CHAPITRE 3 HABILITATION ELECTRIQUE APPAREILLAGE SLT

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

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

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

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

Les dangers du courant électrique Influence du temps : Il traduit la quantité d’électricité qui est dangereuse pour le corps humain Q = I . t (C) (A) (s) (Ah) (A) (h) 30 mA pendant 5 s (0,15 C) donne une chance sur deux d’être encore vivant

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) Peau sèche (W) Peau humide Peau mouillée Peau immergée 25 5 000 2 500 1 000 500 50 4 000 2 000 875 440 250 1 500 650 325 > 250

Quelques définitions Domaines de tension : TBT BT A B HT Domaine Alternatif Continu 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 1  U  50 kV 1,5  U  75 kV U  50 kV U  75 kV Danger avant contact (amorçage)

Quelques définitions Masse : Conducteurs actifs : 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 actifs : Conducteurs qui transportent normalement l’énergie électrique Neutre Phases

Quelques définitions Manœuvres : Local réservé aux électriciens : 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 Local réservé aux électriciens : Tout local ou volume ordinairement enfermé dans une enceinte quelconque (armoire, poste…) pouvant contenir des pièces nues sous tension.

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

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

Le nouveau code pénal Aspect législatif Le décret : Définition : Concernant le monde du travail, le décret fondamental du 14.11.88 (88-1056) a suivi et remplacé le décret du 14.11.62. 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.

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

Le nouveau code pénal Aspect législatif Les responsabilités : 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.

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

Textes réglementaires En découlent les normes suivantes : Le décret 88-1056 du 14 novembre 1988 En découlent les normes suivantes : NFC 15-100 (dernière mise à jour décembre 2002) Elle définit les règles pour les installations électriques à basse tension Normes pour les matériels NFC 18-510 (dernière mise à jour novembre 1994) Elle définit les instructions générales de sécurité d’ordre électrique Normes pour les personnes

Personnels Chefs de travaux L’aspect matériel D’après NFC 18-510

L’aspect matériel Le contact direct : Contact avec des éléments conducteurs normalement sous tension Contact entre deux phases : Le courant passe par le cœur D’après NFC 15-100

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

L’aspect matériel Le contact direct : La protection contre les contacts directs peut se faire : par isolation, par éloignement, par la mise en place d’obstacles D’après NFC 15-100

Le courant passe par le corps humain L’aspect matériel Le contact indirect : Contact avec des éléments conducteurs anormalement sous tension Contact entre masse métallique anormalement sous tension et la terre : D’après NFC 15-100 Le courant passe par le corps humain

L’aspect matériel Le contact indirect : Que se passe-t-il ? Transfo BT Disjoncteur N Ph Charge utilisateur Un défaut se produit PE Rtd Rtu

L’aspect matériel La masse est raccordée à la terre : Id Ih Uc = 230.5/(5 + 15) Uc = 57,5 V 1 k 230 V Uc Id = 57,5/5 Id = 11,5 A 5  5  15  Ih = 57,5/(5 + 1000) Ih = 0,06 A Uc = Un. Rtu/(Rtu + Rtd) Id = Uc/Rtu Ih = Uc/(Rtu + Rh)

L’aspect matériel La masse n’est pas raccordée à la terre : Id Ih Uc = 230.1005/1020 Uc = 227 V 1 k 230 V Uc Ih = 227/1005 Ih = 0.23 A 5  15  Uc = Un. (Rh + Rtu)/(Rh + Rtu + Rtd) Id = Ih Ih = Uc/(Rtu + Rh)

L’aspect matériel Le contact indirect : 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) D’après NFC 15-100

protection électrique Personnels Chefs de travaux Le conducteur de protection électrique D’après NFC 18-510

protection électrique Conducteur de protection électrique Identification du conducteur (PE) : 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 D’après NFC 15-100

protection électrique Conducteur de protection électrique Rôle du conducteur (PE) : Ph N En cas de défaut interne mettant les masses métalliques accidentellement sous tension, le courant de défaut s’écoulera à la terre PE D’après NFC 15-100

La Très Basse Tension (TBT) Personnels Chefs de travaux D’après NFC 18-510

La Très Basse Tension (TBT) 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) D’après NFC 18-510 Si opération effectuée au voisinage

La Très Basse Tension (TBT) La très basse tension de sécurité : 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 60-742) D’après NFC 18-510

Dispositif de coupure d’urgence Personnels Chefs de travaux Dispositif de coupure d’urgence D’après NFC 18-510

Dispositif de coupure d’urgence Accessibilité : 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 D’après NFC 18-510

Dispositif de coupure d’urgence Situation : 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 D’après NFC 18-510

Pièces conductrices sous tension Personnels Chefs de travaux Pièces conductrices sous tension D’après NFC 18-510

Pièces conductrices sous tension Indice de Protection (IP) : La disposition d’obstacles peut garantir une bonne protection contre les contacts directs sous réserve qu’ils ne présentent pas de trous > 12 mm Un matériel ou un poste fixe est considéré comme IP2x si on ne peut pas toucher du doigt la partie sous tension 12 mm IP2x D’après NFC 15-100

Prolongateurs et connecteurs Personnels Chefs de travaux Prolongateurs et connecteurs D’après NFC 18-510

Prolongateurs et connecteurs La triplette est un élément électrique interdit dans les Établissements Recevant du Public (ERP) D’après NFC 18-510

Disjoncteur différentiel Personnels Chefs de travaux Disjoncteur différentiel D’après NFC 18-510

Disjoncteur différentiel Réglementation : 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 15 100 de Décembre 2002) Que se passe-t-il en cas de défaut ? D’après NFC 18-510

Disjoncteur différentiel 1er cas : 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 D’après NFC 18-510

Disjoncteur différentiel 2ème cas : 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 D’après NFC 18-510

Personnels Chefs de travaux Appareils de classe I D’après NFC 18-510

Appareils de classe I Réglementation : 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 D’après NFC 18-510

Double isolation Isolation renforcée Appareils de classe II Personnels Chefs de travaux Double isolation Isolation renforcée Appareils de classe II D’après NFC 18-510

Appareils de classe II Réglementation : 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 D’après NFC 18-510

Personnels Chefs de travaux Dans les laboratoires

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

Dans les laboratoires Quelques conseils : Les prises de courant : 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 masses métalliques : s’assurer qu’elles sont toutes raccordées à la terre

Dans les laboratoires Quelques conseils : La TBTS : 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,

Dans les laboratoires La TBTS (suite) : 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)

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

Dans les laboratoires La TBTS (avec appareils non TBTS) : Pupitre 230 V Alim.TBTS Scope. 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)

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

Quel accident ? Protection du visage :

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

DEFINITIONS LES MASSES : Ce sont les parties conductrices accessibles d'un matériel électrique susceptibles d'être mises sous tension en cas de défaut. 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.

DEFINITIONS 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 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

surcharges court-circuits Les surintensités Les dispositifs de protection des biens ont pour fonction de protéger les installations électriques contre 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

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

Les surintensités 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 . 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.

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

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

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

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.

Modulateur D’énergie Récepteur Les Fusibles ph N Protistor 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 Modulateur D’énergie Protistor

? La sélectivité des protections 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 totale : La sélectivité des protections 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 partielle : La sélectivité des protections 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

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

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

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

Caractéristiques :

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

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

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)

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) 1 4:tension d ’emploi Ue 2 3 5:Pouvoir de coupure suivant la norme « domestique et analogue » NFC 61-410 4 5 6:Pouvoir de coupure suivant la norme « industrielle » NFC 63-120 6 7 7:Référence commerciale 8 8:Symbole électrique suivant le nombre de pôles

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 1 Talon magnétique 0,1 0,01 I/In 1 2 3 4 6 8 10 14

B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Courbes de déclenchement Il existe trois types de courbes de déclenchement! Temps en s Courbe C: Déclenche de 5 à 10 In 1 0,1 0,01 I/In 1 2 3 4 6 8 10 14

B: Protéger contre les courts-circuits: Les disjoncteurs: Courbes de déclenchement Il existe trois types de courbes de déclenchement! Temps en s Courbe D: Déclenche de 10 à 14 In 1 0,1 0,01 I/In 1 2 3 4 6 8 10 14

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

Quel est le type de fusible: aM ou gG?

Quel est le type de fusible: aM ou gG?

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

C: Protéger contre les surcharges: Disjoncteur magnétothermique: 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.

C: Protéger contre les surcharges: Relais thermique:

C: Protéger contre les surcharges: Relais thermique: Classe: 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. Relais thermique différentiel: Permet la détection d’une absence de phase Relais thermique compensé: Insensibilité aux températures extérieures

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

D: Protéger les personnes: Le disjoncteur différentiel:

Commande des moteurs asynchrones

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

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

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE Isoler le circuit 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 Protéger contre les C.C. Alimenter ou couper le moteur Protéger le moteur contre les surcharges Trans former l’énergie électrique en énergie méca.

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

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

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

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 KM1 KA10 Contacteur Ventilateur Q2 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 I>

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 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

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 KM1 KA10 Contacteur Ventilateur Q2 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 I> Le disjoncteur moteur Pôles de puissance Contact auxiliaire Dispositif de manoeuvre Repère appareil Repère appareil

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 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

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 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 Dialogue homme/machine

BANC DE CABLAGE ET MISE EN SERVICE 3 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 Km1 H1

REGIME T T

Transformateur HTA / BTA MISE EN SITUATION Energie du réseau HTA Transformateur HTA / BTA Energie du réseau BTA Prise de terre de l ’utilisateur. Prise de terre du poste de livraison.

ANALYSE FONCTIONNELLE Energie Electrique Protéger les personnes Protéger le matériel Commander l’énergie Régime de Neutre Convertir l’énergie.

A retenir ! ANALYSE MATERIELLE 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.  N: NFC.15-100 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. Aujourd ’hui: Régime TT masses reliées directement à la terre ; masses reliées au neutre de l ’installation, lui-même relié à la terre.

SOMMAIRE  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.

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

UN DEFAUT EST MAINTENANT PRESENT DANS L ’INSTALLATION ATTENTION ! UN DEFAUT EST MAINTENANT PRESENT DANS L ’INSTALLATION UNE PHASE EST AU CONTACT DE LA MACHINE

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE 20kV / 400 V DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA ATTENTION !!! Courant MORTEL !!!! DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE DEFAUT Installation avec défaut sans terre. Piquet de terre EDF MACHINE RH Ud RN = 22  SOL

POURQUOI LA PERSONNE EST-ELLE EN DANGER DE MORT ?... Schéma équivalent Electrisation Risque d ’Electrocution RH I défaut U = 230 V RN I défaut = U / ( RH + RN ) =230 / ( 2000 + 22 ) = 0.113 A ATTENTION ! Installation avec défaut sans terre. RN : Résistance de la prise de terre du neutre = 22  RH : Résistance de l ’Homme = 2000 

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE 20kV / 400 V DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA DANGER DE MORT ??? DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE DEFAUT Installation avec défaut avec terre. MACHINE RH Ud RN = 22  SOL RU = 20 

ATTENTION ! LA PERSONNE EST-ELLE PROTEGEE ?... Schéma équivalent sans DDR I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20 Ud RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IH ATTENTION ! I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( 20 + 22 ) = 5.47 A donc Udéfaut= Ru . Id = 109.4 V Installation avec défaut avec terre. Soit pour l ’homme : IH = Ud / RH = 54.7 mA La tension de défaut peut donc être dangereuse pour l ’homme, et donc MORTELLE

ATTENTION ! AVEC LE DDR, QUE SE PASSE-T-IL ? Schéma équivalent avec DDR I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20 Ud RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IH I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( 20 + 22 ) = 5.47 A donc Udéfaut= Ru . Id = 109.4 V ATTENTION ! Installation avec défaut avec terre. 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 = 0.005 A PAS DE DANGER POUR L ’HOMME

EXERCICES D'APPLICATIONS

1 2 SOLUTION 1 SOLUTION 2 On applique la relation : Ra . In  UL 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 ? SOLUTION 1 SOLUTION 2 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  On applique la relation : UL  R . Id d ’où Id  UL / R = 12 / 40 =0.3 A Soit I = 300 mA

Le schéma de liaison à la terre TN.

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. SOMMAIRE FIN

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

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

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

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

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

Le schéma de liaison à la terre TN : Calcul du courant de défaut En pratique ZAF 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 %. 1 0,8*V PE Récepteur Suite Sommaire

Le schéma de liaison à la terre TN : Calcul du courant de défaut Si S < 120 mm², les réactances sont négligeables. 0,8*V Id = RPH + RPEN  * lPH RPH: Résistance du câble de phase = SPH  * lPEN RPEN: Résistance du câble PEN = Sommaire SPEN

Le schéma de liaison à la terre TN : Calcul de la tension de contact Schéma équivalent (TN-C): RPH Id 0,8*V RPEN UC Suite Sommaire

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

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

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

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

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

Le schémas de liaison à la terre TN : 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 Sommaire

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

Le schémas de liaison à la terre TN : 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. Sommaire

Les Schémas de Liaison à la Terre Le schéma I.T Présenté par HOUILLON Olivier Le : 17.03.2002

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

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

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

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

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.

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

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×Id Uc3=(Rpe1+Rpe2)×Id

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.

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.