[PDF] Catalogue DE 2004 - Chapitre K

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Chorus directCatalogue distribution électrique 2004sommaire sommaire détailléK2 1

Žtude d'une installationK5

1améthodologieK5

1bcommande et sectionnement des circuitsK13

1cprotection des circuitsK35

1dprotection des transformateurs,K91

autotransformateurs

1eprotection des canalisationsK101

1fprotection des moteursK115

1gsélectivité des protectionsK147

1hsélectivité renforcée par coordinationK201

1itechnique de filiationK213

1jprotection des personnes et des biensK223

1kcompensation de l'énergie réactiveK269

1lprotection contre la foudreK281

1minstallation en enveloppeK291

2 caractŽristiques complŽmentaires des disjoncteursK315

2adéclenchementK316

2blimitationK338

2cdéclassement en températureK347

3 rŽglementation, tarificationK353

3aréglementationsK354

3btarification EDFK366

4 questions-rŽponsesK373 K

Guide de la distribution

électrique

Aider, conseiller

les concepteurs dans le choix des solutions

à mettre en oeuvre

pour réaliser des installations

électriques conformes

aux normes, tel est le but de ce guide.

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K1K000_K001.p652/03/04, 10:593

K2

Catalogue distribution électrique 2004

sommaire

1. étude d'une installationK5

1a méthodologieK5

fonctions de base de l'appareillage électriqueK6

étapes à respecterK7

exempleK8

1b commande et sectionnement des circuitsK13

localisation des interrupteursK14 fonctions réalisées et applicationsK15 normes et critères de choixK16 choix des interrupteursK17 coordination disjoncteurs ou fusibles amont/interrupteur avalK28

1c protection des circuitsK35

détermination du calibre d'un disjoncteurK36 détermination des sections de câblesK38 détermination des chutes de tension admissiblesK42 détermination des courants de court-circuit (Icc)K48 choix des dispositifs de protectionK51 circuits alimentés en courant continuK74 circuits alimentés en 400 HzK78 circuits alimentés par un générateurK82 circuits alimentés par plusieurs transformateurs en parallèleK83 applications marine et offshoreK86 installations domestiquesK90

1d protection des transformateurs et autotransformateurs BT/BTK91

protection des transformateurs BT/BTK92 protection des autotransformateurs BT/BTK98

1e protection des canalisationsK101

coordination disjoncteur/canalisation préfabriquéeK102 filiation et sélectivité renforcée par coordinationK109

1f protection des moteursK115

norme IEC 60947-4-1 : protection et coordination des départs moteursK116 coordination disjoncteur-contacteurK120 tableaux de coordination type 2K124 tableaux de coordination type 1K138 protection complémentaire limitative et préventive des moteursK143

1g sélectivité des protectionsK147

présentationK150 tableaux de sélectivitéK152 sélectivité des protection des moteursK196

1h sélectivité renforcée par coordinationK201

présentationK202 tableaux de sélectivité renforcée par coordinationK203

1i technique de filiationK213

présentationK214 tableaux de filiationK216

1j protection des personnes et des biensK223

définitions selon les normes NF C 15-100 et IEC 479-1 et 2K224 schémas de liaison à la terreK227 choix d'un schéma de liaison à la terreK230 nombre de pôles des disjoncteurs en fonction du schéma de liaison à la terreK234 schéma de liaison à la terre TT : b protection des personnes contre les contacts indirectsK235 b schémas typesK236 b choix d'un dispositif différentiel résiduel (DDR)K238 schéma de liaison à la terre TN et IT : b protection des personnes contre les contacts indirectsK240 b contrôle des conditions de déclenchementK241 schéma de liaison à la terre TN : b schéma typeK242 b longueurs maximales des canalisationsK243 schéma de liaison à la terre IT : b schémas typesK249 b choix d'un contrôleur permanent d'isolement (CPI)K251 b imposition des normes sur les CPIK253 b emploi des CPI avec les alimentations sans interruptionK255 b longueurs maximales des canalisationsK257 réseau à courant continu isolés de la terreK263 risques de déclenchement intempestif d'un DDRK264 comportement d'un DDR en présence d'une composante continueK265 recommandation d'installation des appareils de protection en milieu hostileK266

K002_K003.p6519/02/04, 10:222

K3 Chorus directCatalogue distribution Žlectrique 2004

1k compensation de l'énergie réactiveK269

la compensation dÕŽnergie rŽactive et filtrage des harmoniquesK270 dŽmarche de choix dÕune batterie de condensateursK271 compensation des moteurs asynchrones et des transformateursK276 filtrage des harmoniquesK279

1l protection contre la foudreK281

rŽglementationK282 la foudre et ses effetsK284 le choix dÕune protection parafoudreK285 exemplesK290

1m installation en enveloppeK291

degrŽ de protectionK292 indice de serviceK293 choix des enveloppes en fonction des locauxK294 cas des Žtablissements recevant du publicK302 propriŽtŽs des enveloppes mŽtalliquesK303 propriŽtŽs des enveloppes plastiquesK304 gestion thermique des tableauxK305 dimensionnement des jeux de barresK309 rŽpartiteurs Distribloc, Polybloc, multiclic

2. caractéristiques complémentairesK315

des disjoncteurs

2a déclenchementK316

dŽclencheurs magnŽtothermiquesK316dŽclencheurs magnŽtiquesK317 dŽclencheurs Žlectroniquesk318 courbes de dŽclenchementK322

2b limitationK338

gŽnŽralitŽsK338 courbes de limitationK339

2c déclassement en températureK347

3. réglementation, tarificationK353

3a réglementationK354

dŽfinitionsK354 les normes internationales IECK355 les normes franaises NFK356 la marque de conformitŽK358 le marquage NF et le marquage CEK359 les labelsK360 la norme NF EN 60439-1 - les tableaux testŽsK361 la norme NF EN 60439-2 - les canalisations prŽfabriquŽesK365

3b tarification EDFK366

tarif bleuK366 tarif jauneK369 tarif vertK372

4. questions-réponsesK373

Y-a-tÕil une influence de lÕaltitude sur les caractŽristiques du disjoncteur ?K374 Quel est le pouvoir de coupure sous 1 p™le des disjoncteurs Compact et Masterpact ?K374 A quelles vibrations industrielles peuvent tre soumis les disjoncteurs ?K375 compatibilitŽ ŽlectromagnŽtique des disjoncteurs ?K375 Quels sont les degrŽs de tropicalisation des appareils ?K375 Quelles est la distance dÕisolement entre contacts, appareil en position ouvert ?K375

Quel est le temps dÕouverture dÕun disjoncteur ŽquipŽ dÕun dŽclencheur voltmŽtrique ?K376

Peut-on alimenter un appareil par ses bornes aval ?K376 A quoi sert la mŽmoire thermique d'un dŽclencheur ˆ microprocesseur ?K376

Comment fonctionne la communication ?K377

Quelle est la puissance dissipŽe par p™les ?K378 Quels b contacteursK380 b tŽlŽrupteursK382 b minuteriesK382 b interrupteurs crŽpusculairesK383 b tŽlŽvariateurs et variateursK383 Quelles sont les normes applicables aux Tableaux GŽnŽraux Basse Tension ?K384

K002_K003.p6519/02/04, 10:223

Catalogue distribution électrique 2004

K4

K004_K005.p6519/02/04, 10:234

Chorus directCatalogue distribution électrique 2004 1 a K5 1

étude d'une installation

1a méthodologiepage

fonctions de base de l'appareillageK6

étapes à respecterK7

exempleK8

K004_K005.p6519/02/04, 10:235

Catalogue distribution électrique 2004

K6Etude d'une installation

MŽthodologie

Le r™le de l'appareillage Žlectrique est d'assurer la protection Žlectrique, le sectionnement et la commande des circuits.

La protection électrique

Protection contre les surintensités

C'est la protection des biens (notamment canalisations et équipements) : b contre les surcharges, les surintensités se produisant dans un circuit

électriquement sain

b contre les courants de court-circuit consécutifs à un défaut dans un circuit entre plusieurs conducteurs.

Ces protections, en général assurées par des disjoncteurs, doivent être installées à

l'origine de chaque circuit.

Protection contre les défauts d'isolement

C'est la protection des personnes. Selon le schéma de liaison à la terre, la protection sera réalisée par disjoncteurs, dispositifs différentiels ou contrôleur d'isolement. Protection contre les risques d'échauffement des moteurs Ces risques sont dus par exemple à une surcharge prolongée, à un blocage du rotor ou à une marche en monophasé. La détection des surcharges est en général confiée à un relais thermique, la protection contre les courts-circuits est assurée par un fusible aM ou par un disjoncteur sans relais thermique.

Le sectionnement

Son but est de séparer et d'isoler un circuit ou un appareil du reste de l'installation électrique afin de garantir la sécurité des personnes ayant à intervenir sur l'installation électrique pour entretien ou réparation. La norme NF C 15-100 § 462-1 et le "décret de protection des travailleurs" imposent que tout circuit électrique d'une installation puisse être sectionné. La norme NF C 15-100 § 537-2 définit les conditions à respecter pour qu'un appareil remplisse la fonction de sectionnement : b la coupure doit être omnipolaire b il doit être verrouillable ou cadenassable en position "ouvert" b il doit garantir son aptitude au sectionnement par : v vérification de l'ouverture des contacts soit visuelle, soit mécanique (appareils à coupure pleinement apparente) v mesure des courants de fuite, appareil ouvert v tenue aux ondes de tension de choc selon le tableau suivant :

La commande des circuits

On regroupe généralement sous le terme "commande" toutes les fonctions qui permettent à l'exploitant d'intervenir volontairement à des niveaux différents de l'installation sur des circuits en charge.

Commande fonctionnelle

Destinée à assurer en service normal la mise "en" et "hors" tension de tout ou partie de l'installation, elle est située au minimum : b à l'origine de toute installation b au niveau des récepteurs.

Coupure d'urgence - arrêt d'urgence

La coupure d'urgence est destinée à mettre hors tension un appareil ou un circuit qu'il serait dangereux de maintenir sous tension. L'arrêt d'urgence est une coupure d'urgence destinée à arrêter un mouvement devenu dangereux. Dans les deux cas : b le dispositif doit être aisément reconnaissable et rapidement accessible b la coupure en une seule manoeuvre et en charge de tous les conducteurs actifs est exigée b la mise sous coffret de sécurité "bris de glace" est autorisée.

Coupure pour entretien mécanique

Cette fonction est destinée à assurer la mise et le maintien à l'arrêt d'une machine pendant des interventions sur les parties mécaniques, sans nécessiter sa mise hors tension. tension de servicetenue à l'onde de choc (volts)(kV crête)

230/4005

400/6908

100010

Fonctions de base

de l'appareillage électrique

Les services

Stage conception des installations électriques

basse tension

K006_K007.p6528/01/04, 17:326

1 a K7 Chorus directCatalogue distribution Žlectrique 2004 L'Žtude de l'installation consiste ˆ dŽterminer prŽcisŽment les canalisations et leurs protections Žlectriques en commenant ˆ l'origine de l'installation pour aboutir aux circuits terminaux.

Chaque ensemble constituŽ par la canalisation

et sa protection doit rŽpondre simultanŽment ˆ plusieurs conditions qui assurent la sžretŽ de l'installation : b vŽhiculer le courant d'emploi permanent et ses pointes transitoires normales b ne pas gŽnŽrer de chutes de tension susceptibles de nuire au fonctionnement de certains rŽcepteurs, comme par exemple les moteurs en pŽriode de dŽmarrage, et amenant des pertes en ligne onŽreuses.

En outre le disjoncteur (ou fusible) doit:

b protŽger la canalisation pour toutes les surintensitŽs jusqu'au courant de court-circuit b assurer la protection des personnes contre les contacts indirects dans le cas o la distribution s'appuie sur le principe de protection du schŽma de liaison ˆ la terre IT ou TN.

Etapes à respecter

Exemple

Exemple

Pour illustrer cette dŽmarche dÕŽtude, on se propose dÕŽtudier lÕinstallation suivante

en rŽgime de neutre TN. Entre chaque transformateur et le disjoncteur de source correspondant, il y a 5m de c‰bles unipolaires et entre un disjoncteur de source et un disjoncteur de dŽpart, il y a 1m de barres en cuivre.

Tous les c‰bles sont en cuivre et la tempŽrature ambiante est de 35°C.LÕŽtude dÕune installation Žlectrique se fait mŽthodiquement en respectant les Žtapes

suivantes :

1. détermination des calibres In des déclencheurs des disjoncteurs

2. détermination des sections de câbles

3. détermination de la chute de tension

4. détermination des courants de court-circuit

5. choix des dispositifs de protection

6. sélectivité des protections

7. mise en oeuvre de la technique de filiation

8. optimisation de la sélectivité des protections

9. sélectivité renforcée par coordination

10. vérification de la protection des personnes

Caractéristiques des câbles

longueurrepèrel B mode de pose (m)câble(A) 41S
1

350c‰ble unipolaire PR sur chemin de c‰bles avec 4 autres circuits

14S 2

110câble multipolaire PR sur chemin de câbles avec 2autres circuits

80S
3

16câble multipolaire PVC en goulotte avec 2autres circuits

28S
4

230câble multipolaire PR sur tablette avec 2autres circuits

50S
5

72câble multipolaire PR fixé aux parois

75S
6

23câble multipolaire PR seul en conduit

10S 7

17câble multipolaire PR seul en conduit

D0D'0

D1D4D7

D6D5 D2 D3

K006_K00720/01/04, 6:597

K8

Catalogue distribution électrique 2004

Le tableau de la page K44 détermine la chute de tension pour les différentes sections. Le cos f moyen de l'installation est 0,85. Pour un abonné propriétaire de son poste HT/BT, il faut ensuite vérifier que la somme de ces chutes de tension

élémentaires reste inférieure à :

b 6 % pour le circuit éclairage b 8 % pour les autres départs.

Nota :

cette valeur de 8 % risque cependant d'être trop

élevée pour 3raisons :

1/ le bon fonctionnement des moteurs est en général

garanti pour leur tension nominale ±5 % (en régime permanent)

2/ le courant de démarrage d'un moteur peut atteindre

ou même dépasser 5 à 7In.

Si la chute de tension est de 8 % en régime

permanent, elle atteindra probablement au démarrage une valeur très élevée (15 à 30 % dans certains cas). Outre le fait qu'elle occasionnera une gêne pour les autres usagers, elle risque également d'être la cause d'un non-démarrage du moteur

3/ enfin chute de tension est synonyme de pertes en

lignes, ce qui va à l'encontre des économies d'énergie.

Pour ces raisons il est recommandé de ne pas

atteindre la chute de tension maximale autorisée.Les tableaux des pages K36 et K37 déterminent directement les calibres des disjoncteurs terminaux en fonction de la puissance et de la nature du récepteur. Pour les autres départs, il suffit de vérifier la relation In u IB et prendre le calibre existant dans les tableaux de choix des disjoncteurs, pages K52 à K73.Il sera nécessaire de vérifier le déclassement en température des calibres choisis à l'aide des tableaux des pages

K347 à K352.

1 Détermination des calibres In des déclencheurs

des disjoncteurs repère disjoncteurpuissancecourant d'emploi (A)calibre

D0 et D'0800 kVA11261250

D1350400

D211012 5

D317 luminaires/ph1616

2x58 W

D4230250

D537 kW7280

D611 kW2325

D71720

2 Détermination des sections de câbles

Des tableaux de la page K38 sont déduits les facteurs de correction permettant d'obtenir le coefficient K et la lettre de sélection. Le tableau de la page K39 permet d'obtenir ensuite la section des câbles. Pour les câbles enterrés utiliser les tableaux des pages K40 et K41.repère câblecalibre (A)coefficient Klettresection (mm 2

S14000,72F 240

S21250,76C 50

S3160,59B 4

S42500,76C 150

S5800,96E 16

S6250,86B 4

S7200,86B 2,5

repère câblecalibre (A)matièresection (mm 2 )cos longueur (m)U %

S1400cu240 0,85410,86

S2125cu50 0,85140,31

S316cu4 0,85802,56

S4250cu150 0,85280,48

S580cu16 0,85502,05

S625cu4 0,85753,75

S720cu2,5 0,85100,63

repère tableaurepère câblesection (mm 2 )longueur (m)Icc (kA) A48

BS124041 25

CS25014 16

DS415028 25

3 Détermination de la chute de tension

4 Détermination des courants de court-circuit

Le tableau de la page K85 permet d'obtenir la valeur du courant de court-circuit au niveau du jeu de barre principal (pointA), en fonction de la puissance et du nombre de transformateurs en parallèle. Le tableau de la page K50 détermine les valeurs des courants de court-circuit aux différents points où sont installés les dispositifs de protection.Calcul des chutes de tension des différents circuits : b circuit éclairage :

U=0,86 % +0,31 % +2,56 % =3,73 %

b circuit moteur (37 kW) :

U=0,48 % +2,05 %= 2,53 %

b circuit moteur (10 kW) :

U=0,48 % +3,75 %= 4,23 %

b circuits auxiliaires :

U=0,63 %.

Etude d'une installation

MŽthodologie

Exemple

Logiciels de conception des installations

basse tension

Les services

K008_K009.p6528/01/04, 17:368

1 a K9 Chorus directCatalogue distribution Žlectrique 2004 Pour choisir un dispositif de protection, il suffit de vérifier les relations suivantes : b InuIB b PdCuIcc. Le choix est obtenu ˆ lÕaide des tableaux de choix des disjoncteurs des pages K52 à K73 et reportŽ sur le schŽma ci-contre.

5 Choix des dispositifs de protection

6 Sélectivité des protections

(sélectivité ampèremétrique) Les tableaux de sŽlectivitŽ des pages K150 à K200 permettent de dŽterminer les limites de sŽlectivitŽ entre les diffŽrents Žtages reportŽs sur le schŽma ci-dessus. Les valeurs de sŽlectivitŽ ne veulent rien dire dans lÕabsolu. Il faut les comparer aux valeurs de courant de court-circuit calculŽes ci-dessus. La limite de sŽlectivitŽ entre D0-D1 et DÕ0-D4 ou DÕ0-D7 est multipliŽe par le nombre Exemple : la limite de sŽlectivitŽ entre un NS1250N et NS400H est 12kA, dans notre cas elle est Žgale ˆ 24 kA. D2

NS160N

TM125 D 0

NS1250N

M2.0A D'0

NS1250N

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