Les Courants de Court Circuit

Chapitre 8

Les courants de court-circuit page 0/6

LES COURANTS DE COURT-CIRCUIT

Chapitre 8



SOMMAIRE 1. DEFINITIONS .................................................................................................................. 2 2. MODALITES DE CALCUL ......................................................................................... 2

2.1. Courant de court-circuit triphasé en tout point d’une installation BT ............................. 2 2.1.1. Méthode de calcul de ZT........................................................................................... 3 2.1.1. Détermination des impédance d’un réseau ............................................................... 3

2.2. Exemple de calcul des courants de court-circuit ............................................................. 6

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1. DEFINITIONS • Court-circuit triphasé symétrique : défaut d’isolement affectent, en un point d’un

circuit, l’ensemble des isolation des trois conducteurs de phase entre eux • Court-circuit biphasé : défaut d’isolement affectent, en un point d’un circuit, l’isolation

de deux conducteurs de phase entre eux • Court-circuit monophasé phasea-neutre : défaut d’isolement affectent, en un point d’un

circuit, l’isolation d’un conducteurs de phase et du conducteur neutre, entre eux • Court-circuit franc : défaut d’impédance nulle ou négligeable.

2. MODALITES DE CALCUL Dans les calculs, il faut considérer les cas suivants :

Type de court-circuit Courant de court-

circuit Maximaux Minimaux Court-circuit triphasé symétrique Icc3 Court-circuit biphasé Icc2 Icc2 Court-circuit monophasé phase neutre Icc1 Icc1 Il n’est pas nécessaire de calculer les courants de court-circuit minimaux, lorsqu’un seul dispositif assure à la fois la protection contre les surcharges et contre les courts-circuits.

2.1. Courant de court-circuit triphasé en tout poin t d’une installation BT Dans une installation triphasé, Icc tri en un point du réseau est donnée par la formule :

TZ

UIcctri

.320=

Icc tri (A) = courant de court-circuit au point de défaut présumé U20 = tension entre phase à vide au secondaire d’un transformateur HT/BT (en V), ZT = Impédance totale par phase du réseau en amont du défaut (en Ω).

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2.1.1. Méthode de calcul de Z T Chaque constituant d’un réseau (réseau HT, transformateur, câble, disjoncteur, barres etc.) se caractérise par une impédance Z composée d’un élément résistant (R), et d’un élément inductif (X), appelé réactance. R et X s’expriment en ohms. La méthode de calcul consiste à décomposer le réseau en tronçon et à calculer, pour chaque d’eux les R et X, puis les additionner arithmétiquement mais séparément :

RT = ΣRi ; XT = ΣXi ;

T2

T2

T XRZ +=

2.1.1. Détermination des impédance d’un réseau

• Réseau amont La puissance de court –circuit du réseau amont n’est jamais infinie. Cette puissance HT (Pcc) est donnée par le distributeur d’énergie. L’impédance du réseau amont ramenée au secondaire du transformateur HT/BT vaut :

PccoU

Za2

=

Nota : * Ra est négligeable devant Xa ; on peux alors considérer Xa = Za

* Si un calcul est nécessaire, on peut prendre 15,0R =Xa

a

Le tableau ci-dessous donne les valeurs de Ra et de Xa pour les puissance de court-circuit les plus fréquentes.

Pcc Uo (V) Ra (mΩΩΩΩ) Xa (mΩΩΩΩ) 250 MVA 237 0,033 0,222

410 0,1 0,700 500 MVA 237 0,017 0,111

410 0,050 0,350 Impédance du réseau amont ramenée au secondaire du transformateur HT/BT

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• Transformateur

Le tableau ci-dessous donne les valeurs de l’impédance, de la résistance et de la réactance des transformateurs couramment utilisés en fonction de leur puissance nominale et de la tension à vide du secondaire.

Tension U20=237V U20=410V Puissance

(kVA) RTR (mΩΩΩΩ)

XTR (mΩΩΩΩ)

RTR (mΩΩΩΩ)

XTR (mΩΩΩΩ)

100 11,79 19,13 35,30 57,23 160 5,15 13,06 15,63 39,02 250 2,92 8,5 8,93 25,37 315 2,21 6,78 6,81 20,22 400 1,614 5,38 5,03 16,04 500 1,235 4,32 3,90 12,87 630 0,92 3,45 2,95 10,25 800 0,895 3,03 2 ,88 9

1000 0,68 3,01 2,24 8,10 Impédance, résistance et réactance d’un transformateur

• Disjoncteur L’impédance d’un disjoncteur ne doit être prise en compte que pour des appareils en amont de celui qui doit ouvrir sur le court-circuit envisagé. La réactance est prise égale à 0,15 mΩ et la résistance négligeable.

• Jeu de barres La résistance d’un jeu de barre est généralement négligeable. La réactance linéique est de 0,15 mΩΩΩΩ/m

• Canalisations

La résistance se calcule à l’aide de la formule: SL

x ρRc = avec :

* ρ =résistivité des conducteurs à la température normale de fonctionnement, - ρ = 22,5 mΩ.mm²/m pour le cuivre - ρ = 36 mΩ.mm²/m pour l’aluminium

* L = longueur de la canalisation * S = section des conducteurs en mm².

La réactance peut être négligeable pour des sections inférieures à 50 mm². En absence d’informations du fabriquant, on considérera Xc = 0,08 mΩΩΩΩ/m Cas de plusieurs conducteurs en parallèle par phase

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• la résistance à considérer est égale à la résistance d’un conducteur diviser par le nombre de conducteurs en parallèle.

• La réactance n’est pratiquement pas à modifier.

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2.2. Exemple de calcul des courants de court-circuit R

(mΩΩΩΩ) X

(mΩΩΩΩ) RT

(mΩΩΩΩ) XT

(mΩΩΩΩ) 22 XTRT 3

410I

+=cc

(kA) Réseau amont

Pcc = 500 MVA 0,050 0,35

Transformateur 20 kV/410 V Pn = 1000 kVA Ucc = 5%

2,24

8,10

Câble unipolaire 5 m cuivre 4x240 mm²/phase

0,12(1)

0,40(a)

2,41

8,85

26

Disjoncteur Général

0

0,15

Jeu de barres 10 m

0

1,5

2,41

10,48

22

Câble tripolaire 100 m 95 mm² cuivre

23,68 (2)

8(b)

26,09

18,48

7,40

Câble tripolaire 20 m 10 mm² cuivre circuits terminaux

45(3

1,6(c

71,09

20,08

3,20

(1)

240

5

4

5,22xRc = ; (2)

95

1005,22 xRc = (3)

10

205,22 xRc =

(a) Xc =0,08 x 5 (b) Xc =0,08 x 100 (c) Xc =0,08 x 20

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