Choix de câbles. Conception Dissipation Méthode de choix

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1 1 Choix de câbles Conception Dissipation Méthode de choix

2 2/30 Sommaire 1. Introduction 2. Condition d installation 3. Contrainte thermique d un câble 4. Choix de câble 5. Calcul du courant Court circuit

3 3/30 Introduction l Détermination des courants d emplois l Mode de pose l Constitution des câbles l Chute de tension l Calcul des courants de court-circuit l Choix économique

4 4/30 Condition d installation Récepteur Canalisation Ib Iz 1,45Iz Icc Courant In I2 PdC Dispositif de protection Ib: courant d emploi; In: courant nominal du dispositif de protection; Iz: courant admissible dans la canalisation; I2: courant de fusion du fusible dans un temps conventionnel ( si protection par fusible ). Icc: Courant de court-circuit maximal; PdC: pouvoir de coupure du dispositif de protection.

5 Condition d installation 5/30

6 6/30 Condition d installation l Condition 1: Le câble doit pouvoir être traversé en permanence par le courant d emploi Ib du récepteur sans que cela modifie sa durée de vie. Nature du conducteur, température ambiante, mode de pose..

7 7/30 Condition d installation l Condition 2: Lorsqu il y a surintensité, le courant ne peut être maintenu que pendant un temps d autant plus court que l intensité est élevée. Le temps de réaction du dispositif de protection doit être inférieur à la limite de la contrainte thermique du câble.

8 8/30 Contrainte thermique d un câble v La chaleur peut se dissiper de trois façons: Par convection Par conduction Par rayonnement

9 9/30 Schéma équivalent d un conducteur P θ 2 Puissance CTH RTH θ 1 Puissance électrique à dissiper Emmagasiné (échauffement) Conduction (évacuer)

10 10/30 Puissance à dissiper Echauffement dw = Cth* dθ = M * C * dθ Evacuer θ θ = * 2 1 Rth P ( θ θ )* dt = * * 2 1 K* S K * S *( θ θ )* dt = P* dt = dw P dt 1 K* S = Rth

11 11/30 Puissance à dissiper Energie dw P = = P* dt dw dt Puissance dθ P= M* C* + K* S*( θ θa) dt Résolution équation différentielle P t/ τ M* C θ = (1 e ) + θa avec τ = K* S K* S

12 12/30 Courbe θ θ lim P K* S t

13 13/30 Si échauffement brutal Car uniquement de l échauffement,donc pas le temps de faire de l évacuation dθ P P M* C* θ θa = t dt M * C Puissance électrique P = R* I 2 θ max θ = a 2 R* I M* C t

14 14/30 Contrainte thermique du câble 2 R* I M * C t θ max θ a M * C L θ θ = ρ R S 2 I * t ( max a )* avec R M* C I * t ( )* * S ρ * L* S 2 θ θ 2 max a I * t k * S k ( A/ mm ) 2 2

15 15/30 Contrainte thermique du câble I * t k * S t 2 I * t λ soit t = log t = log λ 2log I λ I 2 I

16 Contrainte thermique du câble l Association des protections pour une protection totale t (s) Protection relais thermique Courant de démarrage d un moteur Ir Id Pdc I (A) Contrainte thermique du câble Protection par fusible 16/30

17 17/30 Contrainte thermique du câble l Pour une protection par disjoncteur, on doit avoir: Ib In Iz Icc PdC l Pour une protection par fusible, on doit avoir: Ib In avec Iz Kz.In Icc PdC l In 10A Kz=1,11 l In 16A Kz=1,21

18 18/30 Choix de câble L impédance d une canalisation est faible mais non nulle, lorsqu elle est traversée par un courant, il y a chute de tension entre son origine et son extrémité. Or le bon fonctionnement d un récepteur est conditionné par la valeur de la tension à ses bornes. Les chutes de tension obtenues doivent être: Acceptées par les récepteurs; Conforment aux normes en vigueur. Chute de tension maximale imposée par la norme C : éclairage autres usages Alimentation par le réseau BT de distribution publique 3 % 5 % Alimentation par poste privé HT/BT 6 % 8 %

19 Choix de câble Puissance à véhiculer Courant d'emploi Ib Courant nominal du dispositif de protection In >= Ib FUSIBLE DISJONCTEUR Courant admissible Iz >= Kz.In Courant admissible Iz >= In Canalisation non enterrée I'z= Iz / ( K1.K2.K3 ) Canalisation enterrée I'Z = Iz / ( K4.K5.K6.K7 ) Détermination de la section minimale Vérification de la chute de tension maximale Confirmation de la section 19/30

20 20/30 Choix de câble l Mode de pose q Détermination de la lettre de sélection q Détermination de l influence des circuits jointifs q Détermination de l influence de la température q Détermination de l influence des conduits enterrés q Nature du conducteur q Nature de l isolant l Recherche de la section en fonction de Iz l Vérification de la chute de tension

21 21/30 Calcul du courant de court-circuit l Inventaire des résistances et réactances vu par le court-circuit q Résistance et réactance circuit amont q Résistance et réactance transformateur q Résistance et réactance disjoncteur q Résistance et réactance jeux de barres q Résistance et réactance des câbles

22 22/30 Calcul du courant de court-circuit l Détermination du type de court-circuit Monophasé Biphasé Icc1 Icc2!""1 =!!!!"" +!"!!""2 =!!! 2!""! Triphasé Icc3!""3 =!!!!""!