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LPRO MAINTENANCE INDUSTRIELLE COURS D’ELECTRICITE 2 : Industrielle et Tertiaire

LPRO MAINTENANCE INDUSTRIELLE COURS D’ELECTRICITE 2 : Industrielle et Tertiaire Chapitre 3 : Etude d’une installation électrique BT Chapitre 3.1 : Sélectivité et calcul des courants de court-circuit Animé par : Ing. Holman ZOLA Année Académique : 2021/2022 1 sommaire 1. Rappel sur le Disjoncteur Basse Tension (Disj B.T) 2. Sélectivité entre disjoncteurs 3. Calcul de l’intensité de court-circuit en un point d’une installation 2 1. Rappel sur le Disjoncteur Basse Tension (Disj B.T) Une installation électrique Basse Tension (B.T) est régie par des textes classés en deux catégories : • les textes réglementaires (décrets ou arrêtés) relatifs à la protection des travailleurs dans les établissements qui mettent en œuvre des courants électriques ; • les textes normatifs (règles de conception) : norme NFC-15-100. 1.1. Définition, symbole et constitution • Un disjoncteur est un appareil mécanique de connexion capable d’établir, de supporter et d’interrompre un courant dans un circuit électrique. • Constitution générale (cas d’un disjoncteur bipolaire : 2 pôles protégés). 3 Un disjoncteur protège l’installation : • contre les surcharges (action du déclencheur thermique) ; • contre les courts-circuits (action du déclencheur magnétique). Un disjoncteur est capable d’interrompre un circuit quelque soit le courant qui le traverse jusqu’à son pouvoir de coupure ultime : Icu exprimé en kA (norme CEI.947-2). • Les déclencheurs sont de deux (2) sortes : oles déclencheurs « magnéto-thermiques » : en condition de surcharge, l’échauffement significatif fonction de l’intensité provoque le déclenchement grâce à un élément « thermomécanique » : le bilame. En condition de court-circuit, à partir d’une certaine intensité (supérieure au courant de surcharge), le déclenchement est assuré quasi instantanément par un circuit magnétique qui actionne un noyau ; oles déclencheurs « électroniques » dont l’intérêt est d’obtenir : - une plus grande précision des seuils de déclenchement (courbes de déclenchement réglables selon l’utilisation). - des possibilités d’information locale ou à distance. 4 1.2. Types, courbes de déclenchement • Courbe typique de déclenchement : elle représente la variation du temps de déclenchement du disjoncteur en fonction du rapport I/In (ou multiple de In) : 5 • Disjoncteurs avec déclencheur électronique L’introduction de l’électronique dans les disjoncteurs permet de réaliser la protection et la surveillance des réseaux B.T. Les unités de contrôle associées aux disjoncteurs réalisent les niveaux de protection suivants : - long retard LR (protection contre les surcharges). Ir (réglage du seuil de déclenchement du thermique) réglable de 0,4 à 1 fois I nominale du disjoncteur. - Court retard CR (protection contre les courts-circuits). Im (réglage du seuil de déclenchement du magnétique) réglable de 2,5 à 15 fois Ir selon le type de déclencheur. - Instantané : fixe ou réglable. 6 Courbe type 1 : - protection contre les surcharges par déclenchement long retard (LR) réglable. - déclenchement instantané (seuil réglable) en cas de court circuit. Courbe type 2 : - protection contre les surcharges par déclenchement long retard (LR) réglable. - en cas de court circuit : déclenchement court retard (CR) réglable avec sélectivité chronométrique, déclenchement instantané à haut seuil fixe. NOTA : pour ces types de disjoncteurs, la variation du temps t de déclenchement est donnée en fonction du rapport I/Ir. 7 • Définition de la sélectivité 8 2. Sélectivité entre disjoncteurs La sélectivité peut être : Ampèremétrique ; Chronométrique ; Logique. 9 • Sélectivité chronométrique 10 • Sélectivité logique 11 Calcul de la sélectivité par la méthode des tableaux 12 Cliquer ici 2. Calcul de l’intensité de court-circuit en un point d’une installation La protection efficace d'une canalisation électrique contre les surcharges et courts-circuits est assurée par la coordination des caractéristiques liées aux possibilités de la canalisation et les caractéristiques de fonctionnement du dispositif de protection. 13 Utilisation La protection contre les courts-circuits maxi est assurée lorsque les deux règles suivantes sont respectées : • règle du pouvoir de coupure : PdC disjoncteur ≥ Icc ; • PdC : pouvoir de coupure du dispositif de protection contre les courts-circuits. Le pouvoir de coupure Icu (pouvoir de coupure ultime) : plus grande intensité de courant de court- circuit (courant présumé) qu’un disjoncteur peut interrompre sous une tension donnée (en kA eff) ; • Icc : intensité du courant de court-circuit à l’endroit où est installé le dispositif de protection. • Si Icc > PdC, l’ouverture du disjoncteur n’est pas assurée. Cette forte intensité, non coupée, entraîne des échauffements dans les conducteurs (effets thermiques) et des forces de répulsion électrodynamique (efforts mécaniques) entre les conducteurs. • règle du temps de coupure : le temps de coupure du dispositif ne doit pas être supérieur au temps portant la température des conducteurs à la limite admissible. 14 2.1. Calcul du courant de court-circuit par la méthode des impédances Dans un réseau triphasé, un court-circuit peut se traduire par : • une liaison électrique entre 3 phases (le courant de court-circuit sera appelé Icc3) ; • une liaison électrique entre 2 phases (Icc2) ; • une liaison électrique entre 1 phase et le neutre (Icc1) ou entre 1 phase et la terre (Icc 0). 15 A partir des formules ci-dessus, on remarque que le courant de court-circuit, le plus néfaste pour l’installation, a lieu lors d’un court-circuit entre les 3 phases, c’est-à-dire Icc3 (cas uniquement envisagé dans la suite du cours). 16 Lors d’un court-circuit entre les 3 phases (cas le plus défavorable), l’installation peut être représentée côté BT, pour une phase, par le schéma suivant : 17 18 • Détermination des résistances et des réactances de l’installation - Le réseau amont est caractérisé par sa puissance de court-circuit Scc. - Le transformateur est caractérisé essentiellement par son couplage, ses tensions (primaire et secondaire), sa puissance apparente, sa tension de court-circuit et ses pertes cuivre. - Le câble est caractérisé par la nature du conducteur, sa résistivité et ses dimensions géométriques. 19 • Formules associées 20 2.2. Calcul du courant de court-circuit par tableaux Le tableau ci-dessus indique la relation entre quatre (4) données dans une canalisation électrique : la section des conducteurs (par phase), la longueur, Icc amont et Icc aval. 21 22 uploads/s3/ diapo-3-1-etude-d-x27-une-installation-bt.pdf