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TP : Protection des personnes en régime TT CI : protection des
personnes et des matériels
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PROTECTIONS DES PERSONNES EN RÉGIME TT O
BJEC
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DU
TR
AVAI
L PR
ATIQ
UE
• Être capable de mettre en oeuvre les dispositifs qui assurent
la protection des personnes et de contrôler les performances d’un
disjoncteur différentiel.
ELE
MEN
TS
D’E
VALU
ATIO
N
• Câblage d’un schéma de liaison à la terre • Analyser
l’influence de la valeur de la prise de terre
sur la protection des personnes • Mesurer les performances d’un
disjoncteur différentiel.
1 INTRODUCTION Au travers de l'utilisation de la maquette
PROTON, vous étudierez les effets du courant électrique sur le
corps humain, le principe d’action du disjoncteur différentiel puis
les performances du différentiel. 2 CHOC ELECTRIQUE 2.1 Compléter
les croquis ci dessous pour que le personnage soit en situation,
d’une part de contact direct, d’autre part de contact indirect
(avec résistance d’isolement nulle). Noter, en couleur, le parcours
des courants.
Extrait du dossier pédagogique maquette Proton Legrand 2.2
Câbler sur Proton les deux situations exposées ci dessus en
omettant le différentiel. Mesurer dans les deux cas le courant qui
circule dans le corps de la personne puis la tension à laquelle
elle est soumise.. On notera que la tension sera mesurée par
rapport au sol.
Nb : Pour des raisons de sécurité d’utilisation, la tension de
fonctionnement de la maquette est diminuée d’un rapport de 18 par
rapport à la tension réelle. De ce fait, les mesures de tension
doivent être multipliées par 18
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Courant qui circule dans la personne Tension de contact
Choc direct Ic = Ic =
Choc indirect Uc mesurée = . Uc réelle = Uc mesurée = . Uc
réelle =
2.3 Exploitation des résultats :
Les effets du courant sont traduits par les courbes t = f ( I )
ci dessous : Courbes extraites de Electrotechnique ( J.C Mauclerc
JP Bisiaux A Domenach D Vermet Hachette technique )
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2.31 Reportez les valeurs des intensités mesurées dans le
tableau ci dessous. Par projection sur la courbe ci dessus,
déterminez les plages temporelles délimitant les zones pour ces
intensités puis compléter le tableau en indiquant le codage des
zones.
t< ms ms < t < ms t < ms
CONTACT DIRECT Ic = mA
CONTACT INDIRECT Ic = mA
2.32 Est ce que le type de choc modifie les effets du courant
électrique ? Justifiez
3 DISJONCTEUR DIFFERENTIEL 3.1 CARACTERISTIQUES
Deux courants caractérisent le disjoncteur différentiel : Le
calibre du disjoncteur : Courant nominal de fonctionnement ( In )
Le calibre du différentiel : Valeur du courant défaut qui déclenche
le disjoncteur ( Ι∆Ν )
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3.2 ESSAI DU DISJONCTEUR DIFFERENTIEL 3.21 Réaliser le montage
ci dessous, fermer le disjoncteur et mesurer la valeur des courants
I1 et I2
3.22 3.23 cou
Extra
Extrait du dossier maquette Proton LEGRAND
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Pourquoi le disjoncteur n’a t’il pas déclenché pendant cet essai
? Justifier votre réponse.
Seuil de déclenchement de la protection différentielle.
3.231 Réalisez le montage ci dessous en utilisant un rhéostat de
10 kΩ. Augmentez l’intensité du rant de défaut, mesurez I1, I2 et
IF . Pour cet essai, on utilisera la résistance de prise de terre
de 40 Ω
it du dossier maquette Proton LEGRAND
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3.232 Le disjoncteur différentiel employé est il conforme à la
norme EN 61-009 1 ( NF C 61-440 ) précisant que le courant de
déclenchement doit être compris entre I∆n et I∆n / 2 ? 3.24
Influence de la résistance de prise de terre.
Extrait du dossier maquette Proton LEGRAND
Que s’est il passé à l’instant où le défaut d’isolement est
apparu ? Estimer la valeur du courant de défaut 3.25 Reprendre la
même expérience mais en raccordant l'enveloppe métallique à une
terre de 1000 Ω. Que constatez-vous ?
.
Mettez en place dans le circuit de terre un ampèremètre, mesurez
la valeur du courant de défaut, justifiez le non-déclenchement du
différentiel.
.
Mesurez la tension qui apparaît entre le sol et carcasse (
multiplier par 18 ). Que se passera-t-il si une
personne touche la carcasse ?
.
3.26 Conclure sur l'importance de la résistance de prise de
terre et sur les limites de fonctionnement du différentiel
Réaliser le montage expérimental ci contre. Mettre sous tension
et simuler un défaut d’isolement entre le phase du récepteur et
l’enveloppe métallique de celui-ci.
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4 CONFORMITE DU DISPOSITIF. Le corps humain peut être soumis,
selon le local, sans danger d'électrocution, à une tension maximum
qui décroît en fonction du temps. Les tableaux U = f ( t ) sont
donnés sur la dernière feuille du TP Ces tableaux permettent de
déterminer le temps de coupure1 du dispositif de protection. 4.1
Câblez une situation de choc indirect en utilisant la terre de 40
ohms et le DDR.
4.2 Demandez au professeur d'installer un oscilloscope à mémoire
( Métrix 7530 ) de manière à visualiser le temps de coupure du
dispositif de protection et la tension de contact. 4.3 Effectuez un
essai.
4.4 En utilisant les tableaux, relevez le temps maximum de
coupure maximum pour :
• Un local sec .
• Un local mouillé .
4.5 Concluez, en vous aidant des relevés2, sur la conformité du
disjoncteur différentiel dans les contextes d'utilisation suivant
:
• Locaux secs.
• Locaux mouillés.
5 S'IL VOUS RESTE DU TEMPS : Effectuez l'impression ou le
traçage de votre relevé. 1 Temps qui s'écoule entre l'apparition du
défaut et la coupure du circuit 2 Ne pas oublier de multiplier la
tension par 18
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Durée maximale de maintien de la tension de contact
( 41 GA et 48 GE de la NF C15-100 ).
DUREE MAXIMALE DE MAINTIEN EN S Tension de contact en V COURANT
ALTERNATIF 50 HZ COURANT CONTINU
LOCAUX OU EMPLACEMENTS SECS OU HUMIDES : UL