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Alimentation Isolée

 

Ce système permet de commander des prises de courant par l'intermédiaire de boutons poussoirs. La protection et l'isolation des appareils alimentés par ces prises de courant sont poussés à l'extrême.


Présentation :

Dans ma chambre, je voulais piloter les prises de courant par de simples boutons poussoirs et surtout éviter des tas de fils et de multiprises... J'ai donc décidé de réaliser un dispositif de protection, de commande et de signalisation pour chacune des prises de courant dont le ou les récepteur(s) avait(ent) besoin d'être protégé(s) comme l'ordinateur par exemple.

 

Chaque système est constitué de deux boitiers, un pour la partie commande et l'autre pour la partie opérative tout deux reliés par des fils électriques placés dans des réglettes en plastiques fixées au mur. 

  • Au niveau de la partie commande, on trouve respectivement un disjoncteur de sécurité servant de protection, un double bouton poussoir et un voyant de fonctionnement.

  • La partie opérative quand à elle, est composée du contacteur alimenté par la partie commande et des prises de courant correspondantes.


Fonctionnement d'un contacteur :

Je vais commencer par expliquer le fonctionnement d'un contacteur (ou d'un relais) : Il est composé essentiellement de deux parties : la bobine électrique, semblable à celle d'un transformateur, ainsi que les différents contacts mobiles situés sur le dessus du contacteur. Lorque la bobine est alimentée un champ électromagnétique se créé, il y a attirance des parties métalliques, et les différents contacts mobiles viennent se plaquer simultanément contre les connections à visser. Lorsque la bobine n'est plus alimentée, c'est un ressort permet d'éloigner les contacts des connexions. On peut assimiler la bobine à un aimant fonctionnant lorsqu'on l'alimente. On note deux genres de contacts : les "normalement ouverts" souvent repérés par NO qui se ferment et laissent passer l'électricité lorsque la bobine est alimentée, et ceux "normalement fermés", généralement repérés par NC (normalement clos) qui eux vont s'ouvrir lors de l'alimentation de la bobine et ainsi stopper la circulation de l'électricité. Lorsque l'on souhaite alimenter des récepteurs, une lampe, un moteur... on utilise un contact de type NO qui laissera passer l'électricité lors de l'alimentation du contacteur ; par contre, on peut utiliser un contact de type NC lorque l'on veut, par exemple, éteindre un voyant lorsqu'un moteur se met en fonctionnement...

On utilise un contacteur, par exemple, lorsque l'on souhaite alimenter un récepteur (un moteur) en triphasé ; le contacteur permet alors d'enclencher les trois phases alimentant le récepteur simultanément. On pourrait assimiler le contacteur à un certain nombre d'interrupteurs s'ouvrant ou se fermant simultanément. Tous les contacts sont donc "manipulables" par un simple bouton poussoir qui alimente la bobine du contacteur. Ainsi on peut commander un moteur triphasé 3 x 230 V ou n'importe quel autre récepteur à l'aide d'un circuit commande en 24 V qui est la tension d'alimentation de la bobine ; on a donc une sécurité maximum, puisque l'on agit sur des composants utilisant le 24 V qui, eux, vont commander indirectement des récepteurs fonctionnant avec une tension bien plus supérieure.


Avantage de ce système :

Le fait d'utiliser les contacts d'un contacteur permet d'isoler au maximum le circuit d'alimentation des prises de courant. On a donc deux circuits entièrement distincts, le circuit de commande et le circuit d'alimentation des prises de courant, tous deux protégés par le même disjoncteur. En fait, dans mon cas, j'ai choisi d'utiliser deux contacts de types NO (normalement ouvert), un contact pour la phase et le second pour le neutre alimentant les prises de courant. Ainsi, lorsque la bobine du contacteur n'est pas alimentée, les deux contacts (phase et neutre) des prises de courant sont totalement privés du reseau électrique.

Deplus, si les bobines des contacteurs sont alimentées et qu'une panne de courant surgit, alors celles-ci sont désalimentées et le champ électromagnétique qui attire les contacts est arrété. Les contacts se retrouvent donc en position relachés et une fois le courant rétablis, il faudra obligatoirement réappuyer sur le bouton poussoir de mise en marche pour que les bobines soient de nouveau alimentées et qu'il y ait auto-maintient.


Conception et réalisation :

Avant de câbler les différents éléments, j'ai commencé par dessiner les plans de l'installation complète en numérorant les bornes des composants. Dans mon cas, j'ai voulu appliquer ce dispositif à trois prises de courant, donc j'ai réalisé trois fois le même système. Pour la suite, les explications porteront sur un seul montage, les deux autres ayant été réalisés éxactement de la même façon.

Le système est très simple, lorsque le disjoncteur est en position fermée, et que l'on appuie sur le bouton poussoir de mise en marche, le contacteur s'enclenche et les prises de courant correspondantes sont alimentées et un voyant indique que le contacteur et les prises de courant sont alimentés. Utiliser un bouton poussoir pour alimenter le contacteur nécessite une modification sur le circuit électrique de façon à ce que la bobine du contacteur reste alimentée une fois le bouton poussoir relaché. On utilise donc un système appelé auto-maintient du bouton de marche par un contact du contacteur. Pour l'arrêt du contacteur, on utilise le bouton poussoir d'arrêt. Deplus, les boutons poussoirs de marche et d'arrêt sont câblés en mode "arrêt prioritaire", cela signifiant que si les deux boutons  poussoirs sont enclenchés simultanément, alors le système reste éteind ou sarrête. (Il existe aussi le câblage en mode "marche prioritaire" mais il reste beaucoup moins utilisé).

A droite, la partie commande des deux prises de courant commandées chacune par contacteur, représentés sur la photographie au dessus. Pour cette double partie commande, j'ai décidé d'utiliser un coffret "Legrand" fixé au mur, dans lequel sont assemblés les six différents composants modulaires sur un rail. On trouve donc en premier module, un disjoncteur de 10A servant d'interrupteur général mais surtout de protection jusqu'au contacteur et prises de courant associées, un module de mise en marche et d'arrêt par deux boutons poussoirs, puis, pour finir, un troisième module de signalisation, indiquant par un simple voyant, le fonctionnement du contacteur et donc l'alimentation des prises de courant.

Pour la partie opérative, j'ai utilisé une boite de dérivation, achetée dans un magasin de matériel électrique, que j'ai amélioré. J'ai commencé par fixer le contacteur sur le couvercle de la boite puis j'y ai percé de petits trous afin d'y passer les fils d'alimentation de la bobine et des différents contacts. Ensuite j'ai découpé un rectangle, toujours dans le couvercle, pour y placer les prises de courant.

Pour finir, j'ai cablé le tout à l'aide de mes shémas en prenant soin de passer les fils dans les réglèttes en plastiques.



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