Dossier courant emploi

00 GET J. 0626-D

- B1 -

DISTRIBUTION ELECTRIQUE

DOSSIER B

Ce dossier contient les documents suivants :

Ø Présentation : .................................................................. page B1Ø Travail demandé : ........................................................... pages B2 à B4Ø Documentation technique : ............................................. pages B5 à B17

- B2 -

PrésentationPrésentation

L'installation est alimentée à partir d'un transformateur HTA / BTA privé 630kVA 20kV / 410V triphasé.Le réseau amont a une puissance de court circuit de 500MVA. Le schéma des liaisons à la terre utilisé estle type TNC depuis le transformateur jusqu'aux armoires électriques, puis de type TNS depuis lesarmoires électriques jusqu'aux récepteurs.

But de l'étudeL'étude qui vous est proposée porte sur les fonctions alimenter, distribuer et protéger les matériels etles personnes.

Généralités ........................................................................................................partie B1Calcul du courant assigné..................................................................................partie B2Calcul de la section des conducteurs.................................................................partie B3Calcul des courants de court-circuit..................................................................partie B4Vérification de la chute de tension en ligne ......................................................partie B5Vérification de la longueur maximale de câble ................................................partie B6Vérification des protections ..............................................................................partie B7

Toutes les réponses sont à apporter dans le cahier réponses pages DR B1 à DR B4

Méthodologie : Logigramme du choix de la section des canalisations et du dispositif de protection selonle "GUIDE DE L'INSTALLATION ELECTRIQUE " de SCHNEIDER Electric.

Puissance apparenteà véhiculer

Puissance de court-circuità l'origine du circuit

Courant d'emploi Courant de court-circuit

Courant assigné dudispositif de protection

Pouvoir de coupure dudispositif de protection

Réseau amont ouaval

Choix du dispositifde protection

Conditionsd'installation

Section des conducteursde la canalisation

Vérification de la chutede tension maximale

Choix du dispositifde protection

Vérification de la longueurmaximale de la canalisation

Confirmation du choix de la section de la canalisation etde sa protection

IB ICC

IN

Vérification éventuelle dela contrainte thermique

Schéma IT ou TN

Pdc

Schéma TT

Détermination de la sectiondes conducteurs

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Travail demandé

B1 : Généralités :

B1.1 : Préciser quels types d'appareils interviennent dans la protection contre les contacts indirectsdans ce schéma des liaisons à la terre (TN), justifier votre réponse.

B1.2 : Quelles sont les conditions que doivent respecter les dispositifs de protection permettantd'assurer la protection des personnes et des matériels ?

B2 : Calcul du courant assigné : (doc. Tech. B2)Pour le calcul du courant assigné, on prendra en compte uniquement les récepteurs énumérés ci-dessous :ØMoteur treuil : 45kW ............................ku : 1 ØMoteur réfrigérant : 0,55kW .....................ku : 1ØMoteur arrimage (×12) : 1,5kW ...........ku : 1 ØMoteur pompe monophasée : 0,5kW.........ku : 1Les coefficients ku sont pris = 1 pour des raisons de sécurité.Le coefficient de simultanéité en aval du disjoncteur 10DJ1 est : ks = 1.

B2.1 : Calculer la valeur du courant d'emploi IB (présenter vos résultats sous forme de tableau).

B2.2 : Choisir la valeur du courant assigné IN correspondant au calibre du disjoncteur.

B3 : Calcul de la section des conducteurs : (doc. Tech. B3)Les caractéristiques de l'installation sont les suivantes :

- La distance séparant le transformateur du container est de 150 m.- La canalisation est en câble multipolaire, âme en aluminium enrobée de polyéthylène réticulé PR.- La canalisation est enterrée sous fourreau dans un terrain normal.- La température du sol est de 25°C.- L'installation est protégée par un disjoncteur C161N dont la courbe de déclenchement est donnéedans le dossier technique.

B3.1 : Déterminer la section minimale des conducteurs (Ph et PEN) alimentant le container.

B4 : Calcul des courants de court-circuit : (doc. Tech. B4 et B7)La connaissance des intensités de court-circuit (Icc) aux différents points d'une installation estindispensable pour la conception d'un réseau.

On néglige le jeu de barre de liaison transformateur / disjoncteur 10DJ1.

B4.1 : Calculer la valeur du courant présumé de court-circuit pouvant survenir en aval de 10QG1.(présenter vos résultats sous forme de tableau).

B4.2 : Vérifier que la protection de l'installation convient (pouvoir de coupure et temps dedéclenchement) pour la valeur trouvée du courant présumé de court-circuit au niveau desfusibles du sectionneur 10QG1 et du disjoncteur 10DJ1.

B4.3 : Conclure sur le choix des dispositifs de protection.

B4.4 : Y a t'il une solution pouvant garantir une sélectivité ?

- B4 -

B5 : Vérification de la chute de tension en ligne : (doc. Tech. B5)La connaissance de la chute de tension est importante afin de s'assurer que les pertes en ligne ne sont

pas importantes.

B5.1 : Calculer la chute de tension aux bornes de la canalisation.

B5.2 : Quelle conclusion pouvez-vous en tirer ?

B6 : Vérification de la longueur maximale de câble : (doc. Tech. B6 et B7)

B6.1 : Quelle longueur maximale de câble peut-on installer à partir du disjoncteur 10DJ1 ?

B6.2 : Conclure sur le choix du dispositif de protection en fonction de la longueur réellementinstallée.

B7 : Vérification des protections : (doc. Tech. B7)Compte tenu de ses caractéristiques, le container est assimilé à un local humide.En cas d'apparition d'un défaut d'isolement franc sur le moteur du treuil :

B7.1 : Calculer la valeur du courant de défaut.

B7.2 : Déterminer les temps de déclenchement des dispositifs de protection.

B7.3 : Quel est l'appareil qui assure réellement la protection des personnes ?

- B5 -

26KM1 27KM7

TN

630 KVAPrim. 20 kV±2,5%Sec.410V à videCouplage Dyn 11

Neutre sortiDiélectrique : huile

Relais DGPT2ALSTHOM

LocaltransformateurPoste sériels

EDF

B1OO1000A

TGBT

PEN

Câbled'alimentationdu ballonLong. : 150 m

PEN

DisjoncteurMerlin GerinC161N-160A35 kA

10 QG1200AgF

24KM2

4 DEHNport (Y)

I>

10 QM12,5A 4A

2,52

P=0,5kWU=230VI=3A

M∼

Pompe à eau

P=45kWU=400VI=81A

P=0,55kWU=400VI=1,6A

DEHNbridge

2,52

14DJ2

2,52

14DJ4

Alimentation secourueSECOURS ULTIME

2,52

10A300mA

14DJ1

4 DEHNguard (Y)

252

I>16 QM12,5A 4A I>

18 QM42,5A 4A

2,52 2,52

P=1,5kWU=400VI=3,75A

×12

M3∼

Moteur arrimage

M3∼

Moteur arrimage

P=1,5kWU=400VI=3,75A

252

11FU1200A86A URG

41KM1

DIGISTART

252

M3∼

TREUIL

252

11FU21AgF

2,52

12FU12AgF

2,52

Energie desecours

12FU310AgF

12FU310AgF

42

12 QM11,6A 2,5A

M3∼

Réfrigérant

I>

2,52

42KM12,52

K10A30mA

13DJ1

Alimentation secteurSECOURS

29KM1 29KM2

13PC1 13PC2

Prise d'alimentationdu ventilateur

24KM1

BATTERIE

∼ 12VDC =

K10A30mA

10A300mA

Document technique DT B1Schéma électrique d'installation du ballon captif 5500

10 DJ1

≈≈

P=3kWU=400VI=6,3A

M3∼

Secours Ultime

I>13 QM12,5A 4A

2,52

13PC3

Coffret 13A1

Départs divers

CONTAINER AEROPHILE

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Document technique DT B2Extrait du Guide de l'installation électrique "SCHNEIDER Electric"

Puissance d'une installationPuissance d'utilisationTous les récepteurs ne sont pas utilisés forcément à pleine charge ni en même temps. Les facteurs ku et kspermettent de déterminer la puissance d'utilisation maximale qui sert à dimensionner l'installation.

Facteur d'utilisation maximale (ku)Le régime de fonctionnement normal d'un récepteurpeut être tel que sa puissance utilisée soit inférieure àsa puissance nominale installée, d'où la notion defacteur d'utilisation.Le facteur d'utilisation s'applique individuellement àchaque récepteur.

Ceci se vérifie pour des récepteurs à moteur susceptiblesde fonctionner en dessous de leur pleine charge.Dans une installation industrielle, ce facteur peut-êtreestimé en moyenne à 0,75 pour les moteurs.Pour l'éclairage et le chauffage, il sera toujours égal à 1.Pour les prises de courant, tout dépend de leurdestination.

Facteur de simultanéité (ks).Tous les récepteurs installés ne fonctionnent passimultanément. C'est pourquoi, il est permis d'appliqueraux différents ensembles de récepteurs (ou de circuits)des facteurs de simultanéité.Le facteur de simultanéité s'applique à chaqueregroupement de récepteur (exemple au niveau d'untableau terminal, d'un tableau divisionnaire, d'unearmoire…).La détermination de ces facteurs de simultanéitéimplique la connaissance détaillée de l'installation et deses conditions d'exploitation. On ne peut donc pasdonner des valeurs précises applicables à tous les cas.Les normes NF C 14-100, NF C 63-410 et le guide UTEC 15-105 donnent cependant des indications sur cefacteur.

Facteur de simultanéité pour les armoires dedistributionLa norme NF C 63-410 (ensembles d'appareillage àbasse tension) comporte le tableau B2-1.Il s'applique à une armoire de distribution regroupantplusieurs circuits où les indications relatives auxconditions de charge font défaut.Si l'armoire est composée principalement de circuitsd'éclairage, il est prudent de majorer ces facteurs.Facteur de simultanéité en fonction de l'utilisationLe guide UTE C 15-105 a pour titre :"Méthode simplifiée pour la détermination des sectionsde conducteurs et choix des dispositifs de protection".Il propose des facteurs de simultanéité pour lesapplications fréquentes. Les plus courants sontindiqués dans le tableau B2-2

Tableau B2-1 : Facteur de simultanéité pour armoirede distribution.Nombresde circuits

Facteur desimultanéité

Ensembles entièrement testés2 et 3 0,9

4 et 5 0,86 à 9 0,710 et plus 0,6Ensembles partiellement testéschoisir dans tous les cas

1

Tableau B2-2 : Facteur de simultanéité pour armoirede distribution.Utilisation Facteur de

simultanéitéEclairage 1Chauffage etconditionnement de l'air 1Prise de courant 0,1 à 0,2 (1)Ascenseurs (2) et monte charge- pour moteur le plus puissant- pour le moteur suivant- pour les autres

10,750,60

(1) Dans certains cas, notamment les installations industrielles, ce facteur peut être plus élevé.(2) Le courant à prendre en considération est égal au courant nominal du moteur, majoré du tiers du courant de démarrage.

Calibre normalisé des disjoncteurs :

15 , 20 , 25 , 32 , 40 , 50 , 63 , 70 , 80 , 100 , 125 , 160 , 200 , 250 , 320 , 400 , 500 , 630 , 800 , etc…

- B 7 -


Puissance et intensité absorbée par les moteurs asynchrones

Sans compensation d'énergie réactive Avec compensation d'énergie réactiveIntensité absorbée pour tension Intensité absorbée pour tensionmono. Triphasée mono. Triphasée

PuissancenominalePn

Rendtà Pn

Cos ϕà Pn

Puis.abs.Pa 220V 220V 380V 440V 500V 660V

Cos ϕà Pn

Puis.cond.

Puis.abs.Pa 220V 220V 380V 440V 500V 660V

kW ch % (KVA) A A A A A A (kvar) KVA A A A A A A0,37 0,5 64 0,73 0,79 3,6 1,8 1,03 0,99 0,91 0,6 0,93 0,31 0,62 2,8 1,4 0,8 0,77 0,71 0,470,55 0,75 68 0,75 1,1 4,7 2,75 1,6 1,36 1,21 0,9 0,93 0,39 0,87 3,8 2,2 1,3 1,1 1 0,720,75 1 72 0,75 1,4 6 3,5 2 1,68 1,5 1,1 0,93 0,48 1,1 4,8 2,8 1,6 1,3 1,2 0,881,1 1,5 75 0,79 1,9 8,5 4,4 2,6 2,37 2 1,5 0,93 0,53 1,6 7,2 3,7 2,2 2 1,7 1,31,5 2 78 0,80 2,4 12 6,1 3,5 3,06 2,6 2 0,93 0,67 2,1 10,3 5,2 3 2,6 2,2 1,72,2 3 79 0,80 3,5 16 8,7 5 4,42 3,8 2,8 0,93 0,99 3 13,7 7,5 4,3 3,8 3,3 2,43 4 81 0,80 4,6 21 11,5 6,6 5,77 5 3,8 0,93 1,31 4 18 9,9 5,7 5 4,3 3,3

3,7 5 82 0,80 5,6 25 13,5 7,7 7,1 5,9 4,4 0,93 1,59 4,8 22 11,6 6,6 6,1 5,1 3,84 5,5 82 0,80 6,1 26 14,5 8,5 7,9 6,5 4,9 0,93 1,74 5,2 22 12,5 7,3 6,8 5,6 4,2

5,5 7,5 84 0,83 7,9 35 20 11,5 10,4 9 6,6 0,93 1,80 7 31 17,8 10,3 9,3 8 5,97,5 10 85 0,83 10,6 47 27 15,5 13,7 12 8,9 0,93 2,44 9,5 42 24 13,8 12,2 10,7 7,99 12 86 0,85 12,3 - 32 18,5 16,9 13,9 10,6 0,93 2,4 11,3 - 29 16,9 15,4 12,7 9,710 13,5 86 0,85 13,7 - 35 20 17,9 15 11,5 0,93 2,6 12,5 - 32 18 16,4 13,7 10,511 15 87 0,86 14,7 - 39 22 20,1 18,4 14 0,93 2,50 13,6 - 36 20 19 17 1315 20 88 0,86 19,8 - 52 30 26,5 23 17,3 0,93 3,37 18,3 - 48 28 25 21 16

18,5 25 89 0,86 24,2 - 64 37 32,8 28,5 21,3 0,93 4,12 22,4 - 59 34 30 26 2022 30 89 0,86 28,7 - 75 44 39 33 25,4 0,93 4,89 26,6 - 69 41 36 31 2325 35 89 0,86 33 - 85 52 45,3 39,4 30,3 0,93 5,57 30 - 79 48 42 36 2830 40 89 0,86 39 - 103 60 51,5 45 34,6 0,93 6,68 36 - 95 55 48 42 3233 45 90 0,86 43 - 113 68 58 50 39 0,93 7,25 39 - 104 63 54 46 3637 50 90 0,86 48 - 126 72 64 55 42 0,93 8,12 44 - 117 67 59 51 3940 54 91 0,86 51 - 134 79 67 60 44 0,93 8,72 47 - 124 73 62 55 4145 60 91 0,86 57 - 150 85 76 65 49 0,93 9,71 53 - 139 79 70 60 4551 70 91 0,86 65 - 170 98 83 75 57 0,93 11,10 60 - 157 91 77 69 5355 75 92 0,86 70 - 182 105 90 80 61 0,93 11,89 64 - 168 97 83 74 5659 80 92 0,87 74 - 195 112 97 85 66 0,93 10,98 69 - 182 105 91 80 6263 85 92 0,87 79 - 203 117 109 89 69 0,93 11,66 74 - 190 109 102 83 6575 100 92 0,87 94 - 240 138 125 105 82 0,93 13,89 88 - 225 129 117 98 7780 110 92 0,87 100 - 260 147 131 112 86 0,93 14,92 93 - 243 138 123 105 8090 125 92 0,87 112 - 295 170 146 129 98 0,93 16,80 105 - 276 159 137 121 92

100 136 92 0,87 125 - 325 188 162 143 107 0,93 18,69 117 - 304 176 152 134 100110 150 93 0,87 136 - 356 205 178 156 118 0,93 20,24 127 - 333 192 167 146 110129 175 93 0,87 159 - 420 242 209 184 135 0,93 23,84 149 - 393 226 196 172 126132 180 94 0,87 161 - 425 245 215 187 140 0,93 24 151 - 398 229 201 175 131140 190 94 0,87 171 - 450 260 227 200 145 0,93 25,55 160 - 421 243 212 187 136147 200 94 0,87 180 - 472 273 236 207 152 0,93 26,75 168 - 442 255 221 194 142150 205 94 0,87 183 - 483 280 246 210 159 0,93 27,26 172 - 452 262 230 196 149160 220 94 0,87 196 - 520 300 256 220 170 0,93 29,15 183 - 486 281 239 206 159180 245 94 0,87 220 - 578 333 289 254 190 0,93 32,76 206 - 541 312 270 238 178185 250 94 0,87 226 - 795 342 295 263 200 0,93 33,79 212 - 557 320 276 246 187200 270 94 0,88 242 - 626 370 321 281 215 0,93 30,78 229 - 592 350 304 266 203220 300 94 0,88 266 - 700 408 353 310 235 0,93 33,81 252 - 662 386 334 293 222250 340 94 0,88 302 - 800 460 401 360 274 0,93 38,44 286 - 757 435 379 341 259257 350 94 0,88 311 - 826 475 412 365 280 0,93 39,45 294 - 782 449 390 345 265280 380 95 0,88 335 - 900 510 450 400 305 0,93 42,63 317 - 852 483 426 378 289295 400 95 0,88 353 - 948 546 473 416 320 0,93 44,80 334 - 897 517 448 394 303300 410 95 0,88 359 - 980 565 481 420 325 0,93 45,66 339 - 927 535 455 397 306315 430 95 0,88 377 - 990 584 505 445 337 0,93 47,98 356 - 937 553 478 421 319335 450 95 0,88 401 - 1100 620 518 472 365 0,93 51 379 - 1041 587 490 447 336355 480 95 0,88 425 - 1150 636 549 500 370 0,93 54 402 - 1088 602 519 473 350375 500 95 0,88 449 - 1180 670 575 527 395 0,93 57,1 424 - 1117 634 544 499 374400 545 95 0,88 478 - 1250 710 611 540 410 0,93 60,84 453 - 1183 672 578 511 388425 580 95 0,88 508 - 1330 760 650 574 445 0,93 64,60 481 - 1258 719 615 543 420445 600 95 0,88 532 - 1400 790 680 595 455 0,93 67,63 504 - 1325 748 643 563 431450 610 95 0,88 538 - 1410 800 690 608 460 0,93 68,50 509 - 1334 757 653 575 435475 645 95 0,88 568 - 1490 850 730 645 485 0,93 70,40 538 - 1410 804 691 610 459500 680 95 0,88 598 - 1570 900 780 680 515 0,93 72,26 566 - 1486 852 738 643 487530 720 95 0,88 634 - 1660 950 825 720 545 0,93 80,64 600 - 1571 899 781 681 516560 760 95 0,88 670 - 1760 1000 870 760 575 0,93 85,12 634 - 1665 946 823 719 544600 810 95 0,88 718 - 1880 1090 920 830 630 0,93 91,33 679 - 1779 1031 871 785 596

Tableau B2-3 : Puissance et intensité absorbée par les moteurs asynchronesCes valeurs sont indicatives, elles peuvent varier suivant le type de moteur et le constructeur.

- B 8 -


Détermination pratique du courant d'emploi

Exemple d'estimation des puissances

Utilisation PuissanceabsorbéekVA

Facteurd'utilisationmaxi.

Puissanced'utilisationmaxi kVA

Facteur desimulta-néité

Puissanced'utilisationkVA





Tour N°1 5 0,8 4 N°2 5 0,8 4 N°3 5 0,8 4 N°4 5 0,8 4 14,4

Perceuse N°1 2 0,8 1,6N°1 2 0,8 1,6

Coffretdivisionnaire

0,75

18,9 5 prises 10/16A 18 1 18 0,2 3,6

AtelierA

30 fluos 3 1 3 1 3

Armoired'atelier A

0,9

Compresseur 15 0,8 12 1 12 BT HT

3 prises 10/16A 10,6 1 10,6 0,4 4,3 15,6 65 Atelier

B

10 fluos 1 1 1 1 1

Armoired'atelier B

0,9

Ventilateur N°1 2,5 1 2,5N°2 2,5 1 2,5

Fours N°1 15 1 15 35 37,5

Armoiregénérale

0,9

N°2 15 1 15

Coffretdivisionnaire

1

5 prises 10/16A 18 1 18 0,28 5

AtelierC

20 fluos 2 1 2 1 2

Armoired'atelier C

0,9

Pour la détermination des canalisations, le courant d'emploi découle directement de la puissance d'utilisation en

triphasé : 3

Pu IB400

= .

1er niveau 2ème niveau 3ème niveau

- B 9 -


Détermination pratique de la section minimale d'une canalisation

Logigramme de la détermination de la section d'une canalisation

Les tableaux qui suivent dans cette section permettent de déterminer la section des conducteurs de phase d'uncircuit pour véhiculer l'intensité souhaitée.Pour obtenir des conducteurs de phase il faut :§ Déterminer une méthode de référence désignée par une lettre de sélection qui prend en compte :- Le type de circuit (monophasé, triphasé, etc.) et- Le mode de pose, puis§ Déterminer le coefficient K du circuit considéré qui résume les influences ci-dessous :- Le mode de pose,- Le groupement des circuits,- La température ambiante.

Conditionsd'installationsdes conducteurs

Intensité d'emploi

Déterminationdes coefficients Ket de la lettre desélection

Détermination de l'intensité assignée In du dispositif de protection, prisejuste supérieur à l'intensité d'emploi In ≥ IB

Choix d'un courant admissible Iz pour la canalisation, qui correspond àune section de conducteur que le dispositif de protection saura protéger.

Détermination de section S des conducteurs de la canalisation,susceptibles de vérifier IZ 1 ou IZ2 à l'aide du courant équivalent I'Z quiprend en compte l'influence du coefficient K (I'Z = IZ/K), de la lettre desélection et de la nature du revêtement isolant des conducteurs.

Fusible

Iz = 1,31×In si In ≤ 10 A*Iz = 1,21×In si In > 10 A

et In ≤ 25 A*Iz = 1,10×In si In > 25 A

Disjoncteur

Iz = In*

IB

In

IZ1 IZ2

I'ZS2

I'ZS1

Vérification des autres conditions requises* ou juste supérieur

- B 10 -



Détermination de la section des canalisations enterréesPour les canalisations enterrées, la valeur du coefficient K caractérisant les conditions d'installation s'obtient àpartir des coefficients suivants : K4 × K5 × K6 × K7 = K qui dépendent des conditions de leur installation.Le facteur K4 mesure l'influence du mode de pose.Le facteur K5 mesure l'influence mutuelle des circuits placés côte à côte.Le facteur K6 mesure l'influence de la nature du sol.Le facteur K7 mesure l'influence de la température du sol.Les valeurs de ces différents coefficients sont données dans les tableaux B3-1 à B3-4 qui suivent.

Facteur de correction K4Le facteur de correction K4 mesure l'influence du modede pose.Cas d'installation K4Pose sous fourreaux, conduits ouprofilés

0,8

Autres cas 1Tableau B3-1 : Facteur de correction K4 lié au mode depose.

Facteur de correction K6Ce facteur prend en compte la nature du sol ets'applique aux canalisations enterrées.

Nature du sol K6Terrain très humide 1,21

humide 1,13normal 1,05sec 1

très sec 0,86Tableau B3-3 : Facteur de correction K6 pour la naturedu sol.

Facteur de correction K5Le facteur de correction K5 mesure l'influence mutuelle des circuits placés côte à côte.Une pose est jointive lorsque L, distance entre 2 conducteurs, est inférieure au double du diamètre d'unconducteur.

Facteur de correction K5Nombre de cicuits ou de câbles multiconducteurs

Disposition descâbles jointifs

1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20Enterrés 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38

Tableau B3-2 : Facteur de correction K5 pour groupement de plusieurs circuits en une couche.Lorsque les câbles sont disposés en plusieurs couches, multiplier K5 par 0,8 pour 2 couches, par 0,73 pour 3couches, ou par 0,70 pour 4 ou 5 couches.

Facteur de correction K7Le facteur prend en compte l'influence de la température du sol lorsqu'elle est différente de 20°C.

IsolationTempérature du sol°C Polychlorure de vinyle

(PVC)Polyethylène réticulé (PR)Éthylène propylène (EPR)

10 1,10 1,0715 1,05 1,0420 1,00 1,0025 0,95 0,9630 0,89 0,9335 0,84 0,8940 0,77 0,8545 0,71 0,8050 0,63 0,7655 0,55 0,7160 0,45 0,65

Tableau B3-4 : Facteur de correction K7 pour les températures du sol.

- B 11 -



Détermination de la section minimaleConnaissant IZ et K, les sections correspondantes sont données par le tableau B3-5 ci-dessous.

Isolant et nombre de conducteurs chargésCaoutchouc ou PVC Butyle ou PR ou éthylène PR3 conducteurs 2 conducteurs 3 conducteurs 2 conducteurs

1,5 26 32 31 372,5 34 42 41 484 44 54 53 636 56 67 66 8010 74 90 87 10416 96 116 113 13625 123 148 144 17335 147 178 174 20850 174 211 206 24770 216 261 254 30495 256 308 301 360120 290 351 343 410150 328 397 387 463185 367 445 434 518240 424 514 501 598

Sectionscuivre(mm2)

300 480 581 565 67710 57 68 67 8016 74 88 87 10425 94 114 111 13335 114 137 134 16050 134 161 160 18870 167 200 197 23395 197 237 234 275120 224 270 266 314150 254 304 300 359185 285 343 337 398240 328 396 388 458

Sectionsaluminium(mm2)

300 371 447 440 520Tableau B3-5 : Cas d'une canalisation enterrée : détermination de la section minimale enfonction du type de conducteur et de l'intensité fictive I'Z (équivalente à l'intensitéadmissible IZ divisée par le coefficient K).

Section des conducteurs de phaseSPH

Cu Alu

Section duconducteur SPE

Section du conducteurSPEN

Section des conducteurs deterre (entre la prise de terre etla borne principale)

≤ 16 ≤ 16 SPE = SPH

25SPEN = SPH avecmini 102 Cu, 162 Alu

25,35 35SPE = 16

Méthodesimple

> 35 > 35 SPE = SPH/2SPEN = SPH/2 à SPH avecmini 162 Cu, 252 Alu

Méthodeadiabatique

Quelconque SPE = (I√t)/k

§ En présence de protectionmécanique : S = (I√t)/k

§ Sans protection mécanique maisavec protection contre la corrosionpar la gaine mini 162 pour Cu ouacier galvanisé§ Sans protection mécanique etsans protection contre la corrosionmini 252 pour Cu nu et 502 pouracier galvanisé

Tableau B3-6 : Sections minimales des conducteurs de protection et conducteur de terre.

- B 12 -


Calcul des courants de court-circuit

Les règles pratiques et calculs simplifiés ci-après sont une approximation suffisante pour le calcul de l'Icc dans lagrande majorité des cas.

1. Courant de court-circuit triphasé au secondaire d'un transformateur HT/BT

Pour les transformateurs de distribution (norme NF C52-113), Ucc a les valeurs normalisées données parle tableau B4-1.

Le tableau B4-2 qui suit donne l'Icc au secondaired'un transformateur HT/BT en tenant compte del'impédance d'un réseau amont de 500 MVA depuissance de court-circuit.

Ucc en %Tension secondaire à vide

Puissance dutransformateur(kVA) 410V 237V50 à 630 4 % 4 %800 4,5 % 5 %1000 5 % 5,5 %1250 5,5 % 6 %1600 6 % 6,5 %2000 6,5 % 7 %2500 7 % 7,5 %3150 7 % 7,5 %

Tableau B4-1 : Valeurs usuelles de Ucc en fonction de lapuissance du transformateur et de la tension BT.

Puissance du transformateur en kVA16 25 40 50 63 80 100 160 250 315 400 500 630 800 1000

237VIn (A) 39 61 97 122 153 195 244 390 609 767 974 1218 1535 1949 2436Icc (A) 973 1521 2431 3038 3825 4853 6060 9667 15038 18887 23887 29708 37197 41821 42739410VIn (A) 23 35 56 70 89 113 141 225 352 444 563 704 887 1127 1408Icc (A) 563 879 1405 1756 2210 2805 3503 5588 8692 10917 13806 17173 21501 24175 27080

Tableau B4-2 : Icc triphasé aux bornes du transformateur HT/BT alimenté par un réseau 500 MVA.

2. Courant de court-circuit triphasé en tout point d'une installation BT

Dans une installation triphasée, Icc tri en un point du réseau est donné par la formule :T

20

Z3

U tri Icc = (en A).

U20 = tension entre phases à vide au secondaire d'un transformateur HT/BT (en V).ZT = impédance totale par phase du réseau en amont du défaut (en Ω).

Méthode de calcul de ZT

Chaque constituant d'un réseau (réseau HT, transformateur, câble, disjoncteur, barres…) se caractérise par uneimpédance Z composée d'un élément résistant (R) et d'un élément inductif (X) appelé réactance. X, R et Zs'expriment en ohms. La méthode consiste à décomposer le réseau en tronçons et à calculer, pour chacun d'euxles R et X, puis à les additionner arithmétiquement mais séparément : RT = ∑ R XT = ∑ X.

Connaissant RT et XT, on obtient 2T

2TT XRZ += .

Détermination des impédances d'un réseauRéseau amontLa puissance de court-circuit du réseau HT (Pcc) est donnée parle distributeur d'énergie (EDF). L'impédance du réseau amontramenée au secondaire du transformateur HT/BT vaut :Za = U20

2 / PccLe tableau B4-3 donne les valeurs de Ra et de Xa pour despuissances de court-circuit les plus fréquentes (250 MVA et500MVA).

PCC U20 (V) Ra (mΩ) Xa (mΩ)237 0,033 0,222250 MVA410 0,1 0,700237 0,017 0,111500 MVA410 0,050 0,350

Tableau B4-3 : Impédance du réseau amontramené au secondaire du transformateurHT/BT.

- B 13 -


Calcul des courants de court-circuitTransformateurs

Tension U20 = 237V U20 = 410VPuissance(kVA)

Ucc%

Rt

(mΩ)Xt

(mΩ)Zt

(mΩ)Ucc%

Rt

(mΩ)Xt

(mΩ)Zt

(mΩ)100 4 11,79 19,13 22,47 4 35,30 57,23 67,24160 4 5,15 13,06 14,04 4 15,63 39,02 42,03250 4 2,92 8,50 8,99 4 8,93 25,37 26,90315 4 2,21 6,78 7,13 4 6,81 20,22 21,34400 4 1,614 5,38 5,62 4 5,03 16,04 16,81500 4 1,235 4,32 4,49 4 3,90 12,87 13,45630 4 0,92 3,45 3,57 4 2,95 10,25 10,67800 4,5 0,895 3,03 3,16 4,5 2,88 9 9,451000 5,5 0,68 3,01 3,09 5 2,24 8,10 8,4051250 1,813 7,16 7,391600 1,389 6,14 6,302000 1,124 5,34 5,46

Tableau B4-4 : Impédance, résistance et réactance d'un transformateur.

Tableau récapitulatifEléments considérés Résistance R Réactance XRéseau amontTableau B4-2 15,0

Xa

Ra ≈Pcc

UZaXa

220=≈

TransformateurTableau B4-3 2In3

PcuRt

×= Xt= 2

t2t RZ − et Ucc

P

UZt

220 ×=

Disjoncteurou sectionneur

négligeable Xd = 0,15 mΩ

Canalisation

S

LRc

×ρ=Xc = 0,08 mΩ/m

Jeux de barre Négligeable pourS>200 mm2

S

LRb

×ρ=

Xd = 0,15 mΩ/m

MoteursCourant de court-circuit 2

T2T XR +

=3

Utri Icc 20

Tableau B4-5 : Récapitulation des impédances des différents éléments d'un réseau BT.

P : puissance nominale du transformateur en VA.U20 : tension entre phases à vide au secondaire du transformateur HT/BT en volt.Pcc : puissance de court-circuit du réseau amont en VA.Pcu : pertes cuivre du transformateur en VA.Ucc : tension de court-circuit en %.ρ : résistivité à la température normale des conducteurs en service.ρ = 22,5 mΩ.mm2/m pour le cuivre.ρ = 36 mΩ.mm2/m pour l'aluminium.

M

- B 14 -


Calcul de la chute de tension

Limite maximale de la chute de tensionLa norme NFC 15-100 impose que la chute de tension entre l'origine de l'installation BT et tout point d'utilisationn'excède pas les valeurs du tableau B5-1 ci-après.

Chute de tension maximale entre l'origine de l'installation BT et l'utilisationEclairage Autres usages

(force motrice)Alimentation par le réseau BT dedistribution publique

3% 5%

Alimentation par poste privé HT/BT 6% 8%Tableau B5-1 : limite maximale de la chute de tension.

Calcul de la chute de tension en ligne en régime permanentLe tableau B5-2 ci-après donne les formulesusuelles qui permettent de calculer la chute detension dans un circuit donné par km de longueur.

IB : courant d'emploi en ampère.L : longueur du câble en km.R : résistance linéaire d'un conducteur en Ω/km.

)mm en (section S

/kmmm 22,5R

2

2Ω= pour le cuivre.

)mm en (section S

/kmmm 36R

2

2Ω= pour l'aluminium.

X : réactance linéique d'un conducteur en Ω/km ; X estnégligeable pour les câbles de section inférieure à50 mm2. En l'absence d'autre indication on prendraX = 0,08 Ω/km.ϕ : déphasage du courant sur la tension dans le circuitconsidéré ; généralement :§ Eclairage : cos ϕ = 1.§ Force motrice :

- En démarrage : cos ϕ = 0,35.- En service normal : cos ϕ = 0,5.

Un : tension nominale entre phases.Vn : tension nominale entre phase et neutre.Pour les canalisations préfabriquées, la résistance R etla réactance X sont indiquées par le constructeur.

Chute de tensionCircuitEn volt En %

Monophasé : deux phases )sinXcos(RLI2 U B ϕϕ ×+××××=Ä

Un

U100 ∆×

Monophasé : phase et neutre )sinXcos(RLI2 U B ϕϕ ×+××××=Ä

Un

U100 ∆×

Triphasé équilibré : trois phases(avec ou sans neutre)

)sinXcos(RLI3 U B ϕϕ ×+××××=ÄUn

U100 ∆×

Tableau B5-2 : Formules de calcul de chute de tension.

- B 15 -

Document technique DT B6Extrait du Guide de l'installation électrique "SCHNEIDER"

Longueur maximale de canalisations

Principe de calcul de longueur de câble par la méthode conventionnelleElle consiste à appliquer la loi d'ohm au seul départ concerné en faisant l'hypothèse que la tension entre phase endéfaut et le PE (ou PEN) reste supérieur à 80% de la tension simple nominale. Ce coefficient prend en compteforfaitairement l'ensemble des impédances amont. En BT lorsque le conducteur de protection chemine à coté desconducteurs de phase correspondants, il est possible de négliger les réactances des conducteurs devant leurrésistance ; cette approximation est considérée comme admissible jusqu'à des sections de 120 mm2.

La longueur maximale d'un circuit en schéma TN est donnée par la formule :Ia)m1(

SPH

×+×ρ××= 0U0,8

Lmax dans laquelle :

Lmax : longueur maximale en mètre.U0 : tension simple.ρ : résistivité à la température de fonctionnementnormal.ρ = 22,5 10-3 Ω mm2/m pour le cuivre.ρ = 36 10-3 Ω mm2/m pour l'aluminium.

Ia : courant (A) de fonctionnement du déclencheurmagnétique du disjoncteur.m : SPH/SPE avec SPH : section des phases en mm2.

SPE : section du conducteur de protection en mm2.

Document technique DT B7Caractéristique des dispositifs de protection

Courbe de déclenchement du disjoncteur C161N ( Doc. MERLIN GERIN)

- B 16 -

Document technique DT B7Caractéristique des dispositifs de protection

Courbes de fusion des fusibles types gl ( Doc. LEGRAND)

84 6 10

12

16

20 26

32

36

40

50

63

80

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

10

00

12

00

- B 17 -

Document technique DT B7Vérification des protections

Si la protection est assurée par un disjoncteur, il suffit de vérifier que le courant de défaut dépasse le seuil

de déclenchement instantané ou le seuil de courant de retard (Im) : ImZ

U8,0

S

0 ⟩× avec :

U0 : tension simple.ZS : impédance de la boucle de défaut.

100120 200 300 400 500Tension de contact (V)

10 12 20 30 40 50 60 70 90

1098

76

5

4

3

2

10,90,80,70,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,08

0,06

0,05

0,04

0,03

0,02

0,01

0,07

0,09

25V 50V

Courbes de sécurité pour tensions alternatives

(d'après NF C 15-100§481.1.2)Temps (s)

Documents

Dossier courant emploi