Bonjour · 2017. 10. 4. · neutre est à la masse est équipée d’un filtre réseau contenant des condensateurs de 100 nF entre chaque phase et la terre. Par mégarde, cette machine

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Cours CEM Formation FEE 2008-2009

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Bonjour !

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Au programme aujourd’hui

A propos des terres et des masses : régimes de neutre

Disposition des composants d’automatisation et des câbles

classement par classes

disposition en armoire

disposition des câbles

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Régimes de neutre Rappel : en général, le neutre des alimentations triphasées est mis à la terre

conséquence : en cas de défaut d’isolation à l’intérieur d’un appareil, la personne qui le touche se trouve en danger de mort !

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Régimes de neutre Rappel : les pièces potentiellement dangereuses sont aussi mise à terre

c’est le rôle des conducteurs de protection « PE », de couleur jaune et vert

le courant de défaut d’isolation est dévié à terre comme il ne rencontre que peu de résistance, le courant de court-circuit est très élevé il fait donc fondre les fusibles ou ouvrir le disjoncteur

Nec plus ultra : la protection différentielle de courant protection même si le courant de court-circuit ne suffit pas à fondre le fusible

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Régimes de neutre Cette manière de faire – régime de neutre – est appelée « neutre à terre »

inconvénient : au 1er court-circuit, la machine s’arrête (de façon non contrôlée)

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Régimes de neutre Autre régime de neutre : le « neutre impédant »

avantage : le 1er défaut d‘isolation ne provoque aucun arrêt machine

la phase concernée est simplement mise à terre par le défaut la tension des 2 autres phases est simplement « décalée » la protection par courant de défaut fonctionne mal à cause des capacités parasites,

qui créent des courants de masse supplémentaires

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Régimes de neutre Comparaison de ces 2 régimes de neutre

neutre à terre

coupure au 1er défaut protection des personnes très efficace la meilleure solution en CEM quasi universel

neutre impédant

continuité de marche au 1er défaut protection moins sensible incompatible avec les filtres CEM rare (parfois en France, Norvège, …)

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Au programme aujourd’hui

A propos des terres et des masses : régimes de neutre

Disposition des composants d’automatisation et des câbles

classement par classes

disposition en armoire

disposition des câbles

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Disposition des composants et câbles Avant toute chose, il faut analyser les constituants d’une installation

répertorier les perturbateurs potentiels et les trier par type de perturbations émises répertorier les matériels sensibles et déterminer leur niveau d’immunité

repérer les câbles « entrée » et « sortie » des armoires répartir ces câbles par classes en fonction des signaux véhiculés

utiliser les documents constructeurs : puissance, tension d’alimentation nature et fréquence des signaux types de circuits (commutation à contact sec, …) types de charges (bobines, …) recommandations et prescriptions d’utilisation relatives à la CEM

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Disposition des composants et câbles Exemple classique de répartition

sensibles automates programmables PC cartes électroniques régulateurs

câbles raccordés à ces éléments liés à des détecteurs, capteurs, …

câbles véhiculant des signaux analogiques

perturbateurs transformateurs d’armoire contacteurs, disjoncteurs, relais fusibles alimentations à découpage variateurs, servoamplificateurs horloges de microprocesseurs

câbles raccordés à ces éléments leurs lignes d’alimentation câbles « puissance » en général

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Disposition des composants et câbles Conception d’une armoire électrique

définir et réaliser un plan de masse de référence non peint en fond d’armoire attention à l’aluminium éloxé (anodisé), qui est un excellent isolant ! raccorder cette tôle en plusieurs points au bâti de l’armoire métallique relier cette armoire au réseau de masse de l’équipement

boulonner tous les composants directement sur ce plan de masse réaliser les connexions de blindage à 360o par colliers ou presse-étoupe boulonnés sur

ce plan de masse

filtrer les câbles perturbateurs dès l’entrée dans l’armoire répartir les câbles par classes et les faire cheminer dans des goulottes distinctes plaquer tous les câbles sur le plan de masse

éviter les éclairages par lampes fluorescentes ou tubes à décharges (harmoniques)

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Disposition des composants et câbles Répartition des constituants en armoire – concept général

créer 4 groupes en distinguant commande et puissance DC/fréquence réseau et HF

les placer en 4 zones distinctes séparées de >30 cm ou par une tôle

mise à masse en plusieurs points

router les câbles séparément, par classes goulottes métalliques distinctes, ou >30 cm

ne pas faire passer les câbles de puissance dans la zone commande, ni l’inverse

(source : Danaher-Motion CH)

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Disposition des composants et câbles Exemple de ce qu’il ne faut pas faire

éviter de mélanger les composants sans égard à leur classe ne pas mélanger les câbles et leurs surplus

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Disposition des composants et câbles Exemple de structuration en 2 petites armoires

surplus de câbles

éléments de puissance

réseau actionneurs capteurs, sondes, …

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Disposition des composants et câbles Règles de câblage

ne jamais faire cohabiter des signaux de classes « sensibles » et « perturbateurs » dans un même câble ou toron de conducteur

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éloigner au maximum les câbles véhiculant des signaux de classes différentes c’est très efficace et pas toujours coûteux

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l’utilisation de câbles blindés permet la cohabitation de câbles véhiculant des signaux de classes différentes dans une même goulotte

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réduire au maximum la surface des boucles plaquer tous les conducteurs de bout en bout contre le plan de masse tôle de fond d’armoire, structures équipotentielles de la machine, caniveaux, …

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faire cheminer le conducteur « aller » le plus près possible du conducteur « retour »

l’utilisation de câbles bifilaires (2 conducteurs) garanti ce cheminement

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faire croiser à angle droit les câbles véhiculant des signaux de classes différentes

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câbler les alimentations des appareils en étoile à partir de l’alimentation source

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Exercices 8.1 – Une installation prévue pour fonctionner avec une alimentation dont le

neutre est à la masse est équipée d’un filtre réseau contenant des condensateurs de 100 nF entre chaque phase et la terre. Par mégarde, cette machine est livrée à un client dont l’usine est alimentée selon le régime du « neutre impédant ».

Il se produit un défaut d’isolation et la phase R est mise à terre. De combien augmente la tension max. entre phase S (ou T) et la terre ?

Quel est le courant de terre causé par les condensateurs du filtre ? 8.2 – Proposer une répartition des composants dans l’armoire de commande

d’une machine d’emballage, qui doit contenir : 1 automate programmable 3 servoamplificateurs 1 alimentation à découpage fournissant le 24 VDC des disjoncteurs et contacteurs 400 V triphasé 12 relais fonctionnant sous 24 VDC, pilotant des électrovannes 1 filtre réseau (pour les servoamplificateurs)

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Solution des exercices Ex. 8.1

En fonctionnement normal la tension max. entre chaque phase et la terre vaut :

le courant circulant dans chaque condensateur vaut :

toutefois, la somme des 3 courants « instantanés » s’annulent, vu la symétrie de la charge

Si une phase est mise à terre : la tension max. des autres vis-à-vis de la terre vaut :

le courant des 2 condensateurs à cette tension vaut :

le courant de masse correspond à ce qu’il faudrait pour équilibrer la charge : 12,6 mA

fin

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Solution des exercices Ex. 8.2

Exemple de disposition (alim. 400 V en haut)1) puissance + HF : servoamplificateurs + filtre (F) + disjoncteur et

contacteur associés2) puissance + BF :

autres disjoncteurs et contacteurs 400 V3) signaux + HF :

automate programmable4) signaux + BF :

relais l’alimentation 24 VDC peut se trouver « entre » les

zones 2 et 4

fin

1 3

2 4

F

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Merci de votre attention !

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Bonjour · 2017. 10. 4. · neutre est à la masse est équipée d’un filtre réseau contenant des condensateurs de 100 nF entre chaque phase et la terre. Par mégarde, cette machine