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Cours d’électricité et d’électrotechnique LP - MIEURE DISTRIBUTION ET TRANSPORT

Cours d’électricité et d’électrotechnique LP - MIEURE DISTRIBUTION ET TRANSPORT D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE ET SES CARACTÉRISTIQUES Introduction Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 2 A. BEN BRAIM Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 3 A. BEN BRAIM Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 4 A. BEN BRAIM Production d’énergie électrique: Les sources d’énergie électrique sont: Énergie hydroélectrique : Barrage ou la mer Énergie nucléaire : Centrale nucléaire Énergie thermique : Centrale au charbon, au fioul ou au gaz Énergie éolienne : Éolienne Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 5 A. BEN BRAIM Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 6 A. BEN BRAIM Transmission d’énergie électrique La ligne de transmission d’énergie électrique est la ligne qui assure le transport de cette énergie de la production jusqu’à consommation. Le transport d’énergie électrique se fait en haute tension électrique, pour minimiser les pertes (actives & reactives) sur la ligne. Les pertes sur la ligne dépendend directement de la valeur de courant électrique. Pour transporter la même quantité d'énergie sous le minimum de pertes pour une longue distance une augmentation de tension est nécessaire. La puissance fournie par la ligne est donnée par: P=3VI Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 7 A. BEN BRAIM Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 8 A. BEN BRAIM Distribution d’énergie électrique La distribution se fait généralement à moyenne tension pour alimenter directement l’industrie, ainsi que, les bâtiments des habitants a travers les transformateurs MT/BT. La ligne MT permet donc de distribuer l’électricité au niveau local. La ligne BT permet la distribution au niveau des habitants pour alimenter en général les appareils ménagers. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 9 A. BEN BRAIM Classification des réseaux électrique Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 10 A. BEN BRAIM Tableau générale de distribution basse tension (TGBT) Le Tableau Général Basse Tension (TGBT) constitue le point central de la distribution électrique d’un local. C'est le lien entre l’arrivée de la puissance électrique et sa distribution sur toutes les parties de l’usine en assurant également leurs protections (matérielles ou personnelles). Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 11 A. BEN BRAIM Caractéristiques d’exploitation d’une installation de distribution L’étude , l’analyse et la réalisation d’une installation électrique de distribution doivent avoir comme objectif la sûreté de fonctionnement de toutes les composantes de cette installation. Pour se faire, l’installation réalisée doit assurer les fonctions suivantes : • La continuité de l’énergie électrique (alimentation de secours). • La qualité de l’énergie électrique. • La protection de l’appareillage utilisé dans l’installation. • La protection des personnes qui utilisent cette installation. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 12 A. BEN BRAIM exemple d’association d’alimentation de secours et de subdivision des circuits • La continuité et la qualité de l'énergie électrique : La continuité de l'énergie électrique s'obtient par la division des installations et l'utilisation de plusieurs sources, la mise en place d'alimentations de secours, la subdivision des circuits, le choix des liaisons à la terre et la sélectivité des protections. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 13 La division des Installations et l'utilisation de plusieurs sources. La mise en place d'alimentations de secours. La subdivision des circuits. Le choix adapté des schémas des liaisons à la terre. La sélectivité des protections. A. BEN BRAIM • Protection des matériels et des personnes La protection d’une installation électrique ou les personnes qui l’utilisent se base premièrement sur la détection et l’identification des défauts aux instants d’apparition. Deuxièmement, l’isolation (par coupure de courant) de la partie en défaut en cas de priorité. Finalement, la maintenance en cas de nécessité. Avant d’installer les différents dispositifs de protection il faut prendre en considération deux types de protection: Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 14 A. BEN BRAIM Protection des matériels (appareils, câbles, …) Indice de protection d’un appareil : IP (IPxy) indique que l’appareil et protéger contre les contraintes de type solide (x=0,1,2,3,4,5,6) et contraintes de type liquide ou contraintes mécaniques (y=0,1,2,3,4,5,6,7,8,). Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 15 Indice 1er chiffre (x): Protection contre les solides. 2e chiffre (y) : Protection contre l'intrusion d’un liquide. 0 Aucune protection. Aucune protection 1 Protégé contre les corps solides supérieurs à 50 mm Protégé contre les chutes verticales de gouttes d'eau 2 Protégé contre les corps solides supérieurs à 12,5 mm Protégé contre les chutes de gouttes d'eau jusqu'à 15° de la verticale 3 Protégé contre les corps solides supérieurs à 2,5 mm Protégé contre l'eau en pluie jusqu'à 60° de la verticale 4 Protégé contre les corps solides supérieurs à 1 mm Protégé contre les projections d'eau de toutes directions 5 Protégé contre les poussières et autres résidus microscopiques Protégé contre les jets d'eau de toutes directions à la lance (buse de 6,3 mm, distance 2,5 à 3 m, débit 12,5 l/min ±5 %) 6 Totalement protégé contre les poussières Protégé contre les forts jets d'eau de toutes directions à la lance (buse de 12,5 mm, distance 2,5 m à 3 m, débit 100 l/min ±5 %) 7 Protégé contre les effets de l'immersion temporaire4 (jusqu'à 1 m) et pendant 30 minutes5.La pénétration d'eau en quantité nuisible ne sera pas possible lorsque l'équipement est immergé dans l'eau dans des conditions définies de pression et de temps (jusqu'à 1 m de submersion) 8 Matériel submersible dans des conditions spécifiées en durée et en pression (immersion prolongée)4 au-delà de 1 m. Normalement, cela signifie que l'équipement est hermétiquement fermé, cependant, avec certains types de matériel, cela peut signifier que l'eau peut pénétrer, mais sans produire d'effets nuisibles. Protection contre la submersion A. BEN BRAIM Les défauts dans les installations électriques: Surcharge: se produit par une appellation de courant très important et par conséquence l’échauffement des fils. Les surtensions: une augmentation de tension souvent d’origine inductif (bobine) ou les foudres. Les baisses de tension: souvent à cause de déséquilibre dans les réseaux triphasés, qui entraine un mauvais fonctionnement des charges. Les courts-circuits: mise en contact de deux conducteurs avec des potentiels différents (deux phases en triphasé, la phase avec le neutre,…) Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 16 surcharge surtension A. BEN BRAIM Les dispositifs de détection et de protection: A effet thermique: protection contre les surcharges. A effet magnétique: protection contre les surintensités. Grandeurs caractéristiques des appareils électriques: - Courant nominal: le courant qui traverse l’appareil en fonctionnement normal. - Tension nominal: la tension au bornes de l’appareil au fonctionnement normal. - Pouvoir de coupure: courant maximal peut être coupé sous tension nominale. - Tension d’isolement: tension qui peut être supportée sans détérioration des isolants. - Durée de vie: nombre de cycles (ou durée) de fonctionnement normal d’un dispositif électrique. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 17 A. BEN BRAIM Fusible: Le fusible est un appareil de connexion permettant d'ouvrir un circuit par fusion d’un élément calibré. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 18 A. BEN BRAIM Relais thermique: c’est un dispositif de protection contre les surcharges (élévation anormale du courant consommé par la charge). Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 19 A. BEN BRAIM Relais magnétique: est un dispositif électromécanique permet l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique par un second circuit. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 20 Symbole A. BEN BRAIM Dispositif Différentiel Résiduel (DDR) : I1+I2+I3+In=0 (cas sans défaut) I1+I2+I3+In=Id (en cas défaut) Pour eviter l’effet de buit sur le circuit on fixe un seuil Id si Id>Is (déclenchement) si Id<Is (pas de déclenchement) Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 21 A. BEN BRAIM Protection des personnes. Les effets physiologiques du courant électrique sur le corps humain: Le courant agit sur le corps humain de trois façons différentes : Par blocage des muscles Par brûlures Par action sur le cœur Les Paramètres à prendre en compte pour l’évaluation des risques • Ic: courant qui circule dans le corps humain, • Uc: tension appliquée au corps, • R: résistance du corps, • t : temps de passage du courant dans le corps. Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 22 A. BEN BRAIM La protection des personnes contre les risques de chocs électriques: Protection contre les contacts directs se fait par : Eloignement, Isolation et Obstacles Protection contre des contacts indirects (exp: masse métallique): sans coupure de l’alimentation, en employant du matériel de classe II (double isolation), avec coupure automatique de l’alimentation en utilisant les régimes de neutre et les SLT (schéma de liaison à la terre). Cours d'électricité et d'électrotechnique – LP-MIEURE-S6 23 A. BEN BRAIM La norme NF C 15-100 La norme française NF C15-100 réglemente les Installations électriques en basse tension. Elle porte plus précisément sur la protection de l'installation électrique et des personnes, ainsi que sur le confort de gestion, d'usage et l'évolutivité de l'installation. Elle traite de la conception, de la réalisation, de la vérification et de l'entretien des installations électriques alimentées sous une tension électrique au plus égale à 1000 volts (valeur efficace) en courant alternatif et à 1500 volts en courant continu. Elle est régulièrement remise à jour pour prendre en compte les évolutions des technologies et techniques ainsi que des évolutions en matière de sécurité des installations en uploads/Geographie/ chapitre-1-distribution-et-transport-d-x27-energie-electrique.pdf