of 21/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 1/21 Electrotechnique Electrotechnique Etude des Systèmes Techniques Industriels !" Après avoir étudié, aux cours des séances précédentes, la Fonction Isoler et la Fonction Commander en TOR, nous allons enfin étudier la Fonction Protéger les matériels . Cette étude se fera toujours à travers l’installation électrique de l’unité de fabrication de pain. Nous allons particulièrement nous intéresser à la ligne d’alimentation du moteur M20 qui assure l’entraînement du tapis roulant et à la ligne d’alimentation du moteur M4 qui assure le pré façonnage des pâtons. Le but de cette séance est que vous soyez capable d’identifier les appareils qui concourent à assurer la protection des matériels. 1. Schémas électriques : Vous pouvez voir ci-dessous les schémas unifilaires des lignes d’alimentation des moteurs M20 et M4. Entourez en rouge les appareils qui concourent à assurer la protection des matériels. Les appareils qui assurent la Fonction Protéger les matériels sont ici :  Les fusibles,  Le relais thermique,  Le disjoncteur. Q20 KM20 F20 M20 3gh Q4 KM4 M4 3gh Ligne d’alimentation du moteur M20 Ligne d’alimentation du moteur M4 By dali200821 Tunisia-sat

Fonction Proteger Materiels

  • View
    217

  • Download
    4

Embed Size (px)

Text of Fonction Proteger Materiels

http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 1/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 1/21
Electrotechnique
Electrotechnique

!"
 Après avoir étudié, aux cours des séances précédentes, la Fonction Isoler et la Fonction Commander en TOR, nous allons enfin étudier la Fonction Protéger les matériels . Cette étude se fera toujours à travers l’installation électrique de l’unité de fabrication de pain. Nous allons particulièrement nous intéresser à la ligne d’alimentation du moteur M20 qui assure l’entraînement du tapis roulant et à la ligne d’alimentation du moteur M4 qui assure le pré façonnage des pâtons.
Le but de cette séance est que vous soyez capable d’identifier les appareils qui concourent à assurer la protection des matériels.
1. Schémas électriques :
Vous pouvez voir ci-dessous les schémas unifilaires des lignes d’alimentation des moteurs M20 et M4. Entourez en rouge les appareils qui concourent à assurer la protection des matériels.
Les appareils qui assurent la Fonction Protéger les matériels sont ici :
•  Les fusibles, 
By dali200821
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 2/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 2/21
2. Les différentes perturbations :
Tout récepteur peut être le siège d’incidents d’origine électrique. Il existe deux types de perturbation pouvant endommager les récepteurs et autres matériels :
•  les surtensions   qui correspondent à des valeurs supérieures à la valeur assignée ou valeur nominale d’emploi. Elles peuvent être dues à un défaut d’isolement avec une installation de tension plus élevée ou à des surtensions atmosphériques telles que la foudre.
•  les surintensités. On appelle surintensité tout courant supérieur à la valeur assignée (valeur nominale d’emploi).
Nous allons étudier, au cours de cette séance, les appareils qui assurent la Fonction Protéger contre les surintensités. Il est donc nécessaire d’approfondir notre présentation des surintensités.
Il existe deux types de surintensité :
•  les surcharges, 
•  les courts-circuits. 
CAUSES EFFETS
•  Blocage intempestif d’un moteur . 
•  Pas ou peu de risque de détérioration si l’incident est peu fréquent. 
Pas de coupureS U R C H A
R G E S 
•  Rupture d’une phase d’alimentation d’un moteur . 
•  Echauffement important entraînant un vieillissement
prématuré des isolants voire leur destruction. 
•  Risque d’incendie ou d’accidents corporels par brûlure. 
Coupure
est importante
C O
U R T S - C I R C U I
T S
•  Sectionnement et mise en contact de câbles d’alimentation d’énergie électrique. 
•  Défaut d’isolement dans un appareil électrique. 
•  Détérioration partielle ou complète d’un équipement électrique. 
•  Risque d’accidents corporels par brûlure ou électrocution. 
•  Echauffement très important pouvant entraîner la fusion
des conducteurs, risque d’incendie. 
Coupure immédiate
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 3/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 3/21
Maintenant que nous avons défini les différents types de surintensité, nous allons pouvoir étudier les appareils qui permettent de protéger le matériel contre ces perturbations.
Les protections sont assurées par :
•  des appareils spécifiques : fusible, disjoncteur, relais de protection…
•  des fonctions de protection intégrées à des appareils à fonctions multiples.
3. Le relais thermique :
3.1. Définition :
Le relais doit toujours être associé à un contacteur. On appelle cette association un discontacteur . Le contacteur assure la commande automatique des circuits pendant que le relais thermique permet de détecter les surcharges et d’ouvrir le circuit de commande du contacteur en cas de défaut.
La protection contre les courts-circuits n’est pas assurée à cause du faible pouvoir de coupure (PdC) du contacteur.
Le relais thermique doit donc toujours être associé à des fusibles ou d’autres matériels assurant la protection contre les courts-circuits.
3.2. Symbole :
Le relais thermique est, dans 95% des cas, tripolaire. Sa représentation symbolique est la suivante :
La double barre sur le contact NF 95-96 signifie qu’il est à accrochage et qu’il faut le réarmer. Le réarmement peut être soit manuel soit électrique à distance à l’aide d’un bloc additionnel.
Il faut savoir que lorsqu’un contact auxiliaire est représenté dans le circuit de commande, souvent sur une autre feuille que celle du circuit de puissance, nous devons représenter le déclencheur thermique comme ci-dessous.
Le relais thermique assure la protection des circuits et des moteurs contre les surcharges, les coupures de phase, les démarrages trop longs et les calages prolongés du moteur.
Relais thermique tripolaire avec 1 contact auxiliaire NO et NF
F2
1
2
3
4
5
6
97
98
95
96
95
96
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 4/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 4/21
3.3. Constitution :
Le relais thermique est représenté sur la photo et le schéma suivant. Il peut être
monté directement sur le contacteur (I ≤ 63A) ou peut être indépendant (I > 63A) grâce à l’adjonction d’un bornier LA7-D2064.
Vous pouvez voir, sur le dessin ci dessous, une représentation intérieure du relais thermique désignant les éléments principaux constituant le relais thermique.
Certains relais thermiques possèdent en plus un bilame de compensation pour éviter que la température extérieure n’influence le comportement des bilames. On dit que ces relais sont compensés. La compensation d’ambiance est valable pour des températures
de –15°C à +55°C. C'est le cas de la série LR2-D… Le réglage du calibre est différent de la série LR1-D.., il se fait grâce au bouton rond et bleu, visible sur la photo en haut de la page.
Relais thermique pour montagedirect sur contacteur Relais thermique avec bornierpour montage indépendant
Vue intérieure d’un relais thermique série LR1-D..
Bilame
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 5/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 5/21
3.4. Principe de fonctionnement :
3.4.1. Fonctionnement en cas de surcharge :
Le relais thermique utilise la propriété de trois bilames formés chacun de deux minces lames de métaux ayant des coefficients de dilatation différents. Ces deux lames, constituées pour l’une d’un alliage de ferro-nickel et d’invar pour l’autre, sont intimement liées entre elles par soudage. Autour de ces bilames sont enroulés les conducteurs
électriques de la partie puissance.
Le contact NO se ferme et permet, par exemple, de signaler avec une lampe qu’il y a un défaut alors que le contact NF, câblé en série avec la bobine d’un contacteur, ouvre le circuit d’alimentation de cette bobine.
3.4.2. Fonctionnement différentiel :
Nous avons vu, dans la présentation du relais thermique, qu’il permet de protéger les équipements contre les surcharges mais aussi contre la marche en monophasé (perte ou coupure d’une phase). Cela est possible grâce à un dispositif différentiel.
Le relais thermique surveille l’équilibre des intensités dans les trois conducteurs de ligne. Lorsque la consommation est déséquilibrée, et c’est le cas lors d’une perte de phase, un système d’amplification mécanique permet de couper le circuit de commande. Ce système et son fonctionnement sont représentés ci-dessous.
Il faut faire attention quant au choix du relais thermique. En effet, si la consommation du récepteur est normalement déséquilibrée, il faudra veiller à utiliser un relais non différentiel.
Fonctionnement nominal I = In Surcharge I > In
Lorsque le courant dépasse la valeur nominale de fonctionnement (In), la température augmente, le bilame se déforme et actionne les contacts auxiliaires placés dans la partie commande.
I = In Contacts insérés dans la
partie commande
I > In
Position à froid Les bilames sont en position initiale (non déformés). Les réglettes sont alors en butée à droite.
Défaut monophasé position à chaud Le bilame de droite n’étant pas traversé par un courant anormal, il n’effectue qu’un faible déplacement et retient la réglette inférieure. La réglette supérieure étant entraînée par les deux autres bilâmes, le levier effectue un plus grand déplacement que dans le cas d’un défaut triphasé. Le déclenchement est accéléré.
Perte d'une phase
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 6/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 6/21
3.5. Critères de choix :
On choisit le relais thermique en fonction des caractéristiques suivantes :
•  Le courant de réglage (Ir) : sa valeur dépend de la valeur du courant d'emploi (Ie) qui doit être comprise dans la plage de réglage du relais thermique. Ir est réglé soit sur Ie, soit sur 1,05 x Ie. 
•  La tension nominale (Ue). 
•  Le fonctionnement différentiel :  Pour protéger l'équipement contre la marche en monophasé, le relais thermique doit être différentiel.
•  La compensation en température : En cas d'utilisation dans un environnement froid ou chaud, il faudra que le relais thermique soit compensé.
•  La classe de fonctionnement : Selon les durées de démarrage des moteurs, nous disposons de trois classes de relais thermiques. 
  Classe 10 : déclenchement normal (démarrage de 4 à 10s). 
  Classe 20 : déclenchement faiblement temporisé (de 6 à 20s). 
  Classe 30 : déclenchement fortement temporisé (jusqu'à 30s). 
Il existe d'autres classes de fonctionnement pour les démarrages encore plus longs. Pour chaque classe de fonctionnement, le constructeur nous donne une courbe de déclenchement. Un exemple est visible ci-dessous.
La courbe de déclenchement est la courbe représentant le temps de déclenchement moyen en fonction des multiples de l'intensité de réglage (Ir).
Par exemple, si une surcharge de 3 x Ir apparaît sur la ligne d'alimentation d'un moteur, pour un fonctionnement équilibré à chaud, le relais thermique classe 20 A
déclenchera au bout de : 15s.
Nous pouvons observer, sur cette courbe, que l'intensité minimale de déclenchement est égale à 1,15.Ir. Cela veut dire que le relais thermique ne déclenchera pas lorsque I = Ir mais lorsque I = 1,15.Ir.
Courbe de déclenchement LR2-D (Télémécanique)
1 Fonctionnement équilibré 3 phases, sans passage préalable du courant (à froid).
2 Fonctionnement sur les 2 phases, sans passage préalable du courant (à froid).
3 Fonctionnement équilibré 3 phases après passage prolongé du courant de réglage (à chaud).
Classe 20 A
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 7/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 7/21
4. Le fusible :
4.1. Définition :
Il existe plusieurs classes de fusible mais nous étudierons seulement ceux utilisés dans le domaine industriel :
  Classe gG (ancien gI) : Ce sont les fusibles d'usage général.
Ils protègent contre les surcharges (faibles et fortes) et bien sûr contre les courts-circuits. 
  Classe gII :  D'utilisation beaucoup plus rare, ce sont des fusibles d'usage général temporisé. Leur temps de fusion est retardé. 
  Classe aM : Ce sont les fusibles d'accompagnement moteur. 
Dimensionnés pour résister à certaines surcharges comme le démarrage d'un moteur, ils protègent seulement contre les courts-circuits. Il est nécessaire de les associer à un dispositif de protection thermique.
Les constructeurs proposent d'autres classes de fusible mais ils sont utilisés dans des domaines tels que l'électronique…
4.2. Symboles :
Les deux symboles utilisés pour représenter le fusible se trouvent ci-dessous.
4.3. Constitution :
  le cartouche fusible cylindrique,   le cartouche fusible à couteau.
Cartouche fusible cylindrique Cartouche fusible à couteau
Un fusible est un appareil de connexion dont la fonction est d'ouvrir un circuit par la fusion d'un élément calibré.
Fusible Fusible à percuteur
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 8/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 8/21
Vous pouvez voir ci-dessous les vues en coupe d'un cartouche fusible cylindrique et à couteau. Quelque-soit le type de cartouche, les principaux éléments constituant le cartouche sont :
  l'enveloppe isolante,
  l'élément fusible calibré
L'enveloppe isolante, aussi appelée corps du cartouche est en céramique(porcelaine) afin de répondre aux critères suivants : bonne résistance mécanique et bonne aptitude à supporter les chocs thermiques.
Les embouts (pièces de connexion) sont en cuivre argenté. Ils sont cylindriques ou en forme de couteau en fonction du type de cartouche. Ils assurent la fixation du cartouche sur l'appareillage tel que le porte-fusible et ils assurent le contact avec les autres appareils du circuit.
L'élément fusible calibré est réalisé en matériaux de très faible résistivité, tels que le cuivre ou l'argent, afin de réduire au maximum les pertes joules en fonctionnement normal. C'est de cet élément que dépendent les caractéristiques électriques.
Enfin, le cartouche fusible est rempli de sable de silice afin d'étouffer rapidement l'arc électrique qui apparaît lors de la fusion de l'élément fusible. De plus, ce remplissage permet d'assurer l'isolement après la coupure.
Nous pouvons observer sur les schémas ci-dessus que les cartouches possèdent parfois un percuteur. Ce dernier a deux fonctions. Il permet de signaler qu'il y a eu fusion.
Il est très facile de repérer la classe du cartouche. En effet, les caractéristiques des fusibles aM sont écrites en vert alors que celles des fusibles gG sont en noir.
Cartouche fusible cylindrique Cartouche fusible à couteau
Corps du cartouche en céramique
Percuteur
Elément fusible calibré
de silice
Le percuteur permet aussi d'actionner les contacts de pré coupure présent dans les sectionneurs possédant un dispositif contre la marche en monophasé.
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 9/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 9/21
4.4. Critères de choix :
On choisit le cartouche fusible en fonction des caractéristiques suivantes :
•  La classe du fusible : gG, gII ou aM. 
•  Le calibre In ou intensité nominale : C'est l'intensité qui peut traverser indéfiniment un fusible sans provoquer ni échauffement anormal ni fusion. 
•  La tension nominale d'emploi (Ue). 
•  La forme et la taille. 
•  Le Pouvoir de coupure (PdC > Icc) en kA. 
•  Eventuellement le système déclencheur. 
Pour chaque type de cartouche et chaque calibre, le constructeur nous donne une courbe de fusion visible sur le Document n°2. Cette courbe exprime le temps de fusion en fonction de l'intensité traversant le fusible. De plus, il est possible que les constructeurs
nous donnent des informations supplémentaires :
  Le courant de non-fusion (Inf ou I1) est la valeur du courant qui peut être supportée par le cartouche, pendant un temps spécifié, sans fondre.
  Le courant de fusion (If ou I2) est la valeur du courant qui provoque la fusion du cartouche avant la fin du temps spécifié.
Cela peut s'illustrer avec les courbes ci-dessous :
La caractéristique ci-contre représente la courbe de fusion et la courbe de non-fusion d'un fusible.
Entre les deux courbes, il existe une zone indéterminée où le constructeur ne peut définir l'état du cartouche fusible.
Caractéristique temps/courant d'un fusible 
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 10/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 10/21
5. Le disjoncteur :
5.1. Définition :
Les disjoncteurs sont pratiquement tous magnéto-thermiques. De plus, la protection par disjoncteur des installations électriques a tendance à remplacer de plus en plus les fusibles car les disjoncteurs peuvent réaliser des fonctions supplémentaires.
En effet, le disjoncteur magnéto-thermique assure les fonctions suivantes :
•  Protéger contre les surcharges (déclencheur thermique), 
•  Protéger contre les courts-circuits (déclencheur magnétique), 
•  Etablir et interrompre le courant (pôles de puissance),  •  Isoler (pôles de puissance). 
5.2. Symboles :
Une liste non exhaustive des symboles du disjoncteur est représentée ci-dessous. Il faut savoir qu'en monophasé, si le disjoncteur possède un contact pour couper le neutre, ce contact n'est pas protégé et n'est pas considéré comme un pôle. On dira de ce disjoncteur qu'il est unipolaire + neutre (voir exemple ci-dessous).
Il faut savoir que les industriels remplace de plus en plus le symbole du déclencheur magnétique par le symbole suivant (déclencheur à maxima de courant):
Le disjoncteur est un appareil mécanique de connexion capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans les conditions normales du circuit. Il peut aussi supporter pendant une durée spécifiée et interrompre des
courants dans des conditions anormales comme les surcharges ou les courts-circuits.
Disjoncteur unipolaire magnéto-thermique
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 11/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 11/21
Dans certains cas, les constructeurs représentent la liaison mécanique qu'il existe entre les déclencheurs et les pôles et le dispositif de manœuvre du disjoncteur avec l'accrochage mécanique. Les deux représentations possibles sont représentées ci-dessous.
5.3. Constitution :
•  d'un déclencheur thermique,
•  d'un déclencheur magnétique.
5.3.1. Les pôles de coupure :
Les pôles de coupure doivent s'ouvrir sans formation d'arc électrique ni détérioration des contacts. Ceci implique une grand rapidité d'ouverture (5 à 10 ms) et la présence d'une chambre de coupure pour éteindre l'arc électrique.
Il faut savoir que pour les gros disjoncteurs, il est possible de changer le bloc de déclenchement tout en conservant les contacts de coupure.
5.3.2. Le déclencheur thermique :
Le fonctionnement du déclencheur thermique est basé sur l'utilisation d'unbilame. Ce dernier est identique à celui utilisé dans le relais thermique étudié plus tôt (voir 3/ Le relais thermique). Le principe de fonctionnement sera décrit au cours du sous-chapitre suivant.
5.3.3. Le déclencheur magnétique :
Le fonctionnement du déclencheur magnétique est basé sur l'utilisation d'un
électro-aimant en série avec le circuit principal. Ce déclencheur intervient au-delà des courants de surcharges et jusqu'à l'intensité maximale du courant de court- circuit. Le principe de fonctionnement sera décrit au cours du sous-chapitre suivant.
1
2
3
4
5
6
à accrochage mécanique
Les pôles de coupure permettent d'établir et d'interrompre le courant dans le circuit dans des conditions normales de fonctionnement mais surtout en cas de défaut. Ils ont donc un grand pouvoir de coupure.
Le déclencheur thermique assure la fonction protéger contre les surcharges.
Le déclencheur magnétique assure la fonction protéger contre les courts-circuits.
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 12/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 12/21
5.4. Principe de fonctionnement :
5.4.1. Protection contre les surcharges :
Comme nous venons de le dire, la protection contre les surcharges est assurée par le déclencheur thermique constitué d'un bilame. En cas de surintensité, le bilame se déforme et entraîne le système d'accrochage qui libère la partie mobile du pôle de coupure. Le ressort qui était comprimé se détend et provoque une
coupure brusque du circuit électrique (5 à 10 ms).
Ce système assure la protection contre les surintensités faibles (1,2 à 5 In par exemple) mais de durée assez longue (0,5 à 10 min).
5.4.2. Protection contre les courts-circuits :
Elle est basée sur la création d'un champ magnétique lors du passage d'un courant. Le système comporte un circuit magnétique fixe et une armature mobile.
En cas de court-circuit, l'armature est attirée par l'électro-aimant. Elle libère
ainsi l'ensemble mobile. Le contact est repoussé par le ressort qui était comprimé. Le fonctionnement est instantanée.
Il y a autant de déclencheurs que de pôles dans le disjoncteur (sauf pour le neutre en monophasé). Par exemple, un disjoncteur tripolaire possède trois déclencheurs thermique et trois déclencheurs magnétique.
Le disjoncteur réalise une coupure omnipolaire : le fonctionnement d'un seul déclencheur suffit pour commander l'ouverture simultanée de l'ensemble des pôles.
Ressort
Bilame
Avant la surcharge, fonctionnement normal  Cas d'une surcharge, I > In
 Armature mobile
Avant le court-circuit, fonctionnement normal  Cas d'un court-circuit, I >>> In
I = In I >>> In
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 13/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 13/21
5.5. Classification des disjoncteurs :
5.5.1. Les disjoncteurs divisionnaires :
Les disjoncteurs divisionnaires, visibles ci-dessus, sont situés sur les
tableaux de distribution terminale. Comme nous l'avons dit plus tôt, ces disjoncteurs ont tendance à remplacer de plus en plus les fusibles.
Ces disjoncteurs sont de forme modulaire. Ils peuvent être à 1, 2, 3 ou 4 pôles. Leurs caractéristiques sont : tension d'emploi 230 / 400V ; calibre de 0,5 à 63A.
5.5.2. Les disjoncteurs de distribution BT :
Ces disjoncteurs sont utilisés pour la distribution d'énergie en BT et pour la protection des moteurs. Il faut savoir que pour un grand nombre de ces disjoncteurs il est possible de changer le bloc de déclenchement (bloc de protection) tout en conservant les contacts de coupure.
Ces disjoncteurs permettent de régler les seuils de déclenchement thermique, magnétique, ou les deux, en fonction récepteur à protéger.
Leurs caractéristiques sont : tension d'emploi 230 à 690V ; calibre de 80 à 3200A ; pouvoir de coupure de 25 kA à 150 kA.
Disjoncteur magnéto- thermique unipolaire + neutre
Disjoncteur magnéto- thermique bipolaire
Disjoncteur magnéto- thermique tétrapolaire
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 14/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 14/21
5.5.3. Disjoncteurs sur châssis métallique :
Les disjoncteurs sur châssis métallique sont destinés à de très grosses intensités de 800 à 6300 A. Ces disjoncteurs sont le plus souvent à commande motorisée et munis de relais de protection électroniques.
5.5.4. Disjoncteurs haute tension :
Destinés à la protection des réseaux de distribution et des postes de transformation, ces disjoncteurs réalisent la coupure de l'arc électrique dans une chambre remplie d'hexafluorure de souffre (SF6). Le déplacement de leurs contacts est linéaire.
Pour les disjoncteurs HT et THT (400kV), un pôle de disjoncteur est constitué de une ou plusieurs chambres de coupure. Ces appareils seront étudiés en classe de Terminale.
5.6. Courbe de déclenchement :
La courbe de déclenchement résulte de l'association de la courbe de déclenchement du relais thermique et de la courbe de déclenchement du relais magnétique.
Courant de réglage :  Ir ou Irth C'est le courant maximal que peut supporter le
disjoncteur sans déclenchement du dispositif thermique (de 0,7 à 1 In).
Courant magnétique :  Im C'est le courant de fonctionnement du déclencheur
magnétique en cas de court-circuit (de 2,5 à 15 In).
I (A)Ir Im PdC
Plage de réglage thermique
Courbe du déclencheur thermique
15 à 25 ms
0.5 à 5 s
Courbe du déclencheur magnétique
Zone de déclenchement thermique : Le principe est le même que pour le relais thermique. La courbe est inversement proportionnelle au temps.
Zone de déclenchement magnétique : Le déclenchement est instantané dés que l'on atteint le seuil de déclenchement. Le temps de déclenchement ne diminue pas avec l'augmentation du défaut.
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 15/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 15/21
5.6.1. Courbes de déclenchement normalisées :
Pour les disjoncteurs modulaires, les seuils de déclenchement thermique et magnétique ne sont pas réglables. Les constructeurs ont donc codifié plusieurs situations qui nous donnent des courbes de déclenchement normalisées.
Courbe C :
Ce type de courbe assure la protection des circuits alimentant des récepteurs dits classiques.
Utilisé pour des calibres de 0,5 à 63 A, les déclencheurs magnétiques agissent entre :
5 x In et 10 x In
ou 7 x In et 10 x In selon la norme. 
Courbe D :
Ce type de courbe assure la protection des circuits alimentant des récepteurs à fort courant d'appel (transformateurs, moteurs).
Utilisé pour des calibres de 0,5 à 63 A, les déclencheurs magnétiques agissent entre :
10 x In et 14 x In
Courbe B :
Ce type de courbe assure la protection des circuits de grande longueur où il n'y a pas de pointe de courant.
Cette courbe peut aussi être utilisée en régime IT ou TN
pour la protection des personnes.
Utilisé pour des calibres de 10 à 63 A, les déclencheurs magnétiques agissent entre :
3 x In et 5 x In
Les courbes représentées ci-dessus résultent de nombreux essais réalisés par le constructeur et des organismes indépendants. C'est pourquoi le constructeur a représenté à chaque fois deux courbes de déclenchement.
La 1ère courbe définit la zone de non-déclenchement. La 2ème définit la zone de déclenchement. La zone intermédiaire est une zone d'incertitude.
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 16/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 16/21
5.6.2. Courbes de déclenchement réglables :
Pour les disjoncteurs ayant un calibre supérieur à 63 A (disjoncteurs de distribution et autres), il est possible de régler les seuils de déclenchement des relais thermique (Ir) et/ou magnétique (Im).
Le réglage des seuils de déclenchement thermique et magnétique nous permet d'obtenir une multitude de courbes de déclenchement, en fonction de l'appareil à protéger. Quelques exemples de courbes sont visibles ci-dessous.
Réglage du seuil de déclenchement thermique
Réglage du seuil de déclenchement magnétique
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 17/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 17/21
5.7. Critères de choix :
Le choix d'un disjoncteur en basse tension s'effectue en fonction du circuit à protéger et en fonction des critères suivants :
•  Le calibre In ou intensité assignée :  Le choix du calibre se fait en relation avec l'intensité admissible dans la canalisation (se fera en Terminale) selon les règles de la norme C15-100.
•  La tension nominale d'emploi (Ue). 
•  Le Pouvoir de coupure (PdC > Icc) en kA. 
•  Le nombre de pôles protégés.
•  Choix du bloc déclencheur : Il dépend du circuit que l'on doit protéger. 
  Choix de la courbe de déclenchement en fonction des récepteurs que l'on protège (pour les disjoncteurs divisionnaires). 
  Détermination de Ir et Im pour des disjoncteurs autres que divisionnaires. 
Pour chaque circuit, on détermine les fonctions nécessaires à la protection et à l'utilisation de l'installation. On tient compte aussi des fonctions déjà réalisées en amont et de toutes prescriptions de sécurité.
Exercice n°1 :
Le but de cet exercice est de choisir le relais thermique F20, qui permet de protéger contre les surcharges le moteur M20 entraînant le tapis roulant (Pu = 0,37 kW ; In = 1,12 A).
1/ Sachant que le moteur atteint sa vitesse nominale en 7,5 s, déterminer la classe de fonctionnement du relais thermique :
Classe 10.
2/ Déterminer le nombre de pôles nécessaires :
Le relais thermique devra avoir 3 pôles.
3/ Déterminer la référence du relais thermique à utiliser et donner sa zone de réglage :
LR2-D1306 zone de réglage : 1 à 1,6 A.
4/ Sachant que le courant de démarrage Id = 4,4*In et que l'on réglera Ir = In, vérifier que le relais thermique ne déclenche pas avant la fin du démarrage (document n°1) :
 A froid, le relais déclenche au bout de 12 à 13s pour une surcharge de 4,4Ir. Le moteur a largement le temps de démarrer (7,5s).
5/ Déterminer le temps de déclenchement du relais si une surcharge de 9A apparaît, dans le cas d'un fonctionnement à chaud :
Ir = In = 1,12 A   9A = 9/1,12 Ir  9A ≈≈≈≈ 8 Ir. 
On place 8 Ir sur la courbe de déclenchement du relais classe 10 et on obtient un temps de déclenchement d'environ 3,1 à 3,2s.
6/ Une rupture de phase se produit et induit une surcharge équivalente à 10*Ir. Déterminer le temps de déclenchement : environ 3,5s. 
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 18/21
 Fonction Protéger les matériels : le relais thermique, le fusible, le disjoncteur Page : 18/21
Exercice n°2 :
Le but de cet exercice est de choisir les fusibles placés dans le sectionneur Q20 placé dans la ligne d'alimentation du moteur M20 entraînant le tapis roulant.
1/ Déterminer le type de fusible à utiliser pour protéger un moteur :
Type : aM.
2/ Déterminer le calibre des fusibles en utilisant les documents constructeur du relaisthermique que vous avez choisit dans l'exercice précédent :
Calibre : 2 A.
3/ Sachant que la référence du sectionneur Q20 (choisit au cours de la séance sur la fonction Isoler) est LS1-D2531A65, déterminer la taille des fusibles :
Taille des fusibles : 10 x 38.
4/ Déduire des résultats précédents la référence des fusibles :
Référence : DF2-CA02.
5/ Déterminer le temps de fusion des fusibles si un court-circuit apparaît et le courant atteint 20 A (document n°2) :
Le fusible fond au bout de 0,8 s.
6/ Déterminer le temps de fusion des fusibles si un court-circuit apparaît et le courant atteint 50 A :
Le fusible fond au bout de 60 ms.
Exercice n°3 :
Le but de cet exercice est de choisir le disjoncteur-moteur magnéto-thermique Q4 qui
protège le moteur M4 de pré-façonnage.
1/ Déterminer, en utilisant le dossier technique, la puissance du moteur M4 :
P = 2,2 kW.
U = 400V.
3/ Déduire des résultats précédents la référence du disjoncteur-moteur Q4, sachant que l'on veut une commande par bouton rotatif :
Référence : GV2-P10.
Moteur P = 2,2 kW  In = 5,1 A = Ir ou Irth.
5/ Donner la valeur du courant de déclenchement magnétique :
Im = 78A (+/- 20%) selon les documents constructeur. Si on règle Ir = 5,1 alors Im = 14 x 5,1 = 74,1A (document n°3). 
6/ Déterminer le temps de déclenchement du disjoncteur pour une surcharge de 5*In :
Le déclencheur thermique agit au bout de 3s.
7/ Déterminer le temps de déclenchement du disjoncteur pour un court-circuit de 20*In : Le déclencheur magnétique agit au bout de 7,5ms.
8/18/2019 Fonction Proteger Materiels
http://slidepdf.com/reader/full/fonction-proteger-materiels 20/21
#$ &