Mesure complémentaire ( en plus du respect des liaisons à la terre ) : Installer au moins un D.D.R en tête de linstallation tel que : La mise en place

Mesure complémentaire ( en plus du respect des liaisons à la terre ) :

Installer au moins un D.D.R en tête

de l’installation tel que :

La mise en place d’un régime de neutre permet d’assurer la protection des personnes contres les contacts indirects

Signification des 2 premières lettres du régime T T:

1ère lettre « T »: Mise à la terre du neutre de l’alimentation par une prise de terre du neutre Rn

2ème lettre « T » : Interconnexion des masses d’utilisation et mise à la terre des masses par une prise de terre unique Ru

QUESTION 1:

In UL

Ru<

QUESTION n°2 :

Fonctions assurées par les appareils n° , , ,

0

3

Désignation : DISJONCTEUR DIFFERENTIEL TETRAPOLAIRE de calibre 32 A et de sensibilité 300 mA

Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit) ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects

1

Désignation : DISJONCTEUR MAGNETO THERMIQUE BIPOLAIRE de calibre 10 A

Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit)

9

Désignation : INTERRUPTEUR DIFFERENTIEL TETRAPOLAIRE de calibre 25 A et de sensibilité 30 mA

Fonction : Il assure ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects

QUESTION n°3 :

Fonctions assurées par l’ appareils n°

Désignation : DISJONCTEUR DIFFERENTIEL BIPOLAIRE de calibre 40 A et de sensibilité 30 mA

Fonctions : Il assure la protection du matériel contre les surintensités (surcharge et court-circuit) ainsi que la protection des personnes contre les contacts indirects

5

QUESTION n°4 :

Désignation de certains éléments constitutifs d’un D.D.R

7. Relais de détection

5. Bobine principale

4. Tore magnétique5. Bobine principale 6.Bobine de détection

LN

QUESTION n°5 :

Explication sommaire du fonctionnement d’un D.D.R

En l’absence de courant de fuite, les flux magnétiques produits par les bobines principales s’annulent.

A l’apparition d’un courant de fuite, les flux produits par les bobines principales ne s’annulent plus, il y a création d’un champ magnétique variable dans le tore.

Du fait de ce champ magnétique variable , la bobine de détection est le siège d’une f.e.m ( force électromotrice) .La tension engendrée aux bornes de la bobine de détection va permettre d’alimenter le relais de détection, qui va alors ouvrir mécaniquement les contacts du circuit de puissance.

QUESTION n°6 :

Variation de la valeur de prise de terre en fonction des saisons et du temps.

La valeur de la prise de terre des masses d’utilisation varie (de 30 ohms en plein hiver à 100 ohms dans notre cas en été) en fonction de l’humidité relative du sol. Le sol étant plus humide en hiver la résistance est donc plus faible.

A l’inverse en été, le sol est plus sec et c’est le cas le plus défavorable car cette prise de terre véhiculera d’autant moins facilement des courants de défaut d’isolement.

QUESTION n°7 :

Vérification de la sensibilité des D.D.R installés en tête de l’installation.

En régime T.T le D.D.R installé doit avoir une sensibilité tel que :

la norme imposerait donc In < 500 mA

In UL

Ru< In

50

100<Soit avec Ru = 100 ohms

et UL = 50 Volts

Or la sensibilité In de l’appareil n° O, placé en tête du local est de 300 mA , ce qui convient tout a fait car cette valeur est inférieure à 500 mA

QUESTION n°8 :

Trajet de la boucle de courant de défaut ( défaut d’isolement sur la perceuse mono)

Poste de transformation

V = 230 V

L1

L2

L3

N

PE

récepteur 13 400 V

Perceuse récepteur 2230 V mono

Rn = 40 Ru = 100

Uc

QUESTION n°9 :

Schéma simplifié équivalent de la boucle en défaut

Rdéfaut Ru Rn

L1 N

Id Uc

QUESTION n°10 :

Calcul des valeurs du courant de défaut et de la tension de contact

N

Rdéfaut= 300 Ru = 100 Rn= 40

L1

Id UcD’après le schéma simplifié :

Id = = 230 / ( 300+100+40) = 0.52 A = 520 mA

V

Rdéfaut + Ru + Rn

Uc = Ru x Id = 100 x 0.52 = 52 V > UL ( 50 V) DANGER mortel

La valeur de tension de contact correspond à valeur de tension dangereuse car elle dépasse la tension limite de sécurité

Les seuls appareils de protection qui pourraient déclencher sont ceux placés sur le trajet du courant de défaut. De plus il s’agit d’un courant de fuite à la terre que seul un D.D.R peut détecter . ( Il ne s’agit pas d’une surintensité qu’un disjoncteur pourrait détecter et éliminer ). Les D.D.R déclencheront de façon certaine si la valeur du courant de défaut est supérieure à leur sensibilité.

Dans notre cas:

QUESTION n°11 :

Justification du déclenchement éventuel des appareils de protection pour cette valeur de de courant de défaut ( Id= 0.52 A)

La protection n° 0 protégeant l'atelier H doit déclencher car Id = 520 mA IN = 300 mA

QUESTION n°12 :

Vérification de la protection des personnes ( vérification du déclenchement dans un temps compatible avec la norme )

Sur la courbe de fonctionnement différentiel (calibre 300 mA) on trouve un temps de déclenchement de 0.03 s ce qui est bien inférieur au 0.2 s préconisé par la norme.

D’après le tableau 41A de la norme NFC15.100 , pour V = 230 V~ en régime TT le temps maximal du dispositif de protection est de 0.2 s

Courbes de fonctionnement différentiel

La sécurité des personnes est bien

assurée.

QUESTION n°13 :

Soit un défaut d’isolement franc sur R2, sans que son PE soit raccordé et sans avoir placé de D.D.R en amont

Comme sa carcasse n’est pas reliée au PE et donc à la terre Ru , il ne peut y avoir

de boucle de courant de défaut à l’apparition du défaut d’isolement

Rdéfaut= 0 Ru = 100 Rn= 22

L1

Id=0 Uc2

NV = 144 Volts

PE coupé Id = 0 A

QUESTION n°14 :


Calcul du Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses dont une bien raccordée au PE)

Comme sa carcasse n’est pas reliée au PE et donc à la terre Ru , il ne peut y avoir de boucle

de courant de défaut à l’apparition du défaut d’isolement


L1

Id=0 Uc2

NV = 144 Volts

PE coupé Id = 0 A

Carcasse R2

Carcasse R1Uc2 = V = 144 Volts

Uc12 = V = 144 Volts

Uc12

> UL ( 50 V) DANGER mortel

Pas de chute de tension aux bornes des résistances donc:

QUESTION n°15 :


MESURES de Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses dont une bien raccordée au PE)

Uc2 = V = 144 Volts

Uc12 = V = 144 Volts> UL ( 50 V) DANGER mortel

R1 R2 en défaut d’isolement

V Uc2V

Uc12

QUESTION n°16 :


Vérification de la protection des personnes.

Uc2 = V = 144 Volts

Uc12 = V = 144 Volts> UL ( 50 V) DANGER mortel

La norme impose une coupure au premier défaut en moins de 0.2 s pour Uo = V = 144 Volts en régime TT

Or sans PE, et sans D.D.R aucun appareil de protection n’a déclenché sur la maquette . La sécurité des personnes n’est donc pas assurée

QUESTION n°17 :

Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amont

Calcul du Uc 2 et Uc 12 ( entre deux carcasses )

N

Id = V/ ( Rd + Ru + Rn)

= 144/ ( 0+100+22)

Id = 1.18 A

Carcasse R1

Uc2 = Ru x Id =

Uc2 = 100 x 1.18 = 118 Volts

Uc1 = Uc2 = 118 Volts

Uc12 = 0 Volts

Uc2 et Uc1 > UL ( 50 V) DANGER mortel !!!!


L1

Id= Uc2

V = 144 Volts

Carcasse R2

Uc12Uc1

Le fait de raccorder le PE diminue la tension de contact mais pas à une valeur suffisante pour être inoffensive

QUESTION n°18 :

Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amontMESURES de Uc 2 , Uc 1 et Uc 12


Uc12 = 0 Volts


R1 R2 en défaut d’isolement

V Uc2V

Uc12

V

Uc1

QUESTION n°19 :

Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé et sans D.D.R en amont

L ‘interconnection des masses est-elle une condition suffisante pour assurer la protection des personnes ?


Uc12 = 0 Volts


D’après les calculs et mesures précédents, on s’aperçoit bien que l’interconnection des masses n’est pas une condition suffisante pour assurer la protection des personnes car les tensions de contact restent supérieures à la tension limite de sécurité et qu’aucune coupure automatique n’est réalisée dans un temps compatible avec la sécurité des personnes. On a éliminé le danger dans le cas où l’on touche simultanément deux carcasses dont l’une possède un défaut d’isolement.

QUESTION n°20 :

Cas n° 2 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé avec 1 D.D.R Q1 en amont tel que In de 30mA.

Réaction de Q1 à l’apparition du défaut?

Id = 1.18 A > In = 30 mA Q1 déclenche instantanément

QUESTION n°21 :

Cas n° 2 : Soit un défaut d’isolement franc sur R2, PE raccordé avec 1 D.D.R Q1 en amont tel que In de 3 A.

Réaction de Q1 à l’apparition du défaut?

Id = 1.18 A < In = 3 A Q1 ne déclenche pas instantanément de façon certaine car Id est inférieur à In soit 3A

Q1 ne déclenche pas non plus de façon « incertaine » car Id est inférieur à In / 2 soit 1.5 A

(Rappel : Un DDR peut commencer à déclencher à partir de In / 2 et déclenche de façon certaine lorsque Id ≥ In)

QUESTION n°22 :

Expression liant Uc à Id

Réponse : Uc = Ru x Id

Intensité qui provoquerait une tension de contact égale à la tension limite de sécurité.

Réponse : Id = UL / Ru

Calcul de la sensibilité D.D.R pour un déclenchement certain

Réponse : pour un déclenchement du D.D.R il faut Id > In.

Donc In< UL / Ru soit In < 50/100 In < 500 mA

Conclusion :

Pour un déclenchement certain du D.D.R en cas de tension de contact dangereuse il faut respecter la relation In< UL / Ru

QUESTION n°23 :

Importance d’avoir un D.D.R d’une sensibilité adaptée par rapport à la valeur de la prise de terre Ru de l’installation.

Il est impératif de raccorder les carcasses à une prise terre Ru pour que le DDR puisse détecter le courant de fuite à la terre en cas de défaut d’isolement, mais pour qu’il déclenche encore faut-il que sa sensibilité soit correcte par rapport au courant de défaut si ce dernier engendre une tension dangereuse.

La sécurité est assurée si on respecte la relation In< UL / Ru

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Mesure complémentaire ( en plus du respect des liaisons à la terre ) : Installer au moins un D.D.R en tête de linstallation tel que : La mise en place