1. les différentes fonctions

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Le circuit d’alimentation d’un moteur électrique (ou d’un autre appareil de puissance) comporte
plusieurs fonctions essentielles. Ces fonctions sont assurées par des appareils qui se trouvent sur le
circuit de commande et le circuit de puissance. Il existe 4 fonctions de base indispensable au bon
fonctionnement d'un système électrique.
1. LES DIFFÉRENTES FONCTIONS
RESEAU
ISOLER
PROTEGER
COMMANDER
RECEPTEUR
EDF
Sectionneur, inter-sectionneur
Disjoncteur, fusible
Contacteur, interupteur
Relais thermique, ampéremetre,
voltmetre, ...
Moteur, éclairage, radiateur
CONTROLER
1.1. FONCTION ISOLER
Cette fonction est réalisée par des appareils qui permettent d'isoler électriquement (voir de consigner)
un circuit terminal du circuit d'alimentation en énergie et ceci même si la tension d'alimentation
venait à être supérieur à la tension nominale (exemple : foudre). Tout cela afin d'intervenir sur
l'équipement en toute sécurité (dépannage, maintenance). Ces appareils sont le sectionneur et
l'interrupteur sectionneur.
1.2. FONCTION PROTÉGER
Le matériel doit être protégé de toute élévation excessive de température. Les surintensités produisent
ces élévations de température ; il est donc nécessaire de se protéger contre les surintensités.
Il existe 2 types de surintensités :
– les surintensités passagères liées au fonctionnement normal de l'installation ;
– les surintensités anormales dues aux surcharges et aux courts-circuits.
1.2.1. LES SURINTENSITÉS PASSAGÈRES
Elles sont provoquées par le démarrage de moteur, la mise sous tension de tube fluorescent; elles ne
doivent pas provoquer le fonctionnement du dispositif de protection.
1.2.2. LES SURINTENSITÉS ANORMALES
Le problème de la protection des installations électriques consiste à définir la nature des défauts
contre lesquels on doit se protéger, puis à choisir l’appareil capable de détecter ces défauts et de les
supprimer. Il existe de nombreux appareils permettant de protéger un circuit comme le disjoncteur, le
fusible. Les principales perturbations sur une installation électrique se traduisent par :
1.2.2.1. Les surcharges
Les surcharges sont une augmentation du courant absorbé par un circuit. Les surcharges entraînent un
échauffement lent qui peut aboutir à la détérioration de l’installation. Elles proviennent d'un
dysfonctionnement de l'installation et doivent provoquer la coupure du système de protection. C'est le
cas pour une consommation supérieure au calibre de l'appareil de protection.
1.2.2.2. Les courts-circuits
Un court-circuit est une élévation brutale du courant absorbé. Ce sont également des surintensités,
mais elles sont très importantes. Le courant de court-circuit (Icc) n'est limité que par l'impédance de
la ligne. Un courant de court-circuit peut atteindre plusieurs milliers d'ampères. Il est impératif que
l'appareil de protection coupe très rapidement le circuit afin d'éviter toute détérioration.
1.2.3. LES SURTENSIONS ET LES BAISSES DE TENSION.
Les surtensions sont souvent dues à la foudre et les baisses de tension peuvent avoir plusieurs causes
comme par exemple une installation en bout de ligne.
Le paratonnerre et autres appareils de protection électronique protègent des surtensions ou des
baisses de tension.
1.3. FONCTION COMMANDER
Dans une installation électrique, il faut commander les récepteurs à proximité et aussi ceux qui
peuvent se trouver éloignés. Il existe des appareils capables d'interrompre ou d'établir un circuit en
charge. Le contacteur et l'interrupteur sont ces appareils de base. Nous en trouvons cependant d'autre
exerçant la même fonction : le relais statique et le contacteur statique. Ils sont de plus en plus utilisés.

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1.4. FONCTION CONTRÔLER
Il est nécessaire de contrôler l'état d'un système en permanence pour donner d'une part une
information à l'utilisateur : voltmètre, ampèremètre, mais aussi dans certaines conditions pour donner
des ordres aux appareils de commande. Pour cela, on utilise des éléments tels que le relais thermique
ou des sondes de température.
2. APPAREILLAGE INDUSTRIEL
2.1. LE SECTIONNEUR, INTERRUPTEUR-SECTIONNEUR
2.1.1. SYMBOLE
2.1.2. CONSTITUANT
2.1.3. FONCTION
Appareil de connexion capable d’ouvrir et de fermer un circuit lorsque le courant qui le traverse est
nul ou pratiquement nul. Il permet d’isoler la partie d’installation en aval du sectionneur. Le
sectionneur est placé en tête de l’installation.
Le sectionneur pourra être verrouillé en position ouverte par un cadenas. Ce verrouillage garantit la
sécurité des personnes devant intervenir sur l’installation (consignation).
2.1.4. CARACTÉRISTIQUES
Le sectionneur se caractérise par :
– le nombre de pôle (nombre de contact de puissance) ;
– la tension d’utilisation ;
– le courant nominal ;
– le nombre de contact auxiliaire (nombre de contact de commande).
Les pôles sont placés dans le circuit de puissance et assurent le fonctionnement de l’installation.
Les contacts auxiliaires (ou de pré-coupure) s’ouvre en avance sur les pôles. A l’inverse à la
fermeture ils se ferment en retard. Ils permettent ainsi de couper la commande des contacteurs et
d’éviter l’ouverture en charge.
2.2. LE FUSIBLE
2.2.1. SYMBOLE
F1
2.2.2. CONSTITUANT
2.2.3. FONCTION
Appareil de protection dont la fonction est d’ouvrir un circuit par fusion lors d’une surintensité
(surcharge et court-circuit).
Le principe du fusible est basé sur la réaction d’un point faible dans le circuit. Ce point faible est
parfaitement connu (point de fusion, nature du métal, section). Ce fil fondra dès que la contrainte
thermique sera trop grande : W = RI t.
2.2.4. CARACTÉRISTIQUES ET DÉFINITIONS
Le fusible se caractérise par :
– tension nominale (tension maxi d’utilisation) ;
– courant nominal (courant qui peut traverser indéfiniment un fusible sans provoquer ni fusion ni
échauffement excessif) ;

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– pouvoir de coupure (aptitude d’un appareil a ouvrir un circuit électrique lorsque le courant qui
le traverse est différent de 0. On dit que le fusible a un PDC de 200A, cela revient à dire que le
courant de court-circuit le plus grand que le fusible peut interrompre est de 200A) ;
– durée de coupure (temps qui s’écoule entre le moment où commence à circuler un courant
suffisant pour provoquer la fusion et la fin de fusion).
2.3. LE CONTACTEUR
2.3.1. SYMBOLE
2.3.2. CONSTITUANT
2.3.3. FONCTION
Le contacteur est un appareil électromécanique de commande. Il permet d’ouvrir ou de fermer un
circuit électrique à distance quelque soit le courant qui le traverse. Les contacts principaux
s’appellent les pôles : ils sont ouverts au repos (contacteur non alimenté). Le contacteur possède un
pouvoir de coupure et il est commandé à distance par l’intermédiaire d’un électro-aimant
2.3.4. CARACTÉRISTIQUES
Le contacteur se caractérise par :
– le nombre de pôle (nombre de contacts de puissance) ;
– la tension d’utilisation (tension nominale) ;
– le courant nominal traversant les pôles ;
– le nombre de contact auxiliaire (nombre de contact de commande) ;
– la tension d’alimentation de l’électro-aimant (bobine).
Les pôles sont placés dans le circuit de puissance et permettent d’ouvrir et de fermer le circuit en
charge. Leur pouvoir de coupure peut atteindre plusieurs milliers d’Ampères.
Les contacts auxiliaires sont placés dans le circuit commande. Ils ne possèdent pas de Pdc. Ils sont
utilisés suivant les besoins: fonctions mémoires, verrouillage.
L’électro-aimant assure le déplacement des contacts.
2.4. LE RELAIS THERMIQUE
2.4.1. SYMBOLE
2.4.2. CONSTITUANT

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2.4.3. FONCTION
Le relais thermique mesure le courant qui circule dans chacun de ses circuits de puissance et compare
avec l'intensité préréglée en façade. Si le courant est supérieur dans l'un ou plusieurs de ses circuits, il
actionne les 2 contacts de commande. De plus, s'il y a une différence de courant entre les circuits
(manque une phase par exemple), il déclenche aussi (différentiel)
2.4.4. CARACTÉRISTIQUES
– intensité maximale supportée par les pôles de puissance (réglage) ;
– tension maximale d'isolement entre les pôles de puissance ;
– nombre de contact de commande et type (ouverture ou fermeture) ;
– courbes de déclenchement (détermine le temps de déclenchement du relais thermique).
2.4.5. EXERCICE D’APPLICATION
Le relais thermique est placé dans le circuit d’alimentation d’un moteur qui consomme normalement
un courant de 4 A. L’intensité de réglage (Ir) du relais est fixée à 1,25 fois le courant nominal.
 Calculer le courant de réglage Ir :
___________________________________________________________________________________
 A l’aide du tableau donné, choisir le type du relais thermique adapté :____________________
TYPE
Intensité
LRD06
1 à 1.7A
LRD07
1.6 à 2.5A
LRD08
2.5 à 4A
LRD10
4 à 6A
LRD12
5.5 à 8A
LRD14
7 à 10A
 Après un fonctionnement normal prolongé, le moteur en surcharge est traversé par un courant
égal à 20 A Déterminer graphiquement le temps de déclenchement du contact du relais thermique :
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
2.5. LE DISJONCTEUR MAGNÉTO-THERMIQUE
2.5.1. SYMBOLE

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B
A
2.5.2. CONSTITUANT
2.5.3. FONCTION
Le disjoncteur est un appareil qui assure la protection contre les surcharges et les courts-circuits. Sa
principale caractéristique par rapport au fusible est qu'il est réarmable.
Les protections thermique et magnétique agissent dans les cas suivants :
– surcharge, effet thermique, la réponse au dysfonctionnement est alors lente (la coupure du
circuit peut prendre de quelques dixièmes de seconde à plusieurs minutes, en fonction de
l'importance de la surcharge) ;
– Court-circuit (intensité pouvant monter à plusieurs milliers d'ampères), effet magnétique, la
réponse est alors très rapide (de l'ordre de la milliseconde).
2.5.4. COURBE DE DÉCLENCHEMENT
La courbe de fonctionnement des disjoncteurs peut se décomposer en deux parties:
– la partie supérieure (A) où la protection contre les surcharges est assurée par un système
thermique ;
– la partie inférieure (B) où la protection contre les courts-circuits est assurée par un système
magnétique.
2.5.5. EXERCICE D’APPLICATION
Un disjoncteur magnéto thermique a un calibre de 10 A. Lors d’un problème électrique (court-
circuit), il est parcouru par un courant de 1000 A.
 A l’aide de la courbe de déclenchement donnée ci-dessous, déterminer graphiquement les temps
de déclenchement min et max du disjoncteur :
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________