effet d`un court-circuit sur une ligne

ETUDE DES EFFETS D’UN COURT-CIRCUIT SUR UNE LIGNE.
La ligne alimente une charge résistive de puissance nominale PU = 15 kW lorsqu’elle est alimentée par
une tension U = 230 V.
Le tout est alimenté par un générateur équivalent à une source de tension parfaite délivrant la tension
UG.
L’ensemble ligne + charge est protégé par un disjoncteur de type NC100H C80A.
CHARGE
RESISTIVE
UG
I
L
U
ligne 2 fils
disjoncteur
P
N
1) Etude de la charge.
 Calculer la valeur de l’intensité du courant I absorbé par la charge résistive.
 Déterminer la valeur de la résistance RU de la charge.
2) Etude de la ligne.
Sachant que la résistance d’un fil de ligne RL=33,75 m .
 Faire le schéma équivalent au montage lorsque le disjoncteur est fermé.
 En déduire la valeur de la tension UG aux bornes de la source de tension parfaite en régime
permanent. (On identifiera un pont diviseur de tension).
 Calculer la puissance PL absorbée par les 2 fils de ligne lorsque la charge résistive est
alimentée en régime permanent. Sous quelle forme est transformée cette puissance ?
3) Etude des effets thermiques d’un court-circuit de la charge.
Les bornes de la charge résistive sont accidentellement court-circuitées.
 Refaire le schéma équivalent au montage lorsque le disjoncteur est encore fermé.
 En déduire la valeur de l’intensité ICC du courant de court-circuit circulant dans la ligne.
 Calculer alors la puissance PLCC dissipée dans la ligne pendant le court-circuit. Sous quelle
forme est transformée cette puissance ? Cela est-il acceptable pour l’installation ?
4) Rôle du disjoncteur.
L’ensemble ligne + charge est protégé par un disjoncteur permettant de conduire en régime
permanent (ou fonctionnement normal) un courant d’intensité IN = 80 A (calibre).
En cas de défaut, la surintensité provoque le déclenchement du disjoncteur lorsque l’intensité du
courant atteint 5 à 10 fois l’intensité IN. Le temps de coupure est alors tC = 50 ms.
 Calculer l’énergie calorifique WJ dissipée dans la ligne avant que le disjoncteur n’interrompe
le court-circuit.
 Sachant qu’il faut 390 J pour augmenter la température de 1°C une masse de 1kg de cuivre,
calculer l’élévation de température de la ligne (de masse ML=5,696 kg ) avant que le disjoncteur ne
s’ouvre.
 Quel est l’intérêt du disjoncteur sur l’élévation de température .
Stage de sécurité électrique 2001- Aix Marseille.
Equipe des formateurs de Physique appliquée