Chap4_calcul Courant Court Circuit

7/27/2019 Chap4_calcul Courant Court Circuit

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Calcul de courant de court circuit

Le dimensionnement dune installation lectrique et des matriels mettre en uvre, la dtermination

des protections des personnes et des biens, ncessitent le calcul des courants de court-circuit en tout point durseau. En effet, la connaissance des intensits des courants de court-circuit permettent la dtermination des

pouvoirs de coupure des appareils de protection, la tenue des jeux de barres et des cbles et de vrifier la

slectivit des protections.

I) Les principaux dfauts de court-circuitDans les installations lectriques diffrents courts-circuits peuvent se produire.

I-1) Caractristiques des courts-circuitsIls sont principalement caractriss par :

- leurs dures : auto-extincteur, fugitif ou permanent ;- leurs origines :

mcaniques (rupture de conducteurs, liaison lectrique accidentelle entre deux conducteurs par un corpstranger conducteur tel que outils ou animaux) ;

surtensions lectriques dorigine interne ou atmosphrique ;

ou la suite dune dgradation de lisolement, conscutive la chaleur, lhumidit ou une ambiancecorrosive ;

- leurs localisations : interne ou externe une machine ou un tableau lectrique.Outre ces caractristiques, les courts-circuits peuvent tre :

Monophass: 80 % des cas ;

Biphass: 15 % des cas. Ces dfauts dgnrent souvent en dfauts triphass ;Triphass: 5 % seulement ds lorigine.

a) Court circuit triphas b) Court circuit biphas

c) Court circuit biphas-terre d) Court circuit phase-terre

I-2) Consquences des dfauts de court-circuit


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Elles sont variables selon la nature et la dure des dfauts, le point concern de linstallation et lintensit du

courant :

Au point de dfaut, la prsence darcs de dfaut avec : dtrioration des isolants, fusion des conducteurs,incendie et danger pour les personnes ;

Pour le circuit dfectueux : la dformation des JdB (jeux de barres), larrachement des cbles, surchauffementpar augmentation des pertes joules, avec risque de dtrioration des isolants ;

Pour les autres circuits lectriques du rseau concern ou de rseaux situs proximit : les creux de tensionpendant la dure dlimination du dfaut, la mise hors service dune plus ou moins grande partie du rseau

suivant la slectivit de ses protections, linstabilit dynamique et/ou la perte de synchronisme des machines, les

perturbations dans les circuits de contrle commande,

II) Calcul des courants de court circuit en un pointIl existe plusieurs mthodes. Nous allons dans ce cours utiliser principalement deux : La mthode des

impdances et la mthode de composition .

II-1) La mthode des impdancesElle permet de calculer les courants de dfaut en tout point dune installation avec une bonne prcision.Elle consiste totaliser sparment les diffrentes rsistances et ractances de la boucle de dfaut, depuis et y

compris la source, jusquau point considr ; puis calculer limpdance correspondante. LIcc est enfin obtenu

par lapplication de la loi dOhm.Exemple du cas dun court circuit triphas :

Toutes les caractristiques des diffrents lments de la boucle de dfaut doivent tre connues (sources et

canalisations).b

II-1-1) Icc selon les diffrents types de court-circuita) Court-circuit triphas

Cest le dfaut qui correspond la runion des trois phases. Lintensit de court-circuit Icc3 est

:

Avec :

U: tension composeZcc: impdance quivalente toutes les

impdances parcourues du gnrateur jusquau

point de dfaut.

R= somme des rsistances en srie.X= somme des ractances en srie.

b) Court-circuit biphas isolIl correspond un dfaut entre deux phases, aliment sous une tension compose U.

Lintensit Icc2 dbite est alors infrieure celle du dfaut triphas :


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c) Court-circuit monophas isolIl correspond un dfaut entre une phase et le neutre, aliment sous une tension simple.Lintensit Icc1 dbite est alors :

Court-circuit la terre (monophas ou biphas)Ce type de dfaut fait intervenir limpdance homopolaire Zo.

II-1-2) Dtermination des diverses impdances de court-circuita) Architecture


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Lors dun court-circuit entre les 3 phases (cas le plus dfavorable), linstallation peut tre reprsente ct BT,

pour une phase, par le schma suivant :

Ra : rsistance du rseau amont ramene au secondaire (du transformateur).

Xa : ractance du rseau amont ramene au secondaire.

Rt : rsistance totale du transformateur ramene au secondaire.

Xt : ractance totale du transformateur ramene au secondaire.

Rc : rsistance dune phase du cble.

Xc : ractance dune phase du cble.

V : tension simple au secondaire.

b) Calcul des lmentsRseau amontLimpdance quivalente du rseau amont est :

Scc : la puissance de court-circuit (en MVA).U est la tension compose du rseau non charg

En basse tension (U


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Sn= puissance apparente nominale du transformateur.

Cble

=

Avec

S = section du conducteur ; = sa rsistivit

L= longueur du cable

La ractance du cble dpend de son mode de pose :

En BT et pour les conducteurs de section infrieure 150 mm, seule la rsistance est prise en compte.

Jeu de barreLa rsistance d'un jeu de barres est ngligeable, sauf pour les faibles sections. La ractance est gnralement

prise gale 0.15 m.

II-2) La mthode de compositionCette mthode rapide mais approximative permet de dterminer Iccen un point du rseau connaissant Icc amont

ainsi que la longueur et la section de raccordement au point amont (suivant guide UTE 15-105). Les tableaux ci-

dessous sont valables pour les rseaux de tension entre phases 400V (avec ou sans neutre).

La mthode rapide sapplique dans le cas ou les paramtres du circuit de dfaut ne sont pas tous connus. La

mthode donne uniquement Iccmaxi.

Procds :Dans la partie 1 du tableau (conducteurs cuivre) ou 3 (conducteurs aluminium), se placer sur la ligne

correspondant la section des conducteurs de phase.

Avancer ensuite dans la ligne jusqu la valeur immdiatement infrieure la longueur de la canalisation.

Descendre (cuivre) ou monter (aluminium) verticalement jusqu la partie 2 du tableau et sarrter la ligne

correspondant Icc amont.La valeur lue lintersection est la valeur de Icc recherche.

Exemple :Icc amont = 20kA, canalisation : 3*35 mm cuivre, longueur 17m.

Dans la ligne 35 mm, la longueur immdiatement infrieure 17m est 15m. Lintersection de la colonne 15 m et

de la ligne 20 kA donne Icc aval = 11kA.

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