La protection des transformateurs D-LH

La protection des transformateurs
D-LH
FICHE CONTRAT
NOM - PRENOM
SAVOIR (S)
S1
OBJECTIFS
Protéger le primaire et le secondaire d’un
transformateur pour circuit de commande
ON DONNE
Documents ci-joint
CLASSE
DATE
1 Bac Thermique
CAPACITE (S)
C102 : Rédiger
C201 : Recenser les informations
C301 : Interpréter et décoder les
documents
C304 : Dimensionner les protections
ON DEMANDE
SEQUENCE
TEMPS
3 à 4h
MODE DE TRAVAIL
Individuel
PRE - REQUIS
Le transformateur
ON EXIGE
EVALUATION
1 - Prendre connaissance des
méthode de protection
Lecture attentive des
documents, poser des questions
si nécessaire
2 – Indiquer les
caractéristiques du
transformateur donné
Caractéristiques exactes
/2
3 – Calculer les protections
primaires du transformateur
pour 230v
Calculs exacts, références
exactes
/5
4 – Calculer les protections
primaires du transformateur
pour 400v
Calculs exacts, références
exactes
/5
5 – Calculer les protections
secondaires du transformateur
pour 24v
Calculs exacts, références
exactes
/4
6 – Calculer les protections
secondaires du transformateur
pour 48v
Calculs exacts, références
exactes
/4
/ 20
REMARQUES :
Performance atteinte :
 oui
 non
1
La protection des transformateurs
A – Méthodes
D-LH
(extraits de documents Legrand)
Protection des transformateurs
Conformément aux normes IEC/EN 61558, les transformateurs doivent être protégés contre les surcharges et les courtscircuits pouvant survenir dans le cadre d’une utilisation normale. Les normes n’imposent ni l’emplacement ni la nature du
dispositif de protection : c’est le constructeur qui choisit la position la mieux adaptée, soit au primaire soit au secondaire ;
Legrand a choisi la protection au secondaire. Le calibre, le type et l’emplacement du dispositif de protection figurent sur la
face avant de ses appareils.
Ligne d’alimentation (primaire du transformateur)
Le transformateur est un appareil qui ne peut, à lui seul, générer des sur charges. Sa ligne d’alimentation ne nécessite
donc qu’une protection contre les courts-circuits. Par ailleurs, à la mise sous tension d’un transformateur, il se produit un
courant d’appel très important (de l’ordre de 25 ln) pendant 10 ms environ. La protection de la ligne doit tenir compte de
ces 2 facteurs. Legrand propose 3 possibilités : • cartouches aM,
S
• disjoncteurs type D (magnétique réglé à 15 ln moyen),
I
1=
• disjoncteurs type C (magnétique réglé à 6 ln moyen).
U1
(
Ces valeurs sont données à titre indicatif pour des transformateurs ayant
des courants d’appel d’environ 25 ln.
Exemple: transformateur de commande 630 VA - 230/24 V réf. 423 08
l primaire 2,74 A
I appel mise sous tension 68,5 A (25 x 2,74 A)
La protection contre les courts-circuits peut se réaliser : par cartouche aM 6 A, par disjoncteur type D 6 A, par disjoncteur
type C 13 A.
( 68,5 / 6 = 11,41 A  13A courbe C) et ( 68,5 / 15 = 4,56 A  6A courbe D)
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La protection des transformateurs
D-LH
Courbe de fusion des cartouches aM
NB : un court-circuit doit être éliminé avant 5s
0,5s
70A
La lecture des courbes de fusion justifie le choix d’une cartouche 6A aM
3
La protection des transformateurs
D-LH
Ligne d’utilisation (secondaire du transformateur)
Cette ligne doit être protégée contre les surcharges (vérifier que le calibre de la protection choisie est ≤ au courant
secondaire du transformateur), et les courts-circuits (vérifier qu’un court-circuit au point le plus éloigné de la ligne
assurera le déclenchement du dispositif de protection en moins de 5 secondes (NF C 15-100, paragraphe 434)).
Legrand propose 2 possibilités : cartouches gG ,disjoncteur type C (magnétique réglé à 6 ln moyen).
Dans le cas où le transformateur n’alimenterait qu’une seule ligne d’utilisation, et sous réserve que les calculs aient
montré une parfaite compatibilité, la protection du transformateur (si elle est effectuée au secondaire) et la protection de
la ligne peuvent être confondues. Un seul dispositif de protection assure ainsi les deux fonctions
(voir tableau des dispositifs de protection des transformateurs). Dans le cas où le transformateur alimente plusieurs lignes
d’utilisation, les calculs de surcharges et de courts-circuits doivent être réalisés individuellement pour chaque ligne.
I2 =
I2 =
S
U2
630
= 26,25 A
24
La valeur normalisée du calibre de la protection la plus près est 25A
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La protection des transformateurs
D-LH
Courbe de fusion des cartouches gG
NB : un court-circuit doit être éliminé avant 5s
1s
100A
Une cartouche 25A gG traversée par une surintensité de 100A (4 x IN) fondra au bout de 1s
5
La protection des transformateurs
D-LH
B - Evaluation
A l’atelier on dispose d’un transformateur Legrand de référence : 424 03, calculer ou rechercher les différents moyens de protections
Disjoncteurs
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La protection des transformateurs
1°)
D-LH
Indiquer les caractéristiques du transformateur :
- Tensions primaires :
- Tensions secondaires :
- Puissance permanente:
- Puissance instantanée :
- Indiquer la signification des symboles associés :
en 24v :
en 48v :
2°) Calculs pour une tension de primaire230v :
- Intensité au primaire :
- Calculer la pointe d’intensité à la mise sous tension :
- Calculer le calibre mini du disjoncteur type « C » , donner sa référence :
- Choisir avec la courbe de fusion le calibre de la cartouche aM (0,1s > temps de fusion < 5s),
justifier (temps de fusion), donner sa référence:
3°) Calculs pour une tension primaire de 400v :
- Intensité au primaire :
- Calculer la pointe d’intensité à la mise sous tension :
- Calculer le calibre mini du disjoncteur type « D » donner sa référence :
- Choisir avec la courbe de fusion le calibre de la cartouche aM (0,1s > temps de fusion < 5s),
justifier (temps de fusion), donner sa référence :
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La protection des transformateurs
D-LH
4°) Calculs pour une tension secondaire de 24v :
- Intensité au secondaire :
– Calibre et référence de la cartouche gG :
– Calibre et référence du disjoncteur uni + N courbe « C » :
5°) Calculs pour une tension secondaire de 48v :
- Intensité au secondaire :
– Calibre et référence de la cartouche gG :
– Calibre et référence du disjoncteur uni + N courbe « C » :
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La protection des transformateurs
D-LH
Correction :
1°) Indiquer les caractéristiques du transformateur :
- Tensions primaires : 230 / 400 V
- Tensions secondaires : 24 / 48 V
- Puissance permanente: 100 VA
- Puissance instantanée : 178 VA
- Indiquer la signification des symboles associés :
en 24v : Transformateur de commande et de sécurité < 50 V (à vide)
en 48v : Transformateur de commande et de séparation
2°) Calculs pour une tension de primaire230v :
- Intensité au primaire : 100 / 230 = 0,43 A
- Calculer la pointe d’intensité à la mise sous tension : 0,43 x 25 = 10,87 A
- Calculer le calibre mini du disjoncteur type « C » , donner sa référence : 10,87 / 6 = 1,81 A  2A - 06 389
- Choisir avec la courbe de fusion le calibre de la cartouche aM (0,1s > temps de fusion < 5s),
justifier (temps de fusion), donner sa référence: 2A aM - 130 02 , pour 11A fusion en ≈ 0,3s
3°) Calculs pour une tension primaire de 400v :
- Intensité au primaire : 100 / 400 = 0,25 A
- Calculer la pointe d’intensité à la mise sous tension : 0,25 x 25 = 6,25 A
- Calculer le calibre mini du disjoncteur type « D » donner sa référence : 6,25 / 15 = 0,41 A  1A – 066 25
- Choisir avec la courbe de fusion le calibre de la cartouche aM (0,1s > temps de fusion < 5s),
justifier (temps de fusion), donner sa référence : 1A aM - 130 01 , pour 7A fusion en ≈ 1s
4°) Calculs pour une tension secondaire de 24v :
- Intensité au secondaire : 100 / 24 = 4,17 A
– Calibre et référence de la cartouche gG : 4A – 133 04
– Calibre et référence du disjoncteur uni + N courbe « C » : 4A – 063 91
5°) Calculs pour une tension secondaire de 48v :
- Intensité au secondaire : 100 / 48 = 2,08 A
– Calibre et référence de la cartouche gG : 2A – 133 02
– Calibre et référence du disjoncteur uni + N courbe « C » : 2A – 063 89
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