Schéma TN-S

Bonjour à tous

Un long débat a eu lieu sur ce forum en ce qui concerne les "installations électriques" en schéma TN fonctionnant avec une phase à la terre.
J'ai un peu travaillé sur le sujet avec une reprise de mes nombreuses notes de calculs. Cette compilation me conduit à vous soumettre le document en pièce jointe. Je compte sur votre perspicacité pour me signaler les erreurs ici ou la que vous aurez détecté. Il doit y en avoir.
Dans cette note certes un peu lourde, j'ai fait abstraction de toute démonstration. J'espère que cela ne fausse pas trop le document. Certains tableaux sont d'ailleurs partiels.
Dans les jpours qui viennent, je vais adresser ce document à l'UTE. J'aimerai avoir leur avis (s'il veulent bien me le donner) sur certains aspects de mon document et de l'application des tableaux 41A et DD pour lesquels, j'ai pris certaines libertés.

Merci de me donner votre avis. Je pense en particulier aux organisme de contrôle qui ont à faire face à ce type d'installation.

Certains d'entre vous cherchent parfois des sujets BTS, IUT, Ingénieurs et autres, voici l'occasion de faire un bon dossier, mais sans moi, j'ai beaucoup donné pendant 43 ans et ma santé ne me permet pas aujourd'hui de faire face. Un professeur peut prendre le relais.

Salutations et donnez moi votre avis.


http://www.zone-dl.fr/files/URHSM/slt_ligne_25a.pdf

Bonjour à tous

J'ai mis en ligne le samedi 20 mars 2010 un document concernant le schéma des liaisons à la terre de type TN fonctionnant avec une phase directement relée à la terre. A mon grand étonnement, je note à ce jour aucune remarque de votre part concernant ce document. Peut-être n'avez-vous pas vu "appris, étudié" la manière de calculer totalement une installation électrique (dimensionnement des canalisations). Je pense en particulier à plusieurs aspects du calcul.

Aussi bien avec des disjoncteurs qu'avec des fusibles HPC. Ces domaines sont abordés très succintement et parfois complétement ignorés. Je n'ai jamais vu dans tous les documents que j'ai consulté une étude faite avec des fusibles HPC :

- Calcul des contraintes thermiques.
- Protection contre les courts-circuits.
- Protection contre les contacts indirects.

Merci de faire des observations.

Salutations.

Bonsoir,

De retour d'un long déplacement... après repos je plancherais...
Salutations

Bonjour à tous.

Je suis un peu désespéré, le document que j'ai en ligne (à part BELL) vous a laissé de marbre. Je suis étonné qu'il n'est pas sollicité de votre part une seule remarque. Il doit bien y avoir quelques erreurs et je ne comprends pas qu'il n'est sollicité aucune question (Ou alors j'ai tout bon !) Les profs de l'EN ne parlent jamais ou si peu des fusibles HPC, (surtout pas dans les termes que je les ai utilisés) j'attendais leurs questions. Leurs contributions aurait été intéressantes.

Je l'ai envoyé également à un grand nombre d'organismes (Organismes de contrôle agréés par arrêté interministériel, service conseil de l'UTE, service NORMELEC, concepteurs de logiciels, etc.) Rien ! Non rien de rien ! Ils sont muets comme des carpes. Je n'ai pas encore essayé les organismes de formation. Je sais qu'il y en a au moins un sur ce forum.

Comment faites vous lorsque vous êtes face à question difficile à résoudre ? Il y a les forums et celui-ci bien entendu, mais après !

Merci de m'apporter quelques encouragements pour continuer à vous donner satisfaction dans vos interrogations.

Salutations.

JMB

Bonjour,

Je n'arrive pas à ouvrir votre document ... il semble y avoir un soucis avec le lien.

Thierry 01, bonjour.

Le site d'hébergement que j'ai utilisé semble hors service pour l'instant. voici le document hébergé par free.

Bonne lecture et salutations.

http://dl.free.fr/upOCTgIwy

Bonjour,

Ce lien fonctionne ...
Après une lecture rapide du document j'ai pu prendre la mesure de l'énorme travail que vous avez réalisé.
Ce document mérite une analyse très minutieuse qui n'est pas, à mon avis, à la portée de tous (moi le premier) et concerne des installations peu courantes (schéma TN-S avec une phase reliée à la terre). Je pense que c'est pour ces raisons que vous n'avez pas eu de retours.
Ce qui est étonnant, c'est l'absence de réaction de l'UTE ...

Bonjour electron libre, tout d'abord félicitation pour la qualité rédactionnelle de votre document. Je viens de lire attentivement les 8 premières pages et je ne comprends pas pourquoi vous prenez une valeur de Im = Iréglage +20%. Hormis cette interrogation pour ma part le reste me semble clair et juste.

Par contre j'arrive à la partie HPC, je pense avoir après étude approfondie un certain nombre de questions.

Je travaille actuellement sur les deux questions concernant l'application des tableaux, pour le moment je n'arrive encore à aucune certitude.

J'essaye de vous tenir informé de l'avancement de mes réflexions le plus rapidement possible.

Bon week end

Dindounosor, bonsoir.

Merci pour votre réponse. Voici la réponse à à votre : question
Extrait du guide pratique UTE C 15-105 : Les disjoncteurs industriels conformes à la norme NF EN 60947-2 (C 63-120). Les tableaux du présent guide sont fondés conventionnellement sur les valeurs du courant de fonctionnement instantané de ces disjoncteurs en prenant en compte leur tolérance (+ 20 %).

Salutations.

Je viens de mettre la main sur votre document...Ca interesse au plus haut point un petit belge en tout cas.
Je vais lire ca attentivement ce week end :-)...sinon je vais passer une nuit blanche à tout décortiquer

Cordialement

PS : je suis maintenant,encore plus que hier, parfaitement convaincu que je me suis adressé à la bonne personne!

Park, bonjour.

Merci de vos commentaires relatif au petit dossier que j'ai mis en ligne sur ce forum.

Ce dossier ! Je l'ai envoyé à une foule de personnes suceptibles d'y répondre [et pas des moindres : UTE (aucune réponse et surtout pas du service conseil), Organismes professionnels (une réponse de la personne ayant en charge le dossier de la NFC 15-100) organismes de contrôle (une réponse du Bureau Véritas. Toutes mes félicitations à ce dernier même si sa réponse était un peu superficielle), organisme de formation (une réponse), Education nationale (une réponse se demandant si ma question était sérieuse), etc.] Il a été acceuilli très fraîchement car je n'ai pas obtenu les réponses espérées. Je suis un gêneur par mes questions vicieuses. Elles sont tout de même la réalité des préoccupations de chacun d'entre nous.
Tout ceci démontre le faible niveau des interlocuteurs ou leur complet désintéressement, alors je me pose tout un tas de questions et mon inquiétude à l'égard du système sont fondées.
Je suis un peu découragé de cet état de fait et mon envie de cesser tout participation à ce forum comme d'ailleurs à certains autres m'a effleuré l'esprit, mais l'amour de l'électricité et de son enseignement à repris de le dessus.

Je viens de vider un peu mon sac, cela me pesait depuis un certain temps !

Merci à tous de votre participation et de votre collaboration.

Salutations.

Electron libre, bonjour,

J'ai commencé à lire votre note avec attention.
Je crois qu'il y a un problème avec la fomule (2) pour le calcul du courant de défaut.

Je m'explique: vous appliquez la méthode des composantes symétrique.

Hors en général on applique la méthode des composantes symétriques pour déterminer la valeur des courants de court-circuit sur un système qui était présumé équilibré avant l'apparition du défaut.

Dans un système équilibré les schémas direct, inverse et homopolaire
sont indépendants.
Lors de l'apparition d'un défaut, ces circuits ne sont plus indépendants et il faut les connecter entre eux. Le type de connexion à réaliser suivant le type de défaut (biphasé, biphasé-terre, biphasé-impédant...) peut être déterminé en appliquant la transformation de fortescue.

Exemple dans le cas d'un défaut monophasé (non impédant) à la terre il faut connecter les trois schémas en série... et tout ca vous le savez déjà.



Hors dans notre cas, une des phasés du transfo est initialementconnectée à la terre. Ce qui implique qu'avant l'apparition du défaut le système est déjà désequilibré et donc, a priori, on ne peut pas appliquer la méthode des composantes symètriques aussi simplement, on est en présence d'un double défaut déséquilibré!

Je vais regarder si je ne trouve pas quelque chose sur le sujet dans mes notes.

Je vous tiens au courant

Park, bonsoir.

Juste un petit mot pour préciser que la méthode des composantes symétriques (Théorème de FORTESCUE) s'applique principalement aux systèmes déséquilibrés (voir à ce sujet les ouvrages d'électrotchnique à l'usage des ingénieurs) et aussi aux systèmes équilibrés (cas de courants de court-circuit triphasés symétriques Ik3= E0/Zd Seule l'impédance directe intervient.) Cette méthode est d'ailleurs reprise dans les normes CEI, 909 et 781. La méthode des impédances retenues dans le rapport CENELEC R064-003 établi par le comité SC64B destinés aux concepteurs de logiciels est une méthode dite "précise", mais hélas non rigoureuse.

Le fait de relier une phase directement à la terre (Schéma TN-S ou à la limite Schéma TT, dans ce cas il s'agit du neutre) ne modifie en rien le système. Seule l'apparition d'un défaut d'isolement modifie le système est dans ce cas seuls les calculs par la méthode des composantes symétriques sont accessibles.

Salutations.

Vous avez parfaitement raison. C'est moi qui délire
Je retire ce que j'ai écrit. Dans ce cas le défaut de terre correspond bien à un défaut biphasé.

Autre question concernant les liasions equipotentielles
Vous êtes sûr de l'affirmation:
"la présence d'une LEP à chaque niveau de la distribution reduit la tension de contact à la valeur zero"

Ucontact = (Z_LPE + Z_electrode + Z_boucle de terre)*Icc0min ---> tout ca vaudrait zero? On place des sections infinies et on se ruine en cuivre ;-)?

Park, bonsoir.

Voici une petite note que j'avais rédigé et destiné à un concepteur de logiciel concernant la nécessité de réaliser des liaisons équipotentielles à chaque niveau de la distribution en vue de réduire la tension de contact et de respecter les tableaux DD et DC du guide UTE C 15-105 lorsque les notes de calculs ne sont pas rédigées.

Bonne Lecture.

Bonne nuit à tous.

JMB

http://www.zone-dl.fr/files/4531I/visio_z_rpe_forum_2.pdf

Conclusion ce document est fort instructif et tout a fait justifié à mon sens

Quelques remarques, concernant le temps de déclenchement des fusibles, j'aurais quand même tendance à me baser directement sur les caractéristiques temps/ courant données par les constructeurs (qui normalement doivent respecter la norme EN 60269....donc il doit effectivement avoir moyen de mettre la main sur des temps de fusion normalisés en fonction des courants de court-circuits attendus).

Il me semble en effet que ces caractéristiques varient sensiblement en fonction de la tension nominale des fusibles.
Exemple pour un fusible gG/gL 20A Un 500-690 Volts j'ai If(tf = 0.2 s) > 140 A
Et pour un fusible gG/gL 20 A Un 400 Volts j'ai If(tf = 0.2s) > 170 A
(courbes Jean Muller)

De meme je réaliserais le dimensionnement des câbles comme ci, a priori, il n'existait pas de liaisons équipotentielles. Celles-ci constituant une sécurité (passive) supplémentaire. On est ainsi sûr que le courant de court-circuit de défaut calculé est une estimation par défaut ( = le courant de court-circuit de défaut réel sera plus élevé que celui calculé). Et l'installation est "doublement" sécurisé.

Quand j'aurai le temps, je vais essayer de me procurer la norme 60269 qui traite des fusibles basse tension.

...C'est toute une science les fusibles l'air de rien (choix de la tension nominale, du calibre....), tout comme la mise à la terre d'ailleurs (qui chez nous fait toujours l'objet d'un traitement particulier : on établit toujours un "schéma de mise à la terre" de la meme manière qu'on établit un schéma unifilaire pour la partie distribution de puissance, ce schéma est d'ailleurs soumis à l'organisme de controle pour approbation...idéalement avant le début des travaux...car quand tout est bétonné les choses deviennent compliquées et coûteuses)

Cordialement,

Petite précision quand je dis le courant de défaut sera plus élevé que celui calculé, c'est bien le courant de défaut vu par la protection. Le courant de défaut en bout de ligne restant inchangé.

Park, bonjour.

Merci de lire ce document avec un oeil critique tel vous le faites, cela me permet d'apporter au fur et à mesure des compléments. Il est évident que dans cette note tous les développement n'y figure pas.

En ce qui concerne les fusibles HPC, je me méfie des courbes données par les constructeurs. En effet j'ai toujours constaté des écarts significatifs et la raison est simple : les normes donnent des courbes enveloppes (balises pour les fusibles aM) entre lesquelles doit se situer la courbe du constructeur, et les temps calculés sont effectués sur la courbe de fonctionnement total. Les constructeurs donnent des courbes qui correspondent au temps de fonctionnement de préac (voir vos cours sur les fusibles HPC). Les temps de préac correspondent au début de la fusion du fusible et non pas à la fusion totale. Dans l'étude d'une installation, vous ne devez prendre aucun risque et d'autant plus dans certains SLT, les fusibles HPC participent activement à la protection contre les contacts indirects. C'est le temps total qu'il faut retenir. D'ou les écarts que vous constatez !

J'utilise comme d'ailleurs les concepteurs de logiciel les équations données dans les norme I^4xt=Cte (voir par exemple TR-CIEL que je connais parfaitement.) Dans un logiciel ou dans un étude sans l'aide d'un logiciel, vous n'êtes pas marié avec un constructeur, il faut que le temps de fonctionnement soit sûr quel que soit le constructeur et que pensez-vous de la dérive dans le temps ?

Voir un de mes documents en pièce jointe.

Le courant de défaut calculé est toujours celui à l'extrémité de la canalisation. A l'origine, il ne présente aucun intérêt. Idem en ce qui concerne l'étude des contraintes thermiques du conducteur PE ou PEN. Ceci n'est plus vrai en ce qui concerne les conducteurs actifs.

Bonne lecture et salutations.

http://www.zone-dl.fr/files/5DI2Z/coef_lamda_hpc_g1_et_gg.pdf

Concernant le temps de fusion, vous avez raison on a bien
tf= t_prearc + t_arc

Remarquons cependant qu'on a toujours t_arc < 1/(2*50[hz]) --->passage naturel par zero de l'onde de courant (non limitée)
t_arc_max = 1/2 periode de l'onde de courant = 10 ms
Donc dans un réseau triphasé à 50 Hz t_arc est toujours inférieur ou égale à 10 ms

Conclusion : je pense que pour des temps de coupure de 0.1s, 0.2s, 0,4s on peut négliger t_arc et dire que le temps de fusion est egale au temps de préarc puisqu'on a 10ms << t_prearc = temps de coupure.

Le problème de l'arc ne se pose réellement que si on doit assurer un temps de coupure très rapide disons "à la grosse louche" tf < 0.1s (erreur de 10%)

La norme ne dit rien à ce sujet?

Quid des fusibles gR et gS...en parle-t-on dans la norme?

Je vais continuer à étudier le problème.

Bien à vous,