Électrotechnique
Bac TechnologiquesBac ProfessionnelsBTS ÉlectrotechniqueDUT Génie électriqueÉcoles d'IngénieursAfin de répondre au mieux aux exigences et aux besoins des techniciens de l'industrie et des futurs techniciens en formation en Génie électrique (BTS, DUT, Ecoles [...]
[lire le résumé du livre]
Auteur : R. BOURGEOIS , D.COGNIEL
Editeur : Casteilla
Collection : Mémotech
Date parution : 03/2013 (8ème édition)CB Google/Apple Pay, Chèque, Virement
Quel est le sujet du livre "Électrotechnique"
- Bac Technologiques
- Bac Professionnels
- BTS Électrotechnique
- DUT Génie électrique
- Écoles d'Ingénieurs
Afin de répondre au mieux aux exigences et aux besoins des techniciens de l'industrie et des futurs techniciens en formation en Génie électrique (BTS, DUT, Ecoles d'Ingénieurs), nous nous sommes efforcés de compléter certains chapitres et d'en développer d'autres tels que :
- la foudre : ses conséquences et sa protection,
- les habilitations : les formations, les différentes procédures et les principaux acteurs,
- la sécurité du personnel
- la gestion de l'énergie,
- les vérins électriques,
- les réseaux de terrain (VDI),
- les énergies renouvelables.
Nous avons également procédé aux mises à jour de certains chapitres suivant les nouvelles normes en vigueur:
- les symboles,
- l'éclairage et les installations domestiques (règles, appareillage modulaire...),
- la sécurité dans les bâtiments,
- les équipements et les installations
- BT en milieu industriel,
- les machines tournantes.
- les variateurs.
Le MEMOTECH Électrotechnique n'est pas un livre de technologie, c'est un auxiliaire précieux destiné aux étudiants et aux techniciens de l'industrie qui permet d'obtenir en temps réel tous les renseignements nécessaires à leurs projets.
La nouvelle édition de ce manuel de référence est actualisée en fonction des nouvelles normes.
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Sommaire et contenu du livre "Électrotechnique"
TABLE DES MATIÈRESCHAPITRES
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
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