2. Les fusibles - Sn-Bretagne
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B E P S3: Installations et Equipement électriques S3-1: Installations électriques des bâtiments S3-5: Appareillage Basse Tension Fonction : Identifier les appareillages de protection et décrire leur principe de fonctionnement. Enseignement professionnel Page 1 sur 5 NOM: Prénom: Classe: Documents: Livre de technologie pxxxx Durée: 2h M.Faidherbe Objectif : Niveau BEP Etre capable de : - De décoder la documentation technique et normative relative à l'appareil électrique basse tension de protection fusible et disjoncteur. - De choisir l'appareillage à mettre en œuvre pour rendre l'installation conforme aux normes et réglements. 1. Les différents défauts 1.1) Comment caractériser un défaut? Tout élément d'une installation électrique est destiné à commander, transporter ou consommer une énergie électrique. Sous une tension donnée, c'est le courant (exprimé en ampère A) qui caractérise cette énergie. Lors d'un fonctionnement normal, le courant qui circule dans le circuit sera inférieur au courant nominal IN que peuvent supporter les composants. Un défaut suppose que le fonctionnement est anormal. On peut maintenant dire que, dans certains cas, un défaut se traduit par un courant ID supérieur au courant nominal IN: ID > IN. 1.2) La Surcharge La surcharge se caractérise par un courant légèrement supérieur à l'intensité nominale: IN < ID < 5IN Cours n°9: Protection par fusibles et disjonteurs - FC S3: Installations et Equipement électriques S3-1: Installations électriques des bâtiments S3-5: Appareillage Basse Tension Fonction : Identifier les appareillages de protection et décrire leur principe de fonctionnement. B E Enseignement professionnel Page 2 sur 5 P Elle peut être due à: - trop d'appareils branchés sur une même prise; - le remplacement d'un appareil par un appareil plus puissant; - une erreur dans le choix des composants; - un blocage ou une charge mécanique trop importante pour un moteur… Elle a pour conséquence une augmentation de la température des composants de l'installation. Cela entraîne un vieillissement plus rapide des isolants, la détérioration du matériel (fusion des matières) jusqu'à l'incendie. Pour se protéger, il faudra couper le courant d'autant plus vite que la surcharge est importante (entre 1s et quelques heures). 1.3) La Surintensité La surintensité se caractérise par un courant très supérieur à l'intensité nominale: ID > 5IN Elle a lieu lorsque 2 conducteurs différents entrent en contact (courtcircuit) à la suite: - d'une erreur de câblage; - de la déconnexion d'un conducteur; - de la détérioration des isolants. - d'une erreur de manipulation pendant une mesure; - d'une mauvaise manœuvre; - d'une surcharge. Elle entraîne une élévation très importante de la température des composants, la présence d'arcs électriques (étincelles) qui provoquent souvent un incendie. Pour se protéger contre les surintensités, il faudra couper le courant instantanément (quelques centièmes de seconde). Les surcharges et les surintensités sont des risques pour les biens matériels. Cours n°9: Protection par fusibles et disjonteurs - FC S3: Installations et Equipement électriques S3-1: Installations électriques des bâtiments S3-5: Appareillage Basse Tension Fonction : Identifier les appareillages de protection et décrire leur principe de fonctionnement. B E Enseignement professionnel Page 3 sur 5 P 1.4) Le défaut d'isolement Ce défaut se caractérise par un courant de fuite qui circule dans le conducteur de phase, la masse puis le conducteur de protection. On note alors une différence entre le courant dans la phase et celui dans le neutre. Elle est due au contact entre un conducteur actif et la masse d'un équipement. Celui-ci a lieu après la détérioration d'un isolement. Il entraîne un risque de contact indirect. Pour éviter l'électrisation des personnes, la coupure de l'alimentation devra être immédiate (quelques centièmes de seconde). 2. Les fusibles 2.1) Fonctionnement Le fusible est généralement associé à un coupe circuit ou sectionneur qui permet de l'insérer dans le circuit électrique. Le sectionneur (ou coupe-circuit) réalise l'isolement entre les circuits en amont et en aval de celui-ci lorsqu'il est en position ouverte. Le fusible interrompt la circulation du courant quand celui-çi dépasse, pendant un temps donné, une valeur précise. C'est donc un organe de sécurité qui permettra de mettre hors-tension tout le circuit en aval. Cours n°9: Protection par fusibles et disjonteurs - FC S3: Installations et Equipement électriques S3-1: Installations électriques des bâtiments S3-5: Appareillage Basse Tension Fonction : Identifier les appareillages de protection et décrire leur principe de fonctionnement. B E Enseignement professionnel Page 4 sur 5 P Le fusible extrémités assurant Le fusible est l'élément qui détecte les surintensités et la liaison électrique réalise la coupure du courant. corps isolant diélectrique En fonctionnement normal, l'intensité qui fil fusible circule est inférieure ou égale au courant nominal du fusible. Comme tout élément Cartouche fusible cylindrique électrique traversé par un courant, le fil fusible s'échauffe, mais sans excès. Il laisse passer normalement le courant. Quand une surintensité survient, le fil fusible s'échauffe très rapidement de façon anormale. Il va alors fondre. La matière en fusion est dispersée par capillarité dans le diélectrique (souvent du sable) et rompre la continuité du circuit. Le courant est alors coupé et le risque est supprimé. On peut connaître le temps que met un fusible pour fondre en fonction de son intensité nominale et le l'intensité qui le traverse grâce à sa courbe de fusion (voir cidessous). Ce temps doit être faible pour que le fusible soit considéré comme efficace. Cours n°9: Protection par fusibles et disjonteurs - FC S3: Installations et Equipement électriques S3-1: Installations électriques des bâtiments S3-5: Appareillage Basse Tension Fonction : Identifier les appareillages de protection et décrire leur principe de fonctionnement. B E Enseignement professionnel Page 5 sur 5 P 2.2) Caractéristiques d'un fusible Sa taille: diamètrelongueur pour les cartouches cylindriques numéro 00 à 4 pour les fusibles à couteaux Son intensité nominale ou calibre en ampère (A) Sa tension nominale en volt (V) Son type: - gG, gF … adapté aux installations domestiques - aM adapté à la protection des moteurs AD destiné à EDF Son pouvoir de coupure PdC en kA: plus grand courant que le fusible peut couper. Au delà, le courant continue de circuler sous forme d'arc électrique. 2.3) Choix d'un fusible Avant de choisir un fusible, il faut connaître le courant nominal qui circule dans le conducteur et le type d'appareil alimenté. On peut alors choisir un coupe-circuit dont l'intensité nominale est supérieure au courant consommé et dont le nombre de pôles correspond au réseau électrique: une phase, une phase + neutre, triphasé + neutre … Unipolaire Ph 1 pôle de protection Unipolaire + neutre N Ph 1 pôle de neutre Tripolaire L1 L2 L3 Liaison mécanique Tripolaire + neutre 3 pôles de protection Il détermine la taille du fusible à utiliser. On choisit un fusible dont le calibre IN est juste supérieur à l'intensité consommée. Ensuite, toutes les autres caractéristiques doivent être compatibles avec l'installation à protéger. Cours n°9: Protection par fusibles et disjonteurs - FC
