2 - Indices de protection

Principe général de la protection
1 - Les différents types de défaut
Une augmentation ou une diminution anormale des grandeurs nominales dans un circuit
électrique constitue un défaut ou une perturbation. Ce sont le plus souvent les variations
anormales de la tension, de l’intensité et de la fréquence qui sont à l’origine de ces
perturbations.
Les défauts les plus courants sont :
 Surintensité par surcharge.
 Surintensité par court-circuit.  Surtension.  Baisse ou manque de tension.
1 – 1 La surcharge
Définition : Elévation de l’intensité de 1 à 10 In d’un circuit due par exemple à une
surabondance des récepteurs.
Conséquences : Echauffement lent et progressif des parties actives, des masses métalliques,
des isolants
Moyens de protection : Relais thermique fusible déclencheur thermique du disjoncteur.
1 – 2 Le court-circuit
Définition : Elévation brutale de l’intensité de 10 à 1000 In dans un circuit due à une liaison
accidentelle de deux points de potentiel différents (PH et N).
Conséquences : Arc électrique, échauffement important pouvant entraîner la fusion des
parties actives (soudure des contact, projection de particule).
Moyens de protection : Déclencheur magnétique du disjoncteur, fusible.
1 – 3 La surtension
Définition : Augmentation soudaine et importante de la tension due par exemple à un coups
de foudre, à un contact entre HTA et BTA.
Conséquences : Claquage des isolants avec pour conséquence des courts-circuits éventuels.
Moyens de protection : limiteur de surtension, relais de surtension, parafoudre.
1 - 4 La baisse ou le manque de tension
Définition : chute de tension, trop importante dans un réseau, déséquilibre d’un réseau
triphasé de distribution.
Conséquences : Mauvais fonctionnement des récepteurs
Moyens de protection : Relais à minimum de tension, alimentation autonome.

2 - Protection contre les surintensités
2 – 1 Principes de la protection
 Tout dispositif de protection doit à la fois détecter la perturbation et couper le circuit
qui est à l'origine de cette perturbation.
 Dans le cas des surintensités on doit définir le rôle du dispositif :
 Protection contre les surcharges.
 Protection contre les courts-circuits.
 Protection contre tous les types de surintensité.
 L'autre point important est de savoir si l'appareil est capable d'éliminer sans dommage
le défaut.
2 – 2 Principe de la protection contre les surcharges
La protection efficace d'une canalisation électrique est assurée par la coordination des
caractéristiques liées aux possibilités de la canalisation et les caractéristiques de
fonctionnement du dispositif de protection.
Le croquis ci-dessous met en évidence cette coordination.
On résume le croquis ci-contre par
deux inégalités :
2 –3 Principe de la protection contre les courts-circuits
 Une des caractéristiques essentielle d'un dispositif de protection contre les courts-
circuits est son pouvoir de coupure
Définition : C’est le courant maximal que peut interrompre sans détérioration un appareil de
coupure.
IB  In  Iz
Iz  I2  1.45Iz

 Toute canalisation est définie par sa contrainte thermique.
En fonction de la section, du courant de court-circuit, de la nature de l'âme et de celle de
l'isolant, on calcule le temps pendant lequel le conducteur peut véhiculer le courant de
court-circuit sans que sa température ne dépasse la valeur maximale qu'il peut
supporter.
La valeur du coefficient K est de :
 115 pour les conducteurs en cuivre isolés au PVC
 135 pour les conducteurs en cuivre isolés au caoutchouc ou butyle
 143 pour les conducteurs en cuivre isolé au PR ou à l'éthylène propylène
 74 pour les conducteurs en aluminium isolés au PVC
Application : Calculer le temps maximal de fusion d'un fusible placé dans le
sectionneur de l'installation du garage sans que les canalisations ne soient
endommagées. Le conducteur H07 V V – F 3G16 qui alimente l'installation
doit supporter un courant de court circuit estimé à 2000 A.
t =
Icc
S
.K

Les schémas de liaison à la terre
- Régimes de neutre -
Une installation est caractérisée par : les conditions de son alimentation
Les schémas de distribution conducteurs actifs / terre.
1 - Alimentation
Les principales caractéristiques d’une installation sont :
 Nature du courant alternatif ou continu
 Valeur de la tension efficace
 Valeur de la fréquence
 Valeur présumée du courant de court-circuit à l’origine de l’installation
2 - Schéma des conducteurs actifs
Un conducteur actif est un conducteur affecté à la transmission de l’énergie, y compris
le conducteur neutre en courant alternatif
Le réseau français de distribution publique BT est généralement du type triphasé avec neutre
distribué.
3 - Schémas des liaisons à la terre
3 - 1 Justification des liaisons à la terre
L’autre appellation des schémas de liaison à la terre est Régime de neutre
Les régimes de neutre caractérisent :
 Le mode de raccordement à la terre du neutre du transformateur de livraison.
 Les moyens de mise à la terre des masses de l’utilisation.
On choisira un régime de neutre plutôt qu’un autre en fonction de ce que l’on souhaite
concernant la nature et l’efficacité la protection des personnes contre les contacts indirects
Schéma de distribution du réseau BT
français à partir du secondaire du
transformateur HTA / BTA

3 – 2 Définitions :
 Terre : Masse conductrice de la terre dont le potentiel électrique en chaque point est pris
par convention égale à 0V
 Masse de l’installation ou masse d’utilisation : Ensemble des parties métalliques de
l’installation est des récepteurs qui sont normalement isolés des conducteurs actifs.
3 - 3 Symbolisation des liaisons
Un schéma de liaison à la terre est défini par deux lettres : (Parfois une troisième lettre
permet de définir plus précisément un régime de neutre.)
1ière lettre
Signification
T
Neutre du transformateur relié directement à la terre
I
Neutre isolé de la terre ou relié à la terre par l’intermédiaire d’une
impédance
2nde lettre
Signification
T
Masses d’utilisation reliées directement à la terre
N
Masses d’utilisation reliées au neutre lui même relié à la terre
4- Définition des différents schémas
4 - 1 Schéma TT
 Neutre à la terre
 Masse reliée à la terre
Transformateur HTA / BTA
20 KV 230 V / 400 V