distribution partie3

Distribution B T et dimensionnement des installations électriques
4. Détermination de la section des conducteurs
4.1. Méthodologie
L’ensemble d’un circuit électrique (conducteurs et protections associées) est déterminé de
manière à satisfaire à toutes les contraintes de fonctionnement.
L’étude de l’installation consiste à déterminer précisément les canalisations et leurs
protections électriques en commençant à l’origine de l’installation (source) pour aboutir aux
circuits terminaux (récepteurs).
Chaque ensemble constitué par la canalisation et sa protection doit répondre simultanément à
plusieurs conditions qui assurent la sûreté de l’installation :
- Véhiculer le courant d’emploi permanent et ses pointes transitoires normales.
- Ne pas engendrer de chutes de tension susceptibles de nuire au fonctionnement de certains
récepteurs (période de démarrage d’un moteur par exemple).
En outre, la protection (disjoncteur ou fusible) doit :
- Protéger la canalisation pour toutes les surintensités ;
- Assurer la protection des personnes contre les contacts indirects.
4.2. Définitions
♦ Courant d’emploi IB :
ƒ Au niveau des circuits terminaux, c’est le courant qui correspond à la puissance apparente des
récepteurs.
ƒ Au niveau des circuits de distribution, c’est le courant correspondant à la puissance d’utilisation
laquelle tient compte des coefficients de simultanéité et d’utilisation.
♦ Courant admissible IZ : c’est le courant maximal que la canalisation peut véhiculer en
permanence sans préjudice pour sa durée de vie. Ce courant pour une section donnée dépend de
plusieurs paramètres :
ƒ Constitution du câble (cuivre, aluminium, isolation PVC ou PR, nombre de conducteurs actifs)
ƒ Température ambiante
ƒ Mode de pose
ƒ Influence des circuits voisins (effets de proximité).
♦ Surintensité : il y a surintensité chaque fois que le courant traversant un circuit est supérieur à
son intensité admissible. On distingue 2 types de surintensité :
ƒ les surcharges : surintensités se produisant dans un circuit électriquement sain (courant de
démarrage d’un moteur asynchrone, surabondance momentanée des récepteurs en
fonctionnement).
58
Distribution B T et dimensionnement des installations électriques
ƒ les courants de court-circuit : ils sont consécutifs à un défaut dans un circuit entre plusieurs
conducteurs.
4.3. Détermination pratique de la section minimale d’une canalisation
La section d’un conducteur de phase dépend du mode de pose et d’un coefficient d’influence
noté K. Le coefficient K caractérise l’influence des différentes conditions de l’installation.
K = K1 × K 2 × K 3
(4.9)
Les valeurs des coefficients K1, K2, K3 sont données dans les tableaux ci-après.
4.3.1. Détermination de la lettre de sélection :
La lettre de sélection de B à F dépend du conducteur utilisé et de son mode de pose. Les
modes de pose sont très nombreux. La norme NFC 15 – 100 les a groupés en méthodes de
référence et ils sont désignés par une lettre de sélection.
Type d’éléments conducteurs
Conducteurs et câbles
multiconducteurs
câbles multiconducteurs
Câbles monoconducteurs
Mode de pose
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Sous conduit, profilé ou goulotte, en apparent ou encastré
Sous vide de construction, faux plafond
Sous caniveau, moulures, plinthes, chambranles
en apparent contre mur ou plafond
Sur chemin de câbles ou tablettes non perforées
Sur échelle, corbeaux, chemin de câbles perforé
Fixés en apparent, espacés de la paroi
Câbles suspendus
Sur échelle, corbeaux, chemin de câbles perforé
Fixés en apparent, espacés de la paroi
Câbles suspendus
Lettre de sélection
B
C
E
F
Tableau 4.4. Détermination de la lettre de sélection.
4.3.2. Facteur de correction K1 : le facteur de correction K1 mesure l’influence du mode de
pose et il est déterminé à partir du tableau 4.5.
Lettre de sélection
B
C
B, C, E, F
Cas d’installation
K1
ƒ Câbles dans des produits encastrés directement dans des matériaux thermiquement isolants.
ƒ Conduits encastrés dans des matériaux thermiquement isolants.
ƒ Câbles multiconducteurs
0.70
0.77
0.90
ƒ Vides de construction et caniveaux
0.95
ƒ Pose sous plafond
ƒ Autres cas
0.95
1.00
Tableau 4.5. Détermination du facteur K1.
4.3.3. Facteur de correction K 2 : Ce facteur mesure l’influence mutuelle des circuits placés côte
à côte. Lorsque les câbles sont disposés en plusieurs couches, appliquer en plus le facteur de
correction suivant : 0.8 pour 2 couches, 0.73 pour 3 couches et 0.7 pour 4 ou 5 couches.
59
Distribution B T et dimensionnement des installations électriques
Lettre de sélection
Disposition des câbles jointifs
K2
B, C
C
Encastrés ou noyés dans les parois
Simple couche sur les murs ou les planchers ou
tablettes non perforées
Simple couche au plafond
E, F
Simple couche sur des tablettes horizontales
perforées ou tablettes verticales sur des tablettes
Simple couche sur des échelles à câbles,
corbeaux, etc...
Nombre de circuits ou de câbles multiconducteurs
1
2
3
4
5
6
7
1.00
0.80
0.70
0.65
0.60
0.57
0.54
1.00
0.85
0.79
0.75
0.73
0.72
0.72
8
0.52
0.71
9
0.50
0.70
12
0.45
0.70
0.95
0.81
0.72
0.68
0.66
0.64
0.63
0.62
0.61
0.61
1.00
0.88
0.82
0.77
0.75
0.73
0.73
0.72
0.72
0.72
1.00
0.87
0.82
0.80
0.80
0.79
0.79
0.78
0.78
0.78
Tableau 4.6. Détermination du facteur K2.
4.3.4. Facteur de correction K 3 : Il mesure l’influence de la température et il dépend de la
nature de l’isolant.
Température ambiante (°C)
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Isolation
Elastomère (caoutchouc)
Polychlorure de vinyle (PVC)
1.29
1.22
1.15
1.07
1.00
0.93
0.82
0.71
0.58
-
1.22
1.17
1.12
1.07
1.00
0.93
0.87
0.79
0.71
0.61
Polyéthylène Réticulé (PR)
Butyle, éthylène, propylène (EPR)
1.15
1.12
1.08
1.04
1.00
0.96
0.91
0.87
0.82
0.76
Tableau 4.7. Détermination du facteur K3.
4.3.5. Détermination de la section minimale
Connaissant le courant admissible IZ (sinon choisir IB, courant d’emploi), on calcule
l’intensité fictive :
I Z′ =
IZ
K
(4.10)
Le tableau suivant permet de déterminer la section minimale en fonction de la lettre de sélection,
du type de conducteur (nombre de phases et nature de l’isolant) et de l’intensité fictive : I’Z.
60
Distribution B T et dimensionnement des installations électriques
Courants admissibles dans les canalisations (en A)
Isolant et nombre de conducteurs chargés (3 ou 2)
Caoutchouc ou PVC
Butyle ou PR ou éthylène PR
Lettre de
sélection
Section
cuivre
(mm2)
Section
Aluminium
(mm2)
B
C
E
F
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
PVC3
PVC2
PVC3
PR3
PVC2
PVC3
15.5
21
28
36
50
68
89
110
134
171
207
239
17.5
24
32
41
57
76
96
119
144
184
223
259
299
341
403
464
18.5
25
34
43
60
80
101
126
153
196
238
276
319
364
430
497
PVC3
19.5
27
36
48
63
85
112
138
168
213
258
299
344
392
461
530
16.5
22
28
39
53
70
86
104
133
161
186
18.5
25
32
44
59
73
90
110
140
170
197
227
259
305
351
19.5
26
33
46
61
78
96
117
150
183
212
245
280
330
381
21
28
36
49
66
83
103
125
160
195
226
261
298
352
406
PR2
PR3
PVC2
22
30
40
51
70
94
119
147
179
229
278
322
371
424
500
576
656
749
855
23
31
39
54
73
90
112
136
174
211
245
283
323
382
440
526
610
711
PR2
PR3
PVC2
23
31
42
54
75
100
127
158
192
246
298
346
395
450
538
621
754
868
1005
25
33
43
59
79
98
122
149
192
235
273
316
363
430
497
600
694
808
PR2
PR3
24
33
45
58
80
107
138
169
207
268
328
382
441
506
599
693
825
946
1088
26
35
45
62
84
101
126
154
198
241
280
324
371
439
508
663
770
899
PR2
26
36
49
63
86
115
149
185
225
289
352
410
473
542
641
741
28
38
49
67
91
108
135
164
211
257
300
346
397
470
543
161
200
242
310
377
437
504
575
679
783
940
1083
1254
121
150
184
237
289
337
389
447
530
613
740
856
996
Tableau 4.8. Détermination de la section minimale de la canalisation.
4.4. Détermination de la chute de tension
ƒ La norme NFC15-100 impose que la chute de tension entre l’origine de l’installation BT et tout
point d’utilisation n’excède pas les valeurs suivantes :
Cette chute de tension s’entend en service normal (en dehors des appels de courant au démarrage
des moteurs) et lorsque les appareils susceptibles de fonctionner simultanément sont alimentés.
Lorsque la chute de tension est supérieure à ces valeurs, il sera nécessaire d’augmenter la section
de certains circuits jusqu’à ce que l’on arrive à des valeurs inférieures à ces limites.
Il est recommandé de ne pas atteindre la chute de tension maximale autorisée pour les raisons
suivantes :
- Le bon fonctionnement des moteurs est garanti pour leur tension nominale (plus ou moins 5 %
en régime permanent).
- La chute de tension peut être importante lors du démarrage d’un moteur (si l’intensité de
démarrage est importante).
61
Distribution B T et dimensionnement des installations électriques
- La chute de tension est synonyme de pertes en ligne, ce qui va à l’encontre des économies
l’énergie.
ƒ Calcul de la chute de tension en ligne en régime permanent :
Le tableau ci-dessous donne la chute de tension par km de câbles pour un courant de 1A en
fonction :
- Du type d’utilisation : force motrice avec cos ϕ voisin de 0,8 ou éclairage avec
cos ϕ
voisin de 1.
- Du type de câble monophasé ou triphasé.
La chute de tension dans un circuit s’écrit alors :
∆U (Volt ) = B × I B × L
(4.11)
B est donné par le tableau ; I B : courant d’emploi en A et L : longueur du câble en km.
Section mm2
Cuivre
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
Aluminium
10
16
25
35
50
70
120
150
185
240
300
400
500
Circuit monophasé
Force motrice
Eclairage
Service
Normal
Démarrage
cos ϕ = 1
cos ϕ = 0.8
cos ϕ = 0.35
24
14.4
9.1
6.1
3.7
2.36
1.5
1.15
0.86
0.64
0.48
0.39
0.33
0.29
0.24
0.21
10.6
6.4
4.1
2.9
1.7
1.15
0.75
0.6
0.47
0.37
0.3
0.26
0.24
0.22
0.2
0.19
30
18
11.2
7.5
4.5
2.8
1.8
1.29
0.95
0.64
0.47
0.37
0.3
0.24
0.19
0.15
Circuit triphasé équilibré
Force motrice
Eclairage
Service
Normal
Démarrage
cos ϕ = 1
cos ϕ = 0.8
cos ϕ = 0.35
20
12
8
5.3
3.2
2.05
1.3
1
0.75
0.56
0.42
0.34
0.29
0.25
0.21
0.18
9.4
5.7
3.6
2.5
1.5
1
0.65
0.52
0.41
0.32
0.26
0.23
0.21
0.19
0.17
0.16
25
15
9.5
6.2
3.6
2.4
1.5
1.1
0.77
0.55
0.4
0.31
0.27
0.2
0.16
0.13
Tableau 4 .9. Détermination de la chute de tension.
62