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CHAPITRE 3 HABILITATION ELECTRIQUE APPAREILLAGE SLT.

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2 CHAPITRE 3 HABILITATION ELECTRIQUE APPAREILLAGE SLT

3 Les dangers du courant électrique Généralement, les personnes qui n'ont pas reçu une formation à la sécurité ne se comportent pas d'une façon qui assure leur sécurité. - Il est nécessaire de les aider à : • éviter de se blesser ou de blesser les autres • comprendre ce que signifie travailler en sécurité • prendre conscience du coût de la "non sécurité" - Il en résulte que la formation à la sécurité doit porter sur : • la connaissance des règles et des procédures • l'utilisation des outils et protections • la motivation à effectuer le travail comme il convient, en dépit des influences extérieures qui peuvent inciter à jouer avec les règles et prendre des raccourcis en matière de sécurité

4 Les dangers du courant électrique Généralités : Chocs électriques Courts-circuits Autres dangers électrisation électrocution brûlure projection de matière en fusion rayonnement ultraviolet dégagement gaz toxiques incendie explosion démarrage intempestif chute de l'opérateur

5 Les dangers du courant électrique Cas du courant alternatif : 10 mA 30 mA 75 mA 1 A 0,5 mA Seuil de non lâcher Contraction musculaire Seuil de paralysie respiratoire Seuil de fibrillation cardiaque irréversible Arrêt du cœur Seuil de perception Sensation très faible Intensité

6 Les dangers du courant électrique Cas du courant continu : non défini 130 mA 2 mA Seuil de non lâcher Seuil de fibrillation cardiaque irréversible Seuil de perception Intensité

7 Les dangers du courant électrique Influence du temps : Il traduit la quantité d’électricité qui est dangereuse pour le corps humain 30 mA pendant 5 s (0,15 C) donne une chance sur deux d’être encore vivant

8 Les dangers du courant électrique Influence du corps humain : Elle traduit la résistance électrique d’une personne en fonction de son état et de la tension de contact Tension de contact (V)Peausèche (  ) Peau humide (  ) Peau mouillée (  ) Peau immergée (  ) >

9 DomaineAlternatifContinu taux d’ondulation < 15% TBT U  50 V U  120 V Aucun danger en condition sèches BT A 50  U  500 V 120  U  750 V B 500  U  1000 V 750  U  1500 V Danger si contact HT A 1  U  50 kV 1,5  U  75 kV B U  50 kV U  75 kV Danger avant contact (amorçage) Quelques définitions Domaines de tension :

10 Masse : Élément conducteur accessible au toucher sans potentiel défini pouvant en cas de défaut être porté à un potentiel différent de celui de la terre Conducteurs qui transportent normalement l’énergie électrique Quelques définitions Conducteurs actifs : Neutre Phases

11 Manœuvres : Modification de l’état d’un circuit à l’aide d’appareils prévus à cet effet : - manœuvres d’exploitation (arrêt, marche…) - manœuvres d’urgence (disjoncteur, arrêt d’urgence…) - manœuvres de consignation et de déconsignation par une personne habilitée Modification de l’état d’un circuit à l’aide d’appareils prévus à cet effet : - manœuvres d’exploitation (arrêt, marche…) - manœuvres d’urgence (disjoncteur, arrêt d’urgence…) - manœuvres de consignation et de déconsignation par une personne habilitée Quelques définitions Local réservé aux électriciens : Tout local ou volume ordinairement enfermé dans une enceinte quelconque (armoire, poste…) pouvant contenir des pièces nues sous tension.

12 Quelques applications Opérations au voisinage : - avoir reçu une formation du type BxV - utiliser les équipements de protection individuelle (EPI) Elles ne sont autorisées que sous certaines conditions :

13 Consignation : - Séparer les sources - Condamner l’appareil - Identifier l’ouvrage consigné - Vérifier l’absence de tension Elle autorise les travaux hors tension La procédure : Elle autorise les travaux hors tension La procédure : Quelques applications

14 Le décret : Le nouveau code pénal Aspect législatif Définition : Concernant le monde du travail, le décret fondamental du ( ) a suivi et remplacé le décret du Il concerne les prescriptions de sécurité auxquelles les employeurs doivent se conformer lors des travaux d'ordre électrique effectués dans les établissements soumis au code du travail.

15 La gradation dans la gravité des délits : Le nouveau code pénal Aspect législatif maladresse (intervenant) gravité des délits sévérité des peines imprudence (intervenant) inattention (intervenant) négligence (intervenant + hiérarchie) manquement (intervenant + hiérarchie) manquement délibéré (intervenant + hiérarchie)

16 Les responsabilités : Le nouveau code pénal Aspect législatif Tout le monde dans l'entreprise est concerné par la responsabilité pénale en cas d'accident : • le chef d'entreprise • les membres de la hiérarchie • les opérateurs.

17 Analyser et réduire le risque : 1.de déterminer les limites de la machine 2.d’identifier les phénomènes dangereux 3.de supprimer ces phénomènes 4.de mettre en place des protecteurs 5.d’informer les utilisateurs des risques résiduels Eviter l’accident

18 Le décret du 14 novembre 1988 NFC (dernière mise à jour décembre 2002) Elle définit les règles pour les installations électriques à basse tension Normes pour les matériels NFC (dernière mise à jour décembre 2002) Elle définit les règles pour les installations électriques à basse tension Normes pour les matériels NFC (dernière mise à jour novembre 1994) Elle définit les instructions générales de sécurité d’ordre électrique Normes pour les personnes NFC (dernière mise à jour novembre 1994) Elle définit les instructions générales de sécurité d’ordre électrique Normes pour les personnes En découlent les normes suivantes : Textes réglementaires

19 L’aspectmatérielL’aspectmatériel D’après NFC Personnels Chefs de travaux

20 L’aspect matériel D’après NFC Contact avec des éléments conducteurs normalement sous tension Le contact direct : Contact entre deux phases : Le courant passe par le cœur

21 L’aspect matériel Autres cas : Le contact direct Contact entre phase et neutre : Le courant passe par le cœur Contact entre phase et terre : Cas le plus courant

22 L’aspect matériel D’après NFC La protection contre les contacts directs peut se faire : - par isolation, - par éloignement, - par la mise en place d’obstacles Le contact direct :

23 L’aspect matériel D’après NFC Contact avec des éléments conducteurs anormalement sous tension Le contact indirect : Contact entre masse métallique anormalement sous tension et la terre : Le courant passe par le corps humain

24 L’aspect matériel Que se passe-t-il ? Le contact indirect : Un défaut se produit PhN PE RtuRtd Transfo BT Charge utilisateur Disjoncteur

25 Uc = Un. Rtu/(Rtu + Rtd) La masse est raccordée à la terre : 5  230 V 5  1 k  15  Uc Id Uc = 230.5/(5 + 15) Uc = 57,5 V Id = Uc/Rtu Id = 57,5/5 Id = 11,5 A Ih Ih = Uc/(Rtu + Rh) Ih = 57,5/( ) Ih = 0,06 A L’aspect matériel

26 Uc = Un. (Rh + Rtu)/(Rh + Rtu + Rtd) La masse n’est pas raccordée à la terre : 5  230 V 1 k  15  Uc Id Uc = /1020 Uc = 227 V Id = Ih Ih = 227/1005 Ih = 0.23 A Ih Ih = Uc/(Rtu + Rh) L’aspect matériel

27 D’après NFC La protection contre les contacts indirects se fait : - par liaison des masses à la terre, - par liaisons équipotentielles entre masses simultanément accessibles, (1,9 m à l’horizontale et 2,5 m à la verticale) - par l’utilisation de dispositif à courant résiduel (DDR) Le contact indirect :

28 Le conducteur de protection électrique Le conducteur de protection électrique D’après NFC Personnels Chefs de travaux

29 Conducteur de protection électrique D’après NFC Pour protéger les personnes contre les risques de contact indirect, il faut relier les masses métalliques à la terre par l’intermédiaire d’un conducteur de protection électrique vert-jaune Cette couleur vert-jaune est strictement réservée aux conducteurs de protection et aux bornes de mise à la terre Identification du conducteur (PE) :

30 Conducteur de protection électrique D’après NFC En cas de défaut interne mettant les masses métalliques accidentellement sous tension, le courant de défaut s’écoulera à la terre Rôle du conducteur (PE) : PhN PE

31 La Très Basse Tension (TBT) (TBT) D’après NFC Personnels Chefs de travaux

32 La Très Basse Tension (TBT) La très basse tension : D’après NFC Les limites du domaine de la Très Basse Tension (TBT) sont : 50 V en alternatif ou 120 V en continu Les installations à Très Basse Tension sont soumises aux mêmes règles de sécurité que celles du domaine de la Basse Tension (BT) Si opération effectuée au voisinage

33 La Très Basse Tension (TBT) La très basse tension de sécurité : D’après NFC Le domaine de la Très Basse Tension de Sécurité (TBTS) ne nécessite aucune mesure de protection particulière Pour être dans ce cas, il est obligatoire de disposer de sources d’alimentation de sécurité : - piles ou accumulateurs, - groupe moteur-générateur - transformateur de sécurité (EN )

34 Dispositif de coupure d’urgence D’après NFC Personnels Chefs de travaux

35 Dispositif de coupure d’urgence Accessibilité : D’après NFC Un dispositif de coupure d’urgence doit être facilement et rapidement accessible et doit couper en une seule manœuvre tous les conducteurs actifs sous tension

36 Dispositif de coupure d’urgence Situation : D’après NFC Un tel dispositif doit se trouver sur chaque circuit terminal. Une coupure d’urgence peut commander plusieurs circuits terminaux Il faut au moins une coupure d’urgence par salle

37 Pièces conductrices sous tension D’après NFC Personnels Chefs de travaux

38 Pièces conductrices sous tension Indice de Protection (IP) : D’après NFC mm La disposition d’obstacles peut garantir une bonne protection contre les contacts directs sous réserve qu’ils ne présentent pas de trous > 12 mm IP2x Un matériel ou un poste fixe est considéré comme IP2x si on ne peut pas toucher du doigt la partie sous tension

39 Prolongateurs et connecteurs D’après NFC Personnels Chefs de travaux

40 Prolongateurs et connecteurs Prolongateurs et connecteurs : D’après NFC La triplette est un élément électrique interdit dans les Établissements Recevant du Public (ERP)

41 Disjoncteur différentiel D’après NFC Personnels Chefs de travaux

42 Disjoncteur différentiel Réglementation : D’après NFC Pour les appareils dont les masses métalliques sont reliées à la terre, il est obligatoire d’installer un dispositif de coupure automatique en cas de défaut (30 mA) sur tous les circuits (NFC de Décembre 2002) Que se passe-t-il en cas de défaut ?

43 Disjoncteur différentiel 1 er cas : D’après NFC Pas de mise à la terre et disjoncteur différentiel 30 mA en protection Le courant de défaut traverse le corps humain jusqu’au déclenchement du disjoncteur : risque de fibrillation cardiaque

44 Disjoncteur différentiel 2 ème cas : D’après NFC Mise à la terre et disjoncteur différentiel 30 mA en protection Le courant de défaut s’écoule à la terre, le disjoncteur déclenche : plus de danger

45 Appareils de classe I Appareils de classe I D’après NFC Personnels Chefs de travaux

46 Appareils de classe I Réglementation : D’après NFC Les appareils électriques de classe I doivent obligatoirement être raccordés à la terre Ces appareils de classe I sont alimentés par un câble à 3 conducteurs en monophasé. Le symbole ci-contre figure sur la plaque signalétique de l’appareil

47 Double isolation Isolation renforcée Appareils de classe II Double isolation Isolation renforcée Appareils de classe II D’après NFC Personnels Chefs de travaux

48 Réglementation : D’après NFC Les appareils électriques à double isolation ou à isolation renforcée ne doivent jamais être raccordés à la terre Ces appareils de classe II sont alimentés par un câble à 2 conducteurs en monophasé. Le symbole ci-contre doit figurer sur la plaque signalétique de l’appareil Appareils de classe II

49 Dans les laboratoires laboratoires Personnels Chefs de travaux

50 Quelques conseils : - utiliser des cordons de sécurité, - supprimer tous les autres cordons Les cordons : - n’utiliser que des matériels conformes ou sécurisés, - éliminer les matériels classés Z, - mettre en sécurité les matériels classés A Les matériels : - s’assurer qu’ils sont en bon état et adaptés au branchement des appareils (classe) Les prolongateurs : Dans les laboratoires

51 Quelques conseils : - s’assurer qu’elles sont toutes raccordées à la terre Les masses métalliques : - s’assurer quelles sont toutes protégées par un disjoncteur différentiel 30 mA - s’assurer qu’elles sont toutes munies d’un conducteur de protection (raccordé à la terre) - s’assurer qu’elles sont munies d’éclisses Les prises de courant : Dans les laboratoires

52 Quelques conseils : - la source d’alimentation doit être de sécurité, - les canalisations électriques ne doivent comporter aucun conducteur assemblé avec des conducteurs quelconques de toute autre installation, - entre les parties actives d’un matériel alimentées par l’installation à T.B.T.S. et celles de toute autre installation, des dispositions de construction doivent être prises pour assurer une séparation équivalente à celle existant entre les circuits primaires et secondaires d’un transformateur de sécurité, La TBTS : Dans les laboratoires

53 - les parties actives d’une installation à T.B.T.S. ne doivent être en liaison électrique ni avec la terre ni avec des conducteurs de protection appartenant à d’autres installations, - si l’alimentation est T.B.T.S., la platine de montage est T.B.T.S. => aucune prescription - dès l’instant où il y a branchement des appareils de mesure non T.B.T.S., il y a lieu de respecter les prescriptions de sécurité (voir publication UTE C18-510) La TBTS (suite) : Dans les laboratoires

54 La TBTS (avec appareils TBTS) : - Si l’alimentation est T.B.T.S., la platine de montage est T.B.T.S. => aucune prescription Pupitre 230 V Alim.T.B.T.SScope.GBF Platine de montage avec parties métalliques nues sous tension accessibles au toucher Dans les laboratoires

55 La TBTS (avec appareils non TBTS) : Pupitre 230 V Alim.TBTSScope.GBF Platine de montage avec parties métalliques nues sous tension non accessibles au toucher - Utilisation de cordons de sécurité - Modifications possibles exclusivement hors tension - Respect des prescriptions (voir publication UTE C18-510) Dans les laboratoires

56 Quelques conseils : Procédures ou instructions permanentes de sécurité Un panneau peut rassembler toutes les informations concernant l’utilisation des matériels présentant un danger particulier UtilisateurIdentification Photo synthétisée de l’appareil avec ses organes de sécurité éventuels Procédure de sécurité Dans les laboratoires

57 Quel accident ? Protection du visage : Protection

58 Quel accident ? Brûlures au visage (protection par lunettes) :

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62 LES MASSES : •Ce sont les parties conductrices accessibles d'un matériel électrique susceptibles d'être mises sous tension en cas de défaut. DEFINITIONS LE CONDUCTEUR DE PROTECTION PE : C'est un conducteur de couleur VERT/JAUNE dont la fonction est de relier toutes les masses métalliques des appareils à la terre. En cas de défaut, il permet de canaliser le courant électrique provoqué par le défaut.

63 LA TERRE : •La terre peut être considérée comme un milieu conducteur. Sa résistance dépend de la nature du milieu ( terre argileuse, roche granitique, etc... ). LA PRISE DE TERRE : •C'est l'endroit ou le conducteur de protection PE de l'installation électrique est relié à la terre. •Physiquement il s'agit généralement d'un conducteur enterré ou d'un piquet métallique planté dans la terre. DEFINITIONS

64 L'ISOLEMENT ELECTRIQUE : •C'est la capacité que possède une installation, un appareil ou partie d'un appareil à ne pas laisser entrer en contact une de ses parties avec un autre potentiel autre que le sien ( dans les conditions normales ). En présence de deux potentiels différents, il peut y avoir circulation d'un courant. •En cas de mauvais isolement, on parle de DEFAUT D'ISOLEMENT DEFINITIONS

65 Les surintensités Les dispositifs de protection des biens ont pour fonction de protéger les installations électriques contre les et les et les Qu’est ce qu’une surcharge ? C’est une hausse de l’intensité absorbée qui dépasse l’intensité de fonctionnement normal des récepteurs (courant nominal In). Les effets d’une surcharge sont essentiellement thermiques (surchauffe).La surcharge peut être supportée par l’installation électrique (et le récepteur) si elle survient pendant un temps relativement court (démarrage de moteur, etc…).Si la surcharge persiste, il y aura échauffement anormal des câbles électriques et du récepteur ce qui peut entraîner la détérioration du matériel. surcharges court-circuits

66 Les surintensités Exemple 1 : surcharge de l’installation électrique (trop de récepteurs sur un même câble) Courant admissible dans les conducteurs du câble Iz = 40 A Courant absorbé par les récepteurs I = 57 A Exemple 2 : surcharge d’un moteur électrique Engrenage bloqué = moteur calé d’où surcharge. In = 8 A I surcharge = 50 A

67 Les surintensités Qu’est ce qu’un court-circuit ? Qu’est ce qu’un court-circuit ? C’est une hausse très importante du courant électrique suite à la mise en contact directement ou par l’intermédiaire d’un objet très peu résistant (électrique), de deux potentiels électriques différents. C’est une hausse très importante du courant électrique suite à la mise en contact directement ou par l’intermédiaire d’un objet très peu résistant (électrique), de deux potentiels électriques différents. Les effets d’un court-circuit, d’ordre thermiques mais aussi électrodynamiques sont très destructifs. Effet électrodynamique : le passage d’un courant fort dans un conducteur peut créer à proximité de celui-ci et sur des pièces conductrices, une force capable de détruire le matériel environnant. Exemple : des vis qui se dévissent, des pièces éjectées dans l’air, désintégration d’un poste de transformation. Les court-circuits sont des défauts difficiles à éliminer. Etant très destructifs, les constructeurs et installateurs de matériel électrique veillent tout particulièrement à ce qu’un court-circuit ne se produise jamais. A savoir : les disjoncteurs sont garantis pour éliminer …. 1 seul court-circuit.

68 Les surintensités Icc = 1750 A Exemple 1 : deux fils dénudés qui se touchent Exemple 2 : mise en contact direct des bornes d’une batterie Icc = 2700 A

69 Les Fusibles Principe : La protection par fusible consiste à insérer dans le circuit à protéger, un élément faible (du point de vue thermique) qui aura pour rôle d’être détruit avant les autres éléments du circuit. La capacité d’un élément à résister aux effet thermique du passage du courant s’appelle la contrainte thermique et s’exprime en A².s (ampère-carré.seconde) Symbole

70 Les Fusibles Utilisation des fusibles aM : les fusibles aM ont la propriété de supporter pendant un temps assez court la pointe d’intensité absorbée par les récepteurs inductifs (moteurs, primaire de transformateur, etc…) lors de la mise sous tension. 20 A 0,32 s Calibre 2 A Allure du courant à la mise sous tension du moteur de translation horizontal de la C.T.S

71 Les Fusibles Utilisation des fusibles gG : les fusibles gG d’usage général ne peuvent pas supporter la pointe d’intensité à la mise sous tension de récepteurs inductifs. Pour un même calibre (10A), un fusible gG possède une contrainte thermique plus faible (450 A².s) que le fusible aM (2000 A².s). 20 A 0,015 s Calibre 2 A Allure du courant à la mise sous tension du thermoplongeur du bain de brunissage de la CTS.

72 Les Fusibles Utilisation des fusibles PROTISTOR : appelés aussi fusibles ultra rapides, les protistors sont des fusibles ayant une contrainte thermique faible tout comme certains composants d’électronique de puissance présents dans les modulateurs d’énergie. Cette caractéristique les destinent à les protéger en cas de court-circuit. Récepteur ph N ModulateurD’énergie Protistor

73 Toute installation présente une protection à plusieurs niveaux. On dit qu’il y a sélectivité des protections si un défaut survenant en un point quelconque de l’installation entraîne l’ouverture de la protection en amont du défaut et d’elle seule (la plus proche du défaut). La sélectivité permet ainsi d’obtenir une continuité de service. ? ? ? On distingue deux types de sélectivité : La sélectivité des protections

74 La sélectivité totale : On dit que la sélectivité est TOTALE lorsque pour toute valeur du courant de défaut, seul la protection la plus proche du défaut déclenche. La sélectivité des protections

75 La sélectivité partielle : On dit que la sélectivité est PARTIELLE lorsque les courbes de déclenchement des protections montrent clairement deux zones de fonctionnement différents : si Idef < ImA, seul B s ’ouvre si Idef > ImA, A et B s ’ouvrent La sélectivité des protections

76 Appareillage en électrotechnique Isoler, Condamner, Protéger, Etablir / Interrompre,

77 Fonctions des appareillages électriques Séparer Condamner Protéger contre les courts-circuits Protéger contre les surchargesProtéger les personnes Etablir et interrompre l’énergie Moduler l’énergie Récepteur

78 A: Séparer et Condamner: On ne peut pas le manœuvrer en charge: Pas de pouvoir de coupure Interrupteur sectionneurSectionneur porte-fusibles Isoler tout ou partie d’une installation du réseau. Interdire les manœuvres de remise sous tension. Sectionneur On peut le manœuvrer en charge: Coupure de In

79 Caractéristiques :

80 Symboles : Exemple: Symboles de sectionneurs porte fusibles Sectionneur Interrupteur-Sectionneur Sectionneur porte fusibles

81 B: Protéger contre les courts-circuits: Protéger les matériels lorsque I>>In Disjoncteurs Fusibles Relais magnétiques Magnétique Magnétothermique. Disjoncteurs et fusibles ont un pouvoir de coupure.. Plusieurs courbes existent.. Pas de Pdc.. Le magnétique déclenche sur Icc.

82 B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Technologie Fonction raccordement Fonction thermique (bilame) Fonction coupure (contact et chambre) Fonction déclenchement et armement Fonction magnétique (bobine)

83 B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Décodage face avant 1:Variante du disjoncteur suivant le pouvoir de coupure 2:Courbe de déclenchement 3:Calibre du disjoncteur (courant assigné) 4:tension d ’emploi U e 5:Pouvoir de coupure suivant la norme « domestique et analogue » NFC :Pouvoir de coupure suivant la norme « industrielle » NFC :Référence commerciale 8:Symbole électrique suivant le nombre de pôles

84 B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Courbes de déclenchement Il existe trois types de courbes de déclenchement! Courbe B: Déclenche de 3 à 5 In Temps en s I/In 0,01 1 0, Talon magnétique

85 B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Courbes de déclenchement Il existe trois types de courbes de déclenchement! Courbe C: Déclenche de 5 à 10 In Temps en s I/In 0,01 1 0,

86 B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Courbes de déclenchement Courbe D: Déclenche de 10 à 14 In Temps en s I/In 0,01 1 0, Il existe trois types de courbes de déclenchement!

87 Les fusibles: technologie B: Protéger contre les courts-circuits: aMgG Tous les fusibles ont un pouvoir de coupure. Critères de choix: - Charge - Taille (10*38….) - Tension d’emploi - Calibre

88 Quel est le type de fusible: aM ou gG?

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90 C: Protéger contre les surcharges: Disjoncteurs MagnétothermiqueRelais thermique Possède un pouvoir de coupure Pas de pouvoir de coupure. Coupe la commande du contacteur Surcharge: Légère surintensité: 1,2 à 3 ou 4 In

91 Disjoncteur magnétothermique: C: Protéger contre les surcharges: La protection est à temps inverse: Plus la surcharge est grande et plus le temps de déclenchement doit être court. Plus la surcharge est faible et plus le temps de déclenchement doit être long.

92 Relais thermique: C: Protéger contre les surcharges:

93 Relais thermique: 10A : A utiliser pour des démarrages moteur de 2 à 10 s 20 : A utiliser pour des démarrages moteur de 6 à 20 s Il existe une classe 30 pour des démarrages jusqu’à 30s. Classe: Relais thermique différentiel: Permet la détection d’une absence de phase Relais thermique compensé: Insensibilité aux températures extérieures

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95 BP Test de la protection différentielle D: Protéger les personnes: I n est appelé la sensibilité du différentiel. Ses plages de fonctionnement sont: I n I n/2 Non déclenchementDéclenchement probableDéclenchement certain Le disjoncteur différentiel: 30 mA ; 100 mA 500 mA ; 1 A

96 D: Protéger les personnes: Le disjoncteur différentiel:

97 Commande des moteurs asynchrones

98 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 F1 KA10 Défaut Sortie automate Circuit de commande Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3

99 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 F1 KA10 Défaut Sortie automate Circuit de commande Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3

100 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3 Isoler le circuit Protéger contre les C.C. Alimenter ou couper le moteur Protéger le moteur contre les surcharges Trans former l’énergie électrique en énergie méca.

101 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 F1 KA10 Défaut Sortie automate Circuit de commande Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3 Dispositif de manoeuvre Pôles de puissance Désignation de l'appareil Contact de précoupure Le sectionneur

102 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 F1 KA10 Défaut Sortie automate Circuit de commande Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3 Contacts de puissance Identification de l'appareil Bobine de commande Identification de l’appareil Le contacteur

103 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 03 sujet Lycée Professionnel KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 F1 KA10 Défaut Sortie automate Circuit de commande Q2 KM1 F1 P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min M 3 Circuit de puissance L1 L2 L3 Pôles de puissance Identification de l’appareil Contact « O » déclenchement Réglage appareil Bouton réarmement Le relais thermique

104 M3M3 KM1 KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 KA10 Défaut VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Sortie automate Circuit de puissance Circuit de commande Q2 I>

105 M3M3 KM1 VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Circuit de puissance Q2 I> Isoler le circuit Protéger contre les C.C. Protéger le moteur contre les surcharges

106 M3M3 KM1 KA10 Contacteur KM1 Ventilateur Q2 KA10 Défaut VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Sortie automate Circuit de puissance Circuit de commande Q2 I> Pôles de puissance Dispositif de manoeuvre Contact auxiliaire Repère appareil Le disjoncteur moteur

107 M3M3 KM1 Km1 KM1 Ventilateur VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Circuit de puissance Circuit de commande Q2 I> S2 S1 Q2

108 M3M3 KM1 Km1 KM1 Ventilateur VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Circuit de puissance Circuit de commande Q2 I> S2 S1 Q2 Dialogue homme/machine

109 M3M3 KM1 Km1 KM1 Ventilateur VENTILATEUR BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Nom : Créé le : Folio : 01 sujet Lycée Professionnel P : 0,155 kW Un : 400 V N : 1500 tr/min Circuit de puissance Circuit de commande Q2 I> S2 S1 Q2 H1 Km1

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111 Prise de terre de l ’utilisateur. Prise de terre du poste de livraison.

112 Energie Electrique Protéger les personnes Protéger le matériel Commander l’énergie Convertir l’énergie.

113 La norme définit qui sont caractérisés par deux lettres :  1ère lettre : Situation du neutre de l ’alimentation par rapport à la terre.  T:  I :  2ème lettre : Situations des masses de l ’installation par rapport à la terre.  T:  N: A retenir ! trois régimes de neutre liaison du neutre avec la terre ; isolation de toutes les parties actives par rapport à la terre, ou liaison au travers d ’une impédance. masses reliées directement à la terre ; masses reliées au neutre de l ’installation, lui- même relié à la terre. NFC Aujourd ’hui: Régime TT

114   Réseau de distribution en régime TT.   Alimentation d ’une installation sous régime TT sans défaut.   Alimentation d ’une installation sous régime TT présentant un défaut d ’isolement.   Alimentation d ’une installation sans régime TT présentant un défaut d ’isolement carcasse non relié à la terre.

115 V1 V2 V3 DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA MACHINE SOL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE L1 L2 L3 N RN = 22  R H = 2000  Réseau 20kV / 400 V U=230 V En touchant la carcasse de la machine, je ne cours aucun risque ! Piquet de terre EDF

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117 SOL L1 L2 L3 N V1 V2 V3 DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA MACHINE DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE RN = 22  RHRH 20kV / 400 V Piquet de terre EDF Ud

118 RN : Résistance de la prise de terre du neutre = 22  RH : Résistance de l ’Homme = 2000  RH I défaut U = 230 V RN I défaut = U / ( RH + RN ) =230 / ( ) = A

119 V1 V2 V3 DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA MACHINE SOL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE L1 L2 L3 N RN = 22  RHRH 20kV / 400 V RU = 20  Ud

120 RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IHIH Soit pour l ’homme : IH = Ud / RH = 54.7 mA I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( ) = 5.47 A donc Udéfaut= Ru. Id = V La tension de défaut peut donc être dangereuse pour l ’homme, et donc I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20  Ud

121 RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IHIH I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( ) = 5.47 A donc Udéfaut= Ru. Id = V Mais le courant maxi. est celui du DDR, soit I = 0.5 A, on a alors la tension de défaut limité à : Ud = Réqu / Id = 20 / 0,5 =10 V d ’où IH = Ud / RH = A I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20  Ud

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123 A l ’arrivée de votre installation électrique de régime de neutre TT, vous observez la présence d ’un disjoncteur différentiel de 650 mA, la tension de sécurité étant de 50 V, quelle doit être la valeur maximale de la résistance de terre de cette installation ? Dans un atelier, la tension limite de sécurité est UL = 12V. On a mesuré une résistance de prise de terre de 40 . Quel doit être le calibre du disjoncteur différentiel ? On applique la relation : UL  R. Id d ’où Id  UL / R = 12 / 40 =0.3 A Soit I = 300 mA On applique la relation : Ra. I  n  UL avec UL : Tension de sécurité = 50 V I  n = sensibilité du disjoncteur différentiel, d ’où la résistance de prise de terre maxi. Ra = UL / Ia = 50 / 0.65 = 76.9 

124 à la terre TN. Le schéma de liaison

125 Le schémas de liaison à la terre TN. Définition Schémas. Calcul du courant de défaut. Calcul de la tension de contact. Type de protection nécessaire. Détermination de la longueur maximum. Avantages. Inconvénients. FIN

126 Le schémas de liaison à la terre TN. Définition: TT TT : signifie que le neutre du transformateur est reliée à la terre. NN NN : signifie que la masse des récepteurs est reliée au neutre. Sommaire

127 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Schémas Schéma TN-S Schéma TN-C Le conducteur de neutre et le conducteur de protection électrique PE sont séparés. Le conducteur de neutre et le conducteur de protection électrique PE sont communs.

128 3 1 2 A F Le schéma de liaison à la terre TN : Schéma TN-S Récepteur 1Récepteur 2 PE N Uc Sommaire TN-C Id

129 Le schéma de liaison à la terre TN : Schéma TN-C Récepteur 1Récepteur 2 PEN Uc A F Sommaire TN-S Id

130 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Calcul du courant de défaut Id = V Z AF : Impédance des câbles de distribution. Lors du défaut, c’est la tension simple qui intervient. Suite

131 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Calcul du courant de défaut En pratique Z AF est difficile à déterminer, pour simplifier il est admis que : Les impédances en amont du départ en défaut, provoquent une chute de tension de 20 %. Récepteur 1 PE 0,8*V Suite

132 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Calcul du courant de défaut Si S < 120 mm², les réactances sont négligeables. Id = 0,8*V R PH + R PEN R PH : Résistance du câble de phase = R PEN : Résistance du câble PEN =  * l PH S PH  * l PEN S PEN

133 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Calcul de la tension de contact Schéma équivalent (TN-C): R PEN R PH UCUC 0,8*V Id Suite

134 Le schéma de liaison à la terre TN : Sommaire Calcul de la tension de contact En appliquant la loi du pont diviseur de tension au schéma équivalent : Uc = R PEN R PH + R PEN * 0,8*V Remarque: Remarque: Si R PH = R PEN alors Uc = 0,4*V = 95 Volts Il y a danger et nécessité de couper le circuit.

135 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Protections nécessaires Le défaut se produit entre phase et neutre, Id est un courant de court circuit.Donc : Disjoncteur + déclencheur magnétique ou Fusibles Suite

136 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Protections nécessaires Protection par disjoncteur : Il faut choisir le disjoncteur de tel sorte que Id > Im quelque soit l’endroit du défaut. Suite t In Im Id

137 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Protections nécessaires Protection par fusible : t I tc Ia Id La norme impose tc. Il faut choisir le fusible de tel sorte que t1 < tc (ou Id > Ia) quelque soit l’endroit du défaut. t1 Courbe de fusion

138 S PH S PEN Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Détermination de la longueur maximum La longueur des câbles d’alimentation est limité sous peine d’avoir Id < Im : Si L > Lmax, Id < Im Id = 0,8*V R PH + R PEN On à déclenchement si Id > Im et Il faut donc que : L < 0,8*V* S PH (1+m)Im  (1+m)Im Lmax = 0,8*V* S PH  (1+m)Im m = Suite

139 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Détermination de la longueur maximum Si la longueur des câbles d’alimentation est trop importante : Changer la courbe du disjoncteur (ex: passer de C en D) Augmenter la section des câbles (plus cher, mais Id augmente) Utiliser un DDR sur le départ

140 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Avantages Économique Ne nécessite pas d’appareils de protection particuliers

141 Le schémas de liaison à la terre TN : Sommaire Inconvénients Déclenchement au premier défaut Nombreux réglages, donc un personnel qualifié Le courant de défaut est un courant de court circuit, donc risques d’incendies La longueur des câbles d’alimentation est limitée Remarque : Le schéma TN nécessite un poste de transformation privé, et il est possible de passer de TN-C en TN-S mais l’inverse est interdit.

142 Présenté par HOUILLON Olivier Le :

143 I: Le neutre est Isolé Invisible Impédant In odorant Première lettre

144 Deuxième lettre T: Les masses métalliques sont Isolées de la terre Reliées à la terre Enterrées

145 Réseau triphasé Transformateur Ph1 Ph2 Ph3 Pe ZS Récepteur Schéma de principe Id Uc Apparition d’un défaut d’isolement Oui, le neutre est relié à la terre par une impédance ZS de l’ordre de 1000 à 2000Ώ.

146 Calcul du courant de défaut Le premier défaut va être limité par ZS, il n’est pas dangereux. Id=V/ZS Id=230 /2000=0,12A La tension de contact UC  0

147 Premier défaut Ce premier défaut n’est pas dangereux, mais comment sait-on qu’il y a un premier défaut ? Les appareils de protection déclenchent. Il faut placer un C.P.I. La machine prend feu.

148 Second défaut Ph1 Ph2 Ph3 Pe Transformateur Récepteur 1 Id Uc1 Récepteur 2 ZS C.P.I bip Uc2 Uc3 Apparition d’un 2ème défaut d’isolement Apparition d’un 1er défaut d’isolement

149 Calcul du courant de défaut Id=0.8×U/(Rph1+Rpe1+Rpe2+Rph2) Le deuxième défaut est un court circuit, le courant de défaut n’est limité que par l’impédance des câbles et celle du transformateur. Uc1=Rpe1×Id Uc2=Rpe2×IdUc3=(Rpe1+Rpe2)×Id

150 Observations Suivant le type de local, il y a toujours au moins une des tension qui est dangereuse: Uc3 Ce défaut doit être éliminé par une protection classique contre les courts circuits.

151 Conclusions L ’avantage du schéma IT est la continuité de service. Mais pour cela il faut que le premier défaut soit éliminé. Il faut du personnel qualifié.


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