Etude et configuration

Etude
et configuration
12/2
SIMARIS CFB
12/3
Procédure de configuration
12/4
Liste de contrôle pour SIVACON S4
12/6
Facteurs de correction
12/8
Température intérieure des
tableaux basse tension
12/10
Exemple
2009 · 2010
Etude et configuration
SIMARIS CFB
■ Vue d’ensemble
• Chiffrage / établissement du devis
Simplicité de conception et de configuration avec le bloc
fonctionnel de communication SIMARIS
Pour vous permettre d’établir vos devis et traiter vos
commandes, le bloc fonctionnel SIMARIS intègre les fonctions
suivantes :
• Documentation :listes des références nécessaires, vues des
équipements, schémas unifilaires, devis et offres
• Données projet et données client
• Configuration du tableau de distribution basse tension
SIVACON S4 par sélection de l’appareillage (universels et
spécifiques à une région) dans la base de données intégrée
Il est possible à tout moment d’intégrer d’autres types de
produits (petits tableaux Alpha par exemple).
■ Avantages client
• Interface utilisateur Windows conviviale
• Base de données produits intégrée, mise à jour par
téléchargement
• Configuration sur la base de règles prédéfinies par sélection
de caractéristiques indépendantes du produit
• Connaissance détaillée des produits et systèmes non
nécessaire
12
• Simplicité de modification lors des phases d'établissement
des devis et de réalisation des projets
• Formes de documentation multiples
• Possibilité de commande électronique via le centre de vente
en ligne Siemens
• Réduction des travaux de routine
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2009 · 2010
Etude et configuration
Procédure de configuration
■ Vue d’ensemble
La conception et la configuration de tableaux de distribution
basse tension constituent une étape essentielle dans
l’appréciation des coûts et la réalisation d’un projet. Les
indications suivantes partent du principe que le réseau a été
préalablement calculé à l’aide des outils nécessaires. Ce
chapitre a pour but d’aider le tableautier à concevoir et
configurer un tableau de distribution basse tension. Le
tableautier doit en outre se conformer aux normes
internationales et aux réglementations nationales en vigueur.
Les termes utilisés sont définis dans l’Annexe.
■ Processus de configuration
1. Lecture des spécifications et détermination des
caractéristiques (cf. Liste de contrôle)
- Schéma de réseau, palier de tension
- Puissance du transformateur, courant d’alimentation, tenue
aux courts-circuits
- Température ambiante, degré de protection
- Mode d’installation (simple face / dos-à-dos / au sol /
mural)
- Disposition de l’installation / surface d’installation
(passages d’emploi ou d’entretien, direction de fuite)
- Mode de raccordement (câbles ou jeux de barres)
- Accès aux raccordements (par câbles ou jeux de barres),
à l’avant ou à l’arrière
- Arrivée des câbles/ barres (par le haut / par le bas)
- Conditions d’environnement (condensation, émissions
chimiques)
- Technique de montage des appareils (fixe, déconnectable
ou débrochable)
- Exigences de sécurité (cloisonnement interne, protection
contre les arcs électriques)
- Délais de livraison (devis / commande)
- Réserves
2. Paramétrage de l’installation (Transposition des
caractéristiques dans le tableau de distribution)
- Dimensionnement des jeux de barres
- Configuration de l’alimentation et des raccordements
- Détermination des départs
- Affectation des départs aux colonnes
3. Optimisation du tableau de distribution
- Gains de place grâce :
• au choix de l’appareillage
• à la disposition des départs
- Optimisation des coûts par :
• le choix de l’appareillage
• la disposition des jeux de barres (réduction des sections
grâce à l’alimentation centrale)
4. Vérification de la configuration du tableau
- Détermination de la puissance dissipée par colonne
- Calcul de la température intérieure de chaque colonne
- Vérification de la température intérieure, qui doit rester
inférieure ou égale à la température ambiante maximale
admissible de l’appareillage
- Détermination des facteurs de réduction en fonction des
températures maximales supportées par l’appareillage
- Vérification du courant d’emploi, qui doit rester inférieur ou
égal au courant assigné x facteur de réduction
- Si l’une des conditions à vérifier n’est pas remplie, la
configuration du tableau doit être revue et modifiée en ce
qui concerne :
• le choix de l’appareillage
• la configuration des dérivations
et les vérifications doivent être de nouveau effectuées.
12
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Etude et configuration
Liste de contrôle pour SIVACON S4
■ Liste de contrôle pour SIVACON S4
Nom du projet :
_______________________________________________________________________________________
Client :
_______________________________________________________________________________________
Concepteur : _______________________________________________________________________________________
Délai de livraison :__________________
Emplacement / altitude d’installation:
_______ m (au-dessus du niveau de la mer)
Température ambiante :
_______ °C
Y a-t-il des risques de condensation ? s oui
Humidité relative de l’air : ______________ %
s non
Agents nocifs :_____________________________________
Mode d’installation : s Simple face
s Dos à dos
s Fixation murale
Degré de protection espace intérieur :IP _______________
s Contre un mur
Cloisonnement : Forme _____________
Degré de protection fond avec entrée de câbles :IP _______________
Nécessité de protection contre les arcs électriques: s oui
Encombrement maximal du tableau :
s non
s de quel type : _____________________
L × H × P______________ mm
Hauteur du local : ______ mm
Encombrement maximal des unités de transport :L × H × P______________ mm
Schéma de liaison à la terre :s TN-S
s TN-C
s TN-C-S
s TT
s IT
Section PEN/N:
s réduite ________%
s pleine 100% s IEC
Section PE:
s selon essai de type
s 25% de la section des phases
Puissance du transformateur :
________________________ kVA
Courant assigné de l’alimentation :
________________________ A
Fréquence :
________________________ Hz
Tension assignée d’emploi :
________________________ V
Courant assigné de courte durée admissible Icw (1 s)
________________________ kA
12
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Etude et configuration
Liste de contrôle pour SIVACON S4
Alimentation
s par barres
Raccordement :
Accès aux raccordements par câbles/barres :s par l’avant
s par câbles
s par l’arrière
s en haut
s en bas
s fixe
s débrochable
Disjoncteurs compacts (boîtier moulé) < 630A:s fixe
s débrochable
Disjoncteurs compacts (boîtier moulé) < 630A:s fixe
s débrochable
s déconnectable
s sans fusible
s avec fusible
Entrée des câbles/barres :
Type de montage pour l’appareillage :
Disjoncteurs ouverts :
Interrupteurs-sectionneurs :
Remarques :
s fixe
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
Dérivations
s par barres
Raccordement :
Accès aux raccordements par câbles/barres :s par l’avant
s par câbles
s par l’arrière
s en haut
s en bas
s fixe
s débrochable
Disjoncteurs compacts (boîtier moulé) < 630A:s fixe
s débrochable
Disjoncteurs compacts (boîtier moulé) < 630A:s fixe
s débrochable
s déconnectable
s sans fusible
s avec fusible
Entrée des câbles/barres :
Type de montage pour l’appareillage :
Disjoncteurs ouverts :
Interrupteurs-sectionneurs :
Remarques :
s fixe
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
Réserve pour départs:
_______________ %
Réserve emplacements libres :
_______________ %
Divers :
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
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Etude et configuration
Facteurs de correction
■ Courants assignés et courant altern. de court-circuit initiaux de transformateurs de distribution triphasés, de 50 à 3150 KVA
Tension assignée UcT
400/230, 50 Hz
Valeur assignée de la tension de court-circuit ukt
525 V, 50 Hz
4% 1)
6% 2)
690/400 V, 50 Hz
4% 1)
6% 2)
4% 1)
6% 2)
Puissance assignée
Courant
assigné Ir
Courant alternatif
de court-circuit initial Ik 3)
Courant
assigné Ir
Courant alternatif
de court-circuit initial Ik 3)
Courant
assigné Ir
Courant alternatif
de court-circuit initial Ik 3)
kVA
A
A
A
A
A
A
A
A
A
50
72
1933
1306
55
1473
995
42
1116
754
100
144
3871
2612
110
2950
1990
84
2235
1508
160
230
6209
4192
176
4731
3194
133
3585
2420
200
288
7749
5239
220
5904
3992
167
4474
3025
250
360
9716
6552
275
7402
4992
209
5609
3783
315
455
12247
8259
346
9331
6292
262
7071
4768
400
578
15506
10492
440
11814
7994
335
8953
6058
500
722
19438
13078
550
14810
9964
418
11223
7581
630
910
24503
16193
693
18669
12338
525
14147
800
1154
–
20992
880
–
15994
670
–
12120
1000
1444
–
26224
1100
–
19980
836
–
15140
1250
1805
–
32791
1375
–
24984
1046
–
18932
1600
2310
–
41857
1760
–
31891
1330
–
24265
2000
2887
–
52511
2200
–
40008
1674
–
30317
2500
3608
–
65547
2749
–
49941
2090
–
37844
3150
4550
–
82656
3470
–
62976
2640
–
47722
1)
2)
3)
9349
ukr = 4%, selon DIN 42503 pour Srt = 50 ... 630 kVA
ukr = 6%, selon DIN 42511 pour Srt = 100 ... 1600 kVA
Ik Courant alternatif de court-circuit initial présumé du transformateur en cas de raccordement à un réseau de puissance de court-circuit illimitée compte
tenu du facteur de tension et du facteur de correction de l’impédance selon DIN EN 60909 I DIN VDE 0102 (juillet 2002)
■ Facteurs de correction pour des altitudes d’installation supérieures à 2000 mètres
La raréfaction de l’air à des altitudes supérieures à 2000 m a une
influence sur les caractéristiques électriques du tableau. En cas
d’installation au dessus de 2000 mètres, il convient d’appliquer
les facteurs de correction suivants aux courants assignés :
Facteurs de correction pour des altitudes d’installation supérieures
à 2000 m
Altitude d’installation
Facteur de correction K1
jusqu’à
2200 m
2400 m
2500 m
2700 m
2900 m
0,88
0,87
0,86
0,85
0,84
jusqu’à
3000 m
3300 m
3500 m
0,83
0,82
0,81
jusqu’à
4000 m
4500 m
0,78
0,76
jusqu’à
5000 m
0,74
In = In <= 2000 m x k1
12
■ Réduction du pouvoir de coupure pour des altitudes d’installation supérieures à 2000 m
En cas d’installation à des altitudes supérieures à 2000 mètres,
il convient de tenir compte de la réduction du pouvoir de
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2009 · 2010
coupure de l’appareillage. Les facteurs de réduction sont
indiqués dans la documentation technique de l’appareillage.
Etude et configuration
Facteurs de correction
■ Facteurs de correction pour systèmes de jeux de barres en cas de températures ambiantes <> 35 °C
Les valeurs de courant assigné indiquées dans ce catalogue
pour les systèmes de jeux de barres et de distribution sont
valables pour une installation à l’intérieur à des températures
ambiantes telles que définies par la norme IEC/EN 60439-1. La
température ambiante pour les tableaux de distribution basse
tension ne doit pas être supérieure à +40 °C et sa moyenne sur
24 heures ne doit pas dépasser +35 °C. Si la température
ambiante est différente, il convient d’appliquer les facteurs de
correction suivants.
1,15
1,1
1,05
K2
1
0,95
1
0,9
2
0,85
0,8
15
20
25
(1) Jeux de barres principaux
(2) Jeu de barres distribution verticaux
30
35
40
45
50
55
Température ambiante [en °C]
In = In 35 °C x K2
■ Facteurs de correction pour l’appareillage
En cas de température ambiante >40 °C, il est nécessaire de
réduire le courant assigné d’emploi de l’appareillage
(déclassement). La température ambiante de l’appareillage
correspond à la température intérieure du tableau basse tension
dans lequel l’appareillage est installé. Les facteurs de correction
sont indiqués dans la documentation technique de
12
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12/7
Etude et configuration
Température intérieure
des tableaux basse tension
■ Calcul de la température intérieure des tableaux basse tension
Il est possible de déterminer approximativement la température
intérieure des tableaux basse tension à partir de la somme des
puissances dissipées et du type d’installation, en suivant la
méthode de calcul de la norme IEC 60890.
puissance dissipée correspondant aux différentes
configurations de jeux de barres en fonction du courant.
1. puissances dissipées par les jeux de barres dans chaque
colonne.
Pour calculer la puissance dissipée par les jeux de barres
principaux et les barres de distribution, il faut d’abord
déterminer le courant d’emploi I [en A] sur la longueur
considérée [en m]. Les diagrammes ci-dessous représentent la
Jeu de barres principal
1000
Pv [W/m]
800
2
600
4
3
1
400
200
0
0
500
1000
1500
2000
2500
(1) 2x(20x10) mm2
(2) 2x(30x10) mm2
(3) 4x(20x10) mm2
(4) 4x(30x10) mm2
I [A]
1200
7
Pv [W/m]
1000
6
8
800
5
600
400
(5) 4x(40x10) mm2
(6) 4x(50x10) mm2
(7) 2x4x(20x10) mm2
(8) 2x4x(30x10) mm2
200
0
0
500
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
I [A]
Jeu de barres de distribution
600
Pv [W/m]
500
9
10
11
400
12
300
200
(9) Rails profilés 30x30 mm
(10) Rails profilés 40x30 mm
(11) 2x(30x10) mm2
(12) 2x(40x10) mm2
100
12
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
I [A]
Pdiss Système principal de jeux de barres= Pdiss [en W/m] x Longueur [en m]
Pdiss Système de barres de distribution= Pdiss [en W/m] x Longueur [en m]
Pdiss Système de jeux de barres/colonne = Pdiss Système principal de jeux de barres + Pdiss Système de barres de distribution
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2009 · 2010
Etude et configuration
Température intérieure
des armoires basse tension
■ Calcul de la température intérieure des armoires basse tension
2. Puissance dissipée de l’appareillage par colonne
Pdiss colonne = Pdiss Système de jeux de barres / colonne + Pdiss
Les valeurs de puissance dissipée sont indiquées dans la
documentation technique de l’appareillage. Il faut néanmoins
tenir compte de la charge effective (courant d’emploi,
simultanéité, facteur assigné de diversité).
appareillage/colonne
Pour les jeux de barres, les câbles et les conducteurs ainsi que
les petits appareils, il faut par ailleurs appliquer une majoration
de 10 %.
Ir = Courant d’emploi
In = Courant assigné
Pdiss n appareillage = puissance dissipée par l’appareillage au
courant nominal
Pdiss appareillage = Pdiss Appareillages x (Ir / In)2
Pdiss appareillage / colonne = Somme (Pdiss appareillage) x 1,1
4. Calcul de la température intérieure par colonne
Le diagramme ci-dessous illustre la relation entre la puissance
dissipée installée et la différence de température, déterminée à
partir de la méthode décrite par la norme IEC 60890 et des
caractéristiques spécifiques de SIVACON S4. Ce diagramme
correspond à une colonne avec degré de protection IP55
juxtaposée, avec toit libre et panneau arrière libre. Si les
conditions d’installation sont différentes, il convient d’appliquer
les
facteurs de correction suivants
:
Colonne ventilée
Colonne avec panneau latéral libre
Degré de protection < IP4X
k3
1,09
Toit non libre
Panneau arrière non libre
k5
k6
0,95
0,92
3. Puissance dissipée installée par colonne
Pdiss colonne
Pdiss
k3 x k4 x k5 x k6
40,0
35,0
1
30,0
2
3
4
25,0
5
7
6
dT [K]
La puissance dissipée installée par colonne correspond à la
somme des puissances dissipées des jeux de barres et de
l’appareillage.
k4
1,65
8
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0
100
200
300
400
500
Pv [W]
Hauteur x largeur x profondeur de la colonne [en mm]
(1) 2000x400x600
(2) 2000x400x800
(3) 2000x600x400
(4) 2000x600x600
(5) 2000x600x800
(6) 2000x800x400
(7) 2000x800x600
(8) 2000x800x800
L’échauffement est calculé à mi-hauteur de la colonne. Entre la
mi-hauteur et le haut de la colonne, la température évolue de
manière linéaire et avec une précision suffisante.
L’augmentation de la température peut être déterminée pour
SIVACON S4 à l’aide d’un facteur de correction de 1,4.
Température intérieure à mi-hauteur de la colonne [en °C] =
Température ambiante du tableau de distribution [en °C] +
Echauffement dT [en K]
Température intérieure dans l’ensemble de la colonne [en °C] =
Température ambiante du tableau de distribution [en °C] +
Echauffement dT [en K] x 1,4
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12
Etude et configuration
Exemple
■ Exemple de vérification de la configuration d’un tableau de distribution
Caractéristiques de l’installation
Calcul de la puissance dissipée par colonne
Tension assignée d’emploi Ue
400V / 50Hz
Courant ass. de courte durée admiss. Icw35kA
Facteur assigné de diversité
0,8
Degré de protection
IP40
Température ambiante
35 °C
Hauteur de la colonne
2000mm
Hauteur du socle
100mm
Profondeur de la colonne
600mm
Raccordement par câble alimentation
par le haut
Raccordement par câble départs
en bas à l’arrière
(Pann. arrière libre)
Face avant
Pdiss colonne 1= (Pdiss jeux de barres colonne 1 + Pdiss Appareillages colonne
1) x 1,1 = 743,81 W
Colonne 1
H2000xL800xP600
Pdiss colonne 2= (Pdiss jeux de barres colonne 2 + Pdiss Appareillages colonne 2)
x 1,1 = 354,82 W
Calcul de la température intérieure
Facteurs colonne 1
k3 1,65
k4 1,09
k5 0,85
k6 1
Colonne 2
H2000xL600xP600
Facteurs colonne 2
k3 1,65
k4 1,09
k5 1
k6 1
PVdiss colonne 1 =
Pdiss colonne 2 =
486,56 W
197,29 W
Température intérieure selon diagramme page
12/9
Echauffement à mi-hauteur dans la colonne 1
Echauffement à mi-hauteur dans la colonne 2
22 K
12 K
Température intérieure à mi-hauteur dans la colonne 1 57 °C
Température intérieure à mi-hauteur dans la colonne 2 47 °C
Température intérieure à hauteur max. dans la colonne 1 66 °C
tripolaire
Température intérieure à hauteur max. dans la colonne 2 52 °C
Vérification de la configuration
Les températures limites indiquées dans la documentation
technique de l’appareillage ne sont pas dépassées.
Les appareils peuvent conduire les courants assignés indiqués.
tripolaire
01625
tripolaire
Calcul de la puissance dissipée des systèmes de jeux de barres par colonne
In × 0,8 [en A]
Col. 1
Longueur
[en m]
Pdiss jeux de barres
[en W/m]
Pdiss jeux de barres
[en W]
200
0,45
8
520
0,2
50
10
3,6
904
0,3
160
48
704
0,25
100
25
Pdiss jeux de barres colonne 1 = 86,6 W
Calcul de la puissance dissipée par l’appareillage par colonne
12
Col. 1
Col. 2
In x 0,8 [en A]
Pdiss appareillage
max [en W]
Pdiss appareillage
[en W]
–
825
495,06
Emplacement
In [en A]
Alimentation
01.D1
1424
Départ
01.J1
250
200
80
51,20
Départ
01.K1
250
200
80
51,20
Départ
02.D1
250
200
80
51,20
Départ
02.F1
400
320
170
108,80
Départ
02.K2
630
504
254
162,56
Pdiss Appareillages colonne 1 =
597,46 W x 1,1 = 657,21 W
Pdiss Appareillages colonne 2 =
322,56 W x 1,1 = 354,82 W
12/10
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