C13 - Distribution triphasée

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1 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 1 Réseau triphasé équilibré C13 - istribution triphasée 1 2 U 31 V 3 U 12 U 12 U 31 3 U = V 3 V 3 N () u 12 (t) = v 1 v 2 = V m 3sin ωt + π v 1 (t) = V m sin(ωt ) v 2 (t) = V m sin ωt 2π 6 u 3 23 (t) = v 2 v 3 = V m 3 sin ωt π 2 v 3 (t ) = V m sin ωt + 2π 3 u 31 (t) = v 3 v 1 = V m 3 sin ωt + 5π 6 Calcul en complexes : 3 = [ V m ;0] = V m ( 1 + j0) U 12 = = V m 3 = V m ; 2π = V 3 m 1 2 j j1 = V m 3;+ π 2 6 U 2 23 = V 3 = V m 3( 0 j) = V m 3; π V 3 = V m ;+ 2π 3 = V m j 3 U 31 = V 3 = V m j = V 2 m 3;+ 5π 6 2,0 U 12 U 31 1,0 V 3 0,0-1,0-2,0 0 π/6 π/2 π 3π/2 2π 3π V1 V2 V3 U12 U23 U31

2 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 2 Couplages Etoile - Triangle : ETOILE ( Y ) TRIANGLE ( ) J 1 I 1 U 12 U 31 J 2 V 3 I 1 J 3 U 3 U 2 J 3 V 3 J 2 I 2 J 1 I 2 U 1 I 3 U 31 V 3 I 3, J 3 U 12 I 2, J 2 I 1, J 1 I 2 U 3, V 3 J 3 J 2 -π/2 J 1 U 2, I1 I 3 U 1, U = V 3 I = J = J k,v k U = V I = J 3 Branchement es appareils triphasés bornier branchement Y branchement N Exemple : soit un jeu e tensions triphasées 133 V, = 230 V et = 400 V. Soit un appareil triphasé marqué 230 V / 400 V. Cela signifie que chacun e ses enroulements ne peut supporter que 230 V. onc : - avec un réseau 133 / 230 V il faura le brancher en - avec un réseau 230 / 400 V il faura le brancher en Y Puissances (cf A13): P W = 3.V.J.cos = 3.U.I.cos Q VAR = 3.V.J.sin = S VA = 3.V.J = 3.U.I 3.U.I.sin

3 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 3 Résumé : les 7 paramètres fonamentaux 'un réseau e istribution électrique : U (V) ; I (A) ; f (Hz) ; cos (sans imension) ; P (W) ; Q (VAR) ; S (VA) Réseau e istribution électrique Caractéristiques physiques es lignes e istribution électrique Soit une ligne e longueur l constituée e câbles e iamètre (voir aussi B31) :. Résistance (Ω) : R = ρ 20 l S [1+ α(θ 20) ] ρ 20 : résistivité (Ωm) à 20 C Cuivre : ρ = 2, Ωm (cuivre inustriel) Aluminium : ρ = 2, Ωm S = π 2 4 α : coeff. e température θ ( C) Cuivre : α = 3, Aluminium : α = 4, Inuctance 'une ligne : L = L'.l (H) où L' est l'nuctance linéique en H/m. Ligne monophasée : L = µ 0 µ r π ln 2 2 soit, pour un conucteur (ans l'air, µ r = 1) : L = 0,46log 10 (µh/m). Lignes triphasées (pour un conucteur) : 2 L = 0,46log 10 (µh/m) L = 0,46log 10 (µh/m)

4 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 4. Capacité 'une ligne : C (F) Très complexe à calculer : une mesure est nécessaire. revêtement et milieu extérieur Câbles Méthoe e calcul (simplifiée) e la section es câbles 'une ligne 'alimentation : P a) On calcule 'abor le courant ans un conucteur : I eff = (monophasé) ou U eff cos P I eff = 3 U eff cos (triphasé). b) La valeur obtenue, théorique, est multipliée par un coefficient qui tient compte es conitions 'exploitation u récepteur (service, facteur e marche,...) : c'est le courant 'emploi, I e. c) u passage u courant il résulte un échauffement : W J = RI e 2 t. La température maximale amissible ans les conucteurs épen u matériau isolant : 70 C pour le PVC, 90 C pour le PRC (polyéthylène réticulé). Après avoir calculé le courant 'emploi u câble, on étermine sa section selon une méthoe e référence conforme à la norme UTE C ) On vérifie le résultat obtenu en calculant :. La chute e tension : U = b Rcos + Lsin ( )I e avec b = 2 en monophasé et continu, b = 1 en triphasé tension entre et, b = 3 en triphasé tension entre s. La chute e tension ne oit pas épasser quelques % e sa valeur nominale (5 à 8% selon les installations).. Le courant e court-circuit (ont on éuit le calibre es fusibles protégeant la ligne). Nomenclature et normalisation es conucteurs : voir compléments.

5 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 5 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * COMPLEMENTS * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Nomenclature es câbles (coe CENELEC) : Type e câble Série H Série harmonisée A Série nationale type 1 FR-N série nationale autre que type 1 Tension nominale OO < 100 / 100 V / U (volts) O1 100 / 100 V/U < 300 / 300 (V : entre et terre) O3 300 / 300 (U : entre s) O5 300 / 500 O7 450 / / 1000 Constitution Isolant R Caoutchouc V PVC (polychlorure e vinyle) X Polyéthylène réticulé (PR) S Caoutchouc silicone Revêtement métallique Ruban acier entourant les conucteurs Z4 Armure en feuillar acier Gaine J Tresse fibre e verre N Polychloroprène Néoprène (PCP) R Caoutchouc T Tresse textile V PVC Construction Forme (rien) Câble ron H Câble plat séparable H2 Câble plat non séparable Ame (rien) Cuivre A Aluminium - Souple pour souure -E Extra-souple pour souure -F Souple classe 5 (classe 1 : le plus rigie) -H Souple classe 6 (classe 6 : le plus souple) -K Souple pour installation fixe -R Rigie, câblée (= multibrins), section circulaire -S Rigie, câblée, section sectorale -U Rigie, massive (= monobrin), section circulaire -W Rigie, massive, section sectorale Composition Nombre e conucteurs... Fil vert/jaune X absence G présence Section e l'âme en mm2... Exemples (ocumentation Raiospares) : H05RR-F câble souple gaine caoutchouc, isolant caoutchouc 300/500 V

6 G. Pinson - Physique Appliquée istribution triphasée - C13 / 6 H07V-U fil rigie isolant PVC 450/750 V H07V-R 1G25-V/J fil e terre rigie isolant PVC vert/jaune section 25 mm 2 450/750 V Conucteurs pour lignes e istribution BT Lignes monophasées :. Phase -. Phase - + PE vert/jaune PE NB : le conucteur peut être aussi utilisé comme conucteur e lorsque le n'est pas istribué (cas es anciennes installations 127 / 220 V). Lignes triphasées :. 3 s. 3 s +. 3 s + PE. 3 s + + PE vert/jaune vert/jaune PE PE NB1 : le conucteur peut être aussi utilisé comme conucteur e lorsque le n'est pas istribué. NB2 : le repérage es conucteurs par couleur n'est qu'inicatif toujours vérifier la catégorie u conucteur avant toute intervention.