ch1 appareillage

Chap. 1 Généralité sur l’appareillage électrique - 1 - Installation Électrique

Cours d’installationsélectriques

Filière : électricitéindustrielle

24h cours 3TP

présenté par F.ELMARIAMI

Plan du cours

Chapitre 1: Généralités sur l'appareillageélectrique

I- Fonction de l'appareillage électrique

II- Protection contre les surintensités

IV- Choix des Déclencheurs

III- Eléments de protection

V- Coupes circuits

Chap. 1 Généralité sur l’appareillage électrique - 2 - Installation Électrique

Chap. 1 Généralité sur l’appareillage électrique - 3 - Installation Électrique Industrielle

Chapitre 2: Protection des personnes dans lesinstallations basse tension

Plan du cours

I- Risques et effets physiologiques du courant électrique

II- Protection des personnes

III- Régime du neutre

IV- Tension de contact

V- Résumé des principales caractéristiques des troisrégimes de neutre

VI- Réseau de terre


Plan du cours

Chapitre 3: Dimensionnement d'une installationbasse tension

I- Règles de conduite d’un projet d’installation B.T.

II- Puissance d’une installation

III- Calcul des courants transportés dans lesconditions normales

IV- Détermination des sections des câbles

V- Vérification de la chute de tension


Chapitre 3: Dimensionnement d'une installationbasse tension

Plan du cours

VI- Calcul des courants de courts-circuits

VII- Choix des dispositifs de protection

VIII- Étude de la filiation

IX- Étude de la sélectivité


TP1: Régime TT

TP3 : Dimensionnement d’une Installationélectrique basse tension

Thèmes des travaux pratiques

TP2 : Régime IT

TP1’: Régime TT


Chapitre 1

Généralité surl’appareillage électrique


Fonction de l'appareillage électrique

ouverture et fermeture des circuits « matériel de couplage »

–à vide : sectionneur

–en charge : contacteur, interrupteur,…

protection « matériel de protection »

–contre les surcharges : relais thermique, fusibles gG

–contre les courts-circuits : disjoncteur, fusibles

–contre les surtensions :éclateurs, parafoudres, paratonnerre

–contre les défauts de masse : protection différentielle

surveillance des paramètres extérieurs :

–T°, P, U, I : relais

–Isolement : Contrôleur permanent d’isolement (C.P.I)


Protection contre les surintensités

Surintensité = tout courant > au courant nominal

Les surintensités sont dues à deux origines :

• surcharges dues:

– à un excès de récepteur,

– à un mauvais démarrage des moteurs

– à une augmentation de la charge du moteur.

Protection par desdispositifsélectrothermiques (bilames)1.5 < I < 3 In sansdépasser 10 In


• courts-circuits dus:

– à un contact accidentel entre phases

– à un contact entre phase et neutre

– à un abaissement d'isolement.

Le courant de court-circuit augmente très

rapidement et aura des conséquences graves

s'il n'est pas interrompu rapidement .

Protection par des dispositifsélectromagnétiques.I > 10 In


Eléments de protection

ou magnétothermiques (contre les courts-circuits et les surcharges).

Les dispositifs de protection contre lessurintensités contiennent des dispositifs:

électromagnétiques (contre lescourts-circuits) ,

électrothermiques (contre lessurcharges)


Relais thermique:

L’élément de base est labilame qui se dilate sousl'effet joule.Sa caractéristiquetemps/courant dedéclenchement est une :

caractéristique à tempsinverse.


Principe de fonctionnement d’une protectionélectromagnétique:

l'élément de baseest l'électro-aimant qui attirel'armature mobilepour provoquer ledéclenchement.

Relais magnétique :


La courbe dedéclenchementt = f(I) est une :

caractéristique àtemps constant

(10 à 15 ms )125 8

t (en s)

x In

10

10

10

10-1

-2

0

1

Caractéristique d’une protectionélectromagnétique:

Relais magnétique :


L'association des deuxdéclencheurs définisprécédemment,constitue :

le déclencheurmagnéto-thermique.

Thermique

magnétique

Relais magnéto-thermique


CHOIX DES DECLENCHEURS

Le choix du type de déclencheur est fonction :

* du disjoncteur choisi,

* du type d’alimentation (normal ou secours),

* du type de la charge (standard ou à fortcourant d’appel)

* de la protection des personnes.


Déclencheurs magnéto-thermiques fixes( calibres 125 A)


Courbe B

Protection des générateurs, des personnes et grandeslongueurs de câbles (en régime TN et IT)

Surcharge : thermiques standard.

Court-circuit : magnétiques fixes courbe B(Im entre 3 et 5 In ou 3,2 et 4,8 In selon les appareils).



Courbe C

Protection des câbles alimentant des récepteursclassiques


Court-circuit : magnétiques fixes courbe C(Im entre 5 et 10 In ou 7 et 10 In selon les appareils).



Courbe D

Protection des câbles alimentant des récepteurs à fortcourant d’appel


Court-circuit : magnétiques fixes courbe D(Im entre 10 et 14 In).



Courbe MA

Protection des démarreurs de moteurs

Surcharge : pas de protection.Court-circuit : magnétiques fixes seuls courbe MA(Im fixé à 12 In).



Déclencheurs magnéto-thermiques TM(A partir de 80 A)


Type TM.D

Protection des câbles et des canalisations alimentant desrécepteurs classiques


Court-circuit : magnétiques standard (Im fixe pour calibre 160 A et réglable de 5 à 10 Ir pour calibre > 160 A).

Ir : intensité fixe ou réglable du déclencheur thermiqueIm : intensité de réglage du déclencheur magnétique.



Type TM.G

Protection des générateurs, des personnes et des grandeslongueurs de câbles (en régime TN et IT)

Surcharge : thermique standard.

Court-circuit : magnétiques à seuil bas (Im fixe pour calibre 63) A).




Type MA

Protection des démarreurs de moteurs

Surcharge : pas de protection.

Court-circuit : magnétiques seuls réglables




EXEMPLE

Ir = 0.9 x 250 = 238 A

Im = 8 x 250 = 2 000 A

Réglage thermique

Réglage magnétique



Déclencheurs électroniques

Les courbes de déclenchement électroniquesdépendent les unes des autres en fonction de :

réglage du courant thermique Long retard (LR)

réglage du temps LR

réglage du courant magnétique court retard (CR)

réglage du temps CR

réglage du seuil instantané contre les courts-circuits



STR22SE / STR23SE STR53UE



Micrologic 2.0 A Micrologic 5.0 Aet 7.0 A


Irth

trth

Im

tm

Iinst

Protections :

1. Protection LR contre les surcharges à seuil Ir réglable

2. Protection CR contre les courts-circuits :

- à seuil Im réglable

- à temporisation fixe

3. Protection INST contre les courts-circuits, à seuil fixe .

Déclencheurs électroniquesSTR22SE/GE

EXEMPLES


V- Coupes circuits:

Principe de fonctionnement :

Démarrage du courant decourt-circuit: début depré-arc

Développement du courantde court-circuit: labarrette chauffe1083° : température defusion.


Limitation du courant de court-circuit: coupure du fusible. Débutde l’arc électrique

Fusion du sable, etrefroidissement de l’arcélectrique : le courant chute.

L’extinction de l’arc électrique.Solidification du sable : lecourant ne passe plus.

V- Coupes circuits:

Principe de fonctionnement :


Deux types de fusible

1/ fusible type aM (accompagnement moteur)

- Le courant de fonctionnement minimal If :* 5.2 In pour In < 4 A* 4.7 In pour 4 ≤ In < 16 A* 4 In pour In ≥16A

- destiné à protéger les moteurscontre les courts-circuits et lesfortes surintensités.

- Ils doivent être accompagnés des relais thermiquespour la protection contre les surcharges

- Ils doivent supporter la pointe de démarrage du moteur.


Fusible aM


2/ fusible type gI, gL ou gG (usage générale)

- Plus rapides que les fusibles aM

- destinés à protéger les circuitscontre les surcharges et lescourts-circuits.

- Le courant de fonctionnement minimal If :* 2.1 In pour In < 4 A* 1.9 In pour 4 ≤ In < 16 A* 1.6 In pour In ≥ 16A


Fusible gG


Un moteur dont les caractéristiques: 30 kW,220/380V, 60A, est alimenté sous 380V etprotégé, contre les surcharges, par un relaisthermique possédant les réglages de 43 à65A; et contre les courts-circuits, par desfusibles à cartouches cylindriques.Id = 5.In = 300A.

Exercice d'application:


1- donner le courant de réglage du relais thermique.

Irth = 60 A



2- donner le calibre des fusibles aM et gG; sachant quele temps de démarrage moyen du moteur est td = 10s.


td = 10s

aM : 63 A

gG : 100 A


3

Fusible aM

t=10s

I=300A

63A


3

Fusible gG

t=10s

I=300A

100A



3- sachant cette fois-ci que le temps de démarragedu moteur vaut 4s, quelle surintensité le fusiblechoisi en 2 serait alors capable de supporter.

si td = 4s

aM: 63 A 440 A

gG: 100 A 470 A


3

Fusible aM

t=4s

I=440A


3

Fusible gG

t=4s

I=470A

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