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Auteur(s)
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Roland AUBER : Secrétaire général honoraire de l’Association internationale des entreprises d’équipement électrique (AIE)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Qu’il s’agisse d’installations électriques ou d’équipements associés à des machines ou à des processus industriels, des plus simples aux plus complexes, on regroupe en des endroits déterminés tout ou partie de certains appareillages destinés à des fonctions particulières telles que répartition de l’énergie, protections de toutes sortes, mesures, mises en marche ou arrêt, automatismes, etc., ne laissant à la disposition des utilisateurs ou des opérateurs que des dispositifs de commande locale judicieusement disposés.
Ces ensembles d’appareillage, souvent appelés, suivant leur présentation, tableaux, armoires, coffrets, etc., doivent répondre à un certain nombre de règles (réglementations, normes, cahiers des charges, etc.), qui répondent, chacune, à des objectifs précis.
Elles ne peuvent être exhaustives, ni reprendre ce que l’on dénomme les règles de l’art, formulation imprécise qui recouvre l’ensemble des connaissances acquises par l’expérience ou tirées de l’application des théories et de la physique.
On a essayé, ici, d’en regrouper l’essentiel, renvoyant, pour plus de détails, aux textes cités en documentation.
Le concepteur et, parfois, l’installateur ou l’utilisateur doivent répondre à certaines questions dont découlent les réalisations ; en leur absence, des paramètres ne peuvent qu’être fixés a priori, ce qui, à terme, peut devenir gênant ; il faut préciser notamment :
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la (ou les) réglementation(s) de rattachement ;
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la (ou les) application(s) envisagée(s) ;
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les conditions d’environnement ;
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les conditions d’utilisation (puissance de court‐circuit en amont, fréquence des manœuvres...) ;
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les dispositions à prendre pour la maintenance (accessibilité, débrochages, repérages, plans et schémas, listing des borniers, notices, libellé des indications...).
Le secteur électrotechnique est l’un des plus réglementés et fait l’objet de très nombreuses normes. Les réglementations nationales existantes ne s’effaceront ou ne seront harmonisées que lentement ; toutefois, les directives européennes, transposées en droit français, entrent en vigueur dès leur publication et modifient, complètent ou s’ajoutent aux règlements.
La normalisation se fait essentiellement au niveau international, CEI au plan mondial, avec reprise par le CENELEC pour l’Europe, les modifications suivant les spécificités européennes ou les dérivations nationales acceptées restant assez limitées.
À ce jour, on peut penser que, tant pour les directives que pour les normes, un grand chemin a déjà été fait, sous réserve des mises à jour et des additifs nécessités par l’évolution technologique, économique ou sociale.
Dans cet article, on s’est limité aux ensembles indépendants, destinés à la distribution de l’énergie électrique, aux protections électriques des circuits et des utilisateurs, aux fonctions de coupure, de commande, de contrôle, parfois de protection des appareils d’utilisation, sans aborder certaines applications particulières telles que les équipements de machines, les automatismes, etc., pour lesquelles certaines prescriptions seront toutefois évoquées, dans la mesure où elles sont susceptibles de s’appliquer d’une façon générale.
Les règles générales de conception et de réalisation des ensembles d’appareillages électriques à basse tension, c’est‐à‐dire dont la tension de service n’excède pas 1 000 V en courant alternatif, 1 500 V en courant continu, et dont la fréquence ne dépasse pas 200 Hz sont étudiés ici. La désignation abrégée d’ensemble couvre de nombreuses variantes de présentation et de réalisation.
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4. Câblage
4.1 Schémas
La détermination des courants admissibles dans les diverses parties du câblage (qu’il s’agisse indifféremment de circuits réalisés, selon les intensités, par fils, câbles ou barres) est liée au schéma adopté pour la distribution.
Si, pour les conducteurs réservés à un circuit d’arrivée ou de départ, le calcul est basé sur le courant assigné de ce circuit, pour les parties communes à plusieurs circuits, on peut être amené à adopter des coefficients réducteurs dépendant :
-
du type de répartition adopté ;
-
du choix éventuel de facteurs de diversité.
La figure 6 illustre divers cas de répartition possibles des puissances en fonction desquels le tronçon commun (ou ses diverses parties) doit être dimensionné.
Il va sans dire que l’intérêt économique milite très souvent en faveur d’une section uniforme, même excessive.
Dans tous les cas, et particulièrement lorsqu’il est fait usage de borniers ou de distributeurs préfabriqués, il y a tout intérêt à rapprocher au maximum les départs des puissances les plus importantes de l’arrivée, ne serait‐ce que pour limiter les pertes par échauffement.
En ce qui concerne les facteurs éventuels de diversité appliqués soit au calcul de la puissance totale, soit à une partie seulement, rappelons qu’il s’agit du rapport de la somme maximale, à n’importe quel instant, des courants présumés dans tous les circuits principaux considérés, à la somme des courants assignés à ces mêmes circuits.
Rappelons également que le facteur de diversité est le produit :
-
du facteur d’utilisation, qui est le rapport de la puissance effectivement absorbée par un appareil, à sa puissance nominale ;
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et du facteur de simultanéité, qui est le rapport de la somme des puissances nominales des appareils susceptibles de fonctionner simultanément, à la somme des puissances nominales de tous les appareils alimentés par le même circuit.
Pour un ensemble ou une partie d’ensemble, le facteur assigné de diversité est fonction du nombre de circuits principaux. Il est donné dans le tableau 13.
Pour les...
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ANNEXES
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Dans les Techniques de l’Ingénieur
AUBER (R.) - ATLANI (C.) - Prévention des accidents électriques - D 5 100 (1996). Traité Génie électrique, volume D 11.
AUBER (R.) - RÉMOND (C.) - Installations électriques : installations à basse tension - . Protection D 5 032 (1993). Traité Génie électrique, volume D 11.
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Livres et revues
RÉMOND (C.) - Tableaux, armoires et coffrets - . 1re et 2e partie. Cahiers Techniques du J 3 E,...
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