V Rdéfaut + Ru + Rn Id = = 230 / ( ) = A = 520 mA Uc = Ru x Id = 100 x 0.52 = 52 V > UL ( 50 V) DANGER mortel La valeur de tension de contact correspond à valeur de tension dangereuse car elle dépasse la tension limite de sécurité

11 La protection n° 0 protégeant l'atelier H doit déclencher
QUESTION n°11 : Justification du déclenchement éventuel des appareils de protection pour cette valeur de de courant de défaut ( Id= 0.52 A) Les seuls appareils de protection qui pourraient déclencher sont ceux placés sur le trajet du courant de défaut. De plus il s’agit d’un courant de fuite à la terre que seul un D.D.R peut détecter . ( Il ne s’agit pas d’une surintensité qu’un disjoncteur pourrait détecter et éliminer ). Les D.D.R déclencheront de façon certaine si la valeur du courant de défaut est supérieure à leur sensibilité. Dans notre cas: La protection n° 0 protégeant l'atelier H doit déclencher car Id = 520 mA  IN = 300 mA

12 La sécurité des personnes est bien assurée.
QUESTION n°12 : Vérification de la protection des personnes ( vérification du déclenchement dans un temps compatible avec la norme ) D’après le tableau 41A de la norme NFC , pour V = 230 V~ en régime TT le temps maximal du dispositif de protection est de 0.2 s Courbes de fonctionnement différentiel Sur la courbe de fonctionnement différentiel (calibre 300 mA) on trouve un temps de déclenchement de 0.03 s ce qui est bien inférieur au 0.2 s préconisé par la norme. La sécurité des personnes est bien assurée.

13 QUESTION n°13 : N L1 PE coupé Id = 0 A Uc2 Id=0
Soit un défaut d’isolement franc sur R2, sans que son PE soit raccordé et sans avoir placé de D.D.R en amont Comme sa carcasse n’est pas reliée au PE et donc à la terre Ru , il ne peut y avoir de boucle de courant de défaut à l’apparition du défaut d’isolement V = 144 Volts N L1 PE coupé Id = 0 A Rdéfaut= 0  Ru = 100  Rn= 22  Id=0 Uc2

14 > UL ( 50 V) DANGER mortel
QUESTION n°14 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, sans que son PE soit raccordé et sans avoir placé de D.D.R en amont Calcul du Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses dont une bien raccordée au PE) Comme sa carcasse n’est pas reliée au PE et donc à la terre Ru , il ne peut y avoir de boucle de courant de défaut à l’apparition du défaut d’isolement V = 144 Volts N L1 PE coupé Id = 0 A Rdéfaut= 0  Ru = 100  Rn= 22  Id=0 Uc2 Pas de chute de tension aux bornes des résistances donc: Carcasse R2 Uc12 Carcasse R1 Uc2 = V = 144 Volts Uc12 = V = Volts > UL ( 50 V) DANGER mortel

15 > UL ( 50 V) DANGER mortel
QUESTION n°15 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, sans que son PE soit raccordé et sans avoir placé de D.D.R en amont MESURES de Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses dont une bien raccordée au PE) V Uc2 R2 en défaut d’isolement V R1 Uc12 Uc2 = V = 144 Volts Uc12 = V = Volts > UL ( 50 V) DANGER mortel

16 > UL ( 50 V) DANGER mortel
QUESTION n°16 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, sans que son PE soit raccordé et sans avoir placé de D.D.R en amont Vérification de la protection des personnes. Uc2 = V = 144 Volts Uc12 = V = Volts > UL ( 50 V) DANGER mortel La norme impose une coupure au premier défaut en moins de 0.2 s pour Uo = V = 144 Volts en régime TT Or sans PE, et sans D.D.R aucun appareil de protection n’a déclenché sur la maquette . La sécurité des personnes n’est donc pas assurée

17 QUESTION n°17 : L1 N Uc2 Id= Uc1 Uc12
Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amont Calcul du Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses ) Id = V/ ( Rd + Ru + Rn) = 144/ ( ) Id = 1.18 A Rdéfaut= 0  Ru = 100  Rn= 22  L1 Id= Uc2 V = 144 Volts Carcasse R2 Uc12 Uc1 N Uc2 = Ru x Id = Uc2 = 100 x 1.18 = 118 Volts Uc1 = Uc2 = 118 Volts Uc12 = Volts Carcasse R1 Uc2 et Uc1 > UL ( 50 V) DANGER mortel !!!! Le fait de raccorder le PE diminue la tension de contact mais pas à une valeur suffisante pour être inoffensive

18 > UL ( 50 V) DANGER mortel
QUESTION n°18 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amont MESURES de Uc 2 , Uc 1 et Uc 12 Uc1 V Uc2 V R2 en défaut d’isolement V R1 Uc12 Uc2 = Uc1 = 120 Volts Uc12 = 0 Volts > UL ( 50 V) DANGER mortel

19 > UL ( 50 V) DANGER mortel
QUESTION n°19 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amont L ‘interconnection des masses est-elle une condition suffisante pour assurer la protection des personnes ? Uc2 = Uc1 = 120 Volts Uc12 = 0 Volts > UL ( 50 V) DANGER mortel D’après les calculs et mesures précédents, on s’aperçoit bien que l’interconnection des masses n’est pas une condition suffisante pour assurer la protection des personnes car les tensions de contact restent supérieures à la tension limite de sécurité et qu’aucune coupure automatique n’est réalisée dans un temps compatible avec la sécurité des personnes. On a éliminé le danger dans le cas où l’on touche simultanément deux carcasses dont l’une possède un défaut d’isolement.

20 Id = 1.18 A > In = 30 mA Q1 déclenche instantanément
QUESTION n°20 : Cas n° 2 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé avec 1 D.D.R Q1 en amont tel que In de 30mA. Réaction de Q1 à l’apparition du défaut? Id = 1.18 A > In = 30 mA Q1 déclenche instantanément

21 QUESTION n°21 : Cas n° 2 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé avec 1 D.D.R Q1 en amont tel que In de 3 A. Réaction de Q1 à l’apparition du défaut? Id = 1.18 A < In = 3 A Q1 ne déclenche pas instantanément de façon certaine car Id est inférieur à In soit 3A Q1 ne déclenche pas non plus de façon « incertaine » car Id est inférieur à In / 2 soit 1.5 A (Rappel : Un DDR peut commencer à déclencher à partir de In / 2 et déclenche de façon certaine lorsque Id ≥ In)

22 Calcul de la sensibilité D.D.R pour un déclenchement certain
QUESTION n°22 : Expression liant Uc à Id Réponse : Uc = Ru x Id Intensité qui provoquerait une tension de contact égale à la tension limite de sécurité. Réponse : Id = UL / Ru Calcul de la sensibilité D.D.R pour un déclenchement certain Réponse : pour un déclenchement du D.D.R il faut Id > In. Donc In< UL / Ru soit In < 50/ In < 500 mA Conclusion : Pour un déclenchement certain du D.D.R en cas de tension de contact dangereuse il faut respecter la relation In< UL / Ru

23 La sécurité est assurée si on respecte la relation In< UL / Ru
QUESTION n°23 : Importance d’avoir un D.D.R d’une sensibilité adaptée par rapport à la valeur de la prise de terre Ru de l’installation. Il est impératif de raccorder les carcasses à une prise terre Ru pour que le DDR puisse détecter le courant de fuite à la terre en cas de défaut d’isolement, mais pour qu’il déclenche encore faut-il que sa sensibilité soit correcte par rapport au courant de défaut si ce dernier engendre une tension dangereuse. La sécurité est assurée si on respecte la relation In< UL / Ru