Présentation
Ce présent article à pour principe d’expliquer comment déterminer la section des conducteurs dans une installation électrique en industrie .
Pertes par effet joules
Les câbles électriques sont généralement en cuivre, un métal considéré comme un excellent conducteur. Ce constat est a priori vrai sur les courtes distances, mais dès que la longueur
devient importante, la perte par effet Joule (échauffement) n’est pas négligeable surtout pour de fortes intensités. Une installation électrique nécessite plusieurs types de conducteurs pour transporter le courant du tableau général aux différents points d’utilisation. Entre les uns et les autres, le choix est avant tout une question de normes.
Comment dimensionner un conducteur
La détermination de la section du conducteurs doit correspondre à un courant admissible au moins égal à :
I’z=k/f
I’z correspond aux courant fictif qui traverse le conducteur
k une constante qui dépend en fonction du type d’appareillages utilisé
- Si Fusibles gG : I’z=(K3*In)/f
- Si disjoncteur domestiques : I’z=In/f
- Si disjoncteur industriels : I’z=Ir/f
f correspond à un coefficient qui dépend de (température/pose des conducteurs/méthode de référence/…)
Logiciel Ecodial
Nous allons utiliser le logiciel Ecodial pour simuler une installation électrique et verrons en détails comment celui-ci a fait ses calculs en utilisant la normes UTE C15-105. Il faut savoir que Ecodial ne prend pas tout les facteurs en comptes car beaucoup de paramètres peuvent exister, Ecodial (en mode automatique) va se contenter d’apporter un calcul simple afin d’avoir une approche sur la section du ou des conducteurs à mettre en place.
Calcul section de la Phase
Prenons un cas ou nous souhaitons installer un câble monophasé:
Type d’isolant : PR2 (2 car monophasé)
Type de conducteur : unipolaire
Longueur : Longueur du câble 100m
Température : 40°C – facteur de correction f1=0,85
Mode de pose : Câbles mono- ou multiconducteurs dans des conduits-profilés en montage apparent – méthode de référence B – facteur de correction f2=0,90
Neutre chargé : non (pas d’harmoniques)
Arrangement conducteurs (pose jointive): 7 circuits jointifs référence 1 facteur de correction f3=0,55
Nombres de couches : 3 facteur de correction f4=0,73
f=f1*f2*f3*f4=0,85*0,90*0,55*0,73=0,307
Pour un courant du disjoncteur réglé à Ir=0,7xIn=112A
I’z=Ir/f=1120,307=365A
Ainsi pour un courant fictif on trouve d’après le tableau une section de 150mm² pour la phase.
Calcul section du Neutre
Le conducteur neutre doit avoir une section supérieure à celle des conducteurs de phase dans le cas de circuits polyphasés constitués de câbles unipolaires et lorsque le taux d’harmoniques en courant de rang 3 et multiple de 3 dépasse 33 %. La section déterminante est celle du conducteur neutre calculée pour un courant d’emploi pris égal à 1,45 fois le courant d’emploi dans la phase. Le conducteur neutre est considéré comme chargé et un facteur de réduction du courant admissible de 0,84 doit être pris en compte.
Dans le cas de circuits triphasés avec neutre et lorsque le taux d’harmoniques en courant de rang 3 et multiple de 3 n’est défini ni par l’utilisateur ni par l’application, il est recommandé que le
concepteur applique au moins les règles suivantes :
• prévoir une section du conducteur neutre égale à celle de la phase (facteur 0,84) ;
• protéger le conducteur neutre contre les surintensités ;
• ne pas utiliser de conducteur PEN.
Dans notre exemple le neutre n’est pas chargé (aucune présence d’harmoniques), il en résulte que le conducteur neutre est égale au conducteur de phase c’est d’ailleurs ce que nous trouve Ecodial.
Calcul section du PE (Protection Electrique)
Rien de bien compliqué encore, il suffit de respecter les données du tableau ci-dessus.Dans notre exemple la section du conducteur de phase est bien supérieur à 35mm², et donc la section du conducteur PE est donc égale à Sph/2=150/2=75mm² (valeur normalisée 95mm²), c’est bien ce que Ecodial nous préconise!!
