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Moteurs électriques
Instructions pour l'installation, l'utilisation et la maintenance
4.1.3 Protections du moteur électrique
Chaque installation électrique doit être protégée contre les dommages dus à des pannes ou à des fonctionnements
incorrects; les phénomènes qui doivent être considérés sont les suivants:
surintensités de courant dues à court-circuit;
courants de surcharge;
interruption ou diminution de la tension d'alimentation;
vitesse excessive des éléments des machines.
Pour la sécurité, on doit en outre prévoir des protections contre les contacts directs avec des parties sous tension et
indirects avec des parties normalement hors tension, mais qui pourraient le devenir suite à un problème d'isolation.
• Surintensités de courant dues à court-circuit. La protection peut être réalisée au moyen de: fusibles, relais à maximum
de courant ou relais thermiques. Les fusibles coupent directement le circuit, les relais à maximum de courant et les relais
thermiques commandent l'ouverture des circuits protégés en agissant sur les interrupteurs automatiques ou contacteurs.
Le dispositif de protection contre les surintensités de courant doit être installé en amont des conducteurs devant être
protégés. Les protections contre les surcharges et les court-circuits peuvent être réalisées au moyen de: disjoncteur
magnéto-thermique avec un pouvoir d'interruption suffisant à couper le courant de court-circuit, en mesure d'exercer à lui
seul la protection contre les surcharges ainsi que celle contre les court-circuits; ou bien au moyen d'un interrupteur en
mesure d'intervenir en cas de surcharges, mais n'ayant pas de pouvoir d'interruption suffisant pour les court-circuits, dans
ce cas la protection correspondante est confiée à des fusibles montés plus en amont, de type retardé (adaptés aux
moteurs) pour tenir compte des surintensités de courant de démarrage.
• Courants de surcharge. Il faut prévoir une protection contre les surcharges pour tous les moteurs, habituellement en
fonctionnement continu, avec une puissance supérieure à 0,5 kW; cette protection est néanmoins recommandée pour
tous les autres moteurs aussi. La protection est normalement obtenue au moyen de relais thermiques, montés sur tous les
conducteurs actifs, sauf le neutre; en cas de moteurs monophasés, la protection est admise sur un seul conducteur actif
n'étant pas relié à la terre. La constante de temps du dispositif de protection doit avoisiner le plus possible celle du moteur
devant être protégé; cette condition qui n'est pas facilement réalisable peut rendre la protection inefficace ou
inopportune, notamment dans le cas de moteurs à fonctionnement intermittent ou sujets à un nombre élevé de
manœuvres (démarrages, arrêts, inversions du sens de rotation); dans ce cas, la protection peut être confiée à des
capteurs thermiques incorporés au moteur (thermisteurs de type PTC ou protecteurs thermiques bimétalliques) en
mesure de couper l'alimentation au cas où la température intérieure du moteur dépasserait une valeur établie; ce type de
protection est également conseillé en cas de refroidissement réduit de la machine et dans toutes les situations qui ne font
pas intervenir la protection thermique parce qu'il n'existe pas de surintensité de courant prolongée mais qui peuvent
néanmoins faire chauffer excessivement le moteur. À noter que cette protection peut ne pas suffire, à elle seule, à
protéger le moteur dans des conditions de rotor bloqué; il est donc utile de l'unir à la protection thermique sur les phases.
En général, l'appareil doit être conçu de manière à supprimer tout risque, après l'intervention de la protection thermique,
de redémarrage automatique du moteur. Dans des cycles de production déterminés, l'arrêt soudain d'un moteur peut
s'avérer risqué, d'autant plus s'il n'est pas associé à celui des autres moteurs éventuellement présents sur le cycle; dans ce
cas, la protection thermique peut, dans un premier temps, envoyer un signal sonore ou visuel à l'opérateur, et ne
commander l'arrêt que dans un deuxième temps si l'opérateur n'intervient pas. Bien entendu, les niveaux d'intervention et
les temps de retard doivent être choisis de manière à éliminer tout risque de danger. En cas de moteurs alimentés par des
convertisseurs (inverseur par ex.), la protection peut être réalisée par une limitation du courant absorbé; toutefois, cette
limitation est généralement fixée à une valeur supérieure au courant nominal pour permettre au moteur de supporter
d'éventuels pics de charge et de disposer d'un couple suffisant au démarrage. Elle doit par conséquent être associée à un
autre dispositif en mesure d'intervenir en cas de persistance au-delà d'un certain temps de conditions de surcharge du
moteur.
• Interruption ou diminution de la tension d'alimentation. Quand une chute de tension ou une interruption peuvent
causer un mauvais fonctionnement de l'équipement électrique, il faut prévoir un dispositif à minimum de tension qui
assure une protection appropriée (par exemple l'interruption de l'alimentation de la machine) à un niveau de tension
prédéterminé. Si le fonctionnement de la machine peut supporter une interruption ou une réduction de la tension pendant
une brève période, on peut prévoir un dispositif retardé à minimum de tension. Le fonctionnement du dispositif à
minimum de tension ne doit en aucun cas compromettre le fonctionnement d'une quelconque commande d'arrêt de la
machine.
• Vitesse excessive des éléments des machines. Il se peut que des survitesses du moteur se produisent en cas
d'alimentation par convertisseurs, suite à une panne ou à un mauvais fonctionnement du convertisseur même, ou bien en
cas d'entraînement de la part de la charge, en cas d'absence ou d'insuffisance de l'action de freinage. La protection,
indispensable quand la survitesse risque de créer des conditions de danger, peut être obtenue en prévenant ces
fonctionnements anormaux, par exemple en utilisant des dispositifs sensibles à la vitesse du moteur (interrupteurs
centrifuges ou relais de tension raccordés à des dynamos tachymétriques), qui coupent l'alimentation du moteur, en
insérant aussi au besoin des dispositifs de freinage, au cas où la coupure de l'alimentation ne serait pas en mesure
d'arrêter la charge commandée (par ex.: levages).
• Protection contre les contacts directs. Pour éviter les contacts directs, les parties actives du moteur (qui sont
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QL0219 ∕ REV.5
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