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LES CARTOUCHES FUSIBLES I) PRINCIPE : Les cartouches fusibles permettent d'ouvr

LES CARTOUCHES FUSIBLES I) PRINCIPE : Les cartouches fusibles permettent d'ouvrir un circuit électrique par fusion d'un élément calibré pour couper le courant en cas de court-circuit ou de surcharges. Pour réaliser des fusibles on recherchera des matériaux qui auront pour qualités : - une température de fusion peu élevée avec une fusion franche - une très bonne conductibilité électrique - un alliage permettant un calibrage précis II) FONCTIONS : Les fusibles assurent la protection des installations contre les courts-circuits afin d'éviter : - les échauffements anormaux. - les arcs électriques. Leurs caractéristiques seront donc fonction de : - la nature des conducteurs et des câbles. - la nature du récepteur (résistance, moteur, etc...). - de la nature des autres protections (aval et amont). III) LES DIFFERENTS TYPES DE CARTOUCHES FUSIBLES : 1) Les cartouches gG ( cartouche à usage industriel ) : Elles protègent les installations contre les courts-circuits, les faibles et les fortes surcharges (Usage général). Les inscriptions sont écrites en noir. L’image montre un fusible cylindrique. Utilisation : éclairage, four, ligne d’alimentation… 2) Les cartouches aM ( cartouche à usage industriel ) : Elles protègent les installations contre les courts-circuits et les fortes surcharges. Elles sont calculées pour résister aux surcharges de courte durée tel que démarrage de moteur et mise sous tension d'un transformateur (accompagnement moteur). Ces cartouches doivent donc être obligatoirement associées à un dispositif de protection thermique contre les faibles surcharges. Leur courant minimal de fonctionnement est voisin de 4In. Les inscriptions sont écrites en vert. L’image montre un fusible à couteaux. Remarque : En cas de fusion d'une cartouche fusible sur une installation triphasée, il est conseillé de changer les 3 cartouches. 3) Les cartouches UR : Ces fusibles dits « ultra rapides » assurent la protection contre les courts-circuits des semi- conducteurs de puissance (diodes, thyristors, transistors) et des circuits sous tension continue. IV) LES VALEURS NOMINALES D'UNE CARTOUCHE FUSIBLE : 1) L'intensité nominale « I n » : C'est la valeur du courant qui peut traverser indéfiniment le fusible sans provoquer sa fusion. 2) La tension nominale (assignée) « U n » : C'est la valeur maximale de la tension sous laquelle le fusible peut-être utilisé (250, 400, 500 ou 600V). Il existe des fusibles pour la haute tension. 3) Les différentes formes de cartouches utilisées : 4) La cartouche cylindrique : V) DESIGNATION D'UNE CARTOUCHE FUSIBLE : V.1) La sélectivité : Un courant traverse généralement plusieurs appareils de protection en série. Ces appareils sont répartis en fonction des circuits à protéger. Il y a une bonne sélectivité lorsque seul le fusible protégeant le circuit en défaut fond. Exemple : la cartouche 25 A a coupé sur un défaut se produisant sur la ligne qu'elle protège. Si la cartouche 100 A ou même 400 A avait coupé (mauvaise sélectivité), toute l'installation serait en panne. V.2) Le pouvoir de coupure : C'est la plus grande intensité que peut couper la cartouche fusible sans mettre en danger l’entourage. Plus le pouvoir de coupure est important, plus le fusible est apte à protéger l'installation contre des courts-circuits d'intensité élevée. Les fusibles possèdent de très hauts pouvoirs de coupure (de 80 à 170 kA). V.3) Choix d'une cartouche fusible : Pour choisir un fusible, il faut connaître les caractéristiques du circuit à protéger : - circuit de distribution, fusibles gG; - circuit d’utilisation moteur, fusible aM. Une protection par fusible peut s’appliquer à un départ (ligne) ou à un récepteur. Le choix du fusible s’effectue sur les points suivants : - la sélectivité. - son pouvoir de coupure (Pdc). - son type (la classe) : (aM ou gG). - son intensité nominale (C’est le calibre du fusible « In ». Il peut donc traverser le fusible en permanence sans provoquer la fusion ni d’échauffement anormal). - sa tension nominale (Un) doit être supérieure ou égale à la tension d’emploi. - sa taille (dimensions de la cartouche = diamètre x longueur). - La forme du fusible (cylindrique ou à couteaux). Exemple : cartouche cylindrique aM 10 A 500 V 10 x 38 VI) ZONE DE FONCTIONNEMENT D'UNE CARTOUCHE : Courbes de fusion : Elle permet de déterminer la durée de fonctionnement du fusible en fonction du courant qui le traversant. Courbes de fusion des cartouches cylindriques type aM Exercice sur une cartouche gG 8A : Donner le temps de fonctionnement pour un courant de : 20A ----- 100A---- 8A ------- 30A ----- 70A------ 25A ----- Solution : 20A ----- 3s 100A----0,02s 8A -------∞s 30A -----0,45s 70A------ 0,045s 25A -----1 s -Interprétation des résultats : Quand le courant de la canalisation électrique est : Inférieur ou égal au calibre de fusible : aucun risque de fusion. Légèrement supérieur au calibre de fusible (surcharge) : fusion de fusible au bout d’un certain temps. Très élevé par rapport au calibre de fusible (court-circuit) : fusion de fusible quasi instantanée. VII) CONCLUSION : La cartouche fusible est un appareil de connexion qui crée une faiblesse dans le circuit électrique par l'intermédiaire d’un élément fusible calibré qui, par sa fusion, protège l’installation contre les fortes surcharges et les courts-circuits. VIII) EXERCICE : Donner la représentation symbolique d’un fusible. Un fusible aM de 100 A est soumis à une intensité de 900 A. En combien de temps le fusible sera-t-il détérioré ? Un fusible gG de 100 A est soumis à une intensité de 900 A. En combien de temps le fusible sera-t-il détérioré ? Comparer les deux temps et donner une explication cohérente. Un fusible gG de 32 A est détruit en 9 secondes. Quelle est l’intensité qui l’a détérioré ? Solution : Donner la représentation symbolique d’un fusible. Un fusible aM de 100 A est soumis à une intensité de 900 A. En combien de temps le fusible sera-t-il détérioré ? 1,2 secondes Un fusible gG de 100 A est soumis à une intensité de 900 A. En combien de temps le fusible sera-t-il détérioré ? 0,3 secondes Comparer les deux temps et donner une explication cohérente. Les cartouches aM tiendront 4 fois plus longtemps car elles sont calculées pour résister à des démarrages de moteur Un fusible gG de 32 A est détruit en 9 secondes. Quelle est l’intensité qui l’a détérioré ? 100 Ampères - Complétez le schéma suivant : Solution : uploads/s3/ les-cartouches-fusibles 1 .pdf