Pensez à cliquer sur moi!

Présentation au sujet: "Pensez à cliquer sur moi!"— Transcription de la présentation:

1 Pensez à cliquer sur moi!
FONCTIONS DISTRIBUER PROTEGER Pensez à cliquer sur moi! 19/01/99 La distribution

2 Présentation du sujet :
On se propose de remettre en conformité l’alimentation électrique de l’atelier d ’un artisan à partir du schéma unifilaire joint et du cahier des charges. Nous n’étudierons qu’une partit de cette installation • Tout d'abord nous allons voir de cette installation le cahier des charges 19/01/99 La distribution

3 Cahier des charges TRANSFORMATEUR HT/BT – Primaire 20 kV
– Secondaire 3x400V – Puissance 100 kVA – Puissance de court circuit en amont 500 MVA – Réseau régime TT LIAISON POSTE / ATELIER – Câbles unifilaires, âme cuivre, isolant PRC – Pose en caniveau fermé (1 seul circuit ) LIAISON DANS l ’ATELIER – Câbles multifilaires, âme cuivre, isolant PVC – Pose sur chemin de câble perforé ( 4 circuits) 19/01/99 La distribution

4 Présentation de la distribution
Départ vers autres locaux Poste de distribution FOUR MOTEUR Eclairage Prises électriques Atelier 19/01/99 La distribution

5 Etude de la distribution BT
Qu’appelle t-on la BT ? > 50 kV HTB : Haute Tension niveau B HTB ( >50 kV)  50 kV HTA : Haute Tension niveau A  1 kV BTB : Basse Tension niveau B  500V BTA : Basse Tension niveau A  50V TBT: Très basse tension 0 V 19/01/99 La distribution

6 Etude de la distribution BT
Méthodologie pour étudier la distribution : Identification des récepteurs Détermination des câbles Choix des dispositifs de protection Sélectivité des protections Cliquer sur votre choix 19/01/99 La distribution

7 Revenir au courant d’emploi
Les Récepteurs Revenir au courant d’emploi Ce sont eux qui déterminent le courant en ligne CIRCUIT D ’ECLAIRAGE Cliquer sur le récepteur FOUR M ~ MOTEUR PRISES ELECTRIQUE 19/01/99 La distribution

8 FOUR Il s’agit d ’un four électrique triphasé d ’une puissance de : 15 kW FOUR Il nous faut déterminer dans un premier temps le COURANT qu’absorbe ce récepteur On a : P = 3 x U x I x cos  I = P / (3 x U x cos ) I = / (3 x 400 x cos 0) Ia = 21,7 A 19/01/99 La distribution

9 Pensez à cliquer sur moi
RETOUR AUX RECEPTEURS 19/01/99 La distribution

10 Circuit d ’éclairage CIRCUIT D ’ECLAIRAGE L’éclairage de l’atelier s'effectue à l’aide de 30 tubes fluorescents mono compensés (36W) répartit sur les 3 lignes triphasées + neutre. Pour équilibré les charges sur le réseau on répartit les tubes fluorescents sur les 3 phases. Ph 1 Ph 2 Ph 3 Neutre 10 Tubes fluos 19/01/99 La distribution

11 Circuit d ’éclairage Ph 1 Ph 2 Ph 3 Neutre 19/01/99 La distribution

12 Circuit d ’éclairage Donc il y a 10 tubes par phase In
P totale = P lampe + P ballast P ballast  25% P lampe  P totale = P lampe x1.25 In Neutre Ph 1 Ph 2 Ph 3 P totale = ( 36W x 10 ) x 1.25 P totale = 450W Ia = P / (U x Cos ) Ia = 450 / (230 x 0,86) = Le Cos   0,86 pour des tubes fluos compensés 2,28 A 19/01/99 La distribution

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RETOUR AUX RECEPTEURS 19/01/99 La distribution

14 Prises électriques PRISES ELECTRIQUE L’atelier de cette artisan est composé de 10 prises triphasées de 32 A chacune et de 18 prises monophasées de 16 A chacune répartit sur les 3 phases. 19/01/99 La distribution

15 6 prises monophasées de 16 A
Neutre 10 prises triphasées de 32 A 6 prises monophasées de 16 A Donc l’intensité en ligne est de : 10 prises 3~ de 32A  In = 32x10= 320A prises 1~ de 16A  In = 6x16= 96A Ia= 416 A 19/01/99 La distribution

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RETOUR AUX RECEPTEURS 19/01/99 La distribution

17 Moteur Notre artisan utilise un moteur dont la plaque signalétique a été reporté ci-dessous: M ~ MOTEUR Moteur Asynchrone 3~ : Pn = 10 kW ; cos  = 0,85 ;  = 86 % 400V / 690 V ; n = 1500 tr/min 19/01/99 La distribution

18 Moteur La puissance nominale (Pn) d ’un moteur correspond à la puissance mécanique disponible sur son arbre. La puissance absorbée (Pa) est celle qui circule dans la ligne Pa = Pn /  Ia = Pn / (3 xUxxcos  ) Ia = /(3x400x0.86x0.85) Ia = A 19/01/99 La distribution

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RETOUR AUX RECEPTEURS 19/01/99 La distribution

20 Identification des Récepteurs
Cette opération se déroule en deux étapes: Cliquer dans l’ordre Calcul du courant absorbé par les récepteurs Détermination du courant d ’emploi 19/01/99 La distribution

21 Le courant d’emploi RECAPITULATIF ~ FOUR CIRCUIT D’ECLAIRAGE MOTEUR
PRISES ELECTRIQUE Ia = A Ia = 21.7 A Ia = 2.28 A Ia = 416 A 19/01/99 La distribution

22 Le courant d’emploi IB = Ia x Ku x Ks x Ke
Le courant d’emploi est différent du courant absorbé par les récepteurs car :  Les appareils ne fonctionnent pas en permanence (Ku).  Ils ne fonctionnent pas tous simultanément (Ks).  En fonction des prévisions d ’extension (Ke). IB = Ia x Ku x Ks x Ke 19/01/99 La distribution

23 Ku =0.75 Ku =0.9 Détermination du facteur d’ UTILISATION : Ku ~
• Le facteur d’utilisation Ku, concerne uniquement les récepteurs à régime variable. • Pour un type de récepteur, à régime variable, ce facteur exprime : le rapport moyen entre la puissance réellement consommée et la puissance nominale du récepteur. M ~ MOTEUR FOUR Dans notre installation, il existe que deux appareils pouvant fonctionner en régime variable. Ku =0.75 Ku =0.9 19/01/99 La distribution

24 Détermination du facteur de SIMULTANEITE :
Ks Dans une installation électriques, les appareils ne fonctionnent généralement pas tous en même temps. Ks va permettre de prendre en compte cette condition d’exploitation de l’installation. Exemple 19/01/99 La distribution

25 Détermination du facteur d’EXTENSION :
Ke  Une installation peut être modifiée ou étendue.  Lorsque des extensions sont envisagées, on utilise un facteur d’extension afin de ne pas modifier l’ensemble de l’installation.  Le facteur de réserve s’applique généralement au niveau des armoires de distribution principales. Valeur usuelle de réserve: 15 à 26%. Ke = 1,15 à 1,26 19/01/99 La distribution

26 Détermination du courant d ’emploi:
IB IB0 FOUR 21.7 A MOTEUR 19,75 A Éclairage 2.28 A Prises électriques 416 A Atelier IB1 IB2 IB3 IB4 Ku 0,9 0,75 1 1 Ks 1 1 1 0,15 IB 20 A 15 A 2,5 A 63 A 19/01/99 La distribution

27 Détermination du courant d ’emploi:
IB0 Dans un premier temps il va falloir déterminer le facteur de Simultanéité : Ks Plus une armoire comporte de départs, moins ceux-ci risque de fonctionner simultanément 19/01/99 La distribution

28 Détermination du courant d ’emploi:
IB0 FOUR IB1=20 A MOTEUR IB2= 15 A Éclairage IB3= 2.5A Prises électriques IB4= 63 A Atelier IB0 Ke Facteur extension= 1.15 IB0=(IB1+IB2+IB3+IB4)xKexKs IB0= ( )x 1.15 x 0,8 Ke  15 % en prévision de nouveaux circuits IB0= 116 A 19/01/99 La distribution

29 Détermination de la section des câbles
Rappel du Cahier des Charges LIAISON DANS l ’ATELIER – Câbles multifilaires, âme cuivre, isolant PVC – Pose sur chemin de câble perforé ( 4 circuits) – La température ambiante est de 40° Atelier M ~ 19/01/99 La distribution

30 Détermination de la section des câbles
Pour déterminer une section de conducteur à partir d ’une intensité d’emploi on doit tenir compte du mode de pose. Cela se déroule en 3 grandes phases Déterminer une lettre de sélection qui dépend du conducteur utilisé et de son mode de pose Déterminer un coefficient K qui caractérise l’influence des différentes conditions d’installation. Détermination de la section minimale du câble à utiliser 19/01/99 La distribution

31 Exemple de choix de câbles
Départ vers autres locaux Poste de distribution Cliquer sur le câble que vous désirez étudier Atelier M ~ 19/01/99 La distribution

32 Déterminer une lettre de sélection qui dépend
du conducteur utilisé et de son mode de pose 19/01/99 La distribution

33 – Câbles multifilaires, âme cuivre, isolant PVC
– Pose sur chemin de câble perforé ( 4 circuits) – La température ambiante est de 40° chemin de câbles perforé câbles multiconducteurs E 19/01/99 La distribution

34 Lettre de sélection E 19/01/99 La distribution

35 Déterminer un coefficient K qui caractérise
l’influence des différentes conditions d’installation. Ce coefficient K s’obtient en multipliant les trois facteurs de correction, K1, K2, K3 Le facteur de correction K1 prend en compte le mode de pose Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de l ’isolant 19/01/99 La distribution

36 Le facteur de correction K1 prend en compte le mode de pose
– Pose sur chemin de câble perforé B,C,E,F 1 19/01/99 La distribution

37 Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte
Notre câble est posé sur un chemin de câbles perforé jointivement avec 4 autres circuits (triphasées) 1 2 3 4 1) Un câble triphasé (1er circuit) 2) 3 câbles unipolaires (2iéme circuit) 3) 3 câbles unipolaires (3iéme circuit) 4) 3 câbles unipolaires (4iéme circuit) Notre câble 19/01/99 La distribution

38 Le facteur de correction K2
Nombre de circuits ou de câbles multiconducteurs 5 0,75 19/01/99 La distribution

39 Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de l ’isolant
– Câbles multifilaires, âme cuivre, isolant PVC – Pose sur chemin de câble perforé ( 4 circuits) – La température ambiante est de 40° 1 2 3 4 19/01/99 La distribution

40 Le facteur de correction K3
PVC) 40 0,87 19/01/99 La distribution

41 Déterminer un coefficient K qui caractérise
l’influence des différentes conditions d’installation. K= K1 x K2 x K3 1 x 0,75 x 0,87 K= K= 0,65 19/01/99 La distribution

42 Détermination de la section minimale du câble à utiliser
Nous avons vu que le courant d’emploi IB détermine le courant qui va circuler dans les conducteurs. Bien entendu les conducteurs devront supporter au moins ce courant IB voir plus  ce courant est nommé IZ. Ce courant IZ est le courant admissible par les conducteurs; Iz est la valeur constante de l ’intensité que peut supporter, un conducteur sans que: sa température soit supérieure à la valeur spécifiée. 70°C pour un isolant PVC 90°C pour un isolant PR 19/01/99 La distribution

43 Le courant admissible IZ
IZ courant admissible par la canalisation et IB courant d’emploi IZ  IB / K I IB courant d ’emploi de la canalisation IZ courant admissible de la canalisation 19/01/99 La distribution

44 Le courant admissible IZ
FOUR MOTEUR Éclairage Prises électriques Atelier 31 A 23 A 4 A 97 A IB1 20 A IB2 15 A IB3 2,5 A IB4 63 A IB K= 0,65 IZ= IB/K 19/01/99 La distribution

45 Détermination de la section minimale
du câble à utiliser 19/01/99 La distribution

46 Ex: Four  31A 3 E PVC3 Donc section de 4 mm² 19/01/99 La distribution

47 Pensez à cliquer sur moi Pensez à cliquer sur moi
Suite : CHUTE DE TENSION RETOUR CABLES 19/01/99 La distribution

48 Déterminer une lettre de sélection qui dépend
du conducteur utilisé et de son mode de pose 19/01/99 La distribution

49 – Pose en caniveau fermé ( 1 circuit)
– Câbles unifilaires , âme cuivre, isolant PRC – Pose en caniveau fermé ( 1 circuit) – La température ambiante est de 40° B Conducteurs et câbles multiconducteurs Sous caniveau 19/01/99 La distribution

50 Lettre de sélection B 19/01/99 La distribution

51 Déterminer un coefficient K qui caractérise
l’influence des différentes conditions d’installation. Ce coefficient K s’obtient en multipliant les trois facteurs de correction, K1, K2, K3 Le facteur de correction K1 prend en compte le mode de pose Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de l ’isolant 19/01/99 La distribution

52 Le facteur de correction K1 prend en compte le mode de pose
– Posé en caniveau fermé B Caniveaux 0,95 19/01/99 La distribution

53 Notre câble est posé dans un caniveau (1circuit)
Le facteur de correction K2 prend en compte l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte Notre câble est posé dans un caniveau (1circuit) 19/01/99 La distribution

54 Le facteur de correction K2
Nombre de circuits ou de câbles multiconducteurs 1 1,00 19/01/99 La distribution

55 Le facteur de correction K3 prend en compte la température ambiante et la nature de l ’isolant
– Câbles unifilaires, âme cuivre, isolant PRC – Pose sous caniveau ( 1 circuits) – La température ambiante est de 40° 19/01/99 La distribution

56 Le facteur de correction K3
PR) 0,91 40 19/01/99 La distribution

57 Déterminer un coefficient K qui caractérise
l’influence des différentes conditions d’installation. K= K1 x K2 x K3 0,95 x 1 x 0,91 K= K= 0,86 19/01/99 La distribution

58 Détermination de la section minimale du câble à utiliser
Nous avons vu que le courant d’emploi IB détermine le courant qui va circuler dans les conducteurs. Bien entendu les conducteurs devront supporter au moins ce courant IB voir plus  ce courant est nommé IZ. Ce courant IZ est le courant admissible par les conducteurs; Iz est la valeur constante de l ’intensité que peut supporter, un conducteur sans que: sa température soit supérieure à la valeur spécifiée. 70°C pour un isolant PVC 90°C pour un isolant PR 19/01/99 La distribution

59 Le courant admissible IZ
IZ courant admissible par la canalisation et IB courant d’emploi IZ  IB / K I IB courant d ’emploi de la canalisation IZ courant admissible de la canalisation 19/01/99 La distribution

60 Le courant admissible IZ
FOUR MOTEUR Éclairage Prises électriques Atelier IB1 IB2 IB4 IB3 93 A IB0 IB0 K= 0,86 IZ= IB/K 109 A 19/01/99 La distribution

61 Détermination de la section minimale
du câble à utiliser 19/01/99 La distribution

62 IZ0  109 A 3 B PR3 Donc section de 25 mm² 19/01/99 La distribution

63 Pensez à cliquer sur moi Pensez à cliquer sur moi
Suite : CHUTE DE TENSION RETOUR CABLES 19/01/99 La distribution

64 Détermination de la Chute de tension
Une fois, la section des câbles déterminé il faut s’assurer que l’intensité traversant les conducteurs ne va pas entraîner une Chute de tension trop importante aux bornes des récepteurs. Z U = Z x I I Où U sera la chute de tension aux bornes du câble Un câble peut être assimilé à une impédance  Z= a + jb 19/01/99 La distribution

65 Détermination de la Chute de tension
la norme NF C impose des valeurs pour que la chute de tension dans les conducteurs ne dépasse pas les valeurs ci-dessous. 19/01/99 La distribution

66 U = 3x IB x L ( R cos + X sin  )
Détermination de la Chute de tension Détermination de la chute de tension par le calcul X= réactance linéique en /km généralement égale à 0,08 /km U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) Chute de tension Longueur en km Courant d’emploi U% = (100 U) / Un 19/01/99 La distribution

67 Détermination de la Chute de tension
Départ vers autres locaux Poste de distribution Cliquer sur le câble que vous désirez étudier Atelier M ~ 19/01/99 La distribution

68 Exemple de chute de tension « câble alimentation de l ’atelier »
Départ vers autres locaux Poste de distribution Atelier Câble multifilaire âme en cuivre de section 25 mm² Longueur 100 m 19/01/99 La distribution

69 Exemple de chute de tension « câble alimentation de l ’atelier »
Détermination de la chute de tension en régime Normale X = 0,08 /km x 0,1 km X = 0,008  R = = 0,9  On donne  = 21° U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) U = 3x 93 x 0,1 (0,9 x 0,93 + 0,008 x 0,36 ) U = 14 V 19/01/99 La distribution

70 Exemple de chute de tension « câble alimentation de l ’atelier »
Détermination de la chute de tension au démarrage X = 0,08 /km x 0,1 km X = 0,008  R = = 0,9  On donne  = 21° U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) U = 3x 175 x 0,1 (0,9 x 0,93 + 0,008 x 0,36 ) U = 25 V 19/01/99 La distribution

71 Pensez à cliquer sur moi
RETOUR AUX CABLES 19/01/99 La distribution

72 Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur »
Atelier M ~ Câble multifilaire âme en cuivre de section 2,5 mm² Longueur 50 m 19/01/99 La distribution

73 U = 3x IB x L ( R cos + X sin  )
Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur » Il faut déterminer la chute de tension dans les 2 cas de fonctionnement du moteur En service Normal Au démarrage U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) Intensité au démarrage vaut 7 In Donc IB = 15 x 7 = 105A IB = 15A 19/01/99 La distribution

74 Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur »
Détermination de la chute de tension en régime Normale X = 0,08 /km x 0,1 km X = 0,008  R = = 0,9  U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) U = 3x 15 x 0,05 ( 9 x 0,85 + 0,004 x 0,53 ) U = 9,96 V 19/01/99 La distribution

75 Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur »
Détermination de la chute de tension au démarrage X = 0,08 /km x 0,1 km X = 0,008  R = = 0,9  U = 3x IB x L ( R cos + X sin  ) U = 3x 105 x 0,05 ( 9 x 0,85 + 0,004 x 0,53 ) U = 70 V 19/01/99 La distribution

76 Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur »
U amont = 25 V Atelier M ~ U = 70 V 19/01/99 La distribution

77 Exemple de chute de tension « câble alimentant le Moteur »
Détermination de la chute totale de tension en % En service Normal Au démarrage U% = (100 U) / Un Utotal = Uamont + Umoteur Utotal = 14V + 9,96V Utotal%= (100 x 25)/ 400 Utotal%= 6,25% Utotal = 25V + 70V Utotal%= (100 x 95)/ 400 Utotal%=23,75% 19/01/99 La distribution

78 Exemple de chute de tension
Donc il va falloir effectuer une remédiation pour le choix des câbles (a cause de l ’intensité absorbée au démarrage du moteur) Résultat obtenu en faisant les calculs avec des sections de câbles supérieures 19/01/99 La distribution

79 FIN 19/01/99 La distribution