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généralités sur l'équilibrage des phases.

 

Pour la Suisse ce concept est tellement répendu qu'il ne pose aucun problème. PAr défaut et généralement de façon obligatoire, les ménages, appartements, villa ou industries sont en triphasé.

 

Un des avantages de l'alimentation triphasée est une diminution de la puissance perdue dans la ligne

exemple : un chauffe eau 4 kW

monophasé 230 V triphasé 3* 400 V ( couplage étoile)
 

longueur de la ligne 30 m

 

section de la ligne : 2,5 mm2

Résistance d'un fil : 0.21 W

Résistance du corps de chauffe : 13,22 W

courant dans la ligne: 16,86 A

chute de tension : 3,01 %

puissance perdue en ligne : 119 W

 

section de la ligne : 1,5 mm2

Résistance d'un fil : 0.35 W

Résistance de chaque  corps de chauffe : 39,68 W

courant dans la ligne: 5,75 A

chute de tension : 1,5 %

puissance perdue en ligne : 35 W

notes :

  • J'admet une méthode de référence B ( B1 pour la suisse).
  • La valeur de la résistivité pour ces calculs est de 0.0175 alors qu'elle sera en pratique plus grande) ce qui a tendance à diminuer la puissance perdue en ligne
  • avec une résistance plus grande, la chute de tension devient trop importante et donc il faut tirer une section de fils supérieure

Tous les récepteurs de plus de 2kW peuvent généralement être alimenté en triphasé. Donc si on généralise cela à toute l'installation électrique, il y a des économies à faire ....

 

 

 

Dans les installations il est nécessaire de faire une bonne répartition des charges afin de diminuer les risques de coupures intenpestives. Cette opération est facile et demande peut de connaissance.

 

Toutefois avant de se lancer dans cette opération, il faut rappeler qu'en France la facturation se fait par rapport à un abonnement et permet ainsi d'utiliser un certain nombre de kW. Le prix est le même pour 15 kW en monophasé ou 15kW en triphasé. Si vous habitez en France et n'avez pas de raison particulière de vouloir du triphasé ( par exemple moteur triphasé, chauffe-eau tri, etc..) alors il est souvent plus confortable de choisir un abonnement monophasé. Si vous avez toute ou qu'une partie de l'installation qui est en triphasé alors restez en triphasé (sinon vos fils seront trop petits et il faudra les changer). Si vous avez un moteur tri il fonctionnera mieux en triphasé qu'avec un condensateur pour l'alimenter en monophasé, donc choissisez alors un abonnement tri.

 

En général

  • 3*15 A (10 kVA) suffisent pour un appartement sans chauffage et sans chauffe-eau électrique.

 

  • 3*20 A (13,8 kVA) suffisent pour une villa  sans chauffage et avec chauffe-eau électrique.

voir tarif EDF

Puisssance
souscrite
en [kVA]
abonnement calibre  et réglage du disjoncteur de branchement (db)
L + N
bipolaire
réglage du courant 3L + N
tetrapolaire
réglage du courant
3
6
9
ménage
confort
confort ++
15/45
15/45 ou 30/60
15/45 ou 30/60
15 A
30 A
45 A
-
10/30
10/30
-
10 A
15 A
12
15
18
tout électrique 30/60 ou 60/90
60/90
60/90
60 A
75 A
90 A
10/30
10/30
10/30 ou 30/60
20 A
25 A
30 A
24
30
36
- - - 30/60
30/60
30/60
40 A
50 A
60 A

 

 

 

Règle général concernant les appareils :

 

si vous êtes en triphasé ou que vous voulez passer de mono à triphasé et que vous êtes en soucis pour l'équilibrage des phases :

 

  • choisissez chaque fois que vous le pouvez des appereils triphasé (cuisinière) ou 2 phases et neutre (lave-linge, lave-vaisselle, séchoir).  Ces appareils utilisent rationnellement l'énergie électrique triphasée, permettent la pose de fils d'installation plus petit, créent souvent moins de chute de tension, etc..
  • ne pas utiliser simultanément plusieurs appareils puissant (lave-linge, cuisinière, four, lave-vaisselle)
  • se rappeler que la puissance indiquée sur un appareil est sa puissance maximum et non la puissance soutirée en permanence durant l'utilisation. exemple:
    • une cuisinière + four indique 9 kW, mais vous n'utiliser qu'une ou deux plaques en même temps  ou  une palque et le four, mais très rarement toutes les plaques et le four
    • un lave-linge indique une puissance, mais elle ne sera atteinte que durant la durée du chauffage (donc moins longtemps à 30°C qu'à 90°C)
    • un lave-vaiselle c'est le même principe.( utiliser les possibilités de ces appareils pour décaler temporairement leur enclanchement)
  • un appareil vraiment triphasé absorbe 1/3 de la puissance totale sur chaque phase : un chauffe-eau 6kW "tire" 2kW sur chaque phase.

 

 

Règle générale concernant la répartition des circuits sur chaque phase

 
  • seule la puissance maxiumum simultanément utilisée est importante.

 

  • les moments critiques sont :
    • de 11 heures à midi  utilisation de la cuisinière
    • début d'après midi lave-vaisselle
    • les moments de fonctionnement du lave-linge et séchoir ou autres appareils puissants

     

  • Sur chaque phase on réparti les circuits en fonction de leur utilisation
    • dans une chambre on place le circuit  prises sur une phase différente que celui des  lampes ( évite aussi une coupure totale de la pièce en cas disjonction)
  • les appareils 2L ou 2L+N se raccordent en répartissant les phases d'alimentation. Exemple (le neutre n'est pas utile dans la démonstration)
    • app 1 : avec L1 et L2
    • app 2 : avec L2 et L3
    • app 3 : avec L1 et L3
    • etc...
  • Il faut faire suivre la règle ci-dessus même si ces appareils ne fonctionne pas en même temps ( il faut laisser refroidir les thermiques des disjoncteurs ou les filemment des fusibles, on augmente ainsi le temps de réaction en cas de surcharge).
  • Si la lave-vaisselle ou le four est sur L1 et L3 alors les prises "ménagères" ( au-dessus du plan de travail) seront raccordées sur L2.

 

 

exemple d'un tableau

equilibrage.jpg (59934 octets)co

Coupe-surintensité d'abonné : 3*30 A : n'a jamais fonctionné pour une cause de surcharge. ( en plus de 10 ans)

Note : Ce  tableau n'est pas fait aux normes NF C 15-100 (circuit prises, lampes et cuisine) toutefois l'utilisation correspond à celle d'une famille de 6 personnes, (5 chambres, 1 bureau, 2 salle de jeux, 1 atelier, 2 disponnibles, 1 piscine)

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i

Minimum à savoir sur les fusibles ou les disjoncteurs

 

Un disjoncteur est un appareil qui a deux mode de focntionnement:

 

  • magnétique
  • thermique

Dans la cas d'une surcharge c'est l'effet thermique qui est important. Par définition, un effet thermique présente une certaine lenteur dans son temps de réaction. Les disjoncteurs doivent couper un courant de 1,45 fois leur intensité nominale en 1 heure maximum ( mais peuvent le faire plus vite) et ne doivent pas couper un courant de 1,13 fois l'intensité nominale.

 

exemples :

  • un disjoncteur 16 A ne coupe pas un courant de 18,1 A et peut mettre 1 heure à couper un courant de 23,2 A
  • un disjoncteur de 20A ne coupe au plus vite un courant de 40 A en 10 secondes et peut le supporter au maximum  durant 50 secondes.

En pratique cela signifie qu'une surcharge de quelques minutes n'a souvent aucun effet et ne provoque pas la coupure du circuit.

En répartissant les charges même non utilisées simultanément, cela permet au dispositif thermique de refroidir et donc de remettre une durée maximum avant de réagir en cas de surcharge

La température ambiante joue également un rôle sur le temps de réaction du disjoncteur. Plus cette dernière est basse plus long sera le temps de réaction, alors qu'une température ambiante élevée diminue ( plus de 30°C) la durée du chauffage utile à la coupure. Le refroidissement du disjoncteur est également plus rapide avec une température ambainte basse.

Dans l'exemple ci-dessus, le tableau est installé dans un sous-sol avec une température comprise entre 16 et 20 °C.

note : la température à l'intérieur d'un tableau ne devrait pas dépasser 40°C .

Coupe caractéristique de coupure d'un disjoncteur C:

disjC.jpg (31365 octets)

 

 

Règle de calcul

 
  • en monophasé le calcul du courant se fait avec la formule :

    I = P/(230 * cos phi * rendement)

     

    • les appareils thermique ont un rendement proche de "1"
    • le cos phi est de "1" pour  les appareils thermique  ( donc dans ce cas I = P / 230)

     

  • en triphasé le calcul du courant se fait avec la formule :

    I = P/(690 * cos phi * rendement)

    • les appareils thermique ont un rendement proche de "1"
    • le cos phi est de "1" pour  les appareils thermique  ( donc dans ce cas I = P / 690)

 

 

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