Section des conducteurs et câbles BAC ELEEC DOCUMENT RESSOURCE Choix en fonction de l’environnement

SOMMAIRE Section des conducteurs de phase Section du conducteur PE (méthode simple) Section du conducteur de neutre Vérification (Chute de tension) Exemple

Généralités (NF C 15-100) Récepteurs Canalisation Courant D’emploi IB Admissible IZ 1,45 × IZ Icc Courant nominale ou de réglage In Courant conventionnel de fonctionnement I2 Pouvoir de coupure PdC Dispositif de protection

Procédure à suivre Conditions de pose Courant d’emploi Courant assigné du dispositif de protection IN ou IR Canalisations Non enterrées Canalisations enterrées Courant admissible IZ Fusibles Disjoncteurs Choix de la section Vérifications

Courant d’emploi Formules utiles : Le courant d’emploi est le courant absorbé par le ou les récepteurs que le câble alimentera Formules utiles :

Courant d’emploi 1/ Coefficient de simultanéité ks Le courant d’emploi peut être affecté d’un ou plusieurs coefficients qui sont : 1/ Coefficient de simultanéité ks 2/ Coefficient d’utilisation ku 3/ Coefficient de réserve kr

Courant assigné de la protection IN C’est l’intensité correspondant au calibre du dispositif de protection. Sur les disjoncteurs réglable c’est le courant réglé IR. Il doit toujours être supérieur ou égal au courant d’emploi. IN

Courant admissible IZ Conditions générales La protection des conducteurs contre les surcharges doit satisfaire aux deux conditions suivantes : Son courant nominal ou de réglage IN est situé entre le courant d’emploi IB et le courant admissible IZ de la canalisation : Son courant conventionnel de déclenchement I2 est inférieur à 1,45 × IZ. I2 est spécifié dans la norme du dispositif choisi, soit

Courant admissible IZ NF C 61-410 Disjoncteurs domestiques : NF C 63-120 Disjoncteurs industriels : NF C 61-201 et NF C 63-210 Fusibles : I2 est le courant qui assure la fusion du fusible dans le temps conventionnel (1 h ou 2 h) appelé courant de fusion If.

Courant admissible IZ Le courant admissible dans la canalisation dépendra, dans un premier temps, du dispositif de protection : IZ : Courant admissible dans la canalisation ; IN : Courant nominal ou de réglage de la protection ; K : Coefficient dépendant du dispositif de protection.

Coefficient K pour les fusibles Calibre 1,31 1,21 1,10 Exemple : Pour un fusible gG de 16 A → k = 1,21 IZ = 1,21 × 16 Soit : IZ = 19,36 A

Coefficient k pour les disjoncteurs Dans la pratique k = 1 Type Calibre Coefficient k Petits disjoncteurs 1,45 1,35 Disjoncteurs à Usage général 0,86 Exemple : Pour un petit disjoncteur de 63 A → k = 1,45 IZ = 1,45 × 63 Soit : IZ = 91,35 A

Conditions de pose La section d’un conducteur dépend du type de protection mais surtout de l’environnement dans lequel il est posé. Comme chacun le sais, un courant circulant dans un conducteur produit de l’énergie thermique qu’il faut évacuer (loi de joule).

Température maximale de fonctionnement (note 1) Conditions de pose Cette énergie thermique produit une élévation de température dans l’âme du conducteur mais aussi dans l’isolant. Températures maximales de fonctionnement pour les isolants : Type d’isolant Température maximale de fonctionnement (note 1) Polychlorure de vinyle (PVC) Polyéthylène réticulé (PR) et éthylène-propylène (EPR) Minéral (avec gaine en PVC ou nu et accessible) Minéral (nu et inaccessible et ne se trouvant pas au contact de matériaux combustibles) Conducteur : 70 °C Conducteur : 90 °C Gaine métallique : 70 °C Gaine métallique : 105 °C (voir note 2) 1/ Les températures maximales de fonctionnement indiquées dans le tableau 52 D, ont été prises dans les publications 502 (1983) et 702 (1981) de la CEI. 2/ Pour les conducteur à isolant minéral, des températures supérieures en service continu peuvent être admises suivant la température du câble et des extrémités, les conditions d’environnement et d’autres influences externes.

Conditions de pose On distinguera 2 cas : Canalisations non enterrées. Pour éviter la destruction ou le vieillissement prématuré de l’isolant, il faut tenir compte du mode de pose et appliquer au courant admissible IZ un facteur de correction F donnés par la norme dans les tableaux 52. On distinguera 2 cas : Canalisations non enterrées. Canalisations enterrées.

Canalisations non enterrées La section d’un conducteur de phase se lit dans des tableaux qui croisent : La lettre de sélection qui symbolise le mode de pose ; et l’intensité fictive I’Z. F1 : Correction due au mode de pose ; F2 : Correction due au groupement des circuits ; F3 : Correction due à la température ambiante.

Canalisations non enterrées Lettre de sélection : La lettre de sélection dépend du conducteur et du mode de pose :

Canalisations non enterrées Facteur de correction F1 Le facteur F1 caractérise l’influence du mode de pose :

Canalisations non enterrées Facteur de correction F2 Le facteur F2 corrige l’influence mutuelle des circuits placés côte à côte :

Canalisations non enterrées Facteur de correction F3 Le facteur F3 corrige l’influence de la température et dépend de la nature de l’isolant

Détermination de la section minimale Une fois que les coefficients F1, F2 et F3 et le courant admissible IZ du dispositif de protection sont connues, on doit calculer le courant fictif I’Z admissible dans le câble : Il suffit alors de chercher la section dans le tableau de la diapositive suivante comme dans l’exemple ci-contre Etape 1 Etape 2 Exemple Câble PVC Méthode E 3 phases + N + PE I’Z = 41 A Etape 4 Etape 3 S = 6 mm²

Détermination de la section minimale Connaissant I’Z et F, les section correspondantes sont données par le tableau : (Si le I’Z calculé n’existe pas, il faut prendre une valeur supérieure ou alors doubler la section)

Section minimale du conducteur de PE La norme NF C 15-100 prévoit deux méthodes de dimensionnement qui sont : La méthode adiabatique Cette méthode conduit à des sections minimales en général faibles par rapport à la section des phases et sont très souvent incompatible avec la nécessité en schéma IT ou TN de rendre aussi faibles que possibles les impédances des boucles de défaut. La méthode SIMPLE (Par valeur supérieure) Elle consiste à utiliser, comme il est détailler dans le tableau de la diapositive suivante, un conducteur PE qui est fonction de la section des phases à conditions que le même métal soit utilisé.

Section minimale du conducteur de PE Section des conducteurs de phases Sph (mm²) Section du conducteur PE Section du conducteur PEN Cu Al Méthode simple ≤ 16 SPE = SPH SPEN = SPH Avec min 10² Cu, 16² Al 25 SPE = 16 25,35 35 SPEN = SPH/2 à SPH Avec min 16² Cu, 25² Al > 35 SPE = SPH/2 Méthode adiabatique Quelconque

Vérification de la chute de tension Δu L’impédance d’une canalisation est faible mais non nulle. Lorsqu’elle est traversée par le courant d’emploi, il y a une chute de tension entre son origine et son extrémité. La norme NF C 15-100 impose que les chutes de tension entre l’origine de l’installation BT et tout point d’utilisation n’excède pas les valeurs suivantes : Chute de tension maximale entre l’origine de l’installation BT et l’utilisation Eclairage Autres usages (Force motrice) Alimentation par le réseau BT de distribution publique 3% 5% Alimentation par poste privé HTA/BT 6% 8%

Vérification de la chute de tension Δu Alimentation par poste privé HTA / BT Alimentation par le réseau public BT Origine Origine Δu = 8% Δu = 6% Δu = 5% Δu = 3% Utilisation Utilisation

Calcul de la chute de tension Δu Le tableau ci-dessous et celui de la diapositive suivante donne, avec une bonne approximation, la chute de tension par km de câble pour un courant de 1 A. La chute de tension dans un circuit s’écrit alors : K : Donné par le tableau L : Longueur du câble en km. IB : Courant d’emploi en Ampère.

Calcul de la chute de tension Δu Suite du tableau : REMARQUE : Si la somme des chutes de tension est supérieure à la valeur donnée par la norme C 15-100, il est nécessaire de choisir une section supérieure et de recommencer le calcul.

Section du conducteur de Neutre La section du conducteur de neutre est donnée par le tableau ci-dessous. La condition d’utilisation de ce tableau est valable si le conducteur de neutre est du même matériau que les conducteurs de phase (Cu-Cu ou Al-Al).

Section du conducteur de Neutre ATTENTION : Il faut faire très attention au choix de la section du conducteur de neutre. En effet, avec l’augmentation de l’électronique de puissance, il est possible que des courants harmoniques se propagent dans le neutre. Ces courants peuvent prendre des valeurs importantes (proche du courant en ligne) et produire un échauffement anormal si il est sous dimensionné. REMARQUE : Il faut faire très attention au choix de la section du conducteur de neutre. En effet avec l’augmentation de l’électronique de puissance, il est possible que le courant dans le neutre soit très important voir identique au courant des phases.