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6. Dtermination des sectionsde conducteurs
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Conducteur (isol)
Ensemble comprenant l'me, son enveloppe isolante et ses crans ventuels.
Conduit (circulaire)
Enveloppe ferme, de section droite circulaire, destine la mise en place ou au remplacement deconducteurs isols ou de cbles par tirage, dans les installations lectriques.
Conduits - profils
Ensemble d'enveloppes fermes, de section non circulaire, destines la mise en place ou au
remplacement de conducteurs isols ou de cbles par tirage, dans les installations lectriques.
Corbeaux
Supports horizontaux de cbles fixs l'une de leurs extrmits, disposs de place en place et sur
lesquels ceux-ci reposent.
Courant d'emploi d'un circuit
Courant destin tre transport dans un circuit en service normal
Courant (permanent) admissible d'un conducteur
Valeur maximale du courant qui peut parcourir en permanence, dans des conditions donnes, un
conducteur, sans que sa temprature de rgime permanent soit suprieure la valeur spcifie.
Echelle cbles
Support de cbles constitu d'une srie d'lments non jointifs rigidement fixs des montants principaux.
Fourreau (ou buse)Elment entourant une canalisation et lui confrant un protection complmentaire dans des traverses de
paroi (mur, cloison, plancher, plafond) ou dans des parcours enterrs.
Gaine
Enceinte situe au-dessus du niveau du sol, dont les dimensions ne permettent pas d'y circuler et telle
que les cbles soient accessibles sur toute leur longueur. Une gaine peut tre incorpore ou non la
construction.
Goulotte
Ensemble d'enveloppes fermes par un couvercle et assurant une protection mcanique des conducteursisols ou des cbles, ceux-ci tant mis en place ou retirs autrement que par tirage et permettant d'y
adapter d'autres matriels lectriques.
Vide de construction
Espace existant dans la structure ou les lments d'un btiment et accessible seulement certains
emplacements.
A noter : - des espaces dans des parois, des planchers supports, des plafonds et certains types
d'huisseries de fentres ou de portes et des chambranles sont des exemples de vides de
construction.
- des vides de construction spcialement construits sont galement dnomms "alvoles".
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6.1.1. Principe de la mthode
En conformit avec les recommandations de la norme NF C 15-100, le choix de la section des
canalisations et du dispositif de protection doit satisfaire plusieurs conditions ncessaires la
scurit de l'installation.
La canalisation doit :
- vhiculer le courant maximal d'emploi et ses pointes transitoires normales
- ne pas gnrer des chutes de tension suprieures aux valeurs admissibles.
Le dispositif de protection doit :
- protger la canalisation contre toutes les surintensits jusqu'au courant de court-circuit
- assurer la protection des personnes contre les contacts indirects.
Le logigramme de la figure 6-1 rsume le principe de la mthode qui peut tre dcrite par les
tapes suivantes :
1re tape :
- connaissant la puissance d'utilisation, on dtermine le courant maximal d'emploi IB et on en
dduit le courant assign In du dispositif de protection
- on calcule le courant de court-circuit maximal Icc l'origine du circuit et on en dduit le
pouvoir de coupure PdC du dispositif de protection.
2me tape :
- selon les conditions d'installation (mode de pose, temprature ambiante, ...), on dterminele facteur global de correction f
- en fonction de In et f , on choisit la section adquate du conducteur.
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3me tape :
- vrification de la chute de tension maximale
- vrification de la tenue des conducteurs la contrainte thermique en cas de court-circuit
- pour les schmas TN et IT, vrification de la longueur maximale relative la protection despersonnes contre les contacts indirects.
La section du conducteur satisfaisant toutes ces conditions est alors retenue.
Nota: une section conomique suprieure la section dtermine ci-avant pourra ventuellement treretenue (voir 6.3).
vrification de la
longueur maximale
de la canalisation
puissance apparente
vhiculer
puissance de
court-circuit l'origine du circuit
courant d'emploi courant de
court-circuit
courant assign du
dispositif de protection
pouvoir de coupure du
dispositif de protection
section des conducteurs
de la canalisation
vrification de la
contrainte thermique
en cas de court-circuit
vrification de lachute de tension
maximale
confirmation du choix de la section de la
canalisation et de sa protection lectrique
ventuellementchoix de la sectionconomique
conditions
d'installation
schma IT ou TN
choix du dispositif
de protection
schma TT
rseau amont
ou aval
choix du
dispositifde protection
dtermination de la section
des conducteurs
In
IB Icc
PdC
Figure 6-1 : logigramme du choix de la section des canalisations et du dispositif de protection
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6.1.2. Dtermination du courant maximal d'emploi
Le courant maximal d'emploi (IB ) est dfini selon la nature de l'installation alimente par la
canalisation.
Dans le cas de l'alimentation individuelle d'un appareil, le courant IB sera gal au courant
assign de l'appareil aliment. Par contre, si la canalisation alimente plusieurs appareils, le
courant IB sera gal la somme des courants absorbs, en tenant compte des facteurs
d'utilisation et de simultanit de l'installation.
Dans le cas de dmarrages de moteurs ou de rgimes cycliques de charges (poste de soudure
par point, voir 3.4.2), il faut tenir compte des appels de courant lorsque leurs effets
thermiques se cumulent.
Certaines installations sont sujettes des extensions dans le temps. Le courant correspondant
cette extension sera ajout l'existant.
En courant continu : I P
U
puissance absorbe enW
tension de service enV=
( )
( )
En courant alternatif : I S
U= en monophas et I
S
U=
3 en triphas.
S : puissance apparente absorbe (VA)
U : . tension entre les deux conducteurs pour une alimentation monophase
. tension entre phases pour une alimentation triphase
Lorsque des courants harmoniques de valeur importante circulent dans le conducteur, il faut en
tenir compte. Pour le choix de la section, on prendra donc :
I Ieff pp
=
=
21
12
(voir 8)
I1 : valeur de courant 50 Hz (ou 60 Hz)
Ip : valeur du courant harmonique de rang p
Par exemple, pour un variateur de vitesseI
I
eff
1
1 7 ,
Lorsqu'il existe des condensateurs de compensation en aval de la canalisation, on dtermine le
courant d'emploi de la faon suivante :
- en supposant que la compensation est en fonctionnement ; en cas de dfaillance descondensateurs, la canalisation est mise hors service
- en supposant que la compensation est hors service ; en cas de dfaillance descondensateurs, la section des conducteurs est suffisante, on amliore ainsi la disponibilit.
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facteur tenant compte du facteur de puissance et du rendement : a
La puissance apparente d'un rcepteur est :
S Pr F
u
p=
en kVA
Pu : puissance utile en kW
r : rendement
Fp : facteur de puissance
On dfinit le coefficient : ar Fp
=
1
Lorsque le conducteur est parcouru par un courant dpourvu d'harmoniques, Fp= cos.
facteur d'utilisation des appareils : b
Dans une installation industrielle, on suppose que les rcepteurs ne seront jamais utiliss
pleine puissance. On introduit alors un facteur d'utilisation ( b ) qui varie gnralement de
0,3 1.
A dfaut de prcision, on peut prendre :
- b =0 75, pour les moteurs
- b = 1 pour l'clairage et le chauffage
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facteur de simultanit : c
Dans une installation industrielle, les rcepteurs (d'un atelier par exemple) aliments par une
mme canalisation, ne fonctionnent pas simultanment dans tous les cas. Pour tenir compte de
ce phnomne, qui reste li aux conditions d'exploitation de l'installation, dans ledimensionnement des liaisons, on applique la somme des puissances des rcepteurs le
facteur de simultanit.
En l'absence d'indications prcises rsultant de l'exprience d'exploitation d'installations type,
les valeurs des tableaux 6-1 et 6-2 peuvent tre utilises :
Utilisation Facteur de simultanit c
Eclairage 1
Chauffage et conditionnement d'air 1
Prises de courant 0,1 0,2 (pour un nombre > 20)
Tableau 6-1 : facteur de simultanit pour btiment administratif
Nombre de circuits de
courants nominaux voisins
Facteur de simultanit
2 et 3 0,9
4 et 5 0,8
5 9 0,7
10 et plus 0,6
Tableau 6-2 : facteur de simultanit pour armoires de distribution industrielle
facteur tenant compte des prvisions d'extension : d
La valeur du facteur d doit tre estime suivant les conditions prvisibles d'volution de
l'installation ; il est au moins gal 1.
A dfaut de prcision, la valeur 1,2 est souvent utilise.
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facteur de conversion des puissances en intensits : e
Le facteur de conversion de la puissance en intensit est :
- e=8 en monophas 127 V - e=4 35, en monophas 230 V- e=2 5, en triphas 230 V - e= 1 4, en triphas 400 V
Le courant maximal d'emploi est alors :
I P a b c d eB u=
Pu : puissance utile en kW
IB : courant maximal d'emploi en A
6.1.3. Choix du dispositif de protection
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rgle gnrale
En conformit avec la NF C 15-100, un dispositif de protection (disjoncteur ou fusible) assure
correctement sa fonction si les conditions indiques ci-aprs sont satisfaites.
courant nominal ou de rglage
Il doit tre compris entre le courant d'emploi et le courant admissible Ia de la canalisation :
I I IB n a , ce qui correspond la zone a de la figure 6.2.
courant conventionnel de dclenchement
Il doit satisfaire la relation suivante :
I Ia2 1 45 , , ce qui correspond la zone b de la figure 6.2.
cas des disjoncteurs
- Pour les disjoncteurs domestiques, la norme NF C 61-410 spcifie :
I In2 1 45= ,
- Pour les disjoncteurs industriels, la norme NF C 63-120 spcifie :
I Ir2 1 30= ,
on a donc I In2 1 45 , (ou Ir)
or I In a (condition ci-avant)
La condition I Ia2
1 45 , (zone b ) est donc automatiquement respecte.
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cas des fusibles
Les normes NF C 61-201 et ses additifs et NFC 63-210 spcifient que I2 est le courant qui
assure la fusion du fusible dans le temps conventionnel (1 h ou 2 h) ; I2 est appel courant
conventionnel de fusion (voir 6.3.1 du Guide des protections).
I k In2 2= avec k2 1 6 1 9= , , selon les fusibles
Un commentaire la NF C 15-100 introduit le coefficient :
k k
32
1 45=
,
Ainsi, la condition I Ia2 1 45 , est respecte si :
I I
kn
a3
Pour les fusibles gl:
- I An 10 k3= 1,31- 10 25A I An< k3= 1,21- I An>25 k3= 1,10
pouvoir de coupure
Il doit tre suprieur l'intensit de court-circuit maximale triphase ( )Icc tri en son pointd'installation :
PdC Icctri , ce qui correspond la zone c de la figure 6.2.
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association de dispositifs de protection
L'utilisation d'un appareil de protection possdant un pouvoir de coupure infrieur au courant de
court-circuit au point o il est install est autorise par la norme NF C 15-100 aux conditions
suivantes :
- il existe en amont un autre dispositif ayant au moins le pouvoir de coupure ncessaire
- l'nergie que laisse passer le dispositif plac en amont est infrieure celle que peutsupporter sans dommage l'appareil aval et les canalisations protges par ces dispositifs ;cette possibilit est mise en oeuvre :
. dans les associations disjoncteurs/fusibles
. dans la technique de filiation qui utilise le fort pouvoir de limitation de certains disjoncteurs(par exemple, le Compact).
Les associations possibles, rsultant d'essais rels effectus en laboratoire, sont donnes dans
les catalogues des constructeurs.
6.1.4. Courants admissibles dans les canalisations
C'est le courant maximal que la canalisation peut vhiculer en permanence sans prjudice pour
sa dure de vie.
Pour dterminer ce courant, il faut procder de la faon suivante :
- l'aide des tableaux 6-3 6-5, dfinir le mode de pose, son numro et sa lettre de slectionassocis
- partir des conditions d'installation et d'ambiance, dterminer les valeurs des facteurs decorrection qui doivent tre appliques (voir tableaux 6-6 6-15)
- calculer le facteur de correction global f gal au produit des facteurs de correction
- l'aide du tableau 6-16 pour les lettres de slection B, C,E,F et du tableau 6-17 pour la
lettre de slectionD, dterminer le courant maximal I0 admissible par la canalisation dans
les conditions standards (f f0 10 1 = )
- calculer le courant maximal admissible par la canalisation en fonction de ses conditions
d'installation : I f Ia= 0 .
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modes de pose
Les tableaux 6-3 6-5 indiquent les principaux modes de pose utiliss dans les rseaux
industriels ; les autres modes de pose sont donns dans la norme NF C 15-100 - tableau 52C.
Pour chaque mode de pose sont indiqus :- son numro et sa lettre de slection associs- les facteurs de correction appliquer.
Le facteur f0 correspond au mode de pose ; les facteurs f f1 10 sont explicits ci-aprs
(voir tableaux 6-6 6-15).
Exemple Description N Lettre de Facteurs de correction
slection f0 appliquer
Cbles mono ou multiconducteursavec ou sans armure :
- fixs sur un mur 11 C 1 f1 f4 f5
- fixs un plafond 11A C 0,95 f1 f4 f5
- sur des chemins de cblesou tablettes non perfors
12 C 1 f1 f4 f5
cblesmulti-
conduc-teurs
mono-conduc-
teurs
- sur des chemins de cblesou tablettes perfors enparcours horizontal ou vertical
13 E F 1 f1 f4 f5
- sur des corbeaux 14 E F 1 f1 f4 f5
- sur des chelles cbles 16 E F 1 f1 f4 f5
Tableau 6-3 : modes de pose pour les lettres de slection C, E et F
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Exemple Description N Lettre de Facteurs de correction
slection f0 appliquer
Cbles mono oumulticonducteurs dans desvides de construction
21 B 0,95 f1
f4
f5
--
Cbles mono oumulticonducteurs dans desconduits dans des videsde construction
22A B 0,865 f1 f4 f5 f6
Cbles mono oumulticonducteurs dans desconduits profils dans desvides de construction
23A B 0,865 f1 f4 f5 f6
Cbles mono oumulticonducteurs dans desconduits profils noys dans laconstruction
24A B 0,865 f1 f4 f5 f7
Cbles mono oumulticonducteurs :
- dans des faux-plafonds
- dans des plafondssuspendus
25 B 0,95 f1 f4 f5--
Cbles mono oumulticonducteurs dans desgoulottes fixes aux parois :
- en parcours horizontal 31A B 0,9 f1 f4 f5--
- en parcours vertical 32A B 0,9 f1 f4 f5--
Tableau 6-4 : modes de pose pour la lettre de slection B
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Exemple Description N Lettre de Facteurs de correction
slection f0 appliquer
Cbles mono ou multi-conducteurs dans des
goulottes encastres dans desplanchers
33A B 0,9 f1
f4
f5
--
Cble mono ou multi-conducteurs dans desgoulottes suspendues
34A B 0,9 f1 f4 f5--
Cbles multiconducteurs dansdes caniveaux ferms, enparcours horizontal ou vertical
41 B 0,95 f1 f4 f5--
Cbles mono ou multi-conducteurs dans descaniveaux ouverts ou ventils
43 B 1 f1 f4 f5--
Tableau 6-4 (suite) : modes de pose pour la lettre de slection B
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Exemple Description N Lettre de Facteurs de correction
slection f0 appliquer
Cbles mono ou multi-conducteurs dans des conduitsou dans des conduits profilsenterrs
61 D 0,8 f2 f3 f8 f9
Cbles mono ou multi-conducteurs enterrs sansprotection mcaniquecomplmentaire
62 D 1 f2 f3 f10--
Cbles mono oumulticonducteurs enterrsavec protection mcanique
complmentaire
63 D 1 f2 f3 f10--
Tableau 6-5 : modes de pose pour la lettre de slection D
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facteurs de correction pour des tempratures ambiantes diffrentes de 30 C
(canalisations non enterres) : f1
Lorsque des canalisations lectriques sont encastres dans des parois comportant des
lments chauffants, il est gnralement ncessaire de rduire les courants admissibles en
appliquant les facteurs de rduction du tableau 6-6.
Ceci suppose la connaissance de la rpartition des tempratures l'intrieur des parois
chauffantes en contact avec les canalisations lectriques.
Lorsque la temprature de l'air diffre de 30 C, le coefficient de correction appliquer est
donn par la formule :
f p
p
10
30=
o
p : temprature maximale admise par l'isolant en rgime permanent, C
0 : temprature de l'air, C
La valeur de f1 est indique dans le tableau 6-6 pour diffrentes valeurs de p et 0 .
Isolation
Tempratures
ambiantes (C) 0
Elastomres(caoutchouc)
p = 60 C
PVC
p = 70 C
PR et EPR
p = 90 C
10 1,29 1,22 1,15
15 1,22 1,17 1,12
20 1,15 1,12 1,08
25 1,07 1,06 1,04
35 0,93 0,94 0,96
40 0,82 0,87 0,91
45 0,71 0,79 0,87
50 0,58 0,71 0,82
55 - 0,61 0,76
60 - 0,50 0,71
65 - - 0,65
70 - - 0,58
75 - - 0,50
80 - - 0,41
85 - - -
90 - - -
95 - - -
Tableau 6-6 : facteurs de correction pour des tempratures ambiantes diffrentes de 30 C
(canalisations non enterres)
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facteurs de correction pour des tempratures du sol diffrentes de 20 C
(canalisations enterres) : f2
Lorsque la temprature du sol est diffrente de 20 C, le coefficient de correction appliquer
est donn par la formule :
f p
p2
0
20=
p : temprature maximale admise par l'isolant en rgime permanent, C
0 : temprature du sol, C
La valeur de f2 est indique dans le tableau 6-7 pour diffrentes valeurs de p et 0 .
Tempratures du sol Isolation
0 (C) PVCp = 70 C
PR et EPR
p = 90 C
10 1,10 1,07
15 1,05 1,04
25 0,95 0,96
30 0,89 0,93
35 0,84 0,89
40 0,77 0,8545 0,71 0,80
50 0,63 0,76
55 0,55 0,71
60 0,45 0,65
65 - 0,60
70 - 0,53
75 - 0,46
80 - 0,38
Tableau 6-7 : facteurs de correction pour des tempratures du sol diffrentes de 20 C
(canalisations enterres)
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facteurs de correction pour les canalisations enterres, en fonction de la rsistivit
thermique du sol : f3
La rsistivit thermique du sol dpend de la nature et de l'humidit du terrain. Le facteur de
correction appliquer selon la rsistivit du sol est donn par le tableau 6-8.
Rsistivit Facteur de Observations
thermique duterrain K.m/W
correction Humidit Nature du terrain
0,40 1,25 pose immerge marcages
0,50 1,21 terrain trs humide sable
0,70 1,13 terrain humide argile
0,85 1,05 terrain dit normal et
1,00 1,00 terrain sec calcaire
1,20 0,941,50 0,86 terrain trs sec cendres
2,00 0,76 et
2,50 0,70 mchefer
3,00 0,65
Tableau 6-8 : facteurs de correction pour les canalisations enterres
en fonction de la rsistivit thermique du sol
facteurs de correction pour groupement de plusieurs cbles multiconducteurs ougroupes de cbles monoconducteurs
Les circuits ou les cbles peuvent tre :
- jointifs ; il faut alors appliquer le facteur de correction f4
- disposs en plusieurs couches ; il faut alors appliquer le facteur de correction f5
- la fois jointifs et disposs en plusieurs couches (voir fig. 6-3) ; il faut alors appliquer le
produit des facteurs de correction f4 et f5 .
Figure 6-3 : 6 cbles multiconducteurs - 2 couches de 3 cbles jointifs
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cbles multiconducteurs ou groupes de cbles monoconducteurs jointifs : f4
Les facteurs du tableau 6-9 sont applicables des groupes homognes de cbles, galement
chargs, pour les modes de pose indiqus.
Lorsque la distance horizontale entre cbles voisins est suprieure deux fois leur diamtreextrieur, aucun facteur de rduction n'est ncessaire.
Les mmes facteurs de correction sont applicables :
- aux groupes de deux ou trois cbles monoconducteurs
- aux cbles multiconducteurs.
N des modesde pose
Nombre de cbles multiconducteurs ougroupes de cbles monoconducteurs jointifs
1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20
21, 22A, 23A, 24A,25, 31, 31A, 32, 32A,33A, 34A, 41, 43
1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,55 0,55 0,50 0,50 0,45 0,40 0,40
11, 12 1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 Pas de facteur
11A 1,00 0,85 0,76 0,72 0,69 0,67 0,66 0,65 0,64 de rduction
13 1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72 supplmentaire pour
14, 16 1,00 0,88 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78 plus de 9 cbles
Tableau 6-9 : facteurs de correction pour groupement de cbles multiconducteurs ou
groupes de cbles monoconducteurs jointifs
cbles multiconducteurs ou groupes de cbles monoconducteurs disposs en
plusieurs couches : f5
Lorsque les cbles sont disposs en plusieurs couches, les facteurs de correction du tableau 6-
10 doivent tre appliqus.
Nombre de couches 2 3 4 ou 5 6 8 9 et plus
Facteurs de correction f5 0,80 0,73 0,70 0,68 0,66
tableau 6-10 : facteurs de correction pour groupement de cbles multiconducteurs
ou groupes de cbles monoconducteurs disposs en plusieurs couches
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facteurs de correction en fonction du nombre de conduits dans l'air et de leur
disposition(voir tableau 6-11) : f6
Nombre de Nombre de conduits disposs horizontalement
conduits disposs
verticalement1 2 3 4 5 6
1 1 0,94 0,91 0,88 0,87 0,86
2 0,92 0,87 0,84 0,81 0,80 0,79
3 0,85 0,81 0,78 0,76 0,75 0,74
4 0,82 0,78 0,74 0,73 0,72 0,72
5 0,80 0,76 0,72 0,71 0,70 0,70
6 0,79 0,75 0,71 0,70 0,69 0,68
Tableau 6-11 : facteurs de correction en fonction du nombre de conduits dans l'air et de leur disposition
facteurs de correction en fonction du nombre de conduits enterrs ou noys dans le
bton et de leur disposition(voir tableau 6-12): f7
Nombre de Nombre de conduits disposs horizontalement
conduits disposs
verticalement 1 2 3 4 5 6
1 1 0,87 0,77 0,72 0,68 0,65
2 0,87 0,71 0,62 0,57 0,53 0,50
3 0,77 0,62 0,53 0,48 0,45 0,42
4 0,72 0,57 0,48 0,44 0,40 0,38
5 0,68 0,53 0,45 0,40 0,37 0,35
6 0,65 0,50 0,42 0,38 0,35 0,32
Tableau 6-12 : facteurs de correction en fonction du nombre de conduits enterrs ou noys dans le bton
et de leur disposition
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facteurs de correction pour conduits enterrs non jointifs disposs horizontalementou verticalement raison d'un cble ou d'un groupement de 3 cbles
monoconducteurs par conduit(voir tableau 6-13) : f8
Distance entre conduits (a)
Nombre de conduits 0,25 m 0,5 m 1,0 m
2 0,93 0,95 0,97
3 0,87 0,91 0,95
4 0,84 0,89 0,94
5 0,81 0,87 0,93
6 0,79 0,86 0,93
Tableau 6-13 : facteurs de correction pour conduits enterrs non jointifs disposs horizontalement ou
verticalement raison d'un cble ou d'un groupement de 3 cbles monoconducteurs par conduit
Les distances entre conduits sont mesures comme indiqu sur la figure 6-4.
a
cbles multiconducteurs
a
cbles monoconducteurs
Figure 6-4 : distance entre conduits (a)
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facteurs de correction dans le cas de plusieurs circuits ou cbles dans un mme
conduit enterr (voir tableau 6-14) : f9
Ceci est applicable des groupements de cbles de sections diffrentes mais ayant la mme
temprature maximale admissible.
Disposition de Facteurs de correction
circuits ou decbles jointifs
Nombre de circuits ou de cbles multiconducteurs
1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20
Poss dans unconduit enterr
1 0,71 0,58 0,5 0,45 0,41 0,38 0,35 0,33 0,29 0,25 0,22
Tableau 6-14 : facteurs de correction dans le cas de plusieurs circuits ou cbles
dans un mme conduit enterr
facteurs de correction pour groupement de plusieurs cbles poss directement dansle sol - cbles monoconducteurs ou multiconducteurs disposs horizontalement ou
verticalement (voir tableau 6-15) : f10
Distance entre cbles ou groupements de 3 cbles monoconducteurs (a)
Nombre de cbles
ou de circuits
Nulle (cbles
jointifs)
Un diamtre
de cble
0,25 m 0,5 m 1,0 m
2 0,76 0,79 0,84 0,88 0,92
3 0,64 0,67 0,74 0,79 0,85
4 0,57 0,61 0,69 0,75 0,82
5 0,52 0,56 0,65 0,71 0,80
6 0,49 0,53 0,60 0,69 0,78
Tableau 6-15 : facteurs de correction pour groupement de plusieurs cbles poss directement dans le sol
cbles monoconducteurs ou multiconducteurs disposs horizontalement ou verticalement
Les distances entre cbles sont mesures comme indiqu sur la figure 6-5.
a
cbles monoconducteurscbles multiconducteurs
aa
Figure 6-5 : distance entre cbles (a)
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courants admissibles (en ampre) par les canalisations dans les conditions standardsd'installation pour les lettres de slection B, C, E, F
Les courants admissibles indiqus dans le tableau 6-16 sont valables pour des circuits simples
constitus du nombre suivant de conducteurs :
Lettre de slection B:
- deux conducteurs isols ou deux cbles monoconducteurs ou un cble deux conducteurs- trois conducteurs isols ou trois cbles monoconducteurs ou un cble trois conducteurs
Lettre de slection C:
- deux cbles monoconducteurs ou un cble deux conducteurs- trois cbles monoconducteurs ou un cble trois conducteurs
Lettres de slection Eet F(voir fig. 6-6) :
- un cble deux ou trois conducteurs pour la lettreE- deux ou trois cbles monoconducteurs pour la lettreF.
E E F F
Figure 6-6 : illustration des modes de pose correspondant aux lettres de slection E et F
Le nombre de conducteurs considrer dans un circuit est celui des conducteurs effectivement
parcourus par le courant. Lorsque, dans un circuit triphas, les courants sont supposs
quilibrs, il n'y a pas lieu de tenir compte du conducteur neutre correspondant.
Lorsque la valeur du courant du conducteur neutre est proche de celle des phases, un facteur
de rduction de 0,84 est appliquer. De tels courants peuvent, par exemple, tre dus la
prsence de courants harmoniques 3 dans les conducteurs de phase (voir 6.2).
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Lettre deslection
Isolant et nombre de conducteurs chargs
B PVC 3 PVC 2 PR 3 PR 2
C PVC 3 PVC 2 PR 3 PR 2
E PVC 3 PVC 2 PR 3 PR 2F PVC 3 PVC 2 PR 3 PR 2
Section (mm)
Cuivre
1,5
2,5
4
6
15,5
21
28
36
17,5
24
32
41
18,5
25
34
43
19,5
27
36
48
22
30
40
51
23
31
42
54
24
33
45
58
26
36
49
63
10
16
25
35
50
68
89
110
57
76
96
119
60
80
101
126
63
85
112
138
70
94
119
147
75
100
127
158
80
107
138
169
86
115
149
185
161
20050
70
95
120
134
171
207
239
144
184
223
259
153
196
238
276
168
213
258
299
179
229
278
322
192
246
298
346
207
268
328
382
225
289
352
410
242
310
377
437
150
185
240
300
299
341
403
464
319
364
430
497
344
392
461
530
371
424
500
576
395
450
538
621
441
506
599
693
473
542
641
741
504
575
679
783
400
500
630
656
749
855
754
868
1005
825
946
1088
940
1083
1254
Section (mm)
Aluminium
2,5
4
6
16,5
22
28
18,5
25
32
19,5
26
33
21
28
36
23
31
39
24
32
42
26
35
45
28
38
49
10
16
25
35
39
53
70
86
44
59
73
90
46
61
78
96
49
66
83
103
54
73
90
112
58
77
97
120
62
84
101
126
67
91
108
135
121
150
50
70
95120
104
133
161186
110
140
170197
117
150
183212
125
160
195226
136
174
211245
146
187
227263
154
198
241280
164
211
257300
184
237
289337
150
185
240
300
227
259
305
351
245
280
330
381
261
298
352
406
283
323
382
440
304
347
409
471
324
371
439
508
346
397
470
543
389
447
530
613
400
500
630
526
610
711
600
694
808
663
770
899
740
856
996
Tableau 6-16 : courants admissibles (en ampre) par les canalisations dans les conditions standards
d'installation ( )f f0 10 1= pour les lettres de slection B, C, E, F
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courants admissibles (en ampre) par les canalisations dans les conditions standardsd'installation pour la lettre de slectionD(canalisations enterres) (voir tableau 6-17)
Le nombre de conducteurs considrer dans un circuit est celui des conducteurs effectivement
parcourus par le courant. Lorsque, dans un circuit triphas, les courants sont supposs
quilibrs, il n'y a pas lieu de tenir compte du conducteur neutre correspondant.
Lorsque la valeur du courant du conducteur neutre est proche de celle des phases, un facteur
de rduction de 0,84 est appliquer. De tels courants peuvent, par exemple, tre dus la
prsence de courants harmoniques 3 dans les conducteurs de phase (voir 6.2).
Lettre de slection Isolant et nombre de conducteurs chargs
D PVC 3 PVC 2 PR 3 PR 2
Section (mm)
Cuivre
1,52,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
2634
44
56
74
96
123
147
174
216
256
290
328
367
424
480
3242
54
67
90
116
148
178
211
261
308
351
397
445
514
581
3141
53
66
87
113
144
174
206
254
301
343
387
434
501
565
3748
63
80
104
136
173
208
247
304
360
410
463
518
598
677
Section (mm)
Aluminium
10
16
25
35
50
7095
120
150
185
240
300
57
74
94
114
134
167197
224
254
285
328
371
68
88
114
137
161
200237
270
304
343
396
447
67
87
111
134
160
197234
266
300
337
388
440
80
104
133
160
188
233275
314
359
398
458
520
Tableau 6-17 : courants admissibles (en ampre) par les canalisations dans
les conditions standards d'installation ( )f f0 10 1= pour la lettre de slectionD(canalisations enterres)
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6.1.5. Dtermination pratique de la section minimale d'une canalisation BT
dtermination de l'intensit assigne ou de rglage
du dispositif de protection, prise juste suprieure l'intensit d'emploi : ou
dtermination de la section des conducteurs de la canalisationsusceptibles de vhiculer ou :
- calculer le courant quivalent (1)
- dterminer la section pouvant vhiculer dans les conditions
standards d'installation, en fonction de l'isolant, du nombre de
conducteurs chargs et du type de conducteur (cuivre ou aluminium)
(voir tab. 8-16 et 8-17)
vrification des autres conditions requises :
- chute de tension maximale
- longueur maximale pour la protection contre les contacts indirects(schmasITetTN)
- vrification de la contrainte thermique en cas de court-circuit
conditions
d'installation
des conducteurs
dtermination dela lettre de slection
et du facteur de
correction global
(voir tab. 8-3 8-5)
intensit d'emploi
dtermination du courant de la canalisation qui sera
protge par le dispositif de protection
fusible
et
disjoncteur
f
IB
In
Iz1 Iz2
I Iz n=et
I I si I Az n n= >1 10 25,
In
Iz
SIz1 Iz2
Iz'
Ir
In I Ir B
I I si I A
I I si I A
z n n
z n n
= = >
1 31 10
1 21 10
,
,
I An25Irou
I If
If
z z z' = 1 2ou
S
(1) est un courant quivalent qui, dans les conditions standards
d'installation provoque le mme effet thermique que ou
dans les conditions relles d'installation
Iz'
Iz1 Iz2
ou Ir
Figure 6-7 : logigramme de la dtermination de la section d'une canalisation
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6.1.6. Section des conducteurs de protection (PE), d'quipotentialit et de neutre
(NF C 15-100)
Dans une installation basse tension, les conducteurs de protection assurent l'interconnexion
des masses d'utilisation et l'coulement la terre des courants de dfaut d'isolement.
Les conducteurs d'quipotentialit permettent de mettre au mme potentiel, ou des potentiels
voisins, des masses et des lments conducteurs.
Dans ce chapitre, on se limitera aux rgles de dimensionnement des conducteurs. Concernant
les rgles de raccordement et de protection, se reporter au paragraphe 2.
section des conducteurs de protection entre transformateur HTA/BT et tableauprincipal BT(voir fig. 6-8)
PE
tableau principal BT
Figure 6-8 : conducteur PE entre transformateur et tableau principal
Le tableau 6-18 donne les valeurs des sections des conducteurs de protection (en mm) en
fonction :
- de la puissance nominale du transformateur HTA/BT
- du temps de fonctionnement t (en seconde) de la protection HTA. Lorsque la protectionest assure par un fusible, la section prendre en compte correspond t s=0 2,
- de la matire isolante et de la nature du mtal du conducteur.
En schma IT, si un dispositif de protection contre les surtensions est insr entre le neutre
et la terre, le mme dimensionnement s'applique ses conducteurs de raccordement.
Dans le cas du fonctionnement en parallle de plusieurs transformateurs, la somme de leurs
puissances nominales sera utilise pour la dtermination de la section.
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Puissance dutransformateur
(kVA)
Nature desconducteurs
Conducteursnus
Conducteursisols au PVC
Conducteursisols au PR
Tension BT Cuivre t (s) 0,2 s 0,5 s - 0,2 s 0,5 s - 0,2 s 0,5 s -
127/220 V 230/400 V Aluminium - 0,2 s 0,5 s - 0,2 s 0,5 s - 0,2 s 0,5 s
63 100 25 25 25 25 25 25 25 25 25
100 160 25 25 35 25 25 50 25 25 35
125 200 25 35 50 25 35 50 25 25 50
160 250 25 35 70 35 50 70 25 35 50
200 315 Section des 35 50 70 35 50 95 35 50 70
250 400 conducteurs de 50 70 95 50 70 95 35 50 95
315 500 protection SPE(mm) 50 70 120 70 95 120 50 70 95
400 630 70 95 150 70 95 150 70 95 120
500 800 70 120 150 95 120 185 70 95 150
630 1 000 95 120 185 95 120 185 95 120 150
800 1 250 95 150 185 120 150 240 95 120 185
Tableau 6-18 : section des conducteurs de protection
entre transformateur HTA/BT et tableau principal BT
sections des conducteurs de protection des masses basse tension : (PE)
La section du conducteur PE est dfinie en fonction de la section des phases (pour le mme
mtal conducteur) comme suit :
- pour S mmphase 16 , S SPE phase= (1)
- pour 16 35mm S mmphase < , S mmPE= 16
- pour S mmphase> 35 , SS
PEphase=
2
(1) lorsque le conducteur de protection ne fait pas partie de la canalisation, il doit avoir une section d'au
moins :
- 2,5 mm s'il comporte une protection mcanique
- 4 mm s'il ne comporte pas de protection mcanique
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Dans le schma TT, la section du conducteur de protection peut tre limite :
- 25 mm pour le cuivre- 35 mm pour l'aluminium
condition que les prises de terre du neutre et des masses soient distinctes, sinon les
conditions du schma TN sont applicables (en schma TT , une liaison fortuite par
charpente mtallique ou autre peut exister entre les deux prises de terre ; le courant de dfaut
la terre est alors important).
section des conducteurs d'quipotentialit
conducteur d'quipotentialit principale
Sa section doit tre au moins gale la moiti de la section du plus grand conducteur de
protection de l'installation, avec un minimum de 6 mm. Toutefois, elle peut tre limite 25 mm pour le cuivre ou 35 mm pour l'aluminium.
conducteur d'quipotentialit supplmentaire
S'il relie deux masses, sa section ne doit pas tre infrieure la plus petite des sections des
conducteurs de protection relis ces masses (voir fig. 6-9-a).
S'il relie une masse un lment conducteur, sa section ne doit pas tre infrieure la moiti
de la section du conducteur de protection reli cette masse (voir fig. 6-9-b).
Si S SPE PE1 2
S SLS PE= 1S
SLS
PE=2
(*)
M1 M2
SPE1 SPE2
SLS SLS
SPE
M
a) entre deux masses b) entre une masse et une structure
Figure 6-9 : section des conducteurs d'quipotentialit supplmentaire
(*) avec un minimum de : - 2,5 mm si les conducteurs sont mcaniquement protgs
- 4 mm si les conducteurs ne sont pas mcaniquement protgs
Les conducteurs non incorpors dans un cble sont mcaniquement protgs lorsqu'ils sont poss
dans des conduits, des goulottes, des moulures ou protgs de faon analogue.
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section des conducteurs PEN
Dans le cas du schma TNC, le conducteur de protection assure galement la fonction du
neutre.
Dans ce cas la section du PEN doit tre au moins gale la plus grande valeur rsultant descontraintes suivantes :
- SPEN
10
16
2
2
mm
mm
pour lecuivre
pour l'aluminium
- rpondre aux conditions relatives au conducteur PE
- rpondre aux conditions imposes pour la section du conducteur neutre.
section du conducteur neutre
- Le conducteur de neutre doit avoir la mme section que les conducteurs de phase dans lescas suivants :
. circuit monophas
. circuit triphas ayant des sections de phase infrieures ou gales 16 mm pour le cuivreou 25 mm pour l'aluminium.
- Pour les circuits triphass ayant une section de phase suprieure 16 mm pour le cuivre ou25 mm pour l'aluminium, la section du neutre peut tre infrieure celle des phases conditions de respecter, simultanment les conditions suivantes :
. le courant maximal susceptible de circuler en permanence dans le neutre est infrieur aucourant admissible de la section choisie. Il faut tenir compte du dsquilibre des chargesmonophases et des courants harmoniques 3 et multiples de 3 qui peuvent exigerl'utilisation d'une section suprieure celle des phases (voir 8.2 - chauffement duconducteur neutre).
. le conducteur neutre est protg contre les surintensits par un fusible ou un rglage du
dclencheur du disjoncteur adapt sa section.
. la section du conducteur neutre est au moins gale 16 mm pour le cuivre ou 25 mmpour l'aluminium.
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6.1.7. Vrification des chutes de tension
La chute de tension sur une canalisation est calcule par la formule :
V b L
SL IB= +
1 cos sin
V : chute de tension, en volt
b : coefficient=
=
1
2
pour circuit triphas
pour circuitmonophas
1 : rsistivit du conducteur en service normal, soit 1,25 fois celle 20C
1 = 0,0225mm/m pour le cuivre ; 1 = 0,036mm/m pour l'aluminium
L : longueur de la canalisation, en mtre
S : section des conducteurs, en mmcos : facteur de puissance ; en l'absence d'indication prcise on peut prendre cos= 0,8 ( sin = 0,6)IB : courant maximal d'emploi, en ampre
: ractance linique des conducteurs, en /m
Les valeurs de en BT sont :
- 0 08 10 3, / m pour les cbles tripolaires
- 0 09 10 3, / m pour les cbles unipolaires serrs en nappe ou en triangle
- 0 15 10 3, / m pour les cbles unipolaires espacs d r=8
d : distance moyenne entre conducteur
r : rayon des mes conductrices
On dfinit la chute de tension relative :
VVn pour les circuits triphass ou monophass aliments entre phase et neutre
VUn
pour les circuits monophass aliments entre phases (dans ce cas,
Vreprsente une chute de tensioin entre phases)
Vn : tension simple nominale
Un : tension compose nominale
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Conformment la norme NFC 15-100 525, la chute de tension entre l'origine de
l'installation et tout point d'utilisation ne doit pas tre suprieure aux valeurs du tableau 6-19.
Eclairage Autres usages
A - Installations alimentes directement par un branchement
basse tension, partir d'un rseau de distribution publique
basse tension.
B - Installations alimentes par un poste de livraison ou par un
poste de transformation partir d'une installation haute
tension (l'origine de l'installation est le point de
raccordement HTA) *
3 %
6 %
5 %
8 %
(*) dans la mesure du possible, les chutes de tension dans les circuits terminaux ne doivent pas tresuprieures aux valeurs indiques en A.
Tableau 6-19 : chutes de tension admissibles dans les rseaux BT
circuits alimentant des moteurs
La chute de tension est calcule en remplaant le courant d'emploi IB par le courant de
dmarrage du moteur.
La norme NF C 15-100 prconise que la chute de tension, en tenant compte de tous les
moteurs pouvant dmarrer simultanment, soit infrieure 15%. Une limitation 10% est
prfrable.
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6.1.8. Longueurs maximales des canalisations pour la protection contre les contacts
indirects (rgime TN et IT )
La norme NF C 15-100 impose pour les schmas TN et IT que le courant de dfaut soit
limin dans un temps compatible avec la protection des personnes.
Ce temps est dtermin par une courbe en fonction de la tension de contact prsume ; il est
bas sur les effets physiologiques du courant lectrique sur le corps humain. Par mesure de
simplification, partir de cette courbe, il est possible de dterminer un temps de coupure
maximal en fonction de la tension nominale de l'installation (voir tableau 6-20 et 6-21).
Tension nominale
alternative Vn /Un
Temps de coupure
(secondes) (*)
(Volts)neutre non distribu neutre distribu
127/220
220/380, 230/400
400/690
580/1000
0,8
0,4
0,2
0,1
5
0,8
0,4
0,2
Tableau 6-20 : temps de coupure maximaux dans le schma IT (deuxime dfaut)
Tension nominale
alternativeVn (Volts)(**)
Temps de coupure
(secondes) (*)
120, 127
220, 230
380, 400
> 400
0,8
0,4
0,2
0,1
Tableau 6-21 : temps de coupure maximaux dans le schma TN
(*) ces valeurs ne sont pas valables dans les locaux contenant une baignoire ou une douche.
(**) ces valeurs sont bases sur la norme CEI 38
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Nota 1: si le temps de coupure est suprieur au temps t0 , mais infrieur 5 secondes la protection est
admise par la C 15-100 ( 413.1.3.5) dans les cas suivants :
- dans les circuits de distribution lorsque le conducteur de protection l'extrmit aval ducircuit est reli directement la liaison quipotentielle principale.
- dans les circuits terminaux n'alimentant que des matriels fixes et dont le conducteur deprotection est reli la liaison quipotentielle principale et qui sont situs dans la zoned'influence de la liaison quipotentielle principale.
Nota 2: en schma TT, la protection est en gnral assure par des dispositifs courant diffrentielrsiduel dont le rglage doit satisfaire la condition suivante (voir NF C 15-100, 413.1.4.2) :
R I VA A 50
RA : rsistance de la prise de terre des masses
IA : courant diffrentiel rsiduel assign du disjoncteur
Si une slectivit est juge ncessaire, un temps de fonctionnement au plus gal 1 s estadmis dans les circuits de distribution sans tenir compte de la tension de contact.
Nota 3: en schma IT, lorsque les masses sont mises la terre individuellement ou par groupes, lesconditions du schma TT indiques en Nota 2 doivent tre respectes (voir NF C 15-100, 413.1.5.3)
protection par disjoncteur
La norme NF C 15-100 impose pour les schmas TN et IT que le seuil de dclenchementmagntique du disjoncteur soit infrieur au courant de court-circuit minimal. De plus, la
temporisation ventuelle du disjoncteur doit tre infrieure au temps de coupure maximal
dfini dans les tableaux 6-20 et 6-21.
Pour un disjoncteur et une section de conducteur donns, il existe donc une longueur
maximale du circuit ne pas dpasser afin de respecter les contraintes concernant la
protection des personnes contre les contacts indirects.
Dans ce qui suit, on applique la mthode conventionnelle pour dterminer les longueurs
maximales des circuits. Celle-ci est plus pnalisante que la mthode des impdances, mais
peut tre applique en effectuant manuellement les calculs .
Dans la mthode conventionnelle, on nglige l'influence de la ractance des conducteurs pour
des sections infrieures 150mm.
Pour les fortes sections, on tiendra compte de l'influence de la ractance en divisant Lmax par :
- 1,15 pour une section de 150 mm- 1,20 pour une section de 185 mm- 1,25 pour une section de 240 mm
- 1,30 pour une section de 300 mm.
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Nota: pour les calculs du courant de court-circuit minimal, se reporter au "Guide des protections desrseaux industriels" 4.4.1.
schma TN
La longueur maximale d'un circuit en schma TN est :
( )L
V S
m I
n ph
mmax
,=
+
0 8
1
Lmax : longueur maximale en m
Vn : tension simple en volts
Sph : section des phases en mm
: rsistivit des conducteurs prise gale 1,5 fois celle 20C ( =0 027 2, /mm m pour le cuivre ;
=0 043 2, /mm m pour l'aluminium)
m =S
S
ph
PE
:
:
section desphases
section du conducteur deprotection
Im : courant de fonctionnement du dclencheur magntique du disjoncteur
schma IT
La longueur maximale d'un circuit en schma IT est :
- si le conducteur neutre n'est pas distribu :
( )L
V S
m I
n ph
mmax
,=
+
0 8 3
2 1
- si le conducteur neutre est distribu :
( )L V S
m I
n
mmax
,
=
+ 0 8
2 1
1
S1 :=
=
S
S
ph
neutre
si le dpart considr ne comportepas de neutre
si le dpart considr comporte un neutre
schma TT
Aucune condition sur la longueur de la canalisation n'est impose car la protection des
personnes est ralise par le dispositif diffrentiel rsiduel.
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protection par fusible
A partir de la courbe de fusion du fusible, on dtermine le courant Ia assurant la fusion du
fusible dans le temps t0 spcifi dans les tableaux 6-20 et 6-21 (voir fig. 6-10). On calcule
alors la longueur maximale de la canalisation de la mme faon que pour le disjoncteur enremplaant Im par Ia .
t
t0
Ia I
Figure 6-10 : courbe de fusion d'un fusible
application
En pratique, la vrification de la section de la canalisation par rapport la protection des
personnes contre les contacts indirects consiste s'assurer que la longueur de la canalisation
est infrieure Lmax pour un schma donn.
Si la longueur de la canalisation est suprieure Lmax , on peut prendre les mesures
suivantes :
- choisir un disjoncteur (ou un dclencheur) avec un seuil magntique plus bas si lescontraintes de slectivit le permettent
- installer un disjoncteur diffrentiel rsiduel pour les schmas TNS et IT (en TNC , iln'est pas possible d'utiliser des DDR)
- prendre des sections de conducteurs de phase et de protection plus importantes, vrifiantla condition sur la longueur maximale.
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6.1.9. Vrification des contraintes thermiques des conducteurs
Lors du passage d'un courant de court-circuit dans les conducteurs d'une canalisation pendant
un temps trs court (jusqu' cinq secondes), l'chauffement est considr adiabatique ; cela
signifie que l'nergie emmagasine reste au niveau du mtal de l'me et n'est pas transmise
l'isolant. Il faut donc vrifier que la contrainte thermique du court-circuit est infrieure la
contrainte thermique admissible du conducteur :
t I k S c cc2 2 2
tc : temps de coupure du dispositif de protection en seconde
S : section des conducteurs en mm
Icc : courant de court-circuit en A
La valeur de k dpend du matriau de l'me et de la nature de l'isolant (voir tableau 6-22).
Isolant
Ame
PVC PR
Cuivre 115 135
Aluminium 74 87
Tableau 6-22 : valeur du coefficient kconformment la norme NF C 15-100
Si le temps de coupure est donn, la section doit satisfaire la condition :
S I
ktcc c
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protection par disjoncteur
La vrification doit tre faite pour le courant de court-circuit maximal au niveau du disjoncteur
considr.
Les courbes des catalogues des constructeurs donnent le temps de coupure maximal du
disjoncteur. Lorsque le dclenchement du disjoncteur est temporis, le temps de coupure est
pris gal la temporisation.
Pour la vrification des contraintes thermiques, la valeur du courant de court-circuit doit trecalcule avec une rsistivit des conducteurs prise gale 1,5 fois celle 20C :
- =0 027 2, /mm m pour le cuivre
- =0 043 2
, /mm m pour l'aluminium
cas des disjoncteurs limiteurs de courant
Lors d'un court-circuit, les disjoncteurs limiteurs ont la particularit de ne laisser passer qu'un
courant infrieur au courant de dfaut prsum (voir fig. 6-11).
t
Icc Icccrte prsum
Iccprsum
Icccrte limit
Figure 6-11 : courbe de limitation de courant
La canalisation protge par ce type d'appareil ne subit donc pas la contrainte thermique de
Icc calcul (prsum), mais une contrainte plus faible dfinie par les courbes de limitation des
constructeurs donnes pour chaque type de disjoncteur.
Les courbes de limitation fournissent la contrainte thermique t Ic cc2 exprime en
A
2
seconde .
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exemple
On dsire vrifier la contrainte thermique d'un conducteur en cuivre de 6 mm isol au PVC
protg par un disjoncteur Compact NS 80H-MA 380/415 V quip d'un relais thermique
LR2-D33 63.
La contrainte thermique admissible par le cble est : ( )k S A s2 2 2 2 5 2115 6 4 76 10= = , .
Les courbes de limitation de la figure 6-12 donnent la contrainte thermique maximale du
disjoncteur : 2 105 2 A s .
Le cble est donc protg jusqu'au pouvoir de coupure du disjoncteur.
Les courbes sont dans l'ordre du tableau
Figure 6-12 : courbes de limitation en contrainte thermique
des disjoncteurs Compact NS 80H-MA-380/415V
protection par fusible
Le courant le plus contraignant est le courant de court-circuit minimal l'extrmit de la
canalisation.
Le temps de fusion tf du fusible correspondant Iccmin doit vrifier la relation :
t I k S f cc min2 2 2
La mthode pour calculer Iccmin est indique dans le paragraphe 4.4.1 du Guide des protections.
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6.1.10. Exemple d'application
hypothses
Considrons le schma de la figure 6-13 dont les donnes sont indiques ci-aprs.
L'installation alimentant des rcepteurs ncessitant une bonne continuit de service, on choisit
le schma de liaison la terre IT sans neutre distribu.
canalisation C2
Elle est constitue d'un cble tripolaire en cuivre isol au PVC, en pose jointive avec 3 autres
cbles multiconducteurs, sur des tablettes perfores dans une temprature ambiante de
40 C. Elle est protge par des fusibles. Elle alimente un rcepteur dont les caractristiques
sont :
- puissance utile P kWu= 15
- rendement r=0 89,
- cos ,=0 85
- facteur d'utilisation b =0 9, .
canalisation C1
Elle est constitue de 3 cbles unipolaires en cuivre isols au PR, serrs en triangle. Les
cbles sont enterrs seuls, sans protection mcanique complmentaire dans un sol de
rsistivit thermique 0,85 K.m/W et de temprature 35 C. Ils sont protgs par un disjoncteur.
La canalisation alimente le rcepteur R1 et 3 autres dparts dont les valeurs des courants
IB sont donnes par la figure 6-13.
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250 kVA
= 4 %
400 V
Ucc
C1
= 100 m
cos = 0,8
400
IB
5 50 A 4 A C2
= 15 m
1
R1
L
neutre isol
Figure 6-13 : schma d'une installation
dtermination du courant maximal d'emploi
canalisation C2
- P kWu= 15
- le facteur a r= =
1
1 32cos ,
- le facteur d'utilisation b =0 9,
- pour un seul rcepteur le facteur de simultanit est c= 1
- aucune extension n'est prvue, donc d= 1
- pour un rseau triphas 400 V, le facteur de conversion des puissances en intensit este= 1 4, .
On a alors : I P a b c d e AB u= = =15 1 32 0 9 1 1 1 4 24 9, , , , .
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canalisation C1
Le courant maximal d'emploi de la canalisation C1 est obtenu en sommant les courants ( )IBde tous les dparts aliments par C1 et en appliquant un facteur de simultanit estim 0,8
(voir tableau 6-2) :
( )I AB= + + + =25 50 40 24 9 0 8 115 9, , ,
facteurs de correction
canalisation C2
Le tableau 6-3 donne le mode de pose N 13 et la lettre de slection E.
Les facteurs de correction appliquer sont:
- temprature ambiante (voir tableau 6-6) : f1= 0,87- groupement de cble (voir tableaux 6-9 et 6-10) : f4= 0,77 et f5= 1
Le facteur de correction global est :
f= =0 87 0 77 1 0 67, , ,
canalisation C1
Le tableau 6-3 donne le mode de pose N 62 et la lettre de slection D .
Les facteurs de correction appliquer sont:
- temprature du sol (voir tableau 6-7) : f2= 0,89- rsistivit thermique du sol (voir tableau 6-8) : f3= 1,05
- groupement de cble (voir tableau 6-15) : f10= 1
Le facteur de correction global est :
f= =0 89 1 05 1 0 935, , ,
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dtermination de la section et choix du dispositif de protection
canalisation C2
I AB= 24 9,
f= 067,
Le courant nominal du fusible doit vrifier la condition I In B .
On choisit le fusible de calibre I An= 25 .
Pour 10 25A In< A , le courant Iz de la canalisation protge par ce fusible est :
I k I I Az n n= = =3 1 21 30 3, ,
Le courant quivalent que la canalisation doit pouvoir vhiculer dans les conditions standards
d'installation est : I I
fAz
z' ,= =45 1
Le tableau 6-16 (lettre de slection E , PVC3, cuivre) donne une section minimale
S mm= 10 2 qui a un courant admissible I A0 60= .
canalisation C1
I AB= 1159,
f=0 935,
Pour un disjoncteur rglable, le courant de rglage doit vrifier la condition I Ir B ;on choisit I Ar= 120 .
Le courant Iz de la canalisation protge par ce rglage est :
I I Az n= = 120
Le courant quivalent que la canalisation doit pouvoir vhiculer dans les conditions standards
d'installation est : I I
fAz
z' ,= = 128 3
Le tableau 6-17 (lettre de slection D , PR3, cuivre) donne une section minimale S mm=25 2
qui a un courant admissible I A0 144= .
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longueur maximale de la canalisation
canalisation C2
Pour S mmph= 10 , on a S S mmPE ph= = 10
d'o mS
S
ph
PE
= = 1
Le tableau 6-20 donne un temps de coupure maximal t s=0 4, pour un rseau neutre non distribu.
La caractristique temps-courant du fusible de calibre 25 A nous donne un courant I Aa= 200pour un temps de coupure de 0,4 s.
Le neutre n'est pas distribu, on a donc :
( )L
V S
m Im
n ph
amax
, ,
,,=
+ =
=0 8 3
2 1
0 8 3 230 10
2 0 027 2 200147 5
La longueur de la canalisation C2 (15 m) est trs infrieure Lmax , la protection des
personnes contre les contacts indirects est donc assure.
canalisation C1
Pour 16 35mm S mm < , on a S mmPE= 16
d'o mS
S
ph
PE
= = =25
161 56,
Le disjoncteur choisi est un Compact NS 125E avec un dclencheur STR 22SE dont le seuil
magntique de dclenchement est rgl Im= 1 250 A pour des raisons de slectivit.
Le neutre n'est pas distribu, on a donc :
( )L
V S
m Im
n ph
mmax
, ,
, ,,=
+ =
=0 8 3
2 1
0 8 3 230 25
2 0 027 2 56 1 25046 1
La longueur de la canalisation C1 (100 m) est suprieure Lmax .
En prenant des sections suprieures S mmph=35 et S mm mPE= =35 1 ( ) , on trouve
L m mmax ,=
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vrification de la chute de tension
canalisation C2
S= 10 mm , L = 15 m , IB = 24,9 A
Le cble est tripolaire, on a donc = 0 08 10 3, / m .
Le facteur de puissance est cos ,=0 85 , d'o sin ,=0 53 .
On en dduit V= +
0 0225
15
100 85 0 08 10 15 0 53 24 9
3, , , , ,
V V=0 73,
d'o V
Vn= =0 73
2300 3
,, %
La chute de tension totale est 4,2 % (la chute de tension dans la canalisation C1 est 3,9 %,
voir ci-dessous). Elle est infrieure la chute de tension admissible (5%) indique dans le
tableau 6-19.
canalisation C1
S= 25 mm , L = 100 m , IB = 115,9 A
Les 3 cbles unipolaires sont serrs en triangle, on a donc :
= 0 09 10 3, / m
Le facteur de puissance global de l'installation est cos ,=0 8 , d'o sin ,=0 6 .
Pour un circuit triphas b= 1 .
Pour le cuivre 120 0225= , /mm m .
On en dduit V= +
0 0225
100
250 8 0 09 10 100 0 6 115 9
3, , , , ,
V V=8 97,
d'o V
Vn
= =8 97
230
3 9,
, %
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vrification de la contrainte thermique
canalisation C2
Pour une protection par fusible, le courant prendre en compte est le courant de court-circuitminimal l'extrmit de la canalisation. Pour le schma IT , c'est le courant de court-circuit
pour un double dfaut phase-terre.
En appliquant la mthode conventionnelle (voir 4.4.1.2 du Guide des protections), on calcule :
I V
LS S
kAccn
ph PE
min, ,
,
,=
+
=
+
=3 0 8
2 1 1
3 230 0 8
2 15 0 027 1
10
1
10
1 97
2
La caractristique temps-courant du fusible de 25 A nous donne un temps de fusion t msf =5
pour un courant de 1,97 kA.
La contrainte thermique maximale est donc :
( )I t A sccmin , ,2 3 2
3 3 21 97 10 5 10 19 4 10 = =
La contrainte thermique admissible par le cble est : ( )k S A s2 2 2 2 3 2115 10 1322 10= = .
La section S mm= 10 2 supporte donc largement la contrainte thermique du fusible.
canalisation C1
Le courant de court-circuit maximal au niveau du disjoncteur (en ngligeant la liaison reliant le
disjoncteur au transformateur) est :
I S
U U
kAccn
n cc
= =
=
3
1 250 10
3 400
100
4
9 023
,
On suppose que le dclencheur du disjoncteur est temporis 0,1seconde, la contrainte
thermique maximale du court-circuit est alors :
( )I t A scc2 3 2
6 29 02 10 0 1 8 14 10= = , , ,
La contrainte thermique admissible par le cble est : k S A s2 2 2 2 6 2143 25 12 78 10 = = ,
La section S mm=25 2 supporte donc la contrainte thermique du disjoncteur.
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conclusion
Les sections retenir sont :
- canalisation C1 : 3 35 1 162 2 + mm mm cuivre
- canalisation C2 : 3 10 1 102 2 + mm mm cuivre
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6.2. Dtermination des sections de conducteurs en moyenne tension
(suivant la norme NF C 13-205)
6.2.1. Principe de la mthode
La mthode de dtermination de la section des conducteurs en moyenne tension consiste :
- dterminer le courant maximal d'emploi IB des rcepteurs alimenter
- dterminer la section S1 satisfaisant l'chauffement de l'me du cble en rgime de
fonctionnement normal, qui peut tre permanent ou discontinu. Cette tape ncessite laconnaissance :
. des conditions d'installation relles de la canalisation, par consquent du facteur decorrection global f
. des valeurs des courants admissibles des diffrents types de cble dans les conditionsstandards d'installation.
- dterminer la section S2 ncessaire la tenue thermique du cble en cas de court-circuit
triphas
- dterminer la section S3 ncessaire la tenue thermique de l'cran du cble en cas de
court-circuit la terre
- vrifier ventuellement la chute de tension dans la canalisation pour la section S retenue.
La section technique S retenir est la valeur maximale parmi les sections S1 , S2 et S3 .
- ventuellement, calculer et choisir la section conomique.
6.2.2. Dtermination du courant maximal d'emploi
Le courant maximal d'emploi IB est dtermin sur la base de la somme des puissances des
rcepteurs aliments, en appliquant si ncessaire des coefficients d'utilisation et de
simultanit (voir 6.1.2.).
En moyenne tension, une canalisation alimente le plus souvent un seul rcepteur
(transformateur, moteur, four, chaudire), dans ce cas IB est pris gal au courant assign de
l'appareil.
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6.2.3. Courants admissibles dans les canalisations
rgles gnrales
C'est le courant maximal que la canalisation peut vhiculer en pe