CME 7 T BAC PROFESSIONNELLE

COMMENT L’ENERGIE ELECTRIQUE  EST-ELLE DISTRIBUEE A L’ENTREPRISE ?

1. TRANSPORT ET DISTRIBUTION DE L’ELECTRICITEL’électricité est facile à transporter et à utiliser ; c’est son principal intérêt. Mais elle ne peut pas être stockée ; c’est son principal inconvénient. On réalise des interconnexions entre les régions et vers les pays voisins pour mieux adapter la consommation à la production. Les tensions sont classées de la manière suivante :

Le rendement d’une chaîne électrique s’améliore lorsque le transport a lieu en haute tension, car les pertes dans la ligne haute tension sont réduites. La distribution chez l’usager s’effectue de la manière suivante

2. QUELLE EST LE RÔLE DU TRANSFORMATEUR   ?

1° C onstitution

symboles

B1 enroulement primaire B2 enroulement secondaire électricien physicienN1 spires N2 spires

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A1

V1G

A2

V2

K

Phase

Neutre

2° Etude à vide lorsqu'il n'y a pas de dipôle récepteur au secondaire, le transformateur est dit à vide.

Expérience : N1 = 2000 spires N2 = 1000 spires

U1 U2

\f(U1 ;U2

6 V 3 V12 V 6 V

3° Etude en charge lorsqu'il y a un dipôle récepteur au secondaire, le transformateur est dit en charge.

U1 U2 U1 /U2 I1 I2

I1 / I2

6 V 3 V 1,5 A 3 A12 V 6 V 1 A 2 A

3. COMMENT EST DISTRIBUE L’ENERGIE ELECTRIQUE1° Exemple de distribution domestique

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T Umax

A

V

W

LU

S P

Toutes les installations électriques, domestiques ou industrielles ne sont pas alimentées sous la même tension :

Les installations domestiques sont reliées à un réseau............…….

Les lignes ne comportent en général que ….. ..

Tous les appareils sont branchés en ………………………

Les installations industrielles sont reliées à un réseau........……....

les lignes ne comportent en général …..

2° Distribution monophasée (ERDF)

3° Représentation d'une tension sinusoïdale

4° Puissance consommée en alternatif monophasé

- Faire le montage - Mesurer : U , I et P- Calculer U I- Que constatez- vous ?

a) Puissance apparente

b) Puissance active ou réelle

c) facteur de puissance

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Une puissance se mesure à l'aide d'un ........................

Dans une installation monophasée, nous observons 2 alvéoles et une fiche.

Les 2 alvéoles sont ........………….. Bleu

……………….. Noir ou rouge

la fiche est ........………… jaune vert

La tension efficace aux bornes de ces deux alvéoles vaut :.....…...

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120° 120°

120°

= U1N + UN2 = V1 – V2

5° Distribution triphasée (ERDF)

a) Observations

b) Tensions simples et composées

3

2

1

N

c) Oscillogrammes des tensions

d) Etude des tensions simples

e) Etude des tensions composées

f) Relation entre tension simple et tension composée

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La tension entre chaque phase et le neutre est notée : V = ……..

Cette tension est appelée tension ......…………

La tension entre deux phases est notée : U = ………………

Cette tension est appelée tension ......…………

Dans une installation triphasée, nous observons 4 alvéoles et une fiche.

Les 4 alvéoles sont : ........……………..

la fiche est ..........

Le déphasage entre 2 tensions simples est = .............................

avec V1 = ………= ……….

Le déphasage entre 2 tensions composées est =……………….

avec U12 = ………= ………….

6° Montage étoile équilibré

I1 = I2 = I3 = I

V1 =V2 = V3 = V

7° Montage triangle équilibré

¾¾®\s\up8(\d\fo2( j12 = j23 = j31 = J 3

j23 I1 = I2 = I3 = I

2 ¾¾®\s\up8(\d\fo2( j31 U12 = U23 = U31 = U

j12

¾¾®\s\up8(\d\fo2( 1

Exercice 1 Voici la plaque d'un « transformateur d'isolement » Legrand : PR 0 – 230 Va) Sous quelle tension le primaire doit il être alimenté ?

100 VAb) Quelle tension le secondaire délivre t il ? 50 Hzc) Quel est son rapport de transformation ?Pourquoi est il appelé « transformateur d'isolement » ? SEC 0,5 Ad) Quelle sa puissance apparente ? Justifier la valeur 230Vdu fusible protégeant l'enroulement secondaire.Exercice 2Un transformateur abaisseur, alimentant une lampe « très basse tension » à partir du secteur monophasé 230 V - 50 Hz, possède les caractéristiques suivantes:• rapport de transformation : 0,052• nombre de spires de l'enroulement secondaire: 78• puissance apparente nominale: 105 VACalculer:a) le nombre de spires de l'enroulement primaire des transformateurs;b) la tension de fonctionnement de la lampe;c) l'intensité du courant dans le circuit électrique de la lampe et celle du courant dans le primaire du transformateur.Exercice 3Les voltmètres A et B indiquent respectivement 230 V et 12 V. Quel est le rapport de transformation ? Le secondaire comporte 200 spires; quel est le nombre de spires du primaire ?

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3 I3

2 I2 V3

V1

I1 V2

1

A BExercice 4Un transformateur comporte 1500 spires au primaire et 300 spires au secondaire. Sa tension d'alimentation est 230 V.

Calculez la tension disponible au secondaire.

On branche le secondaire aux bornes d'une résistance de 8,8 .

Calculez l'intensité du courant dans le secondaire, puis dans le primaire (on néglige les pertes).

Exercice 5Un transformateur branché sur le secteur (230 V) alimente un moteur monophasé, dont les caractéristiques sont

24 V; 8 W;Rend % 75; cos = 0,8.

1. Calculer la puissance absorbée par le moteur .2. Quelle est l'intensité du courant dans le secondaire ? dans le primaire ?3. Quelle est la puissance apparente du transformateur ?

Exercice 6Sur la plaque signalétique d'un moteur monophasé, on lit

220 V ; 1,5 kW = 70 %cos = 0,87

Calculez1. la puissance électrique absorbée par le moteur;2. sa puissance apparente;3. l'intensité du courant absorbé par le moteur

Exercice 71. Une tension simple d'un système triphasé de tensions a pour valeur efficace 127 V.La tension composée est (à 1 V près) : 220 V , 380 V , 73 V . Choisir la bonne réponse et justifier.

2. L’intensité efficace du courant, dans un fil de ligne alimentant un récepteur triphasé équilibré couplé en étoile,est 3 A.L’intensité efficace du courant qui traverse chaque dipôle du récepteur est (à 0, 1 A près) : 1,7 A ,3 A , 5,2 AChoisir la bonne réponse et justifier.

Exercice 8

On dispose de trois résistances chauffantes ayant des caractéristiques nominales identiques: 3 000 W - 220 Va. Dans le cas d'une distribution monophasée 220 V :- Quelle est l'intensité efficace du courant qui traverse chaque résistance chauffante (à 0,1 A près) ?- Déterminer alors la résistance électrique du dipôle à 0,1 près (on utilisera la loi d'Ohm U = RI).- Quel montage faut il réaliser pour que des résistances fonctionnent simultanément à pleine puissance ?Calculer alors l'intensité efficace dans un fil de la ligne du réseau (à 0,1 A près) ? Quelle est la puissance totale consommée? b. Dans le cas d'une distribution triphasée 127 V/ 220 V :- Quel couplage, étoile ou triangle, doit on réaliser pour que les résistances soient utilisées sous leur tensionnominale ?Quelle est alors la puissance consommée par ce récepteur triphasé ?Déterminer l'intensité efficace du courant dans un fil de ligne (à 1 A près).

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Quel avantage a t on à utiliser le réseau triphasé plutôt que le réseau monophasé ?

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