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Sommaire Dimensionnement et protection des installations électriques B.T. Régle

Sommaire Dimensionnement et protection des installations électriques B.T. Réglementation et normalisation - Méthodologie ..................................................................7/3 Les dangers du courant électrique .........................................................................................7/4 Régime de neutre ...................................................................................................................7/6 Protection des lignes ..............................................................................................................7/9 Calcul de In et IK3 du transformateur .....................................................................................7/10 Calcul des chutes de tension ...............................................................................................7/11 Courant de court-circuit IK3 en aval d'un câble ....................................................................7/12 Longueur maximale protégée contre les contacts indirects ................................................7/13 Indices de protection et résistance aux chocs .....................................................................7/16 Sélection et application de l'appareillage Normes appareillage et réglementation ................................................................................7/18 Dissipation de puissance des disjoncteurs Tmax et Isomax ................................................7/19 Dissipation de puissance des disjoncteurs pro M ................................................................7/20 Transformateurs en parallèle .................................................................................................7/22 Réseau de distribution ..........................................................................................................7/24 Coordination ..........................................................................................................................7/26 Filiation ..................................................................................................................................7/28 Coordination disjoncteur - interrupteur .................................................................................7/34 Sélectivité ..............................................................................................................................7/40 Protection contre les défauts à la terre .................................................................................7/92 Commande et protection des moteurs asynchrones ..........................................................7/100 Protection des moteurs (Tableaux de coordination des départs moteurs) ............................................7/104 Disjoncteurs de protection des transformateurs BT/BT .....................................................7/114 Manoeuvre et protection de générateurs triphasés ............................................................7/116 Distribution en courant continu ...........................................................................................7/118 Disjoncteurs pour emploi à 400 Hz .....................................................................................7/123 Caractéristiques spéciﬁques de l'appareillage Déclassement en température ............................................................................................7/125 Raccordements ...................................................................................................................7/128 Protection contre la foudre ..................................................................................................7/130 Courbes de déclenchement et de limitation Disjoncteurs modulaires ......................................................................................................7/132 Disjoncteurs de puissance série ISOMAX ...........................................................................7/135 Compensation de l’énergie réactive Le facteur de puissance ......................................................................................................7/140 Inconvénients d’un mauvais cos ϕ .....................................................................................7/141 Manoeuvre et protection de condensateurs .......................................................................7/143 Calcul d’une batterie de condensateurs .............................................................................7/145 Installation des condensateurs ...........................................................................................7/146 Compensation individuelle des moteurs .............................................................................7/147 Compensation individuelle des transformateurs .................................................................7/148 Filtrage des harmoniques Effets des harmoniques .......................................................................................................7/149 Filtres d’harmoniques ..........................................................................................................7/151 7/1 FRENT015405FR Guide technique installations B.T. Guide technique 7/2 FRENT015405FR Notes Guide technique installations B.T. 7/3 FRENT015405FR Dimensionnement et protection des installations électriques B.T. Réglementation et Normalisation - Méthodologie Réglementation et normalisation Il existe deux types de texte régissant les règles à prendre en compte dans le calcul des installations électriques : Les textes réglementaires Ils définissent le cadre général de mise en œuvre des installations électriques et les buts à atteindre. Leur application est obligatoire. – Décret du 14 novembre 1988 (Publication UTE C 12-101) : protection des travailleurs. – Décret et arrêtés divers (Publication UTE C 12-201) : protection contre les risques d'incendie et de panique dans les établissements recevant du public (ERP). – Arrêté du 22 octobre 1969 (Norme NF C 15-100) : protection dans les bâtiments à usage d'habitation. – Décret du 15 novembre 1967 (Publication UTE C 12-061) : protection dans les immeubles de grande hauteur (IGH). – Arrêté interministériel du 26 mai 1978 (Publication UTE C 11-001) : Conditions techniques auxquelles doivent satisfaire les distributeurs d'énergie électrique. – Directive Européenne Basse Tension (Directive basse tension 72/23/CEE) : sécurité des personnes, des animaux et des biens. – Directive de compatibilité électromagnétique (CEM) (Directive CEM 89/336/CEE) : conformité des appareils aux critères de compatibilité électromagnétique. – Recueils d'instructions générales de sécurité (Publication UTE C 18-510) : prescriptions de sécurité. – Code du travail. Les textes normatifs Ils sont l’expression des règles de l’art et définissent les moyens de parvenir aux buts fixés par les textes réglementaires. Leur application est donc fortement conseillée et peut parfois même être rendue obligatoire par un arrêté. – NF C 15-100 : "Installations électriques à basse tension" et les guides d'applications. – NF C 14-100 : "Installations de branchement à basse tension" comprises entre le réseau de distribution et les installations intérieures. – NF C 13-100 : "Postes de livraison établis à l'intérieur d'un bâtiment et alimentés par un réseau de distribution publique HTA". – NF C 13-101 : "Postes semi-enterrés préfabriqués sous enveloppe". – NF C 13-102 : "Postes simplifiés préfabriqués sous enveloppe". – NF C 13-103 : "Postes sur poteau". – NF C 13-200 : "Installations électriques à haute tension". Méthodologie de dimensionnement d'une installation électrique Lorsque toutes les études préalables ont été effectuées (bilan de puissance, schéma de principe, puissance de la source, choix régime de neutre), le dimensionnement d’une installation électrique peut se faire suivant la chronologie ci-après : Données réseau Calcul de la puissance du courant de court-circuit à l'origine du circuit. Définir la puissance à transporter. Choix des protections Déterminer les courants d'emploi pour chaque départ. Choix des dispositifs de protection. Section des conducteurs Calcul des sections de câbles. (Vérifier le bon choix des dispositifs de protection, la longueur maximale protégée et la contrainte thermique). Contrôle Vérification de la chute de tension. Compléter les dispositifs de protection contre les contacts indirects. Confirmation Confirmation des sections de câbles et de leur bonne protection. Implantation Choix IP des enveloppes et implantation. Toutes ces étapes du dimensionnement d’une installation électrique peuvent être réalisées : Manuellement, à l’aide des tableaux de ce catalogue. Informatiquement, grâce au logiciel de calcul et de conception DOCWin. 7/4 FRENT015405FR Dimensionnement et protection des installations électriques B.T. Les dangers du courant électrique Effets physiopathologiques Le corps humain est très sensible au courant électrique. Des études internationales sur les effets du courant électrique sur le corps humain sont effectuées depuis de nombreuses années. La CEI a établi, dans sa publication 479, une courbe définissant le temps maximal pendant lequel une per- sonne peut supporter un courant donné sans risque d’effet physiopathologique dangereux. Au-delà des limites de cette courbe et en fonction du temps de passage du courant, divers phénomènes peuvent apparaître. Le corps humain sera traversé par un courant électrique dès lors qu’il sera soumis à une différence de poten- tiel (tension de contact). Cette tension de contact peut être liée à deux causes principales. Contacts directs Contact d’une personne entre une partie active sous tension et une masse reliée à la terre (ou directement avec la terre). La tension de contact est proche de la tension simple. Le courant corporel peut alors atteindre une valeur dangereuse, par exemple : sous une tension simple de 230 Volts, la tension de contact direct peut atteindre 200 Volts. Si la résistance du corps humain (Rc) est de 2000 Ω, le courant corporel (Ic) sera de 100 mA. Contacts indirects Contact d’une personne entre une masse mise accidentellement sous tension et une autre masse reliée à la terre (ou directement avec la terre). La tension de contact (Uc) engendre un courant de défaut (Ic) dont la valeur est inversement proportionnelle à l’impédance des prises de terre, par exemple : sous 230 Volts, avec des résistances de prise de terre Ru et Ri de 20 et 30 Ω et une résistance corporelle de 2000 Ω, le courant corporel (Ic) est de 46 mA. Résumé des conséquences du passage du courant dans l'organisme. Seuil de fibrillation cardiaque irréversible Arrêt du cœur Seuil de paralysie respiratoire Contraction musculaire (tétanisation) Sensation très faible Guide technique installations B.T. 7/5 FRENT015405FR Dimensionnement et protection des installations électriques B.T. Les dangers du courant électrique Protection contre les chocs électriques La Norme NF C 15-100 définit les mesures destinées à assurer la protection des personnes et des animaux contre les chocs électriques. Protection contre les chocs directs En dehors des mesures de protection traditionnelle (isolation, obstacles, éloignement, TGBT), le paragraphe 415.1 de la NF C 15-100 reconnaît comme mesure de protection complémentaire, l’emploi de dispositifs différentiels résiduels. Le courant différentiel assigné de fonctionnement devra, dans ce cas, être inférieur ou égal à 30 mA. Protection contre les chocs indirects A la suite d’un défaut entre une partie active et une masse reliée à la terre, un dispositif de protection doit séparé automatiquement de l’alimentation le circuit ou l’appareil en défaut, de telle façon qu’une tension supérieure à 50 Volts alternatif ne puisse se maintenir pendant un temps suffisant pour créer un risque d’effet physiopathologique. La durée maximale de maintien de la tension de contact présumée en fonction des conditions est donnée dans le tableau ci-après : Tension de Temps de contact coupure présumée maximal V s < 50 5 50 5 75 0,6 90 0,45 120 0,34 150 0,27 220 0,17 280 0,12 350 0,08 500 0,04 UL = 25 Volts Locaux mouillés. Courant transitant entre les deux mains et les deux pieds. Courant non limité par une ré- sistance extérieure. Tension de Temps de contact coupure présumé maximal V s 25 5 50 0,48 75 0,3 90 0,25 110 0,18 150 0,12 230 0,05 280 0,02 UL = 50 Volts Locaux secs ou humides. Courant transitant entre les deux mains et les deux pieds. Courant limité par la présence des chaussures ou la résis- tance au sol. Le respect du temps de coupure suppose que la valeur de la tension de contact présumée soit connue. Or, l’expérience a montré qu’il pouvait être difficile de l’estimer de façon correcte lors de la conception de l’installation. C’est pourquoi, afin de faciliter l’application des règles de protection, la méthode conventionnelle permet de déterminer les temps de coupure non en fonction de la tension de contact présumée mais de la tension nominale de l’installation. Nota : En pratique, les temps de coupure des dispositifs de protection ne sont à prendre en considération que si ces dispositifs sont des disjoncteurs retardés. Influence des régimes de neutre dans la protection contre les contacts indirects Selon les régimes de neutre, les contraintes sont différentes. La norme NF uploads/s3/ frent015405-ch7.pdf