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1. Contacteurs2. Fusibles3. Sectionneurs4. Relais Thermiques5. Disjoncteurs6. Variateurs

APPAREILLAGE ELECTRIQUE

LP MEEDD UE2A-PDE

LPMEEDD UE2A-PDE 1

Fonctions des appareillages électriques

SéparerCondamner (1)

Protéger contre les courts-circuits (2)

Protéger contre les surcharges (3)

Protéger les personnes (4)

Etablir et interrompre l’énergie (5)

Moduler l’énergie (6)

Sectionneur (1)

Interrupteur Sectionneur (1-5)

Sectionneur porte-fusibles (1-2)

Fusibles (2)

Relais thermique (3)

Disjoncteur magnétothermique (2-3)

Disjoncteur électronique (2-3)

Interrupteur différentiel (4)

Disjoncteur Différentiel (2-3-4)

Contacteur (5)

Variateur (6)

LPMEEDD UE2A-PDE 2/

LPMEEDD UE2A-PDE 3

• Exemple : départ moteur simple

1 – Les Contacteurs

Etablir ou couper le courant dans un circuit électrique (puissance (A)) à partir d’une Commande (B) .

Symbole :

• Fonction :

(A)(B) (B)

LPMEEDD UE2A-PDE 4/

Contacteur Schneider CA2KN

Complétez le schéma p2

• Principe :

LPMEEDD UE2A-PDE 5/

• Les contacts de puissance sont solidaire d’un circuit magnétique, dont une partie estfixe et l’autre mobile.

Cette dernière est mise en mouvement par la bobine du circuit de commande qui crée, lorsqu’elle est mise sous tension, un champ magnétique ayant pour effet de rapprocher les deux parties du circuit magnétique

fermeture du contacteur

• Un ressort de rappel sépare les deux parties du C.M en l’absence d’alimentationde la bobine

=> ouverture du contacteur

• Note : Le contacteur a un pouvoir de coupure

LPMEEDD UE2A-PDE 6

• Technologie :

• Caractéristiques :

LPMEEDD UE2A-PDE 7/

- Nombres de pôles: (3 ou 4)

- Tension d’emploi

- Courant d’emploi

- Catégorie d’emploi

- Pouvoir de coupure

- Durée de vie électrique

- Durée de vie mécanique

- Tension et fréquence commande

- Fréquence

• Critères de choix :

LPMEEDD UE2A-PDE 8/

AC1 Récepteur résistifs ou cos phi > à 0,95

AC2 Récepteur moteur asynchrone à baguesDémarrage et freinage à contre courantIcoupure = 2,5 In

AC3 Récepteur moteur asynchrone à cageDémarrage et coupure moteur lancéIcoupure = 2,5 In ; Ienclench = 5 à 7 In

AC4 Récepteur moteurDémarrage et coupure moteur caléI de 5 à 7 In

• Catégories d’emploi :

LPMEEDD UE2A-PDE

• Principe :

2 – Les Fusibles

Le fusible est un appareil de connexion dont la fonction est d’ouvrir, par lafusion d’un ou de plusieurs de ses éléments conçus et calibrés à cet effet, lecircuit dans lequel il est installé.

Il doit donc interrompre le courant lorsque celui-ci dépasse une certaine valeurpendant un temps donné (surcharge)

Constitution / cartouche / symbole

LPMEEDD UE2A-PDE 10/


Courbe de fusion :

In : Courantnominal

Inf : Courant denon fusion

If : Courant de fusion

t (s)

I (A)

Courbe de fusion

Courbe de non fusion

In

Zone indéterminée ( inertie du fusible)

IfInf

0.5

1

10

100


• Technologie :

=> Tous les fusibles ont un pouvoir de coupure.

- Classe AM (Accompagnement moteur) de couleur verte

Fusibles légèrement retardés pour circuit moteur ou circuits comportant un courant de démarrage (Id= 5 à 10 fois In)

- Classe gI (groupe Industriel) nouvelle norme gG de couleur noire

Fusibles rapides pour circuits ne comportant pas de courant de démarrage tels que circuits lumières, chauffage etc...

- Classe gF (cartouche domestique) de couleur noire

Fusibles rapides réservés aux installations domestiques, aux caractéristiques identiques à celles des gG, mais sans sable à l'intérieur de la cartouche e qui diminue leur prix mais aussi leur pouvoir de coupure.

-Classe AD (abonnement distribution) de couleur rouge

Fusibles fortement retardés réservés principalement à EDF


• Choix :

pour la classe AM :

Généralement le fusible est donné par le relais thermique associé au moteur (voir catalogues)

Sinon, prendre : calibre fusible = Inominal moteur

pour la classe gG (Pour les installations industrielles) :

Calibre fusible = I consommée en pleine charge par le circuit

pour la classe gF (Pour les installations domestiques) :

circuits lumière: calibre = 10A circuits PC : calibre = 16A

circuits chauffage électrique: calibre = I consommée en pleine charge par les radiateurs


• Les fusibles: exercice

soit un moteur de 1,1Kw sous 400V consommant en courant nominal: In= 2,7A et au démarrage Id= 5,2 x In

• Choisir un calibre pour les fusibles de protection de ce circuit

• Donnez les temps de fusion pour I=Id

• Donnez les temps de fusion pour un courant de CC Icc=80A

• Donnez les temps de fusion pour un courant de Icc= 30A :

• Que se passerait-il si on plaçait un gG au lieu d'un AM?

LPMEEDD UE2A-PDE 16/16/

Compléter le schéma p2

3 – Les Sectionneurs

On ne peut pas le manœuvrer en charge: Pas de pouvoir de coupure

Interrupteur sectionneurSectionneur porte-fusibles

Fonctions : Isoler tout ou partie d’une installation du réseau.

Interdire les manœuvres de remise sous tension => CONSIGNATION

Sectionneur

On peut le manœuvrer en charge: Coupure de In


• Symboles :

Exemple: Symboles de sectionneurs porte fusibles

Sectionneur Interrupteur-SectionneurSectionneur porte fusibles


Contact de pré

coupure

Pôles de sectionnement

3 3

touvert

fermé

touvert

fermé

Poignée de manœuvre

Pôles de sectionnement

Contact de pré coupure

touvert

fermé

Dt

• Contacts de précoupure :



LPMEEDD UE2A-PDE 21

• Choix d’un sectionneur :

4 – Les Relais thermiques

Relais thermique

• Pas de pouvoir de coupure.• Coupe la commande du contacteur

Surcharge: « Légère » surintensité prolongée : 1,2 à 3 ou 4 In

Symbole :

Relais thermique différentiel : Permet la détection d’une absence de phase Relais thermique compensé : Insensibilité aux températures extérieures

• relais thermiques particuliers :


• Courbes de déclenchement :


• Classes des relais thermiques :

• 10A : A utiliser pour des démarrages moteur de 2 à 10 s

• 10 : A utiliser pour des démarrages moteur de 6 à 20

• 30 : pour des démarrages jusqu’à 30s


• Exercice :

soit un moteur triphasé dont le courant de démarrage vaut 5xIn et dure 25s.Un relais thermique réglé à Ir=In protège ce circuit contre les surcharges.

• À l’aide des courbes de déclenchement, choisir la classe de relais thermique adaptée. (justifiez vos réponse en décrivant le comportement des relais de classe 10A et 20 lors du démarrage de ce moteur).



Un disjoncteur est un appareil de connexion capable d’établir, de supporter etd’interrompre des courants dans des conditions normales et anormales.

Il assure la protection du matériel et des personnes :

5 – Les Disjoncteurs

• Présentation :


Les disjoncteurs assurant laprotection du matériel sontcaractérisés par leur courbe dedéclenchement :

Les disjoncteurs assurant laprotection des personnes sontcaractérisés par leur seuil dedéclenchement du différentiel(sensibilité) :

• Généralités :


bilame

contact mobile

contact fixe

chambre de coupure

circuit magnétique

corne d’arc

borne à cage

tresse

ressort

système mécanique

plongeur

• Technologie :


La protection contre les surcharges est assurée par un élément thermo-sensible : le bilame

En cas de surcharge, la déformation du bilame provoque ledéclenchement du disjoncteur:

• Technologie (déclenchement thermique) :


En cas de court-circuit, le courant traversant le solénoïde crée unchamp magnétique qui expulse le plongeur contre le contact mobile :

La protection contre les court-circuit est assurée par un circuit magnétique.

• Technologie (déclenchement magnétique) :


L’existence du courant de fuite résultant d’un défaut de mode commun estdétectée par un système magnétique :

La protection contre les défauts de mode commun est assurée par undispositif différentiel résiduel (DDR).

• Technologie (déclenchement différentiel) :


Les caractéristiques à prendre en compte dans le choix d’un disjoncteursont :

• la tension assignée ou tension d’utilisation,

• le courant assigné ou courant d’utilisationdans les conditions normales,

• le pouvoir de coupure (PdC) ou courant maximal quepeut couper le disjoncteur,

• et la courbe de déclenchement.

• Caractéristiques des disjoncteurs magnétothermiques:


Les normes définissent 5 types de courbes de déclenchement :

COURBE B

Déclenchement : 3 à 5 In

Utilisation : protection des générateurs, des câbles de grandelongueur et des personnes dans les régimes IT et TN

COURBE C


Utilisation : applications courantes

COURBE D


Utilisation : protection des circuits à fort appel de courant

COURBE Z

Déclenchement : 2.4 à 3.6 In

Utilisation : protection des circuits électroniques

COURBE MA

Déclenchement : 12.5 In

Utilisation : protection des départs moteurs

• Courbes de déclenchement:


Pour le choix d’un disjoncteur, la démarche suivante doit êtreenvisagée :

COURANT ASSIGNE TENSION ASSIGNEE NOMBRE DE POLES

POUVOIR DE COUPURE

DECLENCHEMENT

REFERENCE

Iccmax

Normes et sélectivité

• Choix d’un disj. magnétothermique :


Une bonne sélectivité assure le seul déclenchement du disjoncteurplacé juste en amont du défaut.

• Sélectivité (ampèremétrique) :


Exemple de sélectivité ampèremétrique :

On considère une installation comportant les disjoncteurs suivant :

•1 Disjoncteur « amont » Q0 : calibre In=50A, courbe C

•2 Disjoncteurs « aval » :

Q1 : calibre In=20A, courbe D

Q2 : calibre In=2A, courbe C

En utilisant les courbes fournies par l’enseignant, répondre auxquestions suivantes :

1.Que se passera-t-il si un courant de 100 A traverse Q0 et Q1 ?

2.Même chose pour Q0 et Q2 ?

3.Conclure sur la sélectivité

4.Mêmes questions pour un courant de 250A

• Exercice:


Une bonne sélectivité assure le seul déclenchement du disjoncteurplacé juste en amont du défaut.

• Sélectivité (chronométrique) :


Exemple de sélectivité chronométrique :

LPMEEDD UE2A-PDE 38

• Disjoncteur électronique :

Les fonctions de déclenchement du disjoncteur peuvent également être assuréespar des dispositifs électroniques qui vont assurer une plus grande flexibilitéd’utilisation, et en particulier de travailler plus finement sur la sélectivité desappareils :

Disjoncteur LEGRAND 422058

BP Test de la protection différentielle

• Le disjoncteur différentiel:

Le disjoncteur différentiel est un disjoncteur (magnétothermique généralement) auquel est associé un dispositif de déclenchement supplémentaire activé en cas de suite de courant à la terre, en vue d’assurer la protection des personnes (régime TT notamment).


LPMEEDD UE2A-PDE 40

• Note : des dispositifs de déclenchement différentiels peuvent être couplés à des organes de coupure différents : interrupteur différentiel, relais différentiel.

Interrupteur différentiel

Relais différentiel + tore

LPMEEDD UE2A-PDE 41

IDn est appelé la sensibilité du différentiel.

Ses plages de fonctionnement sont:

Non déclenchement Déclenchement probable Déclenchement certain

IDN/2 IDN

Calibres usuels des protections différentielle :

• 30 mA (norme NFC15-100, installations BT en régime TT) • 100 mA• 300 mA • 500mA (disjoncteur EDF installations domestiques)• 1A

• Exemple de matériel :


6 – Les Variateurs

Moduler l’énergie électrique (tension, fréquence, courant) alimentant un moteur à partir d’une commande (automate, potentiomètre, B.P, OHM…) de façon à fairevarier sa vitesse .

Symbole :

• Fonction :

Les variateurs de vitesse étant des dispositifs électroniques (de puissance) complexes,Dont les fonctionnalités sont propres à leur fabricants, leur représentation n’est pasComplètement normalisée.

On les représente sous la forme d’un rectangle, pour la partie puissance, sur lequelfigurent les différentes bornes de l’appareil.


LPMEEDD UE2A-PDE 44

• Exemple : ATV312


• ATV312 : Exemple de câblage

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