Électrotechnique

Sommaire et contenu du livre "Électrotechnique"

TABLE DES MATIÈRES
CHAPITRES
PAGES
LOIS GÉNÉRALES D'ÉLECTROTECHNIQUE .
7

1.
2.
SYMBOLES ET CONVENTIONS
2.1. Les symboles électriques. . . . . . . . . . . . . . . ........•................••.......

11

2.2. Les symboles pneumatiques et hydrauliques .
31

2.3. Les opérateurs logiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . .......••................•.......

36

PRÉVENTION DES ACCIDENTS ÉLECTRIQUES
3.
3.1. Accidents d'origine électrique: nature et importance .
37

3.2. Mesures pratiques de protection . . . .........................•..................

42

3.3.Sécuritédupersonnel... ................•.. . .

47

SCHÉMAS DES LIAISONS À LA TERRE
4.
4.1. Étude des schémasdes liaisons à la terre et les risques encourus. . . . . . . .
77

4.2. Défauts d'isolement et protection des personnes. . . . . . . . .. . . . . . . . . .
78
4.3.lncidence des SLT sur la protection des personnes et des biens. Continuité de service .

84
4.4.Exemplesd'application................. ................. . .

94
4.5.Choix d'un schéma des liaisons à la terre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....•................

100

5.
CLASSIFICATION DES LOCAUX À PARTIR DES INFLUENCES EXTERNES
INDICES DE PROTECTION
5.1.Définitiondesinfluencesexternes ..... ......... ......... . .

103

5.2. Définition des indices de protection. . . . . . .
104

5.3. Classification des locaux selon les influences externes -indice de protection minimum ..
105

LES CONDUCTEURS -LES CÂBLES -LES CANALISATIONS ÉLECTRIQUES
6.
6.1. Détermination des sections des conducteurs. . .
109

6.2. Câbles et conducteurs .
141

6.3.Conduits .....................................••.. ................ ........•

143

6.4. Goulottes......................•..................................•..............

149

6.5. Chemins de câbles. . .
150

6.6. Canalisations enterrées ............................................••..•.•.........

152

6.7. Canalisations préfabriquées '' .
153

6.8. Exemple de choix d'une canalisation électrique.......................................••.

155

L:ÉCLAIRAGE
7.
7.1. Démarche de détermination d'un avant'projet d'éclairage .
157

7.2. Renseignements nécessaires à l'établissement d'un avant-projet d'éclairage .
158

7.3. Les techniques et les matériels d'éclairage .
166

7.4. Avant-projet d'éclairage ..............................•..••.........................

174

LE CHAUFFAGE DOMESTIQUE ÉLECTRIQUE
8.
8.1. Démarche simplifiée de détermination d'un avant-projet de chauffage électrique intégré ..
179

8.2. Informations sur les éléments chauffants utilisés en chauffage électrique intégré haute isolation .
180

8.3. Les câbles électriques chauffants. . . . .
182

8.4. Éléments permettant de vérifier les calculs d'un avant-project de chauffage .
191

8.5.Définitiondes climats............... . .

193

8.6. Caractéristiques des matériaux isolants thermiques .
196

8.7. Aération générale (réglementation) ......................................•............

198

8.8. Schémas et repérage des circuits permettant d'effectuer les raccordements .
200

8.9. La régulation en chauffage électrique intégré haute isolation. . .
203

8.10. Éléments chauffants utilisés en CEIH (Procédés de chauffage) .
204

8.11.Lespompes àchaleur............. ................... . .

205

8.12. Exemple d'étude thermique (pavillon) ..........................................•••...

206

8.13.Abaquedeconsommations annuelles............ ............... .. . .

209
: 8.14. Lexique. . ........................••.............•....................•.

210

8.15. Production du froid en climatisation. . . . .
211

ÉQUIPEMENTS ET INSTALLATIONS BT EN MILIEU DOMESTIQUE ET TERTIAIRE
9.
9.1. La distribution publique BT .
215

9.2. Règles d'installations électriques .
216

9.3. Règles générales de pose des matériels ......•••..............................•.....

223

9.4.Canalisationssousconduitsencastrés.................... . .

226

9.5. Canalisations sous conduits apparents .
229

9.6. Schémas de principe d'une installation en fonction de la superficie du logement .
232

9.7. Les conducteurs de protection (PE) .
245

9.8.Leconducteur neutre.............. .................... . .

248

9.9. La protection électrique ....................••..............•......................

248

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRES
10.
11.
12.
9.10. Équipement électrique d'une salle d'eau ' .
9.11. Protection des installations électriques contre la foudre .
9.12. Gestion de l'énergie électrique en milieu domestique. . . .. . . SÉCURITÉ DANS LES BÂTIMENTS
10.1. De la conception à lamaintenance ..................... . .

10.2. Spécificités d'un établissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .......•.•.........

10.3. Éclairage de sécurité . . . . . . . . .....................••...........................

10.4.Sécuritéincendie ............ . .

10.5.Dispositifsde coupure.......................... . o

o. ••••••••
10.6. Alarmes techniques. La surveillance technique d'un bâtiment. . . . •• o
o •••••
10.7.Lesmotsclefsdela sécurité............... .............. o. o

. o. •••••••
10.8. Normes relatives aux installations de sécurité. . . .
10.9.Sécuritéintrusion ...................... ................. . .

10.10.Détection,commandeettransmission................... . .

10.11. Alimentations secourues -Filtres et conditionneur de réseau .
10.12. Alimentations secourues -Guide de choix .
10.13.Alimentationsansinterruption(AS!).........•............... . . LES MOTEURS ÉLECTRIQUES INDUSTRIELS
11.1. Nouvelles norme et directive européenne .
11.1.1. Que dit la norme? . . . . .........••.......................

11.1.2. Rendementsuivantlelabel ...... .... ............ . ..

11.1.3. Mesure du rendement . . . . . . . . . • . . . . . ....•....•..
11.1.4. Leplaquagedesmoteurs........ ................ .......•••..•

11.1.5. La classe IE4 est à l'étude. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............••

11.1.6. Tableau des valeurs de rendement assigné. . . . . . . . .
11.2.Lesmoteursasychrones......................... . .

11.2.1. Démarche de détermination d'un moteur asynchrone ......•.•...................

11.2.2. Machineentraînée .................... . .

11.2.3. Environnement.. . ............................••.....................•

11.2.4. Caractéristiques électriques ............................................•••.

11.2.5. Détermination de la puissance nominale des moteurs ....••••...................

11.2.6. Conditions de démarrage. . .
11.2.7. Choix du démarreur. . . . . . . . .
11.2.8. Démarrage et freinage des moteurs asynchrones. . . . . . ........••...

11.2.9. Détermination des temps de démarrage. . . . . . . . . . . . . .
11.2.10. Modes de refroidissement. . . . . . . . . . . . . . .
11.2.11. Protection thermique des moteurs asynchrones . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.2.12. Fonctionnementenserviceintermittent......................... . .

11.2.13. Choix des moteurs .
11.2.14. Exemple de choix de moteurs asynchrones ..............•................••..

11.3.Lesgénératrices asynchrones... ............... . .

11.3.1. Utilisation des génératrices asynchrones . .
11.3.2. Leséoliennes .................. ........•..•...

11.3.3. Caractéristiques de fonctionnement des génératrices asynchrones .
11.3.4. Couplage des génératrices asynchrones à unréseaupuissant ..... . .
11.3.5. Génératrices asynchrones sur un réseau isolé. . . . . . . .........•...

11.4. Les moteurs à courantcontinu. ................ . .

11.4.1. Démarche de détermination d'un moteur à courant continu. . .
11.4.2. Adaptations possibles sur un moteur à courantcontinu ..... . .
11.4.3. Alimentations électriques . ........••..................

11 .4.4. Facteur de forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..........•••...................

11.4.5. Surcharges admissibles ...............•...................................

11.4.6. Fréquencederotation .............••... ........•••••

11.4.7. Correction suivant le type de service S . . . . . . . . . . . . . . . . . .........•..

11.4.8. Correction suivant le mode de refroidissement. . . . . .
11.4.9. Repérage des circuits internes d'un moteur à courant continu .
11.4.10. Caractéristiques des moteurs à courant continu. . . . .............•..

11.4.11. Abaque de sélection des moteurs à courant continu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11.4.12. Protection des moteurs à courantcontinu. ....................... . .

11.4.13. Exemples de choix d'un moteur à courantcontinu ................ . .

11.5. Moteurs synchrones à aimants permanents ou moteur sans balais (Brushless) .
11.5.1. Lesservomoteurs................. .............. . .

11.5.2. Moteurs synchrones à aimants permanents (DYNÉO) ........ . .

11.6. Les codeurs (capteurs de position) .............................••...................

11.6.1. Différents types de codeurs. . . ...................••.............•.....

11.6.2. Les capteurs à effetHall... . .
11.6.3. Les codeurs absolus . . . . . . . . . . . . . ......•......
11.6.4. Les codeurs incrémentaux . . . .......•...............••.................

11.6.5. Les codeurs sinus/cosinus.. ..........•......... . .

11.6.6. LescodeursSLM. ............ . .

11.6.7. Lesrésolveurs ................ . .

11.7.Maintenancedesmachinesélectriques...... ................. . .

11.7.1. Maintenance des machines à courant alternatif .
11.7.2. Maintenance des moteurs à courant continu .
LES CONVERTISSEURS STATIQUES
12.1. Identification du convertisseur dans les équipements d'automatismes. . ••.................

12.2. ÉLéments à prendre en compte pour choisir un convertisseur statique ... o
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395
395

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRES
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
PAGES
12.3. Guide de choix des convertisseurs statiques. . . . . . . 402

12.4. Choix et schéma de branchement des convertisseurs statiques .. 404

LES MICROMOTEURS
13.1. Guide de choix des micromoteurs .....•...............................•............. 409

13.2. Guide de choix du réducteur .......................................•... 410

13.3. Détermination des micromoteurs ......•............................................. 410

13.3.1. Moteur PAS À PAS . 410

13.3.2. Moteur à courant continu. . ..............•................•..... 413

13.3.3. Moteur asynchrone............................•............................ 414

13.3.4.Moteursynchrone.. ............ . . 415

LES VÉRINS PNEUMATIQUES ET LES VÉRINS ÉLECTRIQUES
14.1. Structure générale d'une installation . . . . . . . . . . . . . 417

14.2. Détermination d'un vérin pneumatique . 419

14.3. Les distributeurs et les électrovannes .. . . ..................•... 428

14.4.Guidedechoixd'un détecteur................................... . . 435

14.5. Exemple montrant l'exploitation des éléments à prendre en compte pour vérifier
le comportement des composants pneumatiques . 437

14.6. Schémas et repérages des circuits permettant d'effectuer les raccordements . 439

14.7.Lesvérinsélectriques..................... . . 441

EXPLOITATION DE L:ÉNERGIE HYDRAULIQUE
15.1. Informations sur les composants hydrauliques..............•.................••........ 443

15.2. Les vérins hydrauliques (type HYCUM) . 446

15.3. Les vérins hydrauliques (type C 80 H) . 448

DISTRIBUTION DE L:ÉNERGIE ÉLECTRIQUE -LES RÉSEAUX ET LES POSTES HT/BT
16.1. Principales architectures de la distribution BT . 449

16.2. La continuité de l'énergie électrique . 45()
16.3. Évaluation et justification de la puissance d'une installation BT .... 451

16.4. Exemple d'estimation de la puissance installée et de la puissance d'utilisation
d'un atelier de fabrications mécaniques .........................................•..... 452

16.5. Réseau de distribution de deuxième catégorie. . . . . . . 453

16.6. Démarche de détermination des caractéristiques d'un poste de livraison . 454

16.7. Poste de livraison à comptageBT ....... . . 455

16.8. Choix de la cellule de protection du transformateur . 456

16.9. Poste de livraison à comptage HT .............................•.•................... 457

16.10. Les postes HTIBT ...... .... ....... ...... ....... ..... ......... 458

LES TRANSFORMATEURS
17.1. Éléments à prendre en compte pour choisir un transformateur d'abonné . 463

17.2. Guide de choix d'un transformateur HT/BT . 468

17.3. Couplage des transformateurs. . . . . .. . . .............•••...................•••. 470

17.4. Installation des transformateurs HT/BT (sécurité) . . . . . . . . .. . . 471

17.5. Installation des transformateurs HT/BT (bruits) . . . . . . . . . . . . . . . • • . . . ........••...... 472

17.6. Protection des transformateurs HT/BT . . . . 472

17.7.Questionssurlestransformateurs BT ................... . . 473

17.8. Détermination approchée de la puissance d'un transformateur d'équipement BT . 475

17.9. Chute de tension d'un transformateur BT. . . . . . 477

17.10. Guide de choix d'un transformateur BT ....................•......................... 478

17.11. Remarques relatives au branchement des machines-outils. . . . . . . . . . . . 480

LES COFFRETS -LES ARMOIRES ET LES PUPITRES
18.1. Démarche de détermination d'un coffret, d'une armoire ou d'un pupitre ................•••... 481

18.2. Guide de choix d'une enveloppe de protection. . . . . . . . . . . 482

18.3. Surfaces d'encombrement S. et hauteur d'encombrement H•. ......................... 484

18.4. Propriétés des enveloppes ...............................•...............•••.. 484

18.5. Choix de la climatisation pour les enveloppes . 486

18.6. Exemple ..............................................................•.. 488

LES RÉSEAUX DE TERRAIN. VOIX -DONNÉES -IMAGES (VDI)
19.1. Communication et protocole ..............................••........................ 489

19.2.Lesréseauxinformatiques..... ....... ..•.. . . 490

19.3.Lesarchitecturesd'automatismes .............................. . . 492

19.4. Les bus et les réseaux de terrain en automatisme industriel .......................••...... 493
, 19.5. Les liaisons asynchrones . 499

19.6. VOIX -DONNÉES -IMAGES (VDI) .........••..............•..............•........ 501

19.7. Lexique de la VDI . . . . . . . .......................................••....... 504

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRES
PAGES
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
Annexes
ÉQUIPEMENTS ET INSTALLATIONS BT EN MILIEU INDUSTRIEL
20.1. Règles générales . . . . . . . . . . ...........••......... 505

20.2. Les sectionneurs à fusibles . . . . . . . . . . . . . . . . . ......•............ 511

20.3. Les porte-fusibles. . . .........•..............•.................•.•.......... 512

20.4. Les fusibles. . . . . . . . . . . ....................•.......... 512

20.5. Les contacteurs. . . . . 523

20.6. La protection contre les courts-circuits et les surcharges ......•.............• _ . 533

20.7. Le relais de protection thermique. . . . .................••...................... 534

20.8. Le relais de protection magnétique .. . . . . . . . . . . . 535

20.9. Le relais de protection multifonction .....•.................................•.........• 536

20.10. Les appareils intégrés. . . . . . . . 538

20.11 . Démarreur-Contrôleur. . . 539

20.12.Les disjoncteurs.... ...........••................... . . 540

20.13.Laprotectiondifférentielle............•••. . . 548

20.14.Lesinterrupteurs............. ............ . . 550

20.15. Les détecteurs . . . . . .............................•...................•..... 552

20.16. Les auxiliaires de commande et de signalisation ..............•........................ 560

20.17.Lescontacteursauxiliaires................................. . . 561

20.18. Les automates programmables industriels (API) ...............•••................•.... 563

20.19. Les modules de sécurité. . . . . . 567

20.20.Sélectivitéetcoordination................. .•.. ...... ... . . 570
LA GESTION DE L.:ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

21.1.Lesénergiesrenouvelables ..... ............................. . . 573

21.2.Latarification........ . . 599

21.2.1. Le contrat. . . . . . ..................................................•.. 599

21.2.2. Guide de choix d'un mode de tarification. . . . . . . . . . . . . . . 599

21.2.3. Informations sur les données tarifaires EDF en fonction des contrats _ . 600

21.2.4. Éléments permettant la vérification du choix d'une version tarifaire EDF . 601

21.3. La compensation de l'énergie réactive. . . . . . . . . . . . 608

21.4. Guide de choix d'une installation des condensateurs ............•.................. 612

LES COMMANDES DE SYSTÈMES
.22.1.Structuration dessystèmesautomatisés..........................•. ........•• 613
,22.2.Le GRAFCET..............................•.................... ........•. 614

22.2.1.ÉlémentsduGrafcet... ................ . . 614

22.2.2.Structureusuelle .......... . . 616

22.2.3. Exemples de chronogrammes associés aux actions .............•................. 620

22.2.4. Exemple: doseur malaxeur automatique. . . 620

22.3. Le Gemma . 622

22.4. La méthode SADT . . . . . . . . . . . . . . . .........•.................... 625
ÉLECTRONIQUE DE COMMANDE

23.1. Les circuits intégrés logiques (C.I.L)..................................•.......... 627

23.2. Table des circuits intégrés logiques par fonction ........................•............... 630

23.3. Composants passifs . 631

23.4. Semi-conducteurs ...............................................................• 633

23.5. Brochages des composants . 635

23.6 Exemples de montages . 636
ÉLECTRONIQUE DE PUISSANCE

24.1. Éléments à prendre en compte pour choisir et protéger les composants électroniques de puissance 637

24.2.Choix desdiodes .......... ......... . . 641

24.3. Choix des thyristors . . . . . . . . . 643

24.4. Choix des triacs . . . . . . . . . . . . . . . . . ..•................... 647

24.5. Les thyristors G.T.O (Gate Turn off Thyristol) . .............•............•...•........... 649

24.6. Choix des transistors . . . . . . . .....•...............••.............. 650

24.7. Choix des fusibles en électronique de puissance . 652

24.8. Choix des dissipateurs. . . . . . . . . . . .......••............•........ 656

24.9. Exemples d'application. . . . . . ........•... 660
MESURE ÉLECTRIQUE INDUSTRIELLE

25.1. Multimétrie . . . . . . . . . . . . . ...................••................••.......... 665

25.2. Sécurité électrique et mesures associées. . . . . . 670

25.3. Sécurité des appareils de mesurage . 679
NORMES ET TEXTES RÉGLEMENTAIRES

26.1. Décrets, circulaires, arrêtés, brochures relatifs à la sécurité . 685

26.2. Normes d'électricité NFC . . . . . . . . . ...................•..... 690

26.3. Organismes agréés. . . . ................•.................•......... 691
-Symboles des grandeurs et des unités de mesure . 692
-Caractéristiques des matériaux .............................................•.......... 696
-Lexique anglais-français ..................................••................•... 697

-Liste des constructeurs et des organismes . 699
-Index alphabétique .......................••......................................... 703