; un câble est parfois défini par la
valeur maximale "i² . t " qu'il peut supporter. 
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Extraits du cours :
Distribution HT/BT
IV Le courant de court-circuit, une grandeur incontournable
IV.1 Importance de la connaissance du courant de court-circuit
Le rôle de l'appareillage d'une installation est multiple : il doit permettre, pour ce qui le concerne, de répondre aux exigences de la section I.
Nous étudions ici la protection des installations (la protection des personnes contre les contacts indirects sera étudiée dans la section "régimes de neutre").
La protection des installations contre les surintensités est réalisée par coupure du départ en défaut. Cette coupure est réalisée soit par une cartouche fusible, soit par un disjoncteur. Dans les deux cas, il y a lieu de considérer deux cas extrêmes :
l'installation fonctionne à pleine charge, ou en surcharge modérée : le fonctionnement de l'installation est contrôlable. Ce cas fait l'objet de la section V.
l'installation subit une surcharge extrême, avec risque d'avarie ou d'accident : le courant doit être coupé immédiatement. C'est l'objet de ce qui suit.
La situation la plus sévère qu'une installation puisse subir est le court-circuit. Celui-ci peut prendre différentes formes : entre phase et neutre, entre deux phases, entre les trois phases. Dans chaque cas, l'onde de courant présente des caractéristiques spécifiques.
Les effets d'un court-circuit concernent principalement :
le point auquel le défaut apparaît : arcs, fusion des conducteurs et des isolants, départ de feu,...
le circuit en amont : déformation mécanique des jeux de barres et des câbles (risque d'arrachement), élévation de température des conducteurs (risque de perte d'isolation) .
Mais l'impact d'un court-circuit peut être lourd sur les autres circuits : chutes de tension, perte de synchronisme des groupes générateurs, perturbations d'appareils, mise hors circuit plus ou moins longue.
Dans tous les cas, les appareils de protection contre les surintensités
doivent déclencher en un temps suffisamment court pour limiter la contrainte thermique
supportée par le câble (). La puissance dissipée dans le câble étant
proportionnelle à i², l'énergie dégagée dans le câble est proportionnelle à ; un câble est parfois défini par la
valeur maximale "i² . t " qu'il peut supporter.
Cette puissance thermique est très grande lors d'un court-circuit, et est développée bien plus vite que le câble ne peut se refroidir - alors qu'en régime normal, elle est évacuée au fur et à mesure par la surface du câble -.
Il faut noter en outre qu'un défaut d'isolement provoque l'apparition d'un courant de court-circuit en régime TN.
Ainsi, il est très important de connaître les courants apparaissant lors de courts-circuits. L'appareillage doit pouvoir :
soit : interrompre ce courant dans les délais requis (fusibles, disjoncteurs). La grandeur correspondante s'appelle "le pouvoir de coupure". Un courant supérieur à cette valeur produit, lors de l'ouverture des contacts, un arc électrique durable : le courant n'est pas coupé, et l'appareil risque de prendre feu.
soit : supporter sans détérioration ce courant jusqu'à ce qu'il soit interrompu (sectionneurs, contacteurs). La grandeur correspondante est "le pouvoir de maintien". Un courant supérieur à cette valeur risque de détruire l'appareil, par ses effets thermiques et électrodynamiques, avec risque de départ de feu.
IV.2 Le courant de court-circuit doit être connu à chaque nouveau départ
Une installation électrique est subdivisée en tronçons successifs, dont la section de câbles va en diminuant. Chaque nouveau départ est protégé contre les surintensités. Il faut donc connaître l'intensité d'un court-circuit qui se produirait juste en aval de l'appareil de protection.
figure 6 : signification du courant de court-circuit à un départ.
IV.3 Le courant de court-circuit dépend de la topologie du réseau en amont.
Un moyen commode pour estimer l'intensité de court-circuit en un point d'un réseau consiste à utiliser le théorème de Thévenin : en ce point, le réseau est équivalent à une source de tension en série avec une impédance interne.
exemple : le réseau est constitué d'un générateur de tension, d'une ligne primaire, d'un transformateur, et d'un tronçon de ligne secondaire. Le transformateur est modélisé par son impédance équivalente ramenée au secondaire.
figure 7 : exemple de détermination du courant de court-circuit
Dans cet exemple, on peut ramener toutes les impédances au secondaire du transformateur : Zeq = (ZG + ZLP) . m² + ZT + ZLS . La tension ramenée au secondaire est :
VG_eq = VG / m , et l'intensité de court-circuit est donnée par : Icc = VG_eq / Zeq.
IV.4 Le courant de court-circuit peut être connu facilement
S'il fallait connaître toutes les impédances et forces électromotrices du réseau en amont, la tâche serait impossible : tous les centres de production et lignes sont connectés !
Aussi, un moyen relativement simple existe : il suffit de connaître le courant de court-circuit au point de livraison et l'impédance des conducteurs entre le point de livraison et le départ considéré.
exemple : l'intensité de court-circuit au point de livraison est Icc1 = 50 kA.
On en déduit l'impédance équivalente du générateur de Thévenin, vue de ce point :
Z = Un / Icc1
Pour Un = 380 V, on a Z = 7,6 mW
Pour un départ relié au point de livraison par un conducteur d'impédance Zc = 5 mW, on peut écrire : Icc2 = Un / (Z + Zc) , soit Icc2 » 30 kA
Note : l'intensité de court-circuit diminue au fur et à mesure qu'on "descend" dans le réseau, sauf si celui-ci comporte des générateurs auxiliaires (en plus des générateurs du fournisseur).
Dans l'exemple ci-dessus, on aurait pu indiquer aussi les puissances de court-circuit, produits des Icc par la tension nominale ( à multiplier par Ö3 en triphasé).
exemple : en triphasé, Icc = 50 kA sous 380 V : Pcc » 32 MVA
IV.5 L'impédance d'un tronçon de câble est donnée par des tables
Il est possible de se renseigner sur l'impédance linéique d'un câble ; celle-ci dépend de la section du conducteur et du matériau qui le constitue. Cette impédance comporte un terme résistif et un terme inductif. Z = Ö(R²+L².w²)
Cependant, les constructeurs de câbles et de matériel de distribution fournissent des abaques permettant :
soit de connaître l'impédance d'un tronçon de câble.
soit de déduire le courant de court-circuit en aval d'une canalisation en fonction du courant de court-circuit en amont et de la nature du câble.
exemple : à partir d'un point où le courant de court-circuit présumé est de 28 kA, on tire un câble de section 50 mm² en cuivre de longueur 11 mètres.
Le courant de court-circuit en bout de ce câble est déterminé à l'aide de l'abaque de la figure 8. Le courant de court-circuit devant être déterminé dans le pire des cas, on prendra comme valeurs :
Icc amont : par excès
section du câble : par excès
longueur : par défaut
On traite ainsi toute l'installation, le courant de court-circuit à chaque nouveau départ étant estimé à partir du courant de court-circuit du départ situé juste en amont, et ainsi de proche en proche jusqu'au dernier départ.
Il n'est pas nécessaire de calculer le courant de court-circuit en bout d'installation : il n'y a plus, théoriquement, de câble en aval ; l'appareillage de protection est toujours situé en amont d'un tronçon ( cf note 2, page 7).
L'intensité de court-circuit aux bornes secondaires d'un transformateur est une caractéristique donnée par le constructeur.
Note : on aurait pu définir le courant de court-circuit comme le courant qui produit une chute de tension égale à la tension nominale.
figure 8 : abaque donnant les Icc aval en fonction des Icc amont
(extrait du catalogue "distribution BT", Merlin Gérin)
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