CH 5 Courants de Court-Circuit

 

Cours d’Installation Electrique 2IE / Chapitre 5  

LES COURANTS DE COURT-CIRCUIT

Ahmed O BAGRE

Les courants de court-circuit

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Cours d’Installation Electrique 2IE / Chapitre 5  

LES COURANTS DE COURT-CIRCUIT 

SOMMAIRE

1. DEFINITIONS ....................... .............................................. .............................................. .............................................. ............................................. ...................... 2  ................................................................... ............................................. ...................... 2  2. MODALITES DE CALCUL ............................................ 2.1. Courant de court-circuit triphasé en tout point d’une installation BT............................. ............................. 2 2.1.1. Méthode de calcul de ZT....................... .............................................. .............................................. ............................................. ...................... 3 2.1.1. Détermination des impédance d’un réseau............................................. ............................................................... .................. 3 3   2.2. Exemple de calcul des courants de court-circuit ................................ ....................................................... ............................. ...... 6

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LES COURANTS DE COURT-CIRCUIT

1. DEFINITIONS •  Court-circuit triphasé symétrique : défaut d’isolement affectent, en un point d’un circuit, l’ensemble des isolations des trois conducteurs de phase entre eux  •  Court-circuit biphasé : défaut d’isolement affectent, en un point d’un circuit, l’isolation de deux conducteurs de phase entre eux  •  Court-circuit monophasé phase-neutre : défaut d’isolement affectent, en un point d’un circuit, l’isolation d’un conducteurs de phase et du conducteur neutre, neutre, entre eux  •  Court-circuit franc : défaut d’impédance nulle ou négligeable.

2. MODALITES DE CALCUL Dans les calculs, il faut considérer les cas suivants :

Type de court-circuit

Courant de courtcircuit Maximaux Minimaux Icc3  Icc2  Icc2  Icc1  Icc1 

Court-circuit triphasé symétrique Court-circuit biphasé Court-circuit monophasé phase neutre

Il n’est pas nécessaire de calculer les courants de court-circuit minimaux, lorsqu’un seul dispositif assure à la fois la protection contre les surcharges et contre les courts-circuits.

2.1. Courant de court-circuit triphasé en tout point d’une installation BT Dans une installation triphasé, Icc tri en un point du réseau est donnée par la formule :  Icctri

=

U 20

3. Z T 

 

Icc tri (A) = courant de court-circuit au point de défaut présumé U20 = tension entre phase à vide au secondaire d’un transformateur HT/BT (en V), ZT = Impédance totale par phase du réseau en amont du défaut (en Ω).

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2.1.1. Méthode de calcul de ZT  Chaque constituant d’un réseau (réseau HT, transformateur, câble, disjoncteur, barres etc.) se caractérise par une impédance Z composée d’un élément résistant (R), et d’un élément inductif (X), appelé réactance. R et X s’expriment en ohms. La méthode de calcul consiste à décomposer décomposer le réseau en tronçon et à calculer, pour chaque d’eux les R et X, puis les l es additionner arithmétiquement mais séparé séparément ment : RT = ΣRi ; XT = ΣXi ; Z T =  R 2 T + X 2 T  

2.1.1. Détermination des impédances d’un réseau • 

Réseau amont

La –circuitd’énergie. du réseau L’impédance amont n’est jamais infinie. Cette puissance HT (Pcc) est puissance donnée pardelecourt distributeur du réseau amont ramenée au secondaire du transformateur HT/BT vaut : Za =

U2o Pcc

 

Nota : * Ra est négligeable devant Xa ; on peux alors considérer Xa = Za * Si un calcul est nécessaire, on peut prendre

Ra  Xa

= 0,15  

Le tableau ci-dessous donne les valeurs de Ra et de Xa pour les puissances de court-circuit les plus fréquentes.

Pcc 250 MVA

Uo (V) Ra (mΩ) Xa (mΩ) 237 0,033 0,222 410 0,1 0,700 500 MVA 237 0,017 0,111 410 0,050 0,350 Impédance du réseau amont ramenée au secondaire du transformateur HT/BT

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• 

Transformateur

Le tableau ci-dessous donne les valeurs de l’impédance, de la l a résistance et de la réactance des transformateurs couramment utilisés en fonction de leur puissance nominale et de la tension à vide du secondaire.

Impédance, résistance et réactance d’un transformateur • 

Disjoncteur

L’impédance d’un disjoncteur ne doit être prise en compte que pour des appareils en amont de celui qui doit ouvrir sur le court-circuit envisagé. La réactance est prise égale à 0,15 mΩ mΩ et la résistance négligeable.

 

•

Jeu de barres

La résistance d’un jeu de barre est généralement négligeable •  Canalisations La résistance se calcule à l’aide de la formule: Rc = ρ x

L S

 avec :

* ρ =résistivité des conducteurs à la température normale de fonctionnement, - ρ = 22,5 mΩ mΩ.mm²/m pour le cuivre - ρ = 36 mΩ mΩ.mm²/m pour l’aluminium * L = longueur de la canalisation * S = section des conducteurs en mm². La réactance peut être négligeable pour des sections inférieures à 50 mm².  En absence d’informations du fabriquant, on considérera Xc = 0,08 mΩ /m 

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Cas de plusieurs conducteurs en parallèle par phase •  la résistance à considérer est égale à la résistance d’un conducteur diviser par le nombre de conducteurs en parallèle. •  La réactance n’est pratiquement pas à modifier.

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2.2.

Exemple de calcul des courants de court-circuit

Réseau amont Pcc = 500 MVA Transformateur 20 kV/410 V Pn = 1000 kVA Ucc = 5% Câble unipolaire 5 m cuivre 4x240 mm²/phase

R

X

RT

XT

(mΩ)

(mΩ)

(mΩ)

(mΩ)

0,050

0,35

2,24

8,10

(1)

Disjoncteur Général

(a)

410

Icc = 3

RT 2 + XT 2

(kA) 

0,12  

0,40  

2,41

8,85

26

0

0,15

2,41

9

25,4

0

0,15

Jeu de barres

Câble tripolaire 100 m 95 mm² cuivre Câble tripolaire 20 m 10 mm² cuivre circuits terminaux (1) (a)

 Rc =

22,5

 x

4

Xc =0,08 x 5

5 240

 ;

(2) (b)

 Rc =

22,5  x

100 95

Xc =0,08 x 100

Les courants de court-circuit

 (2)

 

(b)

23,68  

8  

26,09

17,15

7,58

45(3 

0,15

71,09

17,3

3,24

(3) (c)

 Rc =

22,5  x

20 10

 

Xc =0,08 x 20 

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