d Termination Des Sections de Conducteurs Par Www.genie-electromcanique.com

8/10/2019 d Termination Des Sections de Conducteurs Par Www.genie-electromcanique.com

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Guide de conception des rseaux lectriques industriels T & D 6 883 427/A

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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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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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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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)


24/86

534



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).


25/86

535



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


26/86

536



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)


27/86

537



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


28/86

538



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.


29/86

539



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


30/86

540



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.


31/86

541



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


33/86

543




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.


34/86

544




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


35/86

545




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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546




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

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