3_Transformation_protection

D - Transformation
1 – Transformateurs
2 – Convertisseurs Statiques
Transformateur EDF
Convertisseur (Alim. PC)
1
Conversion de l’énergie
• Différentes formes de l’électricité, ex :
– 400 kV / 50Hz (transport THT)
– 12V (batterie), 750V (métro) / continu
– 230V / fréquence [0 ; 50Hz] moteur en vitesse
variable
– …
• Nécessité de conversion de l’énergie
– Transformateur : modifie V, mais pas f
– Convertisseurs statiques (Diode, Transistor, L, C)
2
Transformateur : constitution
V"
V'
Sur chaque colonne il y a un bobinage primaire de n1 spires
et un bobinage secondaire de n2 spires, donc :
V"1/V'1 = V"2/V'2 = V"3/V'3 = n2/n1 = m
3
Transformateur triphasé : couplages
Exemple de montage Yy
On aura ici V’’/V’= m
V"
V'
4
Convertisseurs statiques (1)
AC/DC
Redresseur
(AC) Tension
alternative V1 f1
(DC) Tension
continue V1
DC/AC
Onduleur
DC/DC
Hacheur
(AC) Tension alternative
V2 f2
(DC) Tension
continue V2
= [ AC/DC] puis [DC/AC)
5
Convertisseurs statiques (2)
AC/DC
AC
Redresseur
DC
DC/AC
DC
Onduleur
DC/DC
AC
DC
Hacheur
DC
6
Convertisseurs statiques (3)
• Composants semi-conducteurs :
– Diode
– Transistors (MOS,
– Thyristors
IGBT )
• Exemple 1 : Hacheur 1 quadrant (alimentation du
moteur du projet robot)
DC
DC réglable
Commande PWM
7
Convertisseurs statiques (4)
• Rappel : caractéristique de la diode
– Vd < 0 : diode bloquée Id=0
– Id > 0 : diode passante Vd=0
• Exemple 2 : Redresseur (monophasé simple alternance)
AC
DC
Redresseur
8
Filtre
Convertisseurs statiques (5)
• Association : exemple
AC
DC
AC
DC
AC
AC
9
E - Protections
Comment couper le courant ?
10
D’abord un peu de cinéma !
11
Couper le courant ?!
• Le réseau est inductif : L  Eemmagasinée=1/2 ( L I2 )
– Il faut dissiper cette énergie !
– Quand on ouvre brutalement il se crée un arc électrique
• Ouvrir un interrupteur :
–
–
–
–
A vide (I=0) :
Sous le courant nominal
Lors d’une surcharge
Lors d’un court-circuit
12
pas de problème
In
10 In
100 In
Appareillages électriques
Séparer
Condamner
SECTIONNEUR
FUSIBLE & DISJ. MAGNETIQUE
Protéger contre les courts-circuits
FUSIBLE & DISJ. THERMIQUE
Protéger contre les surcharges
DISJ. Différentielle MAGNETIQUE
Protéger les personnes
CONTACTEUR
Établir et interrompre l’énergie
INTERRUPTEUR
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Séparer et Condamner
Isoler tout ou partie d’une installation du réseau.
Interdire les manœuvres de remise sous tension.
Sectionneur
Sectionneur porte-fusibles
On ne peut pas le manœuvrer en charge:
Pas de pouvoir de coupure
14
Interrupteur sectionneur
On peut le manœuvrer en charge:
Coupure de In
Protéger contre les courts-circuits
Protéger les matériels lorsque I>>In
Disjoncteurs
Magnétique
Fusibles
Magnétothermique
. Le magnétique déclenche sur Icc.
. Plusieurs courbes existent.
. Disjoncteurs et fusibles ont un pouvoir de coupure.
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Protéger contre les courts-circuits
Les disjoncteurs: Technologie
Fonction
raccordement
Fonction thermique
(bilame)
Fonction coupure (contact et chambre)
Fonction déclenchement et armement
Fonction magnétique (bobine)
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Protéger contre les courts-circuits
Les disjoncteurs: Décodage face avant
1:Variante du disjoncteur
suivant le pouvoir de coupure
2:Courbe de déclenchement
3:Calibre du disjoncteur (courant assigné)
4:tension d ’emploi Ue
5:Pouvoir de coupure suivant la norme
« domestique et analogue » NFC 61-410
6:Pouvoir de coupure suivant la norme
« industrielle » NFC 63-120
7:Référence commerciale
1
2
3
4
5
6
7
8
8:Symbole électrique suivant le nombre
de pôles
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Protéger contre les courts-circuits
Les fusibles: technologie
aM
(Moteur)
gG
(application Générale)
Tous les fusibles ont un pouvoir de coupure.
Critères de choix: - Charge
- Taille (10*38….)
- Tension d’emploi
- Calibre
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Temps de réponse
mars 06
19
Protéger contre les surcharges
Surcharge: Légère surintensité: 1,2 à 3 ou 4 In
Disjoncteurs Magnétothermique
Relais thermique
Possède un pouvoir de coupure
Pas de pouvoir de coupure.
Coupe la commande du contacteur
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Protéger contre les surcharges
Disjoncteur magnétothermique:
La protection est à temps inverse:
Plus la surcharge est grande et plus le temps de déclenchement doit être court.
Plus la surcharge est faible et plus le temps de déclenchement doit être long.
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Protéger les personnes
Disjoncteur différentiel
Interrupteur différentiel
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Protéger les personnes
Le disjoncteur différentiel:
BP Test de la
protection
différentielle
I n est appelé la sensibilité du différentiel.
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30 mA ; 100 mA
500 mA ; 1 A
Protéger les personnes
Le disjoncteur différentiel:
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Protéger les personnes
1
V2
V1
U=20 kVeff
V=12 kVeff
f=50Hz
U=400 Veff
V=230 Veff
2
V3
3
N
3 PHASES HT
3 PHASES BT
+ NEUTRE
Courant de Terre
=> Disjonction différentielle
Terre Locale
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