INTRODUCTION Le problme de la protection des installations

INTRODUCTION Le problème de la protection des installations consiste à définir la nature des perturbations contre lesquels on doit se protéger, puis à choisir l’appareil capable de les détecter et capable de les supprimer.

INTRODUCTION Les principales perturbations sur une installation électrique se traduisent par : les surintensités ( surcharges ou court-circuits ) les surtensions les baisses et manques de tension.

CONSEQUENCES DES PERTURBATIONS Les conséquences de ces perturbations sont multiples : Echauffement : Le passage du courant dans un fil produit de la chaleur qui échauffe le conducteur selon la relation W=R I 2 t. Il en résulte une élévation considérable de la température pouvant aboutir à la détérioration des isolants, voire à la fusion des conducteurs.

CONSEQUENCES DES PERTURBATIONS Les conséquences de ces perturbations sont multiples : Création d’un arc électrique : A la séparation de deux pièces sous tension d’un appareil de coupure, il se crée une ionisation de l’air, celle-ci engendre la création d’un arc électrique parcouru par le courant à couper. Cette ionisation est due à la distance très faible entre les contacts. La température de l’arc, compris entre 2500°C et 5000°C, à pour effet de volatiliser le métal des contacts et peut provoquer des brûlures graves pour le personnel d’exploitation.

TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Dans le cas d’un contacteur ou d’un disjoncteur, la séparation des contacts doit provoquer la coupure du courant, même si celui-ci est très élevé. Il faut donc faire appel à différentes techniques de coupure de l’arc.

TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Coupure d’un courant de 5000 A

TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Soufflage par auto-ventilation : Lorsque l’arc jaillit, à cause de sa température élevée, l’air chaud s’échappe à la partie supérieure. Il est remplacé par de l’air frais, non ionisé, qui refroidit l’arc. Air chaud Air froid

$TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Soufflage par fractionnement de l’arc : L’arc s’allonge et rencontre$

TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Soufflage par fractionnement de l’arc : L’arc s’allonge et rencontre des pièces métalliques. Il est fractionné en de nombreux petits arcs et s’éteint de luimême.

TECHNIQUES D’EXTINCTION DE L’ARC Soufflage magnétique : Une bobine placée en série dans le circuit est parcourue par le courant à couper; elle crée un champ magnétique qui provoque ( règle des trois doigts ) une force de bas en haut sur le courant d’arc.

L’APPAREILLAGE DE PROTECTION Destinés à éviter que les matériels ne soient parcourus par des courants nuisibles à eux-mêmes et leur environnement, les dispositifs de protections doivent : détecter les surintensités, couper en charge le circuit.

L’APPAREILLAGE DE PROTECTION La mise en œuvre de la protection des installations électriques nécessite différents appareils dont les fonctions spécifiques doivent être parfaitement maîtrisées.

L’APPAREILLAGE DE PROTECTION La nature des dispositifs de protection dépend : du type de protection visé : protection contre les surcharges protection contre les court-circuits protection conjointe contre les surcharges et court-circuits de leur capacité à assurer cette protection.

CARACTERISTIQUES DES APPAREILS DE PROTECTION Protection contre les surcharges : Le bon fonctionnement d’un appareil de protection contre les surcharges exige une coordination entre la canalisation et le dispositif de protection ( ).

CARACTERISTIQUES DES APPAREILS DE PROTECTION Protection contre les court-circuits : Tout appareil assurant la protection contre les courtcircuits doit répondre aux conditions suivantes : son pouvoir de coupure doit être au moins égal au courant de court-circuit, son temps de coupure ne doit pas être supérieur au temps de fusion des conducteurs.

LE FUSIBLE

LE FUSIBLE Fonction : Le fusible est un appareil de connexion dont la fonction est d’ouvrir, par la fusion d’un ou de plusieurs de ses éléments conçus et calibrés à cet effet, le circuit dans lequel il est installé.

LE FUSIBLE Symbole : FUSIBLE A PERCUTEUR

LE FUSIBLE Fonctionnement : Le fusible doit interrompre le courant lorsque celui-ci dépasse pendant un temps déterminé une valeur donnée.

LE FUSIBLE Courbe de fusion : In : Courant nominal If : Courant de fusion Inf : Courant de non fusion

LE FUSIBLE Constitution :

LE FUSIBLE Conditions d’emploi des cartouches fusible : Suivant leurs utilisations, deux classes de fusibles peuvent s’employer :

LE SECTIONNEUR

LE SECTIONNEUR Fonction : Le sectionneur est un appareil mécanique de connexion capable d’ouvrir et de fermer un circuit lorsque le courant est nul ou pratiquement nul, afin d’isoler la partie de l’installation en aval du sectionneur.

LE SECTIONNEUR Symbole :

LE SECTIONNEUR Fonctionnement : Il permet d’interrompre la continuité de service ( mise hors tension de l’alimentation ). Le sectionneur n’a pas de pouvoir de coupure. Il ne doit jamais être manœuvré en charge.

LE SECTIONNEUR Constitution : Les contacts auxiliaires permettent de couper le circuit Les contacts principaux permettent d’assurer le de commande le circuit puissance (pas en de La poignée de avant commande peut de être verrouillée sectionnement de l’installation. Ils servent aussi de portes coupure en charge). On les appellent aussi contacts de position ouverte par un cadenas ( consignation ). fusibles ( contacts 3, 5, 7 ). pré-coupure (contact 13 -14, contact 23 -24).

LE SECTIONNEUR Contact auxiliaire à fermeture ( NO ) Emplacement Des fusibles Contact auxiliaire à ouverture ( NC ) Poigné frontale Possibilité de poigné transversale Bornes de raccordement circuit de puissance

L’INTERRUPTEUR SECTIONNEUR

L’INTERRUPTEUR SECTIONNEUR Fonction : Les interrupteurs-sectionneurs satisfont les applications d’interrupteurs par la fermeture et la coupure en charge de circuits résistifs ou mixtes, résistifs et inductifs, ceci pour des manœuvres fréquentes.

L’INTERRUPTEUR SECTIONNEUR Symbole :

L’INTERRUPTEUR SECTIONNEUR Bornes de raccordement circuit de puissance Possibilité de consignation Commande rotative

LE RELAIS THERMIQUE

LE RELAIS THERMIQUE Fonction : Le relais de protection thermique est destiné à la protection des circuits et des moteurs contre les surcharges, les coupures de phases, les démarrages trop long et les calages prolongés du moteur.

LE RELAIS THERMIQUE Symbole :

LE RELAIS THERMIQUE Fonctionnement : Le relais thermique utilise la propriété d’un bilame formé de deux lames minces de métaux ayant des coefficients de dilatation différents. Il s’incurve lorsque sa température augmente.

LE RELAIS THERMIQUE

LE RELAIS THERMIQUE Courbe de déclenchement : Exemple : Courant de réglage: 3 A Surcharge de 12 A Temps de déclenchement: Environ 9 s

LE RELAIS THERMIQUE Bornes de raccordement circuit de puissance Molette de réglage courant nominal du moteur Bouton stop Bouton test Bouton réarmement Contact auxiliaire à fermeture ( NO ) Bornes de raccordement circuit de puissance Contact auxiliaire à ouverture ( NC )

LE RELAIS MAGNETIQUE

LE RELAIS MAGNETIQUE Fonction : Le relais de protection magnétique est destiné à la protection des circuits et des moteurs sans pointe de courant ( départs, résistances ) ou au contrôle des pointes de démarrage des moteurs à bagues. Il détecte les surintensités dépassant le niveau de réglage.

LE RELAIS MAGNETIQUE Symbole :

LE RELAIS MAGNETIQUE Fonctionnement : En cas de surintensité, l’armature mobile est attiré et commande l’ouverture des contacts. Le réglage du courant de déclenchement s’effectue en diminuant ou en augmentant l’entrefer.

LE RELAIS MAGNETIQUE Courbe de déclenchement : Exemple : Courant de réglage: 3 A Surintensité de 9 A Temps de déclenchement: Environ 15 ms

LE RELAIS MAGNETIQUE Bobine Contact NO ou NC partie commande Molette de réglage courant nominal du moteur

LES DISJONCTEURS MAGNETIQUES

LES DISJONCTEURS MAGNETIQUES Fonction : Les disjoncteurs magnétiques protègent contre les courtscircuits. Ils sont à associer à des relais de protection thermique pour protéger l’installation contre les surcharges.

LES DISJONCTEURS MAGNETIQUES Symbole :

LES DISJONCTEURS MAGNETIQUES Courbe de déclenchement du disjoncteur magnétique associé à un relais thermique: Irth: Valeur de réglage du Relais thermique Irm: Valeur de réglage du disjoncteur magnétique Il est obligatoirement associé à un relais thermique. Sauf dans le cas d’une utilisation en moto variateur.

LES DISJONCTEURS MAGNETIQUES Possibilité contact de circuit de commande NO ou NF Bornes de raccordement circuit de puissance Commande rotative Cadenassage

LE DISJONCTEUR MAGNETO-THERMIQUE

LE DISJONCTEUR MAGNETO-THERMIQUE Fonction : Le disjoncteur magnéto-thermique est destiné à protéger l’installation contre les surcharges et les court-circuits et permet la coupure de l’installation en charge.

LE DISJONCTEUR MAGNETO-THERMIQUE Symbole : Déclencheur thermique Accrochage mécanique Levier de commande Pôle de puissance Déclencheur magnétique Enveloppe de protection Liaison mécanique

LE DISJONCTEUR MAGNETO-THERMIQUE Fonctionnement : Lorsqu’un défaut survient en aval du disjoncteur, les déclencheurs ( thermique ou magnétique ) provoquent l’ouverture des pôles de puissance afin d’interrompre l’alimentation du circuit en défaut.

LE DISJONCTEUR MAGNETO-THERMIQUE Courbe de déclenchement : Irth: Valeur de réglage du déclencheur thermique I : Courant permanent. In : Courant nominal du dispositif de protection. Irm: Valeur de réglage du déclencheur magnétique Icu: Pouvoir de coupure ultime

LES DISJONCTEURS MOTEURS

LES DISJONCTEURS MOTEURS Fonction : Le disjoncteur moteur ( magnéto-thermique ) est destiné à protéger les moteurs contre les surcharges et les courtcircuits et permet la coupure en charge.

LES DISJONCTEURS MOTEURS Symbole :

LES DISJONCTEURS MOTEURS Courbe de déclenchement : Irth: Valeur de réglage du déclencheur thermique Irm: Valeur de réglage du déclencheur magnétique

LES DISJONCTEURS MOTEURS Possibilité contact de circuit de commande NO ou NF Réglage Irm Bornes de raccordement circuit de puissance Commande rotative Cadenassage

LE LIMITEUR DE SURTENSION

LE LIMITEUR DE SURTENSION Fonction : Le limiteur de surtension est un appareil qui permet d’établir une liaison directe entre les conducteurs et la terre avant l’apparition d’une tension dangereuse dite « tension d'amorçage » .

LE LIMITEUR DE SURTENSION Symbole :

LE LIMITEUR DE SURTENSION Fonctionnement : Pour que la protection soit correctement assurée, le limiteur doit constituer un point faible dans l'installation.

TABLEAU DES PERTURBATIONS CAUSES MOYENS DE PROTECTION EFFETS CAUSES BAISSE DE COURTSURCHARGES SURTENSIONS CIRCUITS TENSION Augmentation brutale de la tension Surabondance momentanée Elévation brutale du courant due : Disjoncteur ( déclencheur magnétique ) Echauffement lent et progressif Limiteur de surtension Disjoncteur ( déclencheur thermique ) d’appareils d’utilisation. Sur une Mauvais fonctionnement des absorbé par le circuit due à avec un Formation Déséquilibre d’un arc réseau électrique triphasé Claquage de l’isolant pouvant entraînant à de mauvaises manœuvres Fusible la détérioration de Parafoudre Relais à minimum de tension période donnée, l’énergie consommée récepteurs. contact électrique entre deux un échauffement très important. (mauvaise répartition des charges). entraîner un court-circuit. Relais thermique à des contacts accidentels avec la HT Relais magnétique Relais de surtension l’installation. dépasse les possibilités du circuit. conducteurs de polarités différentes. à des conditions atmosphériques

FIN