Initiation
à la sécurité électrique, par l'aspect technique.
1. Présentation de l'électricité.
La
nature du courant électrique est matérielle, son origine se trouve au niveau
le plus infime de la matière, à savoir au niveau de l'atome.
Un atome est la
plus petite parcelle d'un corps pur qui présent encore les caractéristiques
physiques, chimiques voire magnétique de ce corps.
Un atome est
constitué, pour simplifier à l'extrême, de deux parties:
Un noyau et des électrons
qui gravitent autour, comme les planètes gravitent autour du soleil.
Par
différents procédés il est possible de faire déplacer
ces électrons, de les arracher a leur situation initiale pour les
faire se diriger d'un point "A" vers un point
"B".
A...............................B
-
Ils se déplacent très rapidement.
(
vitesse de propagation = vitesse de la lumière )
-
Les électrons sont tellement petits qu'ils en sont invisibles
-
Plus
la quantité en déplacement est importante, plus il aura d'énergie en
jeu.
L'énergie
électrique peut, grâce à des récepteurs être convertie en:
-
chaleur
----------radiateur, four
-
froid---------------réfrigérateur
-
lumière-----------lampes, tubes
-
mouvement------moteur
- S'il y a un générateur, qui fournit l'électricité: piles,
batteries, secteur E.D.F.
- S'il y a transport grâce à des conducteurs ( fils ).
L'être
humain est faiblement conducteur, de ce fait, il y aura risque qu'il
soit traversé par du courant électrique :
- S'il
se positionne sur le trajet et le passage du courant, par imprudence ou méconnaissance
des risques et de règles de sécurité.
- S'il arrive une défaillance des matériels utilisés, une usure.
Tous
les matériels ont été conçus pour une utilisation donnée avec des
performances données.
Le
non-respect de celles-ci peuvent entraîner :
-
Des
destructions, incendies.
-
Des électrocutions.
Imaginons:
Monsieur X veut se laver à un lavabo. D'où vient l'eau, où va -t’elle et
comment ?
Pour
que l'eau circule, les conditions suivantes devront être réunies:
-
Que le château d'eau soit plein.
-
Qu'il soit " +
" haut que l'utilisation.
-
Que les sécurités ne soient pas activées.
-
Qu'il y ait une canalisation adaptée pour aller
vers l'utilisateur.
-
Que le lavabo ne soit pas bouché.
-
Que le tuyau de retour
soit présent.
-
Que l'égout soit " - " haut que l'utilisation.
L'eau
ne pourra donc circuler que d'un point "
+ " haut vers un point " - " haut.
Il
en sera de même pour l'électricité, mais de manière invisible,
inodore
et silencieuse.
Ce
qui peut la rendre très dangereuse.
En électricité,
le point le " + " haut prend le nom de :
" + " pour les piles et batteries.
" phase" pour le courant alternatif monophasé fourni
par E.D.F.
Le point
le " - " haut prend le nom de:
" - " pour les piles et batteries.
" neutre " pour le courant alternatif monophasé fourni
par E.D.F.
" phase différente " ( il y en a trois: Ph1, Ph2, Ph3 )
en alternatif triphasé, fourni par
E.D.F.
(
Se référer à la fiche standards de tension )
Château d'eau ----------------------------------Générateur électrique
et égout.
Protection anti-----------------------------------Protection: fusibles ou
surpression.
Disjoncteurs.
Canalisation----------------------------------------------Conducteur
" aller " ou
" aller "
d'arrivée
Robinet----------------------------------------------------Commande:
interrupteur
bouton poussoir, gradateur.
Lavabo-----------------------------------------------------Récepteur.
Canalisation ---------------------------------------------Conducteur de retour ou
retour
Neutre ou masse.
a ) Pour la distribution de l'eau, des détecteurs
de fuites sont prévus et nécessaires. Pour l'électricité, il en est de même,
dans ce cas ils prennent le nom de
dispositifs différentiels.
b) Le contraire d'un matériau
conducteur de l'électricité est un isolant,
dont le rôle sera de bloquer le
passage de l'électricité.
A
remarquer : l'usage
de symboles, donc, nécessité d'en connaître
quelques-uns.
Reprenons
l'analogie avec l'eau.
Pour que circule
l'eau:
Pour que passe le courant:
Il faudra:------------------------------------------------------Il
faudra:
De la
pression-------------------------------------------De la tension
( poussée
)--------------------------------------------( notée U en Volts )
Ce qui
se caractérisera dans les deux cas par:
Pour l'eau:
Pour l'électricité:
Un débit en litres/sec
Une intensité ( notée I en
Ampères)
Si les conditions de fourniture
, de sécurité et de transport sont réunies.
La puissance caractérisera la présence des
deux facteurs : Tension ( U ) et Intensité ( I ) dans une installation électrique,
par la relation suivante:
P
= U X I
Avec
: U en Volts
I en Ampères.
P en Watts.
Plus la tension
sera élevée, plus le courant
va " passer " fort ", par le chemin qui lui a été assigné;
Il conviendra donc que celui-ci soit adapté et que l'on ne lui présente pas,
imprudemment ou accidentellement un chemin plus facile ( moins résistant ), ou
plus court, il le prendrait.
Le
courant passe toujours par le chemin le plus court.
Plus
la tension sera élevée,
plus grand seront les risques :
-
De fuite.
-
D'électrocutions.
-
Contact
direct : se dit lorsqu'il y
contact d'une partie du corps humain entre deux pôles électriques différents,
" + " et " -
" ou phase et neutre en monophasé ou entre deux des
trois phases présentes dans un réseau triphasé.
-
Contact
indirect : E.D.F.pour des raisons de sécurité anti-foudre a disposé un
fil relié du neutre au sol. De ce fait, tout va se passer comme si le sol (
terre ) était un conducteur ( mauvais ) , de retour.
Si l'on touche une phase, un courant va s'établir
ainsi :
Phase-----corps------sol-----Neutre.
-
Risques
électrostatiques : C'est le plus vicieux de tous, car
tout matériau conducteur peut accumuler
des charges électriques par rapport au sol ou par rapport à un autre matériau
non électrisé. Dans ces cas, une mise en
contact avec corps chargé peut
occasionner une décharge brève, mais intense.
Exemples:
( symbole : -I I- ), peut conserver
une charge pendant plusieurs semaines.
-
Généralement des chutes --------Nécessité
d'être fixé, si l'on travaille en hauteur.
-
Création de mouvements réflexes pouvant
occasionner des blessures, des fractures ou pire, aggraver la mise en électrocution.
-
Brûlures à cause des arcs électriques (
la température est de l'ordre de 2000 à 3000e )
-
Création de forces électromagnétiques
pouvant faire exploser des appareils et projeter
des débris.
Si l'intensité traversant le
corps humain est:
Ces affirmations sont
à adapter au cas de chacun:
-
Si l'on est plus ou moins bien portant.
-
Si l'on s'attend à recevoir une décharge.
-
Si l'on prend certains médicaments.
-
Si l'on a les mains et / ou les pieds humides;
-
Si le contact s'effectue sur
des zones du corps humain ayant peu de résistance électrique:
muqueuses, plaies....
-
Si l'on n'a pas de protection: gants lunettes etc.
L'eau a la triste performance de
rendre les corps isolés en corps
conducteurs, même sous forme de glace ou de vapeur.
Tension
( force ) :
Claquage des isolants donc mise en
court-circuit donc danger ; ou mise à la masse donc danger.
Intensité
( résultante de la tension ) :
Provoque un échauffement
plus ou moins grand qui, s'il n'est pas prévu, peut-être très dangereux.
Si elle passe dans le corps , voir en §B, §C.
-
Travailler hors tension; ( en être sûr ).
-
Prévenir par panneau que vous êtes sur un site électrique.
-
Tester son appareillage de mesures. et vérifier souvent,
l'absence de tension.
-
Avoir des gants et des chaussures de sécurité.
-
Être sec ( mains, pieds ).
-
Vérifier la prise de terre , ou en faire une.
-
Être fixé si vous travaillez en hauteur.
-
Travailler" paumes à l'air ".
-
Avoir des chaussures et des lunettes de protection.
-
Utiliser le plus
souvent possible de la très
basse tension, ( T.B.T. ), avec des transformateurs de sécurité
délivrant 24 V, notamment s'il y à des boutons-poussoirs.
-
Respecter
les normes électriques de l' U.T.E. quant aux valeurs des
calibres des fusibles et disjoncteurs, quant aux sections des fils.
-
Ne pas faire
des remplacements hasardeux ou des ....économies.
-
Ne pas refaire
une isolation avec du "scotch" ou autre, changer ce
qui est défectueux.
-
Avoir
une bonne prise de terre, ainsi que des
dispositifs différentiels
corrects, les tester souvent.
-
Apprendre
les symboles et maintenir ses connaissances car les normes évoluent
d'une année sur l'autre.
-
Se
renseigner auprès des organismes officiels de la sécurité électrique:
U.T.E., PROMOTELEC, APAVE, CONSUEL.
Les fusibles sont très utilisés, ils présentent
l'avantage de ne pas être chers par rapport aux disjoncteurs, par contre ils
sont moins rapides et ne peuvent
être réutilisés.
Au point de vue des normes l'on considère
dans le bâtiment, trois types de circuits : lumière, prise de confort
et spécialisés;( voir fiche ), il faut savoir que les calibres des deux types
de protection ne sont pas imposés par hasard et qu'il faut impérativement les
respecter.
En outre les valeurs de calibres des
disjoncteurs sont plus forte d'environ 5 A sur celles des fusibles.
Si
vous ne connaissez pas la valeur du calibre d'une protection,
assurez-vous une bonne estimation en calculant ainsi sa valeur:
I
= 2 X ( P / U ) , prenez la valeur normalisée
supérieure.
Ils existent sous trois
formes:
-
Soit intégrés
(et chers ) à un disjoncteur, qui s'appellera
" disjoncteur magnéto-thermique-différentiel ".
-
Soit rajouté à un
disjoncteur, il s'agit alors d'un bloc
différentiel.
-
Soit placés en amont
des protections d'un type de circuit, il s'agira alors d'un interrupteur différentiel.
( Voir fiche ). Les calibres les plus utilisés :
30mA, sinon 100, 300 et 500mA.
Cela signifie, que plus on se rapproche de
la source E.D.F., plus les valeurs des calibres devront être importantes que ce
soit pour la détection des courts-circuit ou pour la détection des défauts
différentiels.
Exemple
:
E.D.F. ---100A------X fois16A, plus X
fois25A ---récepteur
(pour les courts-circuits
)
E.D.F-----300mA-----100mA----30mA---------------récepteur
(pour les défauts différentiels)
Cela signifie qu'il est nécessaire
que les protections les plus proches du compteur, réagissent avec
plus de retard, que celles les plus proches des
récepteurs, ( pour éviter que tout saute ).
Les dispositifs les
plus rapides sont
dits "instantanés ", et ce n'est pas spécifié,
( réaction proche de 10 milli-secondes ), et ceux "
retardés ", qui réagissent avec au minimum 30 msec de retard,
il existe aussi des modèles où l'on peut choisir le temps de réaction
entre 0 et 3 secondes. Les dispositifs
"retardés " ont la lettre "
S " gravée sur la face avant. ( S pour sélectif ).
A
respecter impérativement
, ( voir fiche ) .
Si l'on ne connaît pas
la norme, prendre 1 mm2 pour
1000 Watts ou 1mm2 pour 6 Ampères.
A
respecter impérativement :
-
Pour les phases,
quatre couleurs possibles : rouge, noir, marron,
violet ou orange
(si le bleu est
utilisé, le repérer)
-
Pour le neutre,
une seule couleur : le bleu.
-
Pour la terre,
une seule couleur jaune et vert mêlés.
-
En courant continu :
rouge pour le " + " et noir pour le " - ".
-
Elles doivent être adaptées
pour chaque appareil au degré
d'humidité du lieu, où vont être placés les appareils, c'est à dire:
-
Être à double isolation ou
protégé contre les projections ou contre l'immersion. (
Voir fiche )
-
En
outre la tendance actuelle de la sécurité électrique est de travailler
"au voisinage de l'électricité ",
c'est à dire qu'il ne faut pas qu'il existe de contact possible
avec des parties conductrices ce qui pourrait provoquer un accident.
Par
exemple:
Toutes les prises de courants femelles
doivent être munies d'obturateurs qui empêchent la pénétration accidentelle
d'un objet dans un seul des orifices. Il faut présenter en même temps toutes
les broches mâles pour se raccorder.
De même,
toutes les broches mâles doivent présenter le minimum de surfaces métalliques
accessibles, une directive récente impose pour
bientôt ( ?? ) que rien de métallique
ne devra se présenter pour tout ce qui est appareillages domestiques,
instrument de mesures, ou équipements
industriels.
Le régime du Neutre caractérise la
position du fil de neutre par rapport au fil de Terre.
Il
existe trois régimes : TT, IT, TN.
-
TT:
le plus utilisé, le neutre n'est pas relié au fil de terre, les masses métalliques
sont toutes reliées entre elles et à la prise de terre ( sauf les tuyaux de
gaz. ).L'on utilise des dispositifs de
protections différentiels
classiques.
-
IT:
utilisé surtout dans des lieux où il est nécessaire d'avoir le
plus longtemps possible du
courant ( hôpitaux ). L'on utilise des dispositifs
spéciaux de détection qui tolèrent et signalent un premier défaut, sans
déclencher. De plus, une impédance
(résistance ) en série avec le piquet de terre limite les courants de défauts.
Toutes les masses métalliques sont reliées au fil de terre.
Un deuxième défaut provoque un
court-circuit, ce qui permet le déclenchement des protections, généralement
assurées par des fusibles ou disjoncteurs.
-
TN : utilisé dans
l'industrie, toutes les masses métalliques sont reliées entre elles à un fil
de terre ( fil jaune-vert ) et le neutre ( fil bleu ).est relié lui aussi à ce
fil , au plus proche du piquet de terre. Cette pratique est à utiliser
lorsqu'il y a de forts courants de fuites.
Il n'est pas nécessaire d'avoir des dispositifs différentiels, de simples
disjoncteurs suffisent, en effet: mise à la masse d'un fil
égale court-circuit. Ce
montage peut-être dangereux, dans les locaux recevant du public, du fait
des courants de défauts lors d'une panne. ( le défaut se caractérise par un
court-circuit)
Les arrêts d'urgence ou " coup de
poing " sont liés à la sécurité active dont peuvent
être acteur, les témoins d'un danger ou d'un accident grave. Ils sont
basés sur l'emploi d'un relais disrupteur ( ou à manque
de courant ) qui est alimenté en permanence. La coupure par un des
contacts ouverts au repos actionnés, qui forment une boucle d'alimentation ou
alors de la disparition du secteur, provoque la coupure d'alimentation de toute
l'alimentation d'un site. Tout réarmement ne pourra s'effectuer que par le déblocage
des poussoirs " coup de poing " avec une clef et le réarmement du
relais.
L'inconvénient est
que le montage ne fait pas la différence entre danger et disparition du réseau
E.D.F.
Les
personnels habilités à travailler sur des sites électriques doivent :
(
en principe ) :
-
Être du métier.
-
Avoir suivi un stage relatif à la sécurité électrique réalisé
par EDF, ou un autre service compétent.
-
Être désigné comme
habilité par leurs employeurs à l'Inspection du travail.
Toutes installations bien ou mal conçues,
peuvent subir des perturbations aléatoires ne provoquant pas forcement de
destructions, mais des troubles de fonctionnement. Cela peut être ennuyeux,
surtout dans le domaine informatique.
Ces perturbations
peuvent être d'origine :
-
Naturelle, par exemple la foudre.
-
Radio électrique, parasites
-
Liés à l'usage d'une technologie
de commande à distance ( C.A.D.)
-
Liées à des micro-coupures dans la production E.D.F.
Lors d'un éclair, une violente surtension
apparaît sur les lignes de transport et se propage dans toutes les directions.
E.D.F. à prévu des protections mais
celles-ci sont parfois insuffisantes.
Deux solutions existent :
-
Des anti-surtenseurs, à placer en amont de
chaque récepteur sensible, qui dériveront le surplus d'énergie.
-
Placer un paratonnerre avec des anti-surtenseurs.
Tout
élément électrique produisant des étincelles, génère
des perturbations radioélectriques.
( La réglementation impose
un antiparasite agréé ).
Il faut savoir qu'un condensateur placé au
plus près de la zone à étincelles, en parallèle, suffit à atténuer
grandement les perturbations, car
il se comporte comme un court-circuit pour les signaux à grande fréquence. En
outre tout appareil à risque, étant, en raison la loi, antiparasité, il
suffit de changer le module antiparasite en cas de problème.
Si
cela n'est pas suffisant,
il convient de réunir entre elles toutes les masses métalliques par des
tresses de masses et de faire une ligne supplémentaire à la terre.
Toute
installation émettrice radio utilisant du matériel non
accordé ou défaillant peut
générer dans l'environnement des perturbations. Dans ce cas, il suffit de
s'adresser à la direction régionale
de Télé-Diffusion de France qui fera des mesures et interviendra pour que le
propriétaire de l'émetteur se mette en conformité.
Il
existe trois types de support de liaison
informationnelle entre élément de commande et élément récepteur dans une
installation utilisant la C.A.D. :
-
L'infra rouge seul ( pas de risque ).
- L'infra rouge et les courants porteurs
-
L'émission radio codée à 833 Mhz. ( pas de risque ).
Dans
le cas de la commande à courant porteur, chaque élément
de commande et / ou récepteur émet des signaux numériques codés modulés à
97 kHz. Ces signaux sont superposés au 220 V - 50 Hz et peuvent en arrivant de
partout perturber tout appareillage sensible, notamment informatique.
Une
solution très efficace consiste à placer des filtres adaptés
à ce problème en amont de tous les récepteurs sensibles. Tous les
fabricants de technologie C.A.D. les proposent.
Des micro-coupures peuvent apparaître dans
la fourniture de l'énergie par E.D.F. Celles-ci peuvent provoquer des
perturbations sur un parc informatique.
Une excellente solution pour
y remédier consiste à utiliser un "
onduleur ",en amont du matériel sensible.
Celui-ci convertit l'énergie en provenance
de E.D.F. en courant continu, stocké dans des batteries, qui servent de
tampons.
Il
reforme, à partir de l'énergie stockée, du courant alternatif
220V - 50 Hz, garanti
sans fluctuations de niveau de tension, sans micro-coupures et surtout , il
assure une alimentation de secours, lors de pannes de secteur, pendant un nombre
d' heures variables, selon le modèle.
Remarque
importante :
l'onduleur peut
à lui seul assurer une excellente
protection, contre
tous les risques cités plus haut dans le paragraphe.
L'électromécanique est le domaine d'étude
de l'électricité, réservée à l'usage de machines tournantes, vérins, comme
éléments d'un système industriel de production, de régulation et de
traitements. Elle utilise beaucoup d'énergie
électrique notamment des secteurs triphasés.
Une
installation électromécanique comporte deux parties distinctes:
-
La partie
commande, qui pilote la deuxième partie.
Dans les cas
simples,
elle est composée de relais contacteurs auxiliaires, contact
bp. et / ou fin de course ( fdc ), jamais
d' interrupteurs.
Dans
les cas plus complexes, elle est composée d'un, ou de plusieurs
automates programmables, informés par bp et
de fdc, commandant des actionneurs : des relais, des contacteurs et / ou des électrovannes.
-
La partie
puissance ( ou Force ).
Elle est composée
des différents contacts de puissance des divers contacteurs des éléments de sécurité
des récepteurs alimentés et des machines, généralement des récepteurs
triphasés.
La
différence de consommation entre ces deux parties est énorme:
-
De 2 à 10 VA pour la commande.
-
Plusieurs centaines à plusieurs milliers de
VA, pour la puissance.
Il existe deux critères de sécurité qui sont à prendre en compte:
-
Pour la partie mécanique
: qui peut-être très dangereuse
et ne doit pas être accessible sans
coupure forcée, par contacts de sécurité, de
la partie commande.
La remise en route ne doit être possible, que lorsque tout est remis à sa
place, par du personnel
qualifié.
- Pour la
partie électrique, avec un très grand principe:
Tout arrêt (
volontaire, par cause de défauts, par coupure de secteur, par mesure de sécurité
) est prioritaire
sur toute commande de mise en route ou de départ de cycle.
Tout arrêt
provoque la remise à zéro
du système et l'attente obligatoire
l'une remise en état et / ou d'un réarmement.
(
Pour cela des structures à auto-maintien ou à mise en énergie sont exigées)
.
La structure, en
outre doit être protégée contre
les courts-circuits, les surcharges, les courants de fuite et les ruptures d'un
fil de phase, notamment pour la partie puissance où de part l'énergie consommée
, les effets peuvent s'avérer dramatiques.
-
Pour
les courts-circuit : la protection se fait par des fusibles de
type a.M., ou des disjoncteurs magnétiques.
-
Les
surcharges et les coupures de phases sont
détectées par des relais thermiques différentiels, qui coupent
l'alimentation du circuit de commande.
-
L'installation
aura généralement le régime TN, pour les problèmes de défauts
à la terre.
-
La partie commande est
la seule en relation avec l'extérieur, pour y recevoir des
informations,
de mise en route, arrêt, niveaux pression, positions, etc. Elle utilise des bp,
capteurs et fdc; et comme un intervenant peut lui aussi agir, son
alimentation se fera " toujours " en TBT.
Remarques:
Il s'agit ici du plus simple
d'un montage assurant la commande et l' alimentation en " Marche - Arrêt
" d'un moteur asynchrone triphasé. Il en existe de beaucoup plus complexe.
Seul compte ici, la compréhension de la notion des principes de sécurité
cités plus haut.
Il est à constater la présence groupée de
tous les contacts traitant l'arrêt, de type " NC " ( Normalement fermé
au repos ), ainsi que celle des contacts assurant le traitement de la mise en
marche, de type " NO " ( normalement ouvert au repos ).
Deux
cas principaux se présentent :
Ils
se caractérisent tous, par une faible résistance
mesurable à froid. Cette résistance va progressivement augmenter avec la
chauffe, ce qui entraîne l'apparition
quasi-certaine d'une surintensité, plus ou moins brève, lors de
l'alimentation du récepteur.
Ceci justifie
la présence de protection anti court-circuit surdimensionnés
ou temporisé ( fusibles aM ou disjoncteurs sélectif " S "
). La présence de détecteur de surcharges et de surchauffe directement à
l'intérieur du récepteur sont nécessaire.
L'isolation
électrique devra être adaptée aux contraintes
thermiques de variation de température, de dilatation ou de contraction. Une
mesure de l'isolation à froid devra donner des résultats supérieurs
à la dizaine de Mégohms, sinon un défaut de court-circuit ou de mise
à la terre, peut apparaître après quelques minutes de fonctionnement.
Il
sera très coûteux en énergie
de faire fonctionner des récepteurs chauffants en
" clignoteur ", en outre, une
usure prématurée de tout le
matériel de protection, transport de l'énergie et de commande se constatera.
Quatre
types de machines se présentent :
Elles se caractérisent par un volume
généralement important,
ce qui fait, qu'elles sont progressivement abandonnées, au profit de moteurs
asynchrones alternatifs, qui à puissance égale, présentent un volume
trois fois plus faible.
Elles présentent au niveau du rotor, une structure
collecteur à " charbons ", qui provoquent des étincelles
génératrices de perturbations radios électriques et d'usures.
Elles présentent
toutes au démarrage un courant d'appel
très important pouvant, si l'on n'utilise pas de démarreur
automatique adapté, dépasser cent fois la valeur de l'intensité nominale.
Il est possible
de faire varier la vitesse en agissant sur la tension d'alimentation.
Il est possible de
changer le sens de rotation en permutant l'alimentation d'un seul des
enroulements.
Ce moteur possède une
caractéristique mécanique particulière : que ce moteur peut
ralentir avec une charge trop importante, mais il ne
" cale " pas. Cela
peut - être très dangereux, en cas
de cassure mécanique.
Ce
moteur peut s'emballer, c'est à dire que sa vitesse
peut s'élever jusqu'à la destruction mécanique du moteur, si
les bobines sur le stator sont accidentellement déconnectées.
Il
conviendra donc d'avoir des protections adaptées :
Contre les courts-circuits,
les surcharges et le manque de courant dans les inducteurs, pour se prémunir contre tout risque
d'emballement.
Un
démarreur automatique sera nécessaire.
Il est possible de changer
le sens de rotation en permutant l'alimentation d'un seul des enroulements.
Elles se caractérisent
par le fait qu'elles peuvent être
alimentées en courant alternatif ou continu.
Leur conception est celle d'une machine à courant continu, dont les bobines du
stator sont en série avec les
bobinages de ceux du rotor.
Elles présentent au
niveau du rotor, une structure
collecteur à " charbons ", qui
provoquent des étincelles génératrices de perturbations radios électriques
et d'usures.
Elles présentent
toutes au démarrage un courant d'appel
très important pouvant dépasser cent fois la
valeur de l'intensité nominale, par contre leur
puissance utile est limitée
et leur utilisation se remarque dans l'outillage portatif et l'électroménager.
Il est possible
de faire varier la vitesse en agissant sur la tension d'alimentation.
Ce moteur possède une
caractéristique mécanique particulière : ce moteur peut
ralentir avec une charge trop importante, mais il ne
" cale " pas.
Cela peut - être très
dangereux, en cas de cassure mécanique.
Ce
moteur peut s'emballer, c'est à
dire que sa vitesse peut s'élever jusqu'à la destruction mécanique du moteur,
si les
bobines sur le stator sont accidentellement mises
en court-circuit ou si on le fait démarrer
sans charge.
(Le
cas est unique pour les moteurs électriques)
Il
conviendra donc d'avoir des protections adaptées :
Contre les courts-circuits, les surcharges.
Ici du fait d'une commande manuelle directe, parfois avec un variateur de
vitesse intégré, la protection anti-emballement n'est pas nécessaire en
alternatif, mais imposée en continu.
Elles se caractérisent par
le fait qu'elles sont alimentées en
courant alternatif monophasé. Leur conception est totalement différente de
celle d'une machine à courant continu.
Il n'y a que deux bobines sur le
stator, aucunes sur le rotor.
Il est possible de changer
le sens de rotation en permutant l'alimentation d'un seul des
enroulements.
L'un des bobinages est alimenté directement
sur le secteur (enroulement principal ou " travail "), l'autre est
alimenté en série avec un condensateur dit de
démarrage ( l'enroulement se
nomme : enroulement de démarrage
ou auxiliaire ). En effet, le moteur une fois lancé,
il est possible de déconnecter cet enroulement, le moteur tourne toujours (
et sans dommage ).
Sans
ce deuxième enroulement, le
moteur ne tourne pas et "
attend " d'être lancé dans un sens ou dans un autre lors de la
mise sous tension. Ce procédé de lancement existe, mais est réservé aux
moteurs de petites puissances ( exemple :
machine à coudre ).
En position d'attente,
une surcharge apparaît.
Ces machines possèdent seulement, au niveau
du rotor, une structure
métallique massive.
Elles présentent
toutes au démarrage un courant d'appel
important pouvant dépasser huit
fois la valeur de l'intensité nominale, leur puissance
utile est limitée, car il est plus
économique de faire appel à des machines du même type mais triphasées.
Il est possible
de faire varier la vitesse en agissant sur la fréquence du réseau
d'alimentation, mais dans ce cas, l'utilisation
d'un variateur de fréquence, encore très volumineux est nécessaire.
Ce moteur possède une
caractéristique mécanique particulière :
ce moteur ne ralentit que très
peu, chargé, mais avec une charge trop importante, il
" cale. Cela peut - être appréciable, en cas de cassure mécanique ou
d'accident corporel. Dans ce cas une
surcharge apparaît.
Il
conviendra donc d'avoir des protections adaptées.
Contre les courts-circuits, les surcharges et
courant de fuite.
Il sera nécessaire
en cas de problème de non-démarrage de suspecter l'état du condensateur
de démarrage et / ou l'état des connexions de l'enroulement auxiliaire, mais
il conviendra de se méfier du
condensateur qui peut -être chargé et
de ce fait dangereux. Cela justifie que l'accès au condensateur est généralement
difficile.
( Ou le devrait ).
L'installation
électrique de commande devra tenir compte de
l'intensité de démarrage, celle-ci
sera donc celle d'un démarreur statorique ou comme c'est la tendance
actuellement, celle d'un démarreur progressif entièrement automatique.
Elles se caractérisent par le fait qu'elles
sont alimentées
en courant alternatif triphasé. Leur conception est totalement différente
de celle d'une machine à courant continu et de celle d'un asynchrone monophasé.
Il y a trois
bobines identiques sur le stator, aucunes sur le rotor, qui seront
connectées au réseau soit en étoile, soit en triangle. Ceci en fonction de la
tension du réseau.
Pour les puissances supérieures
à 10cv, le rotor est bobiné de trois enroulements
montés en étoile. Ces enroulements permettent de faire chuter au démarrage
l’intensité d’appel et ont une action sur le couple utile du moteur.
Ces machines possèdent seulement, au niveau
du rotor, une structure
métallique massive. Il est possible de changer
le sens de rotation en permutant l'arrivée de deux phases.
Elles présentent
toutes au démarrage un courant d'appel
important pouvant dépasser huit
fois la valeur de l'intensité nominale, leur puissance
utile n'est pas limitée, car le moteur est plus
économique en masse et en consommation. En effet un tiers de la
puissance est amenée par chaque phase au lieu de la totalité sur une seule,
comme c'est le cas pour les moteurs monophasés.
Il est possible
de faire varier la vitesse en agissant sur la fréquence du réseau
d'alimentation, mais dans ce cas, l'utilisation
d'un variateur de fréquence, encore très volumineux est nécessaire.
Ce moteur possède lui
aussi, une caractéristique mécanique
particulière : ce moteur ne
peut ralentir que très peu,
mais avec une charge trop importante, il
cale. Cela peut - être appréciable, en cas de cassure mécanique ou
d'accident corporel. Dans ce cas une
surcharge apparaît.
Il
conviendra donc d'avoir des protections adaptées.
Contre les courts circuit, les surcharges et courant de fuite, mais surtout
contre les coupures d'une phase.
Des
protections spécialisées devront être positionnées:
Fusibles aM ou disjoncteurs magnétiques,
relais thermiques différentiels contre les surcharges et coupure de phase et
interrupteur différentiel pour les fuites à la terre
( à moins d'être en régime TN ).
L'installation
électrique de commande devra tenir compte de
l'intensité de démarrage, celle-ci
sera donc celle d'un démarreur Etoile-triangle, statorique, rotorique, par auto
transformateur ou comme c'est la tendance actuellement, celle d'un démarreur
progressif entièrement automatique.
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fiches.
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PRUDENCE
ET VIGILANCE !
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