Édito

GUIDE UTE

C15-500 :

IMPÉDANCES ET

COURTS-CIRCUITS

Le nouveau guide

UTE C15-500, paru en

juillet 2015, permet d’ef-

fectuer tous les calculs

e lectriques ne cessaires

aux installations basse

tension pour e tre con-

formes a la NF C 15-100

et aux autres normes

applicables.

Plus de la moitie du

guide e tant de die e au

calcul des impe dances et

des courts-circuits, nous

avons choisi de consa-

crer le dossier technique

a ce sujet.

Vous trouverez dans

cette lettre la version

courte (deux pages tout

de me me !) de l’article

et la version longue

sur le site internet de

BBS Conception.

Nous vous souhai-

tons une bonne lecture

et un bel e te . La pro-

chaine lettre paraî tra a

la rentre e.

Bruno Slama,

BBS Conception

L’entretien : Christian Motzig, gérant de la société Genersys services

1

Christian Motzig est ge rant depuis 2005 de la socie te Genersys services, spe cialise e

dans la Gestion des e nergies et des syste mes de G.T.B. (Gestion Technique de Ba timents).

Acque reur voici un an du logiciel de calcul e lectrique Lise de BBS Conception, il nous fait

part de son expe rience.

« Le logiciel Lise nous a se duits par son prix et sa facilite d’utilisation. »

Pré séntéz-

nous votré

socié té ?

La socie te

Genersys ser-

vices com-

prend actuel-

lement sept

personnes.

Nos clients

sont des chauffagistes qui sous-traitent la

partie e lectricite de leurs installations car

ils n'ont pas les compe tences en interne. Ils

nous soumettent leurs projets et nous e la-

borons ensemble une solution pour le

client final.

Nous nous occupons de la partie

e tudes, puis nous concevons, re alisons et

installons les coffrets e lectriques. Nous

travaillons quasiment exclusivement sur

des chantiers de professionnels, tre s rare-

ment pour des particuliers.

Commént avéz-vous dé couvért lé

logiciél Lisé ?

Nous l'avons de couvert sur le site inter-

net d'Algo'tech informatique qui nous l'a

vendu. D'autres logiciels de calculs pour les

installations e lectriques e taient e galement

propose s mais celui de BBS Conception

nous a se duits par son prix et sa facilite

d'utilisation.

Nous ne voulions pas, en outre, d'un

logiciel constructeur puisque nous sommes

une socie te inde pendante et que nous

souhaitons garder la possibilite d'installer

le mate riel de notre choix.

En quoi vous ést-il utilé ?

Il nous est pre cieux pour des raisons a

la fois qualitatives et administratives.

Qualitatives, d'abord, parce qu'il nous

permet d'avoir une approche plus

technique, moins empirique, pour le choix

du mate riel. Nous pouvons apporter

une re ponse plus fine et plus adapte e a la

situation.

Administratives, ensuite, car il nous

permet de justifier nos choix aupre s des

bureaux de contro le. Nous pouvons leur

fournir des notes de calcul aux normes qui

sont un gage de se rieux.

Vous satisfait-il ?

Lise a e te agre e par l'UTE* et est facile a

utiliser, c'est ce qui nous importe.

Nous n'avons pas investi dans les modules

comple mentaires propose s car nous ne

nous occupons pas de la partie

distribution, seulement de la partie

chauffage-ventilation.

*Depuis que l‘UTE a rejoint l’Afnor, cette

procédure n’existe plus. Un nouvel agrément

devrait voir le jour.

2

Focus RT 2012

Syste mes a e nergies renouvelables

et qualifications RGE E tudes

P ar ses objectifs de consommation exigeants, la

re glementation RT 2012 encourage le recours

aux e nergies renouvelables dans l’habitat. Elle prescrit

par exemple, dans certains cas, le recours aux syste mes a

e nergies renouvelables, notamment l’installation de sys-

te mes avance s a e nergies renouvelables pour les nou-

veaux permis de construire.

Afin de mettre en valeur les e tudes des syste mes

e nerge tiques dans une de marche de valorisation de leur

savoir-faire, il est possible pour les bureaux d’e tudes

d’obtenir une qualification RGE E tudes (Reconnu Garant

de l’Environnement). Ces qualifications concernent no-

tamment les syste mes e nerge tiques de production/

distribution/e mission et re gulation a partir d’e nergies

renouvelables pour chauffage, climatisation, rafraî chisse-

ment, eau chaude sanitaire, etc.

L’obtention de cette qualification permet d’attes-

ter d’un signe de qualite , d’une compe tence dans le

domaine et de faire e ventuellement be ne ficier les clients

des aides de l’ADEME. Cette qualification peut e galement

permettre d’avoir un avantage pour certains appels

d’offres.

Une variété de qualifications

Divers organismes peuvent de livrer la qualification

RGE. Parmi eux, l’OPQIBI (Organisme de Qualification de

l'Inge nierie) qui propose des qualifications « RGE

E tudes » pour un grand nombre de sujets.

Concernant les syste mes a e nergie solaire,

l’OPQIBI de livrait des qualifications en photovoltaî que :

« 20.11 : E tude d’installations de production utilisant

l’e nergie solaire photovoltaî que », et solaire thermique :

« 20.10 : E tude d’installations de production utilisant

l’e nergie solaire thermique ». Ces qualifications

porteront a partir du 31/12/2016 respectivement les

noms : « 20.15 : Inge nierie des installations de produc-

tion utilisant l'e nergie solaire photovoltaî que » et

« 20.14 : Inge nierie des installations de production

utilisant l’e nergie solaire thermique ».

D’autres qualifications existent pour la bioe nergie et

la ge othermie. Pour la premie re, il s‘agit des qualifica-

tions 20.12 « Assistance a maî trise d’ouvrage pour la re a-

lisation d’installations de production utilisant la bio-

masse » et 20.08 »Inge nierie des installations de produc-

tion utilisant la biomasse en combustion ».

Pour la deuxie me, il s’agit des qualifications 10.07

« E tude des ressources ge othermiques » et 20.13

« Inge nierie des installations de production utilisant

l’e nergie ge othermique ».

Prouver ses compétences

Des fiches de qualification sont disponibles sur le site

de l’OPQIBI. Elles de crivent l’ensemble des crite res a

remplir par un demandeur pour effectuer la de marche de

qualification en termes de moyens humains, mate riels et

me thodologiques.

Les moyens humains doivent e tre justifie s d’une

formation spe cifique a la qualification demande e, en

ge ne ral de trois jours. Ces formations peuvent e tre de li-

vre es par divers organismes et structures. Les moyens

mate riels ne cessaires sont ge ne ralement des logiciels et

outils de simulation. Enfin, une explication de la me tho-

dologie employe e est ne cessaire pour justifier de moyens

me thodologiques.

Chaque qualification demande un ensemble de justifi-

catifs spe cifiques pour fournir des preuves d’anciennete ,

d’expe rience et de compe tences pour re aliser les e tudes.

Des documents de re fe rence spe cifiques pour les e tudes

re alise es sont demande s afin d’attester des suivis et des

bons re sultats.

Pour en savoir plus sur la qualifications RGE E tudes

de l’OPQIBI et d’autres organismes, vous pouvez consul-

ter, entre autres, le site de l’Ademe :

www.ademe.fr/entreprises-monde-agricole/labels-

certifications/entreprise-batiment/devenir-

professionnel-rge-etudes

La re glementation thermique 2012, applicable a tous les ba timents neufs, comporte trois

exigences de re sultats (besoin bioclimatique, consommation d'e nergie primaire, confort en e te ) et quelques exigences

de moyens, comme le recours obligatoire dans certains cas a au moins un syste me a e nergie renouvelable. Son applica-

tion ne cessite de faire appel a des bureaux d’e tudes qui peuvent be ne ficier de la qualification nationale RGE E tudes et

valoriser ainsi leurs compe tences. Explications.

Dossier technique

Nouveau guide C15-500 : une bonne application

de la NF EN 60-909… et quelques erreurs

Pour ve rifier la conformite d'une installation a la NF C15-100, les logiciels de calcul e lectrique basse tension

effectuent des calculs qui ne sont pas de crits dans cette norme. Ils utilisent d'autres re fe rentiels en comple ment.

Le guide UTE C15-500 rassemble dans un seul guide toutes les informations indispensables pour effectuer un calcul

complet et conforme a la NF C 15-100 ainsi qu'aux autres normes applicables.

Il a d'abord eu comme e quivalent au niveau CENELEC le rapport R064-003, puis le TR 50480. Les deux textes

sont tre s proches. La plus grosse partie du guide (plus de la moitie ) est en fait consacre e au calcul des impe dances

et des courts-circuits base sur la norme NF EN 60-909, c'est pourquoi nous vous proposons de commenter le guide

sur ce sujet.

L a norme de re fe rence applicable pour le calcul des

courts-circuits (et cite e dans les re fe rences norma-

tives du guide C15-500) est la NF EN 60-909 (issue de la

CEI 60-909). Dans cette norme, la me thode de calcul appli-

que e est la me thode dite des "composantes syme triques".

Cette me thode permet d'aborder le calcul des courants

dans les 3 phases des syste mes triphase s en tenant compte

des de se quilibres et de l'influence mutuelle des 3 phases.

Elle est donc plus comple te qu'une approche qui consiste-

rait a conside rer que le syste me triphase est e quivalent a 3

syste mes monophase s strictement identiques et inde pen-

dants et a faire les calculs dans une seule phase.

Une application « vulgarisée » de la méthode des

composantes symétriques

Pour exprimer chaque grandeur (courant, tension ou

impe dance), au lieu d'utiliser trois vecteurs correspondant

chacun a une phase, la me thode des composantes

syme triques de compose le syste me triphase en 3 compo-

santes : directe, inverse et homopolaire (elles aussi

sont des vecteurs).

Mathe matiquement il s'agit donc d'un changement de

base. Dans un souci de simplicite , le guide C15-500 ne fait

pas apparaî tre explicitement les composantes syme -

triques, il pre sente les formules de calcul des courants de

3

Visite sur site pour la formation RGE études sur l’audit énergétique de BBS Slama © BBS Slama

Bon à savoir

L’OPQIBI propose e galement des qualifications

RGE E tudes pour les e tudes thermiques ne cessaires a

l’application de la RT 2012. BBS propose des sessions

de formation pour les qualifications RGE e tudes ther-

mique 1331 et 1332 de l’OPQIBI. Ces formations ont

lieu a Clermont-Ferrand ou a Paris. Depuis peu, BBS

propose e galement, pour les ba timents existants ter-

tiaires et/ou habitations collectives, la qualification

1905 « audit é nérgé tiqué dés ba timénts », RGE, dé

l’OPQIBI. Les aspects the oriques, pratiques et les cal-

culs ne cessaires sont aborde s, avec la prise en main

d’un logiciel d’audit base sur la me thode STD et une

visite sur site. www.bbs-slama.com/formations/

Fermeture d’e te

Cet e te 2016, BBS fer-

mera ses portes du 8 au

15 aou t compris.

Bonnes vacances et ren-

dez-vous le 16 aou t.

Une journe e technique

et scientifique de die e

au BIM

Le 7 octobre prochain,

BBS Slama organise a la

Fe de ration française du

ba timent (FFB) a Paris

une journe e technique

et scientifique qui sera

consacre e au contexte

normatif international

et europe en de la ma-

quette nume rique et a

la meilleure façon d’ap-

pre hender le BIM pour

ses projets thermiques.

Rendez-vous a la FFB,

7/9 rué La Pé rousé.

Paris 16. Tarifs : 250€

la journe e (repas com-

pris). L'inscription se

fait sur la page

www.bbs-slama.com/

formations/

Une journe e technique

et scientifique de die e

a l’e lectricite

Le 12 octobre prochain,

BBS Slama organise a la

Fe de ration française du

ba timent (FFB) a Paris

une journe e technique

et scientifique qui sera

consacre e au the me

« Connaî tre et com-

prendre l’e volution de

la C15-100 ». Rendez-

vous a la FFB, 7/9 rue

La Pe rouse. Paris 16.

Tarifs : 250€ la journe e

(répas compris). L'ins-

cription se fait sur la

page www.bbs-

slama.com/formations/

En Bref

4

courts-circuits sous une forme qui res-

semble a l'application de la formule ge ne -

rale I=U/Z a une boucle comme

avec un transformateur monophase .

Mais il ne faut pas oublier que cette appa-

rente simplicite des formules du guide

C15-500, parfois appele es me thode des im-

pe dances, masque en re alite l'utilisation

sous-jacente de la vraie me thode des com-

posantes syme triques. Soyons directs : il n'y

a pas, dans le C15-500, une me thode alter-

native a la me thode des composantes syme -

triques, et qui s'appellerait "me thode des

impe dances".

En re alite , le nom "me thode

des impe dances" provient du guide

C15-105, destine aux calculs re alise s

sans l'aide d'un logiciel, car il distingue

la me thode calculatoire exacte, qu'il

appelle "me thode des impe dances", d'autres

me thodes approche es qui n'exigent

pas la connaissance des impe dances des

mate riels.

Nous pourrions de montrer que le guide

C15-500 utilise la me thode des composantes

syme triques par une analyse mathe matique

de l'ensemble des formules, mais pour

rester synthe tiques nous allons simplement

commenter quelques cas inte ressants

ou proble matiques sur les courts-circuits

monophase s.

La formule de court-circuit monophase

se pre sente globalement comme suit dans

le C15-500 (la pre sentation originale est

un tout petit peu diffe rente, ici elle est

arrange e pour re duire le nombre de

variables a de finir) :

ou

Un ést la ténsion éntré phasés

(Rsup, Xsup) ést l'impé dancé dé la

source

(Rbphn, Xbphn) ést l'impé dancé dé

boucle des conducteurs d'une phase

et du neutre

La formule tire e de la me thode des

composantes syme triques se pre sente

comme suit :

En re sume , on constate que pour les

courts-circuits monophase s, les formules

sont strictement e quivalentes si l'impe dance

utilise e dans la formule du guide C15-500

est le tiers de la somme des impe dances di-

recte, inverse et homopolaire de la me thode

des composantes syme triques.

Il est possible de faire ce constat

dans plusieurs exemples de taille s dans

la version de l’article en ligne ( voir sur la

page des lettres de l’e lectricien : www.bbs-

conception.com/lettres-electricien/ ). Les

valeurs des impe dances utilise es dans le

guide C15-500 y sont commente es : on

constate que des approximations sont

faites pour les courts-circuits monophase s

et pour les courts-circuits proches des

alternateurs, et une erreur a e te trouve e

dans l'impe dance du re seau amont

pour les transformateurs a couplage triangle

-e toile. Les valeurs propose es par le C15-

500 sont toutéfois tré s utilés pour é tablir un

calcul en phase de conception ou lorsque les

caracte ristiques pre cises des mate riels ne

sont pas disponibles.

Une interprétation de la CEI 60909-0

Le guide C15-500 est bien issu de l'appli-

cation de la me thode des composantes

syme triques, mais il y introduit quelques

impre cisions, voire quelques erreurs. Il

apporte toutefois un certain nombre

d'hypothe ses, de pre cisions et de simplifica-

tions inte ressantes, peut-e tre parfois

ame liorables.

La réactance des lignes

Dans la CEI 60-909, celle-ci est

de termine e de manie re extre mement pre -

cise d'apre s la ge ome trie des lignes

(distancé éntré conductéurs, disposition...).

Cette me thode est tout a fait adapte e

aux lignes haute tension dont les caracte ris-

tiques ge ome triques sont connues avec

pre cision et constantes, mais elle est

plus difficile a appliquer aux lignes

basse tension pour diffe rentes raisons :

il est cou teux, peu pratique et difficile

(pour l'utilisatéur ou l'é ditéur du logiciél)

d'obtenir pre cise ment les caracte ristiques

ge ome triques des ca bles multiconducteurs,

l'espacement des ca bles monoconducteurs

5

Cette lettre d’information est éditée par BBS Conception www.bbsconception.com

n'est jamais parfaitement constant... Pour pallier ces pro-

ble mes, le guide C15-500 propose des valeurs de re ac-

tance moyenne pour les diffe rentes situations rencontre es

en BT (seulement trois valeurs possibles). Cela pourrait

toutefois e tre ame liore en distinguant une "moyenne

haute" pour le calcul des courts-circuits minimaux et une

"moyénné bassé" pour lé calcul dés courts-circuits maxi-

maux, notamment dans le cas de la pose espace e qui est la

plus irre gulie re.

La résistance des lignes

La norme CEI 60-909 indique que pour les courts-

circuits minimaux on doit calculer la re sistance des con-

ducteurs a la tempe rature de fin de court-circuit. La for-

mule de re sistance est donne e, mais la tempe rature de fin

de court-circuit n'est pas indique e.

Pour les circuits en amont du circuit en court-circuit, le

C15-500 pre cise qu'on utilise la tempe rature initiale du

ca ble (tempe rature max sur a me en re gime permanent).

En effet, dans le cas ge ne ral, la diffe rence de section exis-

tant entre les ca bles amont et le ca ble en court-circuit li-

mite l'e chauffement des ca bles amont. Pour le circuit sur

lequel a lieu le court-circuit, l'interpre tation la plus simple

est de dire qu'au pire, la tempe rature de fin de court-

circuit est la tempe rature finale admissible du ca ble

(témpé raturé a né pas dé passér én court-circuit pour né

pas endommager l'isolant).

Le C15-500 interpre te cela diffe remment : si la ligne est

prote ge e par un disjoncteur non retarde , il utilise la tem-

pe rature initiale. Si la protéction ést un fusiblé, il utilisé la

tempe rature me diane entre la tempe rature initiale et la

tempe rature finale admissible du ca ble (avec quelques

subtilite s supple mentaires pour le conducteurs PE et les

courants de de faut).

Pourquoi cette interpre tation ? Cela n'est malheureuse-

ment pas explique , et le manque d'explication est d'autant

plus regrettable que ça ne va pas force ment dans le sens

de la se curite par rapport a l'interpre tation la plus simple :

on obtient des valeurs de courts-circuits minimaux plus

e leve es qu'en prenant simplement la tempe rature finale

admissible du ca ble…

Dans la version de taille e de cet article (disponible sur

www.bbs-conception.com/lettres-electricien/), on montre

que le choix de la tempe rature me diane pour les fusibles

semble e tre le re sultat d'un raisonnement ou les hypo-

the ses et les re sultats on e te confondus, avec des approxi-

mations faites au de triment de la se curite . Les choix faits

pour les cas des disjoncteurs retarde s et non retarde s sont

eux aussi discutables.

En conclusion

Le guide C15-500 apporte, en plus d'une information

synthe tique, quelques simplifications, mais surtout des

pre cisions, des valeurs usuelles a utiliser par de faut, et

parfois des de viations par rapport aux normes en vigueur.

Tout cela facilite la vie des e diteurs de logiciels, mais par-

fois au prix de quelques impre cisions dans les calculs.

Ces impre cisions sont acceptables lorsqu'elles ne com-

promettent pas la se curite . Cependant, l'analyse approfon-

die que nous avons e te amene s a effectuer en cette pe riode

de discussion avec nos confre res (en vue d'e tablir une

nouvelle proce dure d'avis techniques), montre que cer-

taines impre cisions sont en fait des erreurs a corriger, et

que quelques points pourraient e tre encore ame liore s.

BBS vous propose :

Des formations :

Les formations signale es par le sigle « RGE » sont suscep-

tibles d'entrer dans le cadre des certifications pour l'ob-

tention de la mention RGE Études aupré s dés organismés

certificateurs. Les formations RGE doivent contenir une

partie the orique sur la me thode de calcul Th-BCE et une

partie pratique sur un logiciel de calcul thermique. Il est

possible de venir uniquement a l’une ou a l’autre si vous

avez de ja valide l’une des deux (non valable pour les for-

mations « audit e nerge tique des ba timents »).

20 et 21 juillet : Me thode Th-BCE 2012 -

ClimaWin Paris - « RGE »

27, 28 et 29 septembre : Me thode Th-BCE 2012 -

ClimaWin (de butant) a Paris - « RGE »

5 et 6 octobre puis 12 et 13 octobre : Audit e nerge tique

des ba timents a Paris - « RGE »

18 et 19 octobre : ClimaWin de butant a Paris - « RGE »

Retrouvez les dates suivantes et inscrivez-vous sur :

www.bbs-slama.com/formations

Des webconférences gratuites :

18 juillet : ClimAudit

22 juillet : Physalis Façade

25 juillet : PhysalisTherm

29 juillet : ClimaBIM (complet)

Retrouvez les dates suivantes et inscrivez-vous sur :

www.bbs-logiciels.com/webconferences