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1STIDD-Theme HABITAT :LA DISTRIBUTION ÉLECTRIQUEEclipse à Chéraute

Document basé sur les affichettes de la RTE : http://www.rte-france.com/htm/fr/qui/reseau.jsp

Actuellement, la basse tension BTA livrée aux particuliers est de 230 V efficaces au lieu de 220V auparavant .

La distribution électrique est triphasée (d'après : © Claude Divoux 99)

Avantages par rapport au monophasé :Les machines triphasées ont des puissances de plus de 50% supérieures aux machines monophasées de même masse et donc leurs prix sont moins élevés (le prix est directement proportionnel à la masse de la machine). C'est le cas des alternateurs triphasés des centrales électriques, mais aussi des automobiles . Lors du transport de l énergie électrique, les pertes sont moindres en triphasé.

Schéma d'une ligne triphasée 4 fils , montrant les tensions simples « v » et les tensions composées « u »

U=V .3 ; V = 230 V ; U = 400 V

pour la distribution domestique .

Diagramme de fresnel des Tensions simples

Remarque:http://pagesperso-orange.fr/florent.brisou/Fiche TGV-A.htm et http://www.prepa-cpe.com/la-vie-a-la-prepa-cpe/exemples-de-projets-scientifiques/synoptiques/alimentation-electrique-du-tgv.doc

La ligne TGV Atlantique visible est alimentée par un caténaire en 25kV (monophasé 50Hz ) ou 1,5kV CC, suivant les lignes TGV(LGV) ou classiques.Les moteurs synchrones triphasés de 1MW(10 W) sont alimentés en fonction de la tension ⁶sur caténaire par :

● Par bogie : 1 pont mixte(redresseur) à commutation forcée, 1 HACHEUR principal et 1 HACHEUR D'EXCITATION ,

● 1 ONDULEUR de tension par moteur (alimentant les moteurs 3~ à partir de 1,5kV CC )

Physique Appliquée-Lycée du Pays de soule 24/01/12-DistribElecSecu1STIDD.odt-Djl-Page: 1 / 14

http://www.rte-france.com/htm/fr/qui/reseau.jsp


LE POSTE DE TRANSFORMATION

§5Ê: Extraits de Électrosystème 1ers STI, H. Ney, édition Nathan Technique



Le transformateur (Document RTE)

Symboles (d'après : © Claude Divoux 99)



Le Disjoncteur

Analogie Electrique <--> Hydraulique



● EDF/RTE enterrent les lignes BT, MT ou HT (400KV) , petit à petit . Les câbles souterrains sont regroupés le plus souvent par trois pour diminuer au maximum les rayonnement électromagnétiques. C'est le même principe pour les câbles aériens pour éviter l'effet couronne .



Consommation le 04/01/2006 (au lendemain de la grande panne en allemagne-4/11/06 ): à 13:30 , 76887 MWConsommation le à 04/01/2010 à 13h15: 94795 MW ; Quel est le pourcentage de croissance en 4 ans ?

http://clients.rte-france.com/lang/fr/visiteurs/vie/courbes.jsp


http://clients.rte-france.com/lang/fr/visiteurs/vie/courbes.jsp


Le royaume uni (UK), fonctionnant avec un réseau à 50 Hz, mais géré en fréquence indépendamment, il n'est pas possible de lui transmettre de la puissance électrique depuis le réseau Européen à 50Hz . On transmet donc de la puissance en régime électrique continu 270 KV sur les 2 connexions du pas de calais .

Les lignes internationales permettent d'équilibrer l'offre et la demande d'électricité dans toute l'Europe .

En effet, l'énergie électrique n'est pas stockable aux échelles de consommation d'un pays ou même d'un village , et la règle fondamentale de la Distribution électrique est l'égalité instantanée entre la production électrique et la consommation (Pfournie = Pconsommée) à la fréquence de 50 Hz .

En effet, la production se fait à partir d'alternateurs fournissant une tension sinusoïdale à 50 Hz.Quand la consommation est plus forte que la production, les alternateurs doivent débiter plus d'intensité I , ce qui provoquent un couple résistant plus important. Il tournent plus lentement . Inversement, si I baisse, l'alternateur accélère et la fréquence augmente . Voir le rapport sur la panne européenne du 4/11/06 à 22h10 et 30 secondes . Voir le rapport de la RTE : http://www.ucte.org/pdf/News/IC-Interim-Report-20061130.pdf


http://www.ucte.org/pdf/News/IC-Interim-Report-20061130.pdf


CONDITION DE TRANSPORT ET PERTES EN LIGNES . (©Claude Divoux)



Installation domestique (Régime TT)http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/maison.htm

1.Caractéristiques de la tension du secteur

la tension du secteur est une tension alternative

sinusoïdale de fréquence 50 Hz (période 0,02s) et de valeur efficace de 230V (norme européenne)

2. Les bornes d'une prise de courant:

Les prises électriques doivent comporter trois bornes. Les gaines isolantes entourant les fils sont en matière plastique. Elles évitent le contact entre les fils afin d'éviter les courts-circuits.

• code couleur gaine bleue: fil de neutre • code couleur gaine jaune et vert: fil de terre • pas de code couleur gaines (rouge, marron, noir):

fil de phase

La tension entre la phase et le neutre ou la phase et la terre est de 230V efficace.

Normalement il n'existe pas de tension entre la Terre et le neutre (elle est faible en fonctionnement normal).

On peut repérer la phase d'une prise avec un tournevis-testeur


http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/maquet.htm


1. BRANCHEMENT DES APPAREILS ÉLECTRIQUES

DANS UNE INSTALLATION DOMESTIQUE OU UN LYCÉE, LE NEUTRE (FIL BLEU) EST RELIÉ À LA TERRE.

De même, les masses des appareils (boitiers métalliques, carcasses, chassis...) sont reliés à la Terre.

On dit que l'on est EN RÉGIME TT .

QUESTIONS SUR LE SCHÉMA:

● Repérer les conducteurs de Terre et le symbole de Terre

● Quelle sont les couleurs de l'isolant du conducteur de terre dans une installation .

● Repérer le transformateur, les lampes, les prises, les fusibles , les masse métalliques.

● Cette installation est-elle en régime TT ?

Dans une installation électrique les appareils sont montés en dérivation entre la phase et le neutre.(tension du secteur).L'intensité dans le circuit principal augmente avec le nombre d'appareils en service. (la loi d'additivité des intensités reste valable en alternatif en première approximation)

Toutes les carcasses métalliques des appareils sont reliées entre elles et avec la terre par des conducteurs.

Symbole de la terre:

les interrupteurs et les fusiblessont placés sur le fil de phase

● Les FUSIBLES sont remplacés dans les installations modernes par des DISJONCTEURS MAGNÉTO-THERMIQUES (bipolaires) qui OUVRENT LE CIRCUIT DE PHASE ET DE NEUTRE en cas d'intensité dépassant un certain seuil .



4. LES DANGERS DU SECTEUR

Chaque année en France, un incendie sur Cinq est d'origine électrique . L'amélioration des règles de sécurité a fait chuter les accidents corporels de plusieurs milliers à quelques centaines .

http://www.hst.fr/dossiers/index.html

4.1 LE DANGER POUR LES INSTALLATIONS: INCENDIE

4.1.1 LES CAUSES

• le court-circuit: il se produit s'il y a contact entre la phase et le neutre, ou la phase et la Terre • La surintensité: si l'intensité est trop importante dans le circuit (trop d'appareils branchés en dérivation

sur la même prise)

Les deux provoquent un échauffement des fils qui les porte à incandescence et provoque un incendie.

4.1.1 LES PARADES

● les fusibles ou coupe-circuits: installés sur le fil de phase au départ de chaque ligne, ils fondent lorsque l'intensité de la ligne dépasse le calibre inscrit sur le fusible (valeur maximale supportée)

● le disjoncteur à maximum de courant(magnéto-thermique):

Placé en tête de l'installation par E.D.F il a plusieurs rôles;

1. interrupteur général manuel pour intervenir sur l'installation 2. ouverture automatique du circuit si trop d'appareils fonctionnent

en même temps ( intensité dépassant un seuil fixé)3. ouverture du circuit en cas de court-circuit


http://www.hst.fr/dossiers/index.html


4.2 Le danger pour les personnes: électrocution; électrisation4.2.1 LES CAUSES l'électrocution (mort) ou électrisation (troubles graves) se produit lors du contact direct ou indirect entre la phase et le neutre ou la phase et la terre .

La résistance du corps humain varie selon la personne et l'état de sa peau. Elle est cependant supérieure à celle d'un composant électrique, l'intensité qui la traverse est donc faible (les fusibles sont inefficaces pour les contacts directs ou indirects); pourtant, ce courant suffit pour provoquer des troubles graves.

Contact indirect phase-Terre

Contact direct Phase-Terre Contact direct Phase-Neutre

4.2.2 LES PARADES

• LES PRISES À ÉCLIPSES

• le DISJONCTEUR DIFFÉRENTIEL: Placé en début de plusieurs lignes, il détecte des courants de fuite supérieurs ou égaux à 30 mA(passant par la terre au lieu du neutre) et coupe alors le circuit au

bout d'une durée de l'ordre de 40ms . IL PROTÈGE LES PERSONNES !!!

• Indiquer en justifiant dans quels cas de contact , le DDR coupe et donc protège la personne.

• Indiquer en justifiant dans quel cas de contact , le DDR ne

protège pas la personne.

Schéma de principe d'un disjoncteur différentiel ou DDR .

• LA PRISE DE TERRE: un fil qui relie toutes les masses des appareils. Ce fil est inefficace s'il n'est pas associé à un disjoncteur différentiel car l'électrocution dépend de l'intensité mais aussi de la durée

de passage du courant dans le corps humain !...

La prise de terre _________ une partie du courant qui aurait pu traverser le corps .

Mais ce courant résiduel peut être _________ s'il _________________.



ANNEXE (SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE) : Effet du courant sur l'être humain .

L'impédance de la peau est pratiquement inversement proportionnelle à la fréquence pour des tensions de contact de quelques dizaines de volts.

L’énergie électrique sous la forme de courant alternatif de fréquence supérieure à 50/60 Hz est de plus en plus utilisée dans les matériels électriques modernes :Aviation (400 Hz), Les outils portatifs et le soudage électrique (100, 200, 300 Hz et jusqu'à 450 Hz), L'électrothérapie (quelques kHz), Les alimentations de puissance de 20 kHz à 1 GHz.



EXERCICES ET QCM

Cours : http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/maison.htmou Exercice(QCM): http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/exomai.htm

QCM 1 : ENTOURER LES AFFIRMATIONS VRAIES

Affirmations 1 : 1. La lampe du tournevis testeur brille pour le fil neutre

2. La tension entre le fil neutre et la terre est nulle

3. Dans une installation électrique, les circuits sont montés en série

4. Les oiseaux posés sur les fils électriques non isolés ne sont pas électrocutés

5. On peut s'électrocuter sans toucher directement un fil électrique

Affirmations 2 :

En tirant par le cordon pour débrancher un appareil d'une prise, les fils de la fiche ont été arrachés et sont entrés en contact

1. L'appareil fonctionne encore

2. Le fusible de la ligne fond car c'est un court-circuit

3. L'appareil est endommagé

4. Le disjoncteur différentiel ouvre le circuit.

Affirmations 3 :

Le fil de phase de l'alimentation du moteur d'un sèche-linge est entré en contact avec la carcasse métallique de la machine. L'installation comporte un fusible et un disjoncteur au départ de la ligne. Le sèche-linge a été relié au secteur par une rallonge comportant deux bornes (la phase et le neutre).

1. Il n'y a pas de court-circuit 2. Le fusible de la ligne ouvre le circuit. 3. Si une personne touche la machine, elle est électrocutée 4. Le disjoncteur différentiel protège la personne qui touche la machine

QCM 2 : http://jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/qcm/secuElec/SecuQCMtestelev.htm

QCM 3 : http://jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/qcm/secuElec/SecuElectestetud.htm


http://jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/qcm/secuElec/SecuQCMtestelev.htm

http://jl.domec.free.fr/siteDjl_fichiers/TP-Cours_BTS_CIM/qcm/secuElec/SecuElectestetud.htm

http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/exomai.htm

http://www.ac-orleans-tours.fr/physique/phyel/trois/pagmai/maison.htm

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