LES DEPARTS POUR MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES

1. LES DEPARTS POUR MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES

2. Protection et Commande de Moteur • Rappel des principaux éléments de la norme IEC 947 • Les fonctions. • Les catégories d’emploi des contacteurs. • Les endurances mécaniques et électriques. • Coordination. • Exercice d’application

3. Les Fonctions

4. PROTECTION et COMMANDE de MOTEUR Distribution électrique basse tension • 1) Sectionnement • 1) Interruption • 2) Protection contre les courts-circuits • 2) Protection contre les surcharges • 3) Commutation puissance Démarrage progressif Variation de vitesse

5. Sécurité des personnes Sécurité de l’Installation Sécurité du Moteur et des Câbles Sécurité et Confort des Personnes PROTECTION et COMMANDE de MOTEUR Isoler du Réseau Amont • 1) Sectionnement • Interruption Détecter et Couper des Courants Elevés • 2) Protection • contre les courts-circuits Détecter les Courants de Surcharge • 2) Protection • contre les surcharges Démarrer et Arrêter l’Actionneur • 3) Commutation puissance

6. 1) Le sectionneurDéfinition Ce sectionneur a pour but d'isoler un circuit d'utilisation du réseau. Cette opération est principalement destinée à garantir la sécurité des personnes ayant à intervenir sur une installation pour y effectuer des travaux. La vitesse de fermeture et d'ouverture est liée à la rapidité d'action de l'opérateur (manœuvre dépendante manuelle). Le sectionneur est donc un appareil à rupture lente qui ne doit jamais être manœuvré en charge. Le courant doit être préalablement interrompu. Le sectionneur peut également assurer la fonction de porte-fusibles (dans certains pays la norme n'accepte pas cette solution).

7. 1) Le sectionneurSymbolisation 1 3 5 13 2 4 6 14 2

8. 1) Le sectionneurComposition Il se compose de plusieurs éléments :  Les pôles puissance, en nombre variable (tri ou tétra).  Les parties mobiles reçoivent des éléments de contact (broches ou barrettes) ou de protection (fusibles).  le ou les contacts auxiliaires à utiliser dans le circuit de commande  le dispositif de commande mécanique (poignée) :  latérale  frontale  extérieure  la coupure peut être :  visible  pleinement apparente

9. 1) Le sectionneurQualité du sectionnement • Condamnation • Coupure omnipolaire • Respect des distances d'isolement • Coupure pleinement apparente

10. GK1 LS1 D 25 LS1D32 1) Le sectionneurLes produits dédiés NEW

11. 1) L'interrupteur-sectionneurDéfinition - L'interrupteur-sectionneur a pour but d'isoler un circuit d'utilisation du réseau. - Un mécanisme lié au dispositif de commande manuelle assure la fermeture et l'ouverture brusque des contacts indépendamment de la rapidité de manœuvre de l'opérateur. L'interrupteur est donc un appareil conçu pour être manœuvré en charge en toute sécurité. Il répond à la fonction commande. - Fermeture et coupure en charge de circuits . - L'interrupteur-sectionneur peut également assurer la fonction de porte-fusibles.

12. 13 21 1/L1 3/L2 5/L3 1/L1 3/L2 5/L3 14 22 13 23 2/T1 4/T2 6/T3 2/T1 4/T2 6/T3 14 24 1) L'interrupteur-sectionneurSymbolisation GS1... VARIO V... additifs

13. 1) L'interrupteur-sectionneurComposition Il se compose de plusieurs éléments : - les pôles puissance, en nombre variable (tri ou tétra), - les contacts auxiliaires de signalisation, - les fusibles, - le dispositif de commande mécanique (poignée) : • latérale, • frontale, • extérieure.

14. Vario 1) Interrupteurs SectionneursLes produits dédiés GS1

15. 2 ) Protection contre les surintensitésGénéralités Tout récepteur peut être le siège d'incidents : a)d'origine électrique : • Surtension, chute de tension, déséquilibre ou absence de phases qui provoquent une augmentation du courant absorbé, • Courts-circuits dont l'intensité peut dépasser le pouvoir de coupure du contacteur. b) d'origine mécanique : • Calage du rotor, surcharge momentanée ou prolongée qui entraînent une augmentation du courant absorbé par le moteur, d'où un échauffement dangereux des bobinages.

16. 2) Protection contre les surintensités« les cours circuits »  Afin d'éviter que ces incidents n'entraînent des détériorations de matériel et des perturbations sur le réseau d'alimentation chaque départ-moteur doit comporter obligatoirement une fonction dite : • PROTECTION CONTRE LES COURTS-CIRCUITS, pour détecter et couper le plus rapidement possible des courants anormaux supérieurs à 10 In, Des protections complémentaires, telles que le contrôle de défaut d'isolement, d'inversion de phases, de température des bobinages, etc., peuvent également être prévus en cas de besoin.

17. Z' (impédance de ligne) I R L Z (charge) U 2) Protection contre les surintensitésLe court-circuit Définition Loi d'OHM (W) U = (Z + Z') I (Z' = impédance de la ligne) Si Z (charge) = 0, le courant dans le circuit n'est plus limité que par l'impédance de la ligne d'où court-circuit (Z' très faible devant Z).

18. 2) Protection contre les surintensitésLe court-circuit Iq : Courant de court-circuit présumé

19. 1/L1 3/L2 5/L3 I > I > I > 2/T1 4/T2 6/T3 Magnétique 2) Protection contre les surintensitésLe court-circuitSymbolisation

20. 2) Protection contre les surintensitésLe court-circuitProtection dite magnétique T temps Zone 2 Þ court-circuit Intervention sur fonctionnement magnétique I courant

21. 2) Protection contre les surintensitésLe court-circuitComposition • • Coupure d'un courant de court-circuit, 3 impératifs : • - détecter très tôt le courant de défaut • - séparer très vite les contacts • - limiter le courant de court-circuit

22. 2) Produits dédiés contre les courts-circuits Les protections dites magnétiques GV2-L GK3-EF Compact NS Pouvoir de coupure 30 à 100 kA sous 415 V 35 à 100 kA sous 415 V sous 415 V 40 à 80 A 80 à 630 A I nominal 0,4 à 32 A

23. 2) Protection contre les surintensités«  les surcharges  »  Afin d'éviter que ces incidents n'entraînent des détériorations de matériel et des perturbations sur le réseau d'alimentation, chaque départ-moteur doit comporter obligatoirement une fonction dite : • PROTECTION CONTRE LES SURCHARGES, pour détecter des augmentations du courant jusqu'à 10 In et couper le départ avant que l'échauffement du moteur et des conducteurs n'entraîne la détérioration des isolants. Des protections complémentaires, telles que le contrôle de défaut d'isolement, d'inversion de phases, de température des bobinages, etc.., peuvent également être prévus en cas de besoin.

24. 2) Protection contre les surintensitésles surcharges  Symbolisation 1/L1 3/L2 5/L3 I > I > I > 2/T1 4/T2 6/T3 Magnétothermique

25. Ir mg Pdc Ir I 2) Protection contre les surintensitésles surcharges T temps Zone 1 Þ surcharge Intervention sur fonctionnement thermique I courant

26. Protection contre les surintensitésles surchargesLes produits . Les protections dédies contre les surcharges LR9F LR2 LR2 NEW Les protections combinées GV3ME GV7R GV2ME

27. 3) La commutationFonction • C'est un appareil de manœuvre. Lorsque la bobine de l'électro-aimant est alimentée, le contacteur se ferme, établissant, par l'intermédiaire de pôles, le circuit entre le réseau d'alimentation et le récepteur (le moteur dans l'exemple). • Dès que la bobine est privée de tension, le circuit magnétique se démagnétise et le contacteur s'ouvre sous l'effet des ressorts de pression des pôles et du ressort de rappel de l'armature mobile.

28. 3) La commutationComposition Symbolisation • Le contacteur est constitué généralement de 3 éléments : • • l'électro-aimant composé d'un circuit magnétique et d'une bobine ; c'est l'élément moteur du contacteur • • les contacts auxiliaires qui assurent l'auto-alimentation, la signalisation de l'état du contacteur • Inclus dans la partie commande • • les pôles qui sont chargés d'établir ou de rompre le courant dans le circuit puissance • Inclus dans la partie puissance

29. 3) La commutationComposition d ’un contacteur LC1 D... Pôle fixe et borne de raccordement Ressort de compression des contacts Contact auxiliaire Pont mobile du pôle puissance Electro-aimant mobile Bobine Ressort de rappel Bague de déphasage Electro-aimant fixe

30. 3) La commutationLes produits dédiés. La commutation LC1-V LC1-B LC1-K LC1-D LC1-F NEW

31. Catégoriesd’emploi

32. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLe Contacteur, catégories d'emploi (IEC 947) Les catégories d'emploi résument les principaux domaines d'application des contacteurs en courant alternatif (catégories AC) et en courant continu (DC). Elles définissent, pour l'utilisation normale des contacteurs, les conditions d'établissement et de coupure du courant en fonction du courant assigné d'emploi (Ie), et de la tension assignée d'emploi (Ue). • Elles dépendent : De la nature du récepteur commandé (résistances, moteur à cage, etc..), • Des conditions dans lesquelles s'effectuent les fermetures et les coupures (moteur lancé ou calé, inversion de sens de marche, etc..), • Catégorie AC-1 : s'applique à tous les récepteurs alimentés en courant alternatif et qui ont un cos j de 0,95, • Catégorie AC-2 : démarrage, freinage en contre-courant et marche par à-coups des moteurs à bagues, • Catégorie AC-3 : démarrage des moteurs à cage, avec coupure moteur lancé, • Catégorie AC-4 : démarrage, freinage en contre-courant et marche par à-coups des moteurs à cage.

33. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLe Contacteur, catégories d'emploi (applications) Service normal Service spécifique et intensif • Récepteurs à courant continu • Moteurs continu • Electro-aimant • Embrayages • Equipement à service intensif • Levage • Manutention • Broyeurs • Poste de soudure • Train de laminoir • Commande de moteurs • Pompes • Compresseurs • Ventilateurs • Machines-outils • Transporteurs • Presses • Distribution d'énergie • Eclairage • Normal secours • Groupe électrogène • Chauffage AC3 DC. AC1 AC2/4

34. Endurance des contacteurs

35. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLe Contacteur, durabilité ou durée de vie mécanique. • C'est le nombre moyen de cycles de manœuvres à vide, c ’est à dire sans courant traversant les pôles, que le contacteur est susceptible d ’effectuer sans défaillance mécanique.

36. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLe Contacteur,durabilité ou durée de vie électrique. • C'est le nombre moyen de cycles de manœuvres en charge que les contacts de pôles sont susceptibles d'effectuer sans remplacement. • Elle dépend de : - la catégorie d'emploi, - le courant nominal d'emploi, - la tension nominale d'emploi.

37. LaCoordination

38. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLa coordination des protections. Avec Coordination = SECURITE ASSUREE Lors d ’un incident, dans tous les cas, la coupure du circuit est assurée Type 1 Pas d’incendie, mais détérioration possible du matériel A REMPLACER AVANT REMISE EN ROUTE Type 2 Ni incendie ni détérioration du matériel VERIFICATION AVANT REMISE EN ROUTE avec  Totale REARMER POUR REMISE EN ROUTE  Pas de Coordination = Risques IMPORTANTS Risques importants pour l'opérateur et les personnes. ! Risques d'incendies et de dommages importants. sans Avant de redémarrer, remplacement des composants départs- moteurs voire de l'équipement complet.  Après élimination du défaut

39. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLa coordination des protections.Solution standard. Coordination type 1 selon IEC 947- 4 • Aucun danger aux personnes ou aux installations • Le contacteur et/ou le relais thermique peuvent être endommagés • Le démarreur peut-être endommagé • Avant de redémarrer la remise en état du départ-moteur peut s'avérer nécessaire Coordination type 1

40. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLa coordination des protections.Solution haute performance. • Aucun danger aux personnes ou aux installations • Aucun dommage ni déréglage n'est permis. Le risque de soudure des contacts est admis si ceux-ci peuvent être facilement séparés • L'isolement doit être conservé après incident, le départ-moteur doit être en mesure de fonctionner après le court-circuit • Avant de remettre en service, une inspection rapide est suffisante Coordination type 2 selon IEC 947- 4 Coordination type 2

41. PROTECTION et COMMANDE de MOTEURLa coordination des protections.Solution continuité de service. Coordination totale selon IEC 947- 6- 2 • Aucun danger aux personnes ou aux installations • Aucun dommage ni risque de soudure n’est accepté sur l’appareil constituant le départ, l’isolement doit être conservé • Remise en service immédiate sans précaution particulière après élimination du défaut Coordination totale Continuité de service

42. Exercice d’application: Pompes de puissance 3 KW; I=6.3 A

43. A l’aide du catalogue Télémécanique, Compléter le document réponse n°1

44. Solution N°1 :

45. Solution N°2 :

46. Solution N°3 :

47. Solution Coordination Totale :