Transport et distribution de l`énergie électrique
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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. Plan général 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 TDEE 2011 2 Plan général 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 TDEE 2011 3 I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique 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 TDEE 2011 Surcharges, blocage rotor relais thermique court-circuit (Icc) fusible, disjoncteur magnétique 4 I. Fonctionnement de base de l’appareillage électrique 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 TDEE 2011 5 Plan général 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 TDEE 2011 6 Plan général 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 TDEE 2011 7 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections I) Dimensionnement du conducteur (section S) : 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires 2 pertes par effet Joules : PJ = R(Tc ) I 2 et Tc # I loi de Pouillet : R=ρl/S dissipation de chaleur dépend de la section S pour 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 possibles Ordre 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 TDEE 2011 8 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections I) Dimensionnement du conducteur (section S) : 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires TDEE 2011 9 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections I) Dimensionnement du conducteur (section S) : 1. respect du courant d’emploi permanent I, et des transitoires TDEE 2011 10 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections 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 TDEE 2011 11 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections 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) TDEE 2011 12 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections 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 TDEE 2011 13 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections II) Les protections doivent en tout temps : 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc 2. protéger les personnes contre les contacts indirects TDEE 2011 14 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections II) Les protections doivent en tout temps : 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc TDEE 2011 15 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections II) Les protections doivent en tout temps : 1. protéger les canalisations des surintensités jusque Icc TDEE 2011 16 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections 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 ? TDEE 2011 17 II. Etude d’une installation électrique Dimensionnement et protections 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 TDEE 2011 18 Plan général 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 TDEE 2011 19 Plan général 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 TDEE 2011 20 III. Exemple d’une installation électrique 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 TDEE 2011 21 III. Exemple d’une installation électrique 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 TDEE 2011 22 TDEE 2011 23 TDEE 2011 24 TDEE 2011 25 TDEE 2011 26 TDEE 2011 27 TDEE 2011 28 TDEE 2011 29 TDEE 2011 30 TDEE 2011 31 TDEE 2011 32 TDEE 2011 33 TDEE 2011 34 TDEE 2011 35 TDEE 2011 36 TDEE 2011 37 TDEE 2011 38
