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Chapitre 1 : Les Appareillages Electriques
Chapitre 1 : Les appareillages électriques
Objectifs :
Comprendre les fonctions de sectionnement, de commande et de protection,
Choisir et dimensionner les appareillages électriques convenables pour une installation
électrique.
Cours Electricité Industrielle
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Proposé par Mr: SOYED-Abdessamï
Chapitre 1 : Les Appareillages Electriques
I. Introduction
La réglementation définit trois fonctions de base pour les appareillages dans la conception
d’une installation électrique.
1. Fonction sectionnement
Les sectionneurs ont pour but d’ouvrir visiblement en un point quelconque une installation
électrique sans charges.
2. Fonction commande
Il existe deux types de commande : La commande fonctionnelle et la commande de sécurité.
 La commande fonctionnelle (service normal) assure la mise en « ON » ou « OFF » d’un
système électrique.
 La commande de sécurité (arrêt d’urgence) assure la mise en « OFF » d’un système
électrique lors d’un danger pour les biens ou les personnes.
3. Fonction protection
Elle permet de limiter les conséquences destructives ou dangereuses des surintensités ou des
défauts d’isolement et de séparer la partie défectueuse du reste de l’installation.
L’appareil de protection doit laisser en permanence le courant nominal (In), ainsi que les
surintensités normales. Elle doit réaliser la coupure de sécurité et participer à la protection des
personnes contre les contacts indirects. On distingue 3 types de surintensités ( I s =λ.I n ):
 La surcharge faible ( 1<λ<2 ), on utilise des dispositifs thermiques pour leurs protections.
 La surcharge forte ( 2<λ<10 ), on utilise des dispositifs magnétiques pour leurs protections.
 Les courts-circuits ( λ>10 ), on utilise des fusibles et dispositifs magnétiques pour leurs
protections.
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Chapitre 1 : Les Appareillages Electriques
II. Les appareils de sectionnement
1. Sectionneur
C’est un appareil qui permet de séparer (isoler) une partie sous tension en amont d’une partie
en aval d’un circuit électrique. L’isolement du circuit se fait à vide par ouverture de tous les
conducteurs de lignes (mais pas le conducteur PE). Le sectionneur ne possède pas des
pouvoirs de coupure et fermeture. Le verrouillage se fait par un cadenas.
Sectionneur triphasé
à commande manuelle
Sectionneur à levier 3Ph+N
avec contact auxiliaire
Fig.1.1: Sectionneurs Triphasé
1.1. Sectionneur porte fusible
Il permet d’isoler et protéger la partie amont sous tension de la partie aval d’un circuit
électrique.
Fig.1.2: Sectionneurs triphasés porte fusible
 Critères de choix d’un sectionneur porte fusible:
 Calibre et aille.
 Classe de protection et tension d’emploi,
 Nombre de pôles.
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1.2. Interrupteur sectionneur
Il permet de séparer et d’interrompre (ouvrir ou fermer) manuellement un circuit en charge.
Il possède un pouvoir de coupure (Pdc).
Interrupteur
Interrupteur-Sectionneur
Interrupteur-Sectionneur
à fusibles
Fig.1.3: Interrupteurs-sectionneurs triphasés
 Choix d’interrupteur sectionneur:
 Courant et tension d'emploi,
 Pouvoir de coupure (Pdc): Courant de coupure,
 Nombre de pôles (tripolaire, bipolaire..).

III. Les appareils de protection
Les appareils de protection déclenchent en cas des anomalies (surcharges, surintensité, etc.…).
Courant
d'utilisation
Iu
Courant
de surcharge
I min
I max
Courant
de court-circuit
I cc
I
0
In
Courant
nominal
If
Pouvoir de
coupure (Pdc )
Courant de fusion
(déclenche ment)
Fig.1.4: Déclenchement d’un appareil de protection
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 Caractéristiques:
 Courant d’utilisation: Iu,
 Courant nominal:In,
 Surintensité : Démarrage moteur,
 Surcharge: Echauffement thermique,
 Pouvoir de coupure: Courant maximal qu'un dispositif de protection peut couper un
circuit Pdc (kA).
1. Le fusible
Il protège un circuit électrique contre les courts-circuits par fusion da la partie active du
fusible. Il comporte de poutre de silice pour étouffer rapidement l’arc électrique et assurer
l’isolement après la coupure. Il existe plusieurs types de fusible.
Fig.1.5: Symbole d’un fusible
 Types :
 Les cartouches gG (usage industriel) protègent les circuits électriques contre les faibles et
fortes surcharges et contre les courts-circuits.
 Les cartouches aM (Accompagnement Moteur) protègent les circuits électriques contre les
fortes surcharges et les courts-circuits.
 Les cartouches UR (Ultra Rapide) protègent les composants électroniques.
 Caractéristiques:
 Tension et courant nominaux: Un, In
 Courant de non fusion Inf: Courant supporté par le fusible pendant un temps spécifié sans
fondre.
 Courant de fusion If: Courant qui provoque la fusion avant la fin d'un temps spécifié.
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Calibres
Inf(A) If(A) t(s)
< 5A
1.5
2.1
1h
5 à 10A
1.5
1.9
1h
11 à 25A
1.4
1.75
1h
26 à 63A
1.3
1.6
1h
64 à 100A
1.3
1.6
2h
101 à 160A
1.2
1.6
2h
161 à 400A
1.2
1.6
3h
 Courbes temps de fusion:
La courbe de fusion est la caractéristique donnant le temps de fusion en fonction de courant
traversant la cartouche.
t(s)
t(s)
tf
Pdc
I(A)
0
I(A)
If
0
1.3 1.6
Fig.1.10: Courbes temps de fusion
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2.Déclencheur (Relais)
C’est un appareil de protection qui protège les circuits électriques contre les surcharges, les
courts-circuits ou bien tous les deux. Il existe plusieurs types de déclencheurs.
Fig.1.11: Relais thermique, magnétique et magnétothermique
Fig.1.12: Schéma d’un déclencheur thermique
IV. Les appareils de commande et de protection
1. Contacteur magnétique
Il permet de commander un circuit électrique en charge à distance, par des impulsions de
courants (PB) et il est caractérisé par:
 Tension et courant nominaux (In, Un),
 Température ambiante et le courant thermique conventionnel (Ith).
Fig.1.13: Contacteur triphasé
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 Critères de choix d’un contacteur:
 Nombre de pôles,
 Courant et tension nominaux,
 Type d’alimentation de la bobine d’un contacteur (220VAC ; 24VDC),
 Durée de vie.
2. Discontacteur
Il est équipé d’un contacteur plus un déclencheur, il existe plusieurs types de discontacteurs:
(Thermique, magnétique et magnétothermique) et unipolaire, bipolaire et tripolaire.
Fig.1.14: Discontacteurs thermique, magnétique et magnétothermique
3. Disjoncteur
C’est un appareil qui protège un circuit électrique contre les surcharges, les courts-circuits et
les défauts d'isolement, par ouverture rapide du circuit en cas de défaut. Il existe plusieurs
types de disjoncteurs.
3.1.Disjoncteur thermique
Il protège un circuit électrique contre les surcharges de courant (surtension dans un réseau
électrique) ou un fort appel de courant lors d’un démarrage d'un moteur.
Le déclenchement se fait à Ir =7I n pour un temps compris entre 2s  t  10s .
Fig.1.15: Disjoncteur thermique triphasé
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 Courbe de déclenchement d’un disjoncteur thermique:
Fig.1.16:Courbe de déclenchement d’un disjoncteur thermique
3.2.Disjoncteur magnétique
Il protège un circuit électrique contre les courts-circuits (short circuit). Il existe plusieurs types
de disjoncteur magnétique.
Fig.1.17: Disjoncteur magnétique triphasé 3 pôles
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 Critères de choix d’un disjoncteur magnétique:
 Tension et courant nominaux: (In et Un),
 Courant de réglage (Ir): Courant supporté par le disjoncteur sans déclenchement et Il
est réglé à I r =0.7I n ÷I n pour les déclencheurs thermiques et à I r =0.4I n ÷I n pour
déclencheurs électroniques,
 Courant de fonctionnement ( I m ): Courant de déclenchement d’un disjoncteur pour les
fortes surintensités et réglé à Ir =1.5In ÷20In ,
 Pouvoir de coupure ( Pdc ): Courant supérieur ou égale au de court-circuit pour qu'un
disjoncteur peut interrompre un circuit électrique sous une tension donnée.
 Principe de fonctionnement d’un relais magnétique:
Le dispositif de protection contre les courts-circuits fonctionne à la base d’un électro-aimant.
En fonctionnement normal:
Le courant absorbé par le moteur circulant dans la bobine du circuit magnétique est insuffisant
pour que le champ magnétique qu’il crée attire le levier. Le circuit électrique est fermé.
Fig.1.18: Fonctionnement normal du déclencheur magnétique
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En cas d’un court-circuit:
Lors d’une présence d’un court-circuit, le courant augmente très brutalement et sous cet effet
la bobine va attirer le levier et ouvrir le disjoncteur durant un temps ( t=10÷20ms ).
Une fois le défaut éliminé, on peut réarmer le disjoncteur pour remettre l’installation en
service.
Fig.1.19: Fonctionnement du déclencheur en présence d’un court-circuit
 Courbe de déclenchement:
Fig.1.20: Courbe de déclenchement d’un disjoncteur magnétique
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3.3.Disjoncteur magnétothermique
Il est équipé de deux déclencheurs (thermique et magnétique) et permettant de protéger un
circuit électrique contre les courts-circuits et les surcharges de courant.
I>
I>
I>
Fig.1.21: Disjoncteur magnétothermique triphasé
 Critères de choix d’un disjoncteur magnétothermique:
 Tension et courant nominaux ; Fréquence,
 Nombre de pôles (unipolaire, bipolaire et tripolaire),
 Pouvoir de coupure (Pdc),
 Type de courbe de déclenchement et température ambiante,
 Courbe de déclenchement d’un disjoncteur magnétothermique:
t(s)
1
2
3
I(A)
0
Ir
Imag
Fig.1.22: Courbe de déclenchement d’un disjoncteur magnétothermique
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Les courbes de déclenchement d'un disjoncteur magnétothermique représentent:
Les courbes de déclenchement thermique à froid.
 Les courbes de déclenchement thermique à chaud.
Les seuils de fonctionnement du déclencheur magnétique.
Interprétations cette courbe:
 Tant que I<Ir , pas de déclenchement.
 Si I r <I<I mag , zone de fonctionnement des thermiques.
 Si I>I mag , zone de fonctionnement du déclencheur magnétique.
 si I se situe dans la plage Imag, le déclenchement peut être thermique ou magnétique.
3.4.Les normes de différentes courbes
Courbe type B:
Plage de fonctionnement entre 3 et 5Ir. Ces disjoncteurs protègent les personnes en régime de
neutre IT ou TN pour des longueurs de câbles plus importantes
Courbe type C:
Plage de fonctionnement entre 5 et 10Ir. Ces disjoncteurs conviennent aux installations
courantes.
Courbe type D:
Plage de fonctionnement entre 10 et 14Ir. Ces disjoncteurs sont adaptés aux installations
présentant de forts courants d'appel (transformateurs, moteurs ...).
Courbe type K:
Ces disjoncteurs possèdent un déclenchement thermique plus rapide que les disjoncteurs
courbe D.
Courbe type MA:
Plage de fonctionnement 12Ir. Ces disjoncteurs ne possèdent pas de déclencheurs thermiques.
Ils sont utilisés pour la protection des moteurs associés à un dispositif de déclenchement
thermique
Courbe type Z:
Plage de fonctionnement entre 2.4 et 3.6Ir. Ces disjoncteurs protègent les composants
électroniques.
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Réglage du déclencheur magnétique
Type de courbe
I min
I max
Application
B
3.2In
4.8In
Grandes longueurs de câbles
D ou K
7In
10In
Récepteurs classiques
MA
10In
14In
Fort appel de courant
MA
Z
12In
2.4In
Démarreur de moteur
3.6In
Electronique
3.5.Pouvoir de coupure et de fermeture
Le pouvoir de coupure d'un disjoncteur est la valeur maximum de courant d’un court-circuit
(présumé) qui peut interrompre un circuit sous une tension.
Le pouvoir de fermeture d’un disjoncteur est la valeur de courant permettant de fermer un
circuit sous une tension donnée.
Exemple: Disjoncteur Multi 9 DPN C 10
Courbe type C
Déclenchement du magnétique: 7 à 10I (70 à 100A) en 20ms maximum
Déclenchement du thermique: entre 10s et 200s pour 2In (20A).
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3.6.Disjoncteur et interrupteur différentiels
Il protège les personnes contre les chocs électriques indirects (régime TT contre les contacts
indirects), et protége aussi les équipements électriques. Il est caractérisé par:
 Tension et courant nominaux; fréquence,
 Température,
 Courant différentiel résiduel ou sensibilité (In).
Intrrupteur différentiel
Triphasé
Disjoncteur différentiel
Triphasé
Fig.1.23: Disjoncteur et interrupteur différentiels
 Principe de fonctionnement d’un DDR à 2 pôles:
Ph
I1
PE
N
IN
Déclencheur
Torre
Id
Bobine
de détection
MAS
1~
Ir
Terre
Fig.1.24: Schéma d’un disjoncteur différentiel bipolaire
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 
En fonctionnement normal: Les courants d’entrée et de sortie, sont égaux, on a donc I1 = I N et
le flux résultant qui traverse la bobine de détection est nul.
  
En cas de défaut: Un courant de défaut apparaît de valeur Id =I1 - I N et le flux résultant crée un
courant Ir qui ouvre le déclencheur. La sensibilité du dispositif différentiel est la valeur du
courant de défaut Ir (courant résiduel de défaut), pour que le disjoncteur s’ouvre.
Les sensibilités normalisées des disjoncteurs différentiels:
In: 10mA; 30mA; 300mA; 500mA; 650mA; 1A; 3A. Les plages de fonctionnement de DRR
sont les suivantes :
I n
2
Non déclenchement
IΔn
Déclenchement possible
I
Déclenchement certain
4. Les appareils de commande manuelle
4.1.Interrupteur
Il permet d’établir ou interrompre (fermer ou ouvrir) un circuit électrique d’une façon
manuelle.
Fig.1.25: Interrupteur unipolaire
4.2.Commutateur
Il permet d’établir ou interrompre un ou plusieurs circuits électriques d’une façon manuelle.
Il possède plusieurs positions de fonctionnement. Il existe plusieurs types de commutateurs.
Fig.1.26: Commutateur va et vient
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4.3.Bouton poussoir et boite à BP
C’est un appareil de commande qui ne possède qu’une seule position stable. Il existe plusieurs
types de boutons poussoirs (Bush Putton).
53
51
S1
S2
54
52
Fig.1.27: Boutons poussoirs
La boite à boutons poussoirs peut être de 2BP (marche et arrêt) ou bien de 3BP (arrêt, marche
avant et marche arrière).
Fig.1.28: Boite à boutons poussoirs
5. Les appareils de commande automatique
5.1. Les Contacts auxiliaires
Ils doivent être montés sur le contacteur, leurs l’ouverture et leurs fermeture sont instantanées.
23
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54
Fig.1.29: Contacts auxiliaires
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5.2. Les Contacts auxiliaires temporisés
Ils doivent être montés sur des contacteurs magnétiques, leurs l’ouverture ou leurs fermeture
sont retardées.
31
43
51
53
32
44
52
54
Fig.1.30 Contacts auxiliaires temporisés
5.3. Le relais auxiliaire à contacts instantanés
C’est un appareil possédant un ou plusieurs contacts permettant de commander un ou plusieurs
circuits électriques. L’ouverture et la fermeture des contacts se fait d’une manière instantanée.
21
31
41
51
22
32
42
54
A1
A2
Fig.1.31: Relais auxiliaire instantané
5.4. Le relais auxiliaire à contacts temporisés
C’est un appareil électrique équipé d’un ou plusieurs contacts permettant de commander un
circuit électrique. L’ouverture et la fermeture des contacts se fait d’une manière retardée
(différée).
31
43
51
53
A1
A1
A2
32
A2
52
44
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Fig.1.32: Relais auxiliaires temporisés
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V. Signalisations
Les circuits et équipement électriques doivent être signalés par des lampes de signalisation de
différents couleurs ou par des appareils de sonores (sonnerie) ou tous les deux en même temps.
Fig.1.33: Lampes de signalisation
Avertisseur
Buzzer
Sirène
Sonnerie
Fig.1.34: Appareils sonores
VI. Coffret électrique
Le coffret électrique doit être alimenté par un câble de cinq conducteurs (3Ph+N+E) ou quatre
conducteurs (3Phases+E) raccordé directement en amont de l'interrupteur sectionneur général.
Suivant la fonction et la nature du réseau dans lequel le conducteur est placé, celui-ci a une
couleur définie par la norme:
 Noir: Circuit de puissance (alternatif et continu),
 Rouge: Circuit de commande (alternatif),
 Bleu: Circuit de commande (continu),
 Bleu clair: Neutre des circuits de puissance (quand ils ne sont pas utilisés pour la mise à la
terre),
 Orange: Circuit de commande en permanence sous tension,
 Vert ou jaune: Protection électrique.
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1. Repérage des conducteurs et de matériels
Chaque conducteur doit porter un repère correspondant à celui du schéma électrique. Tous les
conducteurs toujours soumis au même potentiel portent un même numéro.
1
3
5
KM 1
2
6
4
Fig.1.35: Repérages des conducteurs
2. Repérage équipotentiel
Tous les conducteurs toujours soumis au même potentiel, portent le même numéro.
50
48
49
51
51
KM1
KM 2
51
L1
Fig.1.36: Repérage des équipements de même potentiel
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