Transport et distribution de l énergie électrique

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1 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.

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 2

3 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 3

4 I) Protection électrique I. Fonctionnement de base de l appareillage 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 4

5 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 5

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 6

7 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 7

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 2 2 pertes par effet Joules : PJ = R( Tc ) I et T c # I loi de Pouillet : R=ρl/S dissipation de chaleur dépend de la section S pour plus de détails : 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 8

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 9

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 10

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) : ΔU/U 11

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) 12

13 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 13

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 2. protéger les personnes contre les contacts indirects 14

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 15

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 16

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 ATTENTION : il ne doit pas déclencher intempestivement! cf. démarrage moteur. Comment faire? 17

18 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 18

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 19

20 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 20

21 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 I n 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 21

22 III. Exemple d une installation électrique Ordre de grandeur de puissance des moteurs domestiques : Aspirateur : 1500W Machine à laver : W Voiture (berline): 100 kw 135 cv (chevaux-vapeur) Autres ustensiles domestiques : Ampoule : 1W - 50W (économique) 60W (incandescence) 150W-500W (halogène) Plaque de cuisson : W par plaque 22

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