Les appareillages

Les coupe-circuits

Le coupe-circuit doit être adapté au circuit à protéger.
Les coupe-circuits utilisés en bâtiment sont prévus pour éviter les sur calibrages. Exemple un coupe-circuit de 16 A, n’acceptera pas un fusible de 32 A.
Les fusibles ont une taille bien déterminée en fonction de l’intensité.
Le coupe-circuit protège contre les sur charges et les courts-circuits. Ils doivent sectionner tous les conducteurs actifs du circuit. C'est-à-dire, sur un circuit d’éclairage la phase et le neutre doivent être coupés, lors de l’ouverture de celui-ci pour isoler le circuit.
Les coupe-circuits peuvent être unipolaires, bipolaires, tripolaires, tétra polaires (neutre + trois phases). Il existe divers types :

• à tiroir ;
• à puits ;
• à couteaux.

On trouve aussi des coupe-circuit qui ne sont plus commercialisés du type :

• à tabatière ;
• à broches.

Les disjoncteurs

Le disjoncteur protège les circuits contre les surcharges et les courts circuits.

Le disjoncteur différentiel

Les bureaux, les bâtiments spécialisés, sont de plus en plus équipés d’appareils professionnels incluant des systèmes de variation de vitesse électronique susceptibles de générer des courants de défaut à la terre comportant une composante continue.
Les interrupteurs différentiels de type A, sont prévus pour les circuits dédiés, cuisinières, plaques de cuisson à induction, lave-linge, dont le fonctionnement produit des courants résiduels. La sécurité des personnes reste assurée, le risque de déclenchement injustifié reste limité.
Les interrupteurs différentiels de type AC ne déclenchent parfois pas sur ce type d’appareil.

Les congélateurs doivent être protégés par des disjoncteurs dédiés de type (Hpi). Ce type de disjoncteur différentiel ou interrupteur différentiel, bénéficient d’une immunisation complémentaire contre les déclenchements intempestifs. Ils sont aussi recommandés pour les circuits informatiques ou plus généralement pour les circuits nécessitant une continuité du service. Généralement le disjoncteur différentiel est l'association d'un disjoncteur magnétothermique et d'un bloc différentiel.

L'interrupteur différentiel

L'interrupteur différentiel permet de protéger les utilisateurs d'un circuit électrique. Il permet de mettre sous tension ou hors tension un circuit général, exemple circuit chauffage.

1. Bornes de raccordements
2. Partie puissance met sous tension ou hors tension le circuit à protége
3. Liaisons mécaniques pour les diverses commandes
4. Bobine qui détecte la différence d'intensité sur les deux circuits
5. Résistance pour le test
6. Poussoir pour le test

Le relais thermique

Le relais thermique, permet de protéger un récepteur contre les surcharges faibles et prolongées. Il permet de protéger efficacement contre les incidents d’origines mécaniques, chute de tension, déséquilibre des phases, manque d'une phase. Le relais thermique est utilisable en courant continu et alternatif, les relais thermiques sont généralement tripolaires.
Les relais thermiques doivent être associés à un contacteur et à des fusibles. La plage de réglage est affichée en ampères-moteur, le réglage doit correspondre et cela sans compensation à l’intensité plaquée sur le moteur.

Les contacteurs

Le contacteur est un appareil mécanique de jonction commandé par un électro-aimant. Lorsque la bobine est alimentée, le contacteur se ferme et établit le circuit entre le réseau d'alimentation et le récepteur. L'électro-aimant est l'élément moteur du contacteur, il comprend un circuit magnétique et une bobine, sa forme et sa construction varie s'il est prévu pour du courant alternatif ou du courant continu.

Les contacteurs de forte puissance sont équipés de cheminée de soufflage et de spire de soufflage pour diminuer l'arc électrique qui prend naissance entre les contacts fixes et les contacts mobiles lors des coupures en charges. NB : Les rupteurs sont l'inverse d'un contacteur, leur construction est adaptée pour certain automatisme.

Moteurs asynchrones

Les machines sont généralement entraînées par des moteurs asynchrones, alimentés en courant alternatif triphasé, monophasé, diphasé. Ils sont d'une grande robustesse avec très peu d'entretien. Ils sont constitués de deux parties bien distinctes :

• Le stator est la partie fixe du moteur ;
• Le rotor est la partie mobile du moteur c'est lui qui transmet la force mécanique à la machine à mettre en mouvement. Il est placé à l'intérieur du stator il est constitué d'un empilement de tôles d'acier formant un cylindre fixé sur l'arbre du moteur. les plus courants sont les rotors à cage d'écureuil (dit rotor en court-circuit) et le rotor bobiné (rotor à bagues).

Moteur rotor bobiné

Moteur rotor à cage

Les piles

Les piles sèches

Les piles primaires utilisent la transformation irréversible de l’énergie chimique en énergie électrique. La forme la plus commune des générateurs primaires est la pile Leclanché, ou pile au bioxyde de manganèse-zinc, inventée par le chimiste français Georges Leclanché dans les années 1870. Cette pile a une force électromotrice de 1,5 V et débite des courants de faible intensité. Elle existe sous quatre formes commerciales : trois piles cylindriques de diamètre différent et une pile plate de 4,5 V.
La pile Leclanché a été améliorée, en particulier par Féry. On a ensuite construit des piles à liquide immobilisé par une substance absorbante, ou piles sèches, que l'on utilise beaucoup actuellement.

Les batteries

Une batterie au plomb est un générateur électrique qui utilise généralement les propriétés électrochimiques. Les accumulateurs se distinguent des piles classiques par leur aptitude à la recharge.

L'accumulateur au plomb est constitué par un empilage d'électrodes positives, de séparateurs et d'électrodes négatives logé dans un bac et fermé par un couvercle. Les électrodes positives sont des grilles, en plomb dont les alvéoles sont remplis d'une pâte poreuse de peroxyde de plomb (matière active positive). Dans une batterie de démarrage classique, il y a de quatre à six plaques positives pour chacun des six éléments (soit environ de vingt-quatre à trente-six plaques positives pour la batterie).

Si les plaques sont visibles la coloration est une indication : les positives doivent être d'un beau brun et les négatives, gris bleu

Les générateurs

Un alternateur comprend essentiellement un champ inducteur toujours créé par un électro-aimant et un circuit induit. L'un est fixe et appelé stator ; l'autre tourne et se nomme rotor. Le circuit induit peut tourner dans un champ inducteur fixe et les bornes de la machine sont des bagues métalliques soudées aux deux extrémités de l'induit ; des contacts glissants (balais) permettent la liaison avec le circuit extérieur. L'alternateur est dit à induit tournant. L'induit peut être fixe tandis que l'inducteur tourne ; le circuit extérieur est alors lié à des bornes fixes, et c'est le courant continu magnétisant de l'inducteur qu'on conduit aux bobines du rotor par deux balais et deux bagues. L'alternateur est dit à induit fixe. Dans les deux cas, ce sont les variations périodiques du flux d'induction dans l'induit, produites par le déplacement relatif périodique de l'inducteur et de l'induit, qui créent la f.é.m. (force électro motrice) induite

 

La prise de terre

La prise de terre est un élément important d'une installation électrique, elle assure la liaison avec la masse du sol naturel par les conducteurs de protection (vert-jaune) vers les carcasses des appareils métalliques fonctionnant à l'électricité. Elle permet d'écouler les courants de fuites (Masse.). La mise à la masse d'un appareil électrique est le contact d'un conducteur ou un élément constituant l'installation d'un appareil électrique en contact avec un élément relié à la prise de terre.

Il est très important d'avoir une prise de terre de qualité et de relier les appareils électriques à la terre. Si l'installation électrique est de qualité on trouve généralement un disjoncteur différentiel 30 mA de protection sur les circuits dans le tableau électrique, lors d'une masse celui-ci déclenche.

Les contacteurs auxiliaires

Les contacteurs auxiliaires (relais) sont prévus pour réaliser des automatismes. Ils sont utilisés comme interfaces pour le pilotage des contacteurs de forte puissance, la mise sous tension des circuits auxiliaires, la signalisation…

  

Les blocs auxiliaires

Les blocs de contacts auxiliaires sont utilisés pour réaliser des fonctions d’automatismes, piloter des circuits auxiliaires, mettre sous tension des organes de faible puissance. Ils se fixent sur les relais et les contacteurs, ils peuvent être frontaux, ou latéraux. Ils sont constitués de deux ou quatre contacts qui peuvent être normalement fermés ou normalement ouverts.

   

Les temporisateurs électroniques

Les temporisateurs électroniques sont utilisés pour les automatismes, en raison du faible pouvoir de coupure, il est souhaitable de les relayer pour les charges importantes. Ils possèdent généralement un contact inverseur. En fonction des constructeurs ils ont plusieurs gammes et modes d’alimentation, courant continu ou alternatif. Les constructeurs les proposent généralement en deux type de fabrication pour un montage sur rail DIN ou en face avant sur un coffret électrique. Certains sont paramétrables par des petits interrupteurs pour le choix de la fonction.

     

L’interrupteur de position

L’interrupteur de position est un élément de commande, de pilotage, de positionnement, de détection. Schématiquement, il s’agit d’un bouton poussoir piloté par un organe mécanique. La fabrication varie en fonction de l’ambiance dans laquelle ils vont se trouver : humidité, poussière, choc mécanique…

Les détecteurs inductifs

Les détecteurs inductifs permettent de détecter, déceler des objets métalliques.
Le principe consiste à produire des oscillations à l’aide d’une self et d’une capacité montée en parallèle. Un champ magnétique est créé sur la face avant sensible du détecteur. Lorsqu’un corps conducteur métallique est placé dans ce champ, des courants de Foucault prennent naissance dans la masse de métal. Ces courants engendrent à leur tour un champ magnétique qui, en s’opposant au champ principal (loi de Lenz), augmente les pertes, charge l’oscillateur et provoque l’arrêt des oscillations, ce qui entraîne la commutation de l’étage de sortie.
Lorsque le corps métallique s’éloigne, les oscillations reprennent une amplitude normale et l’étage de sortie commute dans l’autre sens.

Les détecteurs capacitifs

Les détecteurs capacitifs réagissent pratiquement à tous les matériaux : métal, papier, plastique, matière organique, bois, verre, caoutchouc, farines, graines…
Les produits détectés peuvent être sous la forme compacte, granuleuse, pulvérulente ou liquide. Pour créer une détection, il faut que la matière constituant le capteur, placée entre deux armatures d’un condensateur, augmente de valeur en présence de matière. La seule condition à ajuster est la sensibilité. Ils peuvent être installés dans un doigt de gant (protection) ou derrière une paroi, afin de ne pas subir une abrasion.

Le sectionneur

Le sectionneur est prévu pour isoler un circuit, il réalise le sectionnement. Il ne doit jamais être manœuvré en charge. Il doit correspondre aux conditions de sécurité prescrites par les normes, notamment pour la coupure pleinement apparente et de la séparation des contacts.
On les trouve généralement dans les armoires de distribution électriques, et ils sont utilisés comme porte fusibles. Ils sont généralement triphasé ou tétraphasés mais ils existent aussi en bipolaire. Ils possèdent un contact de pré coupure qu’il faut insérer dans le circuit de télécommande afin de couper le circuit via le contacteur, dans l’éventualité ou il serait manœuvré par erreur. Suivant les modèles on les trouve aussi avec des contacts de fusion fusible. Les cartouches fusibles installées doivent être équipées de percuteurs. Lors de la fusion de l’une d’elles le contact "NF" isole le circuit, pour parfaire le montage, il est souhaitable de câbler le contact "NO" sur un voyant pour indiquer la fusion fusible. Ils sont utilisés pour des circuits de moins d’un kilowatts à plusieurs centaines.

L'interrupteur de puissance

L’interrupteur de puissance permet d’isoler un circuit en charge ou à vide. Ils sont généralement utilisés pour isoler un équipement, une armoire électrique, un circuit… Ils doivent être équipés d’un système de cadenassage pouvant recevoir plusieurs cadenas.
Suivant les modèles ils peuvent recevoir un organe de manœuvre pouvant être latéral ou frontal. L’organe de commande peut être reporté sur la porte du coffret ou le côté. Les commandes sont à levier ou rotative. A des fins d’automatismes ou de signalisation il est parfois possible d’installer des contacts auxiliaires.

Le transformateur de courant (ou transformateur d’intensité)

Les transformateurs de courant délivrent au secondaire un courant proportionnel au primaire.
Pour vérifier votre TC, s’il est déposé vous pouvez contrôler la continuité du primaire (sauf s’il est à passage) et du secondaire. S’il est en service, il ne faut jamais ouvrir le circuit secondaire sous tension. Si vous avez fait cela vous pouvez le remplacer. Pour contrôler son fonctionnement vous devez mettre l’installation hors tension, raccorder un ampèremètre (multimètre en position A~) Remettre l’installation en service, en fonction du calibre du TC vérifier sur l’ampèremètre si la mesure est cohérente. Lorsqu’un TC n’est pas utilisé, il faut court-circuiter le secondaire avec un conducteur. Pour le câblage des ampèremètres il est souhaitable d’utiliser une section de 4mm² ou 6 mm², de réaliser un point commun s’il y a plusieurs TC et de relier ce point commun à la terre.