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Sciences de l'ingénieur · 2ème Année Bac — Sciences et Technologies Électriques

Fonction alimenter – réseau national

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Le réseau national marocain (ONEE) distribue l'énergie électrique en triphasé.

  • Tension simple ($V$) : Tension entre une phase et le neutre. Au Maroc, $V = 230,V$.
  • Tension composée ($U$) : Tension entre deux phases. Relation : $U = V \sqrt{3} \approx 400,V$.
  • Régime de neutre : Définit la mise à la terre des masses et du neutre (TT, TN, IT).
  • Puissances en triphasé :
    • Active : $P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos\varphi$
    • Réactive : $Q = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \sin\varphi$
    • Apparente : $S = \sqrt{3} \cdot U \cdot I = \sqrt{P^2 + Q^2}$
  • Facteur de puissance : $\lambda = \cos\varphi$. Il doit être proche de 1 pour limiter les pertes.

Méthodes à maîtriser

  1. Passage étoile-triangle : Savoir identifier le couplage d'un récepteur selon la tension du réseau.
  2. Calcul de la compensation : Calculer la puissance réactive $Q_c$ d'un condensateur pour relever le facteur de puissance : $Q_c = P(\tan\varphi - \tan\varphi')$.
  3. Bilan de puissance : Savoir calculer la puissance totale consommée par une installation.

Exemples corrigés

Exemple : Un moteur triphasé consomme $10,kW$ avec un $\cos\varphi = 0,8$. Calculer $Q$.

  • $\tan\varphi = \tan(\arccos(0,8)) = 0,75$.
  • $Q = P \cdot \tan\varphi = 10 \cdot 0,75 = 7,5,kVAR$.

Erreurs fréquentes

  • Confondre $U$ (composée) et $V$ (simple) dans les formules de puissance.
  • Oublier le $\sqrt{3}$ dans les calculs de puissance triphasée.
  • Utiliser $\cos\varphi$ au lieu de $\tan\varphi$ pour le calcul de la compensation réactive.
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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Fonction alimenter – réseau national

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Quelle est la valeur de la tension composée au Maroc ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre le régime TT et le régime TN ?
  1. En régime TT, le neutre est relié à la terre et les masses des appareils sont reliées à une prise de terre locale.
  2. En régime TN, le neutre est relié à la terre, mais les masses sont reliées directement au conducteur de protection (PE) relié au neutre.

💡 À retenir : Le régime TT est le plus courant dans les installations domestiques marocaines.

Kifach n7seb l'intensite I ila 3tani P o U o cos phi?
  1. Tu utilises la formule de la puissance active : $P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos\varphi$.
  2. Tu isoles $I$ : $I = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot U \cdot \cos\varphi}$.
  3. N'oublie pas de convertir $P$ en Watts (si elle est en kW).

💡 À retenir : Toujours vérifier que $U$ est la tension composée (400V).

Pourquoi on doit relever le facteur de puissance ?
  1. Un faible $\cos\varphi$ signifie une forte consommation de puissance réactive.
  2. Cela surcharge les lignes électriques et augmente les pertes par effet Joule.
  3. L'ONEE facture des pénalités si le $\cos\varphi$ est trop bas.

💡 À retenir : Relever le $\cos\varphi$ permet d'économiser de l'énergie et d'éviter les amendes.

Wach dima kanst3mlo racine de 3 f triphase?
  1. Oui, pour les puissances totales en triphasé équilibré.
  2. Si tu travailles sur une seule phase (entre phase et neutre), tu utilises $P = V \cdot I \cdot \cos\varphi$ sans $\sqrt{3}$.

💡 À retenir : $\sqrt{3}$ n'apparaît que si on utilise la tension composée $U$.

Comment savoir si un moteur doit être couplé en étoile ou en triangle ?
  1. Regarde la plaque signalétique du moteur.
  2. Si elle indique 230/400V, le moteur se branche en étoile sur le réseau 400V.
  3. Si elle indique 400/690V, le moteur se branche en triangle sur le réseau 400V.

💡 À retenir : La tension la plus faible de la plaque doit correspondre à la tension composée du réseau.

Chno hiya l'utilité dyal le condensateur f l'installation?
  1. Le condensateur fournit de la puissance réactive $Q_c$ au récepteur.
  2. Cela diminue la puissance réactive appelée au réseau.
  3. Résultat : le courant total $I$ diminue.

💡 À retenir : Le condensateur agit comme une source locale de puissance réactive.

Est-ce que la tension simple change si on change de couplage ?
  1. Non, la tension simple $V$ est imposée par le réseau (230V).
  2. Le couplage modifie seulement la tension aux bornes de chaque enroulement du moteur.

💡 À retenir : Le réseau impose $V$ et $U$, le couplage adapte le récepteur.

Quelle est la valeur de la fréquence du réseau marocain ?
  1. La fréquence standard au Maroc est de 50 Hz.
  2. Elle est strictement régulée par l'ONEE.

💡 À retenir : La fréquence est identique pour le monophasé et le triphasé.

Est-ce que le courant de ligne est égal au courant dans les enroulements ?
  1. En couplage étoile, $I_{ligne} = I_{enroulement}$.
  2. En couplage triangle, $I_{ligne} = \sqrt{3} \cdot I_{enroulement}$.

💡 À retenir : Le courant de ligne est toujours le courant mesuré sur les fils du réseau.

Wach l'appareil de mesure (wattmètre) 3ndo chi 3ala9a b hadchi?
  1. Oui, le wattmètre mesure la puissance active $P$.
  2. En triphasé, on utilise souvent la méthode des deux wattmètres pour mesurer la puissance totale.

💡 À retenir : La puissance totale est la somme des mesures des deux wattmètres.

Pourquoi le régime IT est utilisé dans les hôpitaux ?
  1. Le régime IT permet la continuité de service.
  2. En cas de premier défaut d'isolement, l'installation ne coupe pas le courant, ce qui est vital pour les blocs opératoires.

💡 À retenir : Le régime IT privilégie la sécurité de fonctionnement.

Comment calculer la section des câbles ?
  1. La section dépend du courant $I$ et de la longueur de la ligne.
  2. On utilise des abaques normalisées pour éviter les échauffements.

💡 À retenir : Une section trop faible provoque une chute de tension importante.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Une installation triphasée 400V/50Hz consomme une puissance active $P = 20,kW$ avec un facteur de puissance $\cos\varphi = 0,7$ (inductif).

  1. Calculer la puissance réactive $Q$ de l'installation.
  2. On veut relever le facteur de puissance à $\cos\varphi' = 0,95$. Calculer la puissance réactive $Q_c$ du condensateur à installer.
  3. Calculer la capacité $C$ de chaque condensateur si le couplage est en triangle.
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Exercice 2

Un moteur triphasé est alimenté par un réseau 230V/400V. Sa plaque indique 400V/690V.

  1. Quel couplage doit-on choisir ? Justifier.
  2. Le moteur absorbe un courant de ligne de 10A avec un $\cos\varphi = 0,85$. Calculer la puissance active absorbée.
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Exercice 3

Expliquer le rôle de la mise à la terre des masses dans une installation domestique. Que se passe-t-il en cas de défaut d'isolement si la terre est absente ?

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