Série d`exercices n° Série d`exercices n° :04

Installation Electrique 2013/2014 Licence : 3
ème
année Froid et Climatisation
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Série d’exercices n°
Série d’exercices n°Série d’exercices n°
Série d’exercices n° :0
:0:0
:04
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Exercice n°01:
1- Que signifie la dénomination des câbles suivants :
H07-V-U ; H03V-U ; H07 V — K ; H07 V-R
2- Quelle la différence entre un court-circuit et une surcharge ?
3- Citez deux exemples pour chacun des deux cas.
4- comment protéger contre ces deux problèmes, quel est le critère pour choisir le bon dispositif de
protection ?
Exercice n°02:
1- Quelle est la résistance électrique d’un câble de cuivre de 1mm² de section et d’une
longueur de 1m ?
2- Que devient cette résistance si on utilise un conducteur en Aluminium ?
3- A combien s’élève cette résistance au fonctionnement de l’installation, pour une
température mesurée de 50°C pour les deux métaux ? (on suppose une longueur totale de
10m)
4- Pour le même courant qui parcourt les deux conducteurs quel est le rapport de puissance
dissipée ?
5- Pour des sections supérieures à 10mm² que devienne cette puissance dissipée ?
Exercice n°03 :
Lors de l’apparition d’un défaut d’isolement dans une installation ou le régime du neutre adopté est
le régime TN, le courant de défaut est donné par la relation :
S
CC
ZU
I
0
8.0
= ; ou :
U
0
=380V : représente la tension utilisée pour le fonctionnement.
Z
S
= Z
ph
+Z
PE
: représente l’impédance (résistance) de la boucle du circuit phase-protection.
En supposant que le conducteur phase et protection sont de même longueur 2L , tout deux en
cuivre et de section respectives S
ph
et S
PE
.. La résistivité du cuivre est prise égale à ρ(Τ°C)=20×10
-
3
Ω.mm
2
/m .
1
11
1.
..
. Que signifie un régime TN , et dans quel cas doit-on l’utiliser ?
2
22
2.
..
. Donner l’impédance de la boucle phase-protection en fonction de la résistivité ρ , la longueur 2L
et les sections S
ph
et S
PE
.
3
33
3.
..
. Que devient l’expression du courant de court-circuit I
CC
en fonction de ρ, 2L, S
ph
et S
PE
.
4
44
4.
..
.
Quelle est la condition pour laquelle le dispositif de protection avec un courant de surintensité
I
S
, puisse déclencher ?
5
55
5.
..
.
Souvent pour dimensionner une installation électrique, on adopte le modèle TN, avec la formule
qui limite les longueurs de câblage utilisé (trouvée plus haut dans la question 4). Pour
S
ph
=70mm² ; S
PE
=70mm² ; et un disjoncteur réglé à une valeur de déclenchement I
S
=1.2×I
n
( I
n
=2000A : courant nominal du circuit) calculer la longueur maximale du câblage utilisé dans
ce circuit protégé par ce dispositif.
Exercice n°04:
L’éclairage d’une cour se trouve à 75m du tableau électrique. Calculer le courant de court-
circuit minimal lorsqu’on utilise :
1- un conducteur de section S=1 mm ²
2- un conducteur de section S=1,5mm²

Installation Electrique 2013/2014 Licence : 3
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Exercice n°05:
Une petite administration comportant 3 pièces utilisées comme bureaux, une entrée utilisée comme
Hall d’attente, et accessoires (WC, pièce d’archives). On donne la répartition des points d’éclairage,
socles de prises confort et les circuits spéciaux (Air conditionner, photocopieuse industrielle) pour
chaque pièce et annexes.
Désignation (N
foyers lumineux
×
××
×P
nominale
) (N
prises
×
××
×P
nominale
) (N
force
×
××
×P
nominale
)
Bureau 01 2×100W 3×1000W 1×5000W
Bureau 02 2×100W 2×1000W 2×5000W
Bureau 03 2×100W 3×1000W 1×5000W
Pièce d’archive 1×100W 1×1000W --
Salle d’attente + couloir 3×100W 2×1000W 1×5000W
WC 1×100W -- --
On prendra les facteurs de simultanéité de chaque type de circuit respectivement : S
éclairage
=1 ;
S
force
=0.8 ; S
prise
=0.1+0.9/N
prises
(pour chaque pièce).
Le branchement d’arrivée est une tension triphasée 220/380V. En supposant qu’on utilise pour
chaque circuit principal une phase indépendante des deux autres phases.
Donner le schéma d’équivalence (en puissance) de cette installation, et retrouver la puissance
effective consommée par cette administration. Utiliser une subdivision secondaire pour chaque
bureau
Exercice n°06:
Une petite usine qui fonctionne avec une puissance effective de départ P
e
, distribuée en deux
circuits principaux, le premier pour bureaux (éclairage, prises de courant confort et force), le
second pour un atelier disposant de trois circuits secondaires (éclairage, prise de courant, et circuit
machines (force)).
Le bilan de puissance et des facteurs de simultanéité à chaque niveau sont donnés sur les tableaux
suivants :
Bureau
BureauBureau
Bureau
Circuit
CircuitCircuit
Circuit Nombre de points
Nombre de pointsNombre de points
Nombre de points Puissance nominale
Puissance nominalePuissance nominale
Puissance nominale S
SS
S
util
utilutil
util
S
SS
S
1
11
1
S
SS
S
2
22
2
S
SS
S
3
33
3
éclairage 6 500 1 1
Prises de
courant
5 5 × 1000 1 0.4
force 4 4 × 5000 0.8 1
0.8 0.8
Atelier
AtelierAtelier
Atelier
Circuit
CircuitCircuit
Circuit No
NoNo
Nombre de points
mbre de pointsmbre de points
mbre de points Puissance nominale
Puissance nominalePuissance nominale
Puissance nominale S
SS
S
util
utilutil
util
S
SS
S
1
11
1
S
SS
S
2
22
2
S
SS
S
3
33
3
Eclairage 12 12 × 500 1 1
Prises de
courant
6 6 × 2400 1 0.3
force 10 10 × 8000 0.8 0.8
0.9 0.8
S
util
: facteur d’utilisation au niveau des circuits terminaux.
S
1
: facteur de simultanéité du premier niveau (coffret divisionnaire des machines)
S
2
: facteur de simultanéité du deuxième niveau (armoires secondaires)
S
3
: facteur de simultanéité du troisième niveau (armoire générale)
1- En utilisant un schéma d’équivalence, trouver la puissance effective P
e
consommée par cette
usine, en utilisant les facteurs de simultanéité donnés plus haut.
2- Si les machines de l’atelier nécessitent d’être branché à la terre, quels sont les régimes de
neutres utilisables ?