Transport et distribution de l’énergie électrique

Distribution Basse-tension

29/09/2011, Liège

NGUYEN Huu-Minh Transport et Distribution de l’Énergie Électrique, Institut Montefiore, Université de Liège, Belgique.

TDEE 2011 2

I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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I) Protection électrique

� Protection des installations contre les surintensités

� Surcharges, court-circuit (Icc) � disjoncteur

� Protection des personnes contre les défauts d’isolement

� différentiel,

� disjoncteur,

� contrôleur d’isolement

� Protection contre le risque d’échauffement des moteurs

� Surcharges, blocage rotor � relais thermique

� court-circuit (Icc) � fusible, disjoncteur magnétique

I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique

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I) Protection électrique

II) Le sectionnement � sectionneur� Isoler de façon mécanique un circuit pour la protection des

personnes lors de travaux (entretien, réparation)� Condamnable en position ouverte

III) La commande des circuits � interrupteur, contacteur� Intervenir volontairement sur des circuits en charge

I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique

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I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires� pertes par effet Joules : et

� loi de Pouillet : R=ρl/S

� dissipation de chaleur dépend de la section Spour plus de détails :http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/XML/db/csphysique/metadata/LOM_CSP_CalibreFils.xml

Pas de règle générale, vu la diversité des configurations possiblesOrdre de grandeur : 5-10A/mm² pour S ≤ 4mm²(dépendant de la nature de l’isolant et du nombre de conducteurs chargés),

MAIS peut être très inférieur pour des sections plus grandes

� 2. chute de tension acceptable

� 3. supporter le courant de court-circuit Icc

2)( ITRP cJ = 2# ITc

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires

� 2. chute de tension acceptable (moteur au démarrage, pertes) : ΔU/U

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires

� 2. chute de tension acceptable (moteur au démarrage, pertes)

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I) Dimensionnement du conducteur (section S) :

� 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires

� 2. chute de tension acceptable (moteur au démarrage, pertes)

� 3. supporter le courant de court-circuit Icc

� échauffement adiabatique et détérioration de l’isolant

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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II) Les protections doivent en tout temps :

� 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc

� 2. protéger les personnes contre les contacts indirects

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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II) Les protections doivent en tout temps :

� 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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II) Les protections doivent en tout temps :

� 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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II) Les protections doivent en tout temps :

� 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc

ATTENTION : il ne doit pas déclencher intempestivement !

cf. démarrage moteur. Comment faire ?

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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II) Les protections doivent en tout temps :

� 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc

� 2. protéger les personnes contre les contacts indirects(cf. leçon sur les mises à la terre)

� R corps humain mouillé : 1000 ohms

II. Etude d’une installation électriqueDimensionnement et protections

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I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique(protection, sectionnement, commande)

II. Etude d’une installation électrique(Dimensionnement et protections)

III. Exemple d’une installation électrique

Plan général

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Etapes à suivre (Cf. Guide de la distribution BT, chap. 1a - Schneider electrics) :en commençant à l'origine de l'installation pour aboutir aux circuits terminaux.

� 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 (éventuellement)

� 8. optimisation de la sélectivité des protections

� 9. vérification de la protection des personnes

III. Exemple d’une installation électrique

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Ordre de grandeur de puissance des moteurs domestiques :� Aspirateur : 1500W

� Machine à laver : 1000-2000W

� Voiture (berline): 100 kW ≈ 135 cv (chevaux-vapeur)

Autres ustensiles domestiques :

� Ampoule : 1W - 50W (économique)

60W (incandescence)

150W-500W (halogène)

� Plaque de cuisson : 1000-2000W par plaque

III. Exemple d’une installation électrique

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