Les branchements électriques

En France, le schéma des liaisons à la terre ou régime de neutre, adopté par les services de distribution Public (EDF), est le régime TT, c’est-à-dire Neutre du transformateur HTA/BT relié à la terre et les Masses reliées à la Terre. Ce régime conditionne l’installation des branchements électriques sécurisés.

La norme applicable concernant le réseau HTA, notamment la distribution 20KV permettant l’alimentation des transformateurs abaisseurs situés chez des clients industriels, au niveau des ouvrages publics ou privés, ainsi que dans des postes publics desservant des habitations résidentielles ; est la norme NF C13-100 ainsi que la NF C13-200.

Pour ce qui est des réseaux de distribution public Basse Tension (BT), c’est la Norme NF C11-201 qui s’applique.

Concernant les réseaux de distribution Basse Tension, c’est la norme NF C15-100 qui s’applique en terme d’installation.

Au sujet des « branchements électriques ou raccordements » des installations privées au réseau de distribution public, c’est la norme NF C14-100 qui s’applique.

Les branchements électriques selon la Norme NF C14-100

La Norme NF C14-100 définit l’ensemble des dispositions et prescriptions à suivre en ce qui concerne la conception et la réalisation des installations de branchement basse tension comprises entre le point de raccordement au réseau public et le point de livraison aux utilisateurs (PDL). Cette norme s’applique aux branchements électriques individuels et aux branchements collectifs (branchements électriques comportant plusieurs points de livraison). Elle permet de définir des installations de branchement jusqu’à 400A, en assurant à tout moment la sécurité des personnes et la conservation des biens.

Pour la définition des matériels électriques (disjoncteurs, grilles de coupure, fusibles, etc) qui constituent un branchement, il faut se reporter aux spécifications techniques du gestionnaire du réseau de distribution. En ce qui concerne EDF, il s’agit du référentiel technique défini dans la publication « HN » ; pour les régies de distribution, il s’agit de publications locales.

Les différentes tensions présentes sur le réseau public

Comme indiqué précédemment, le régime de neutre imposé par le distributeur public (EDF) est le TT. La puissance est quant à elle limitée à 250KVA.

Les tensions 230V/410V sont harmonisées au niveau international (cf. fig. 1 et 2 ci-dessous), les tolérances en tension sont généralement de l’ordre de -10% à +6%.

Branchements électriques - Régime neutre TT 230 volts

Figure 1 : régime de neutre TT – tension composée de 230 volts

Branchements électriques - Régime neutre TT 410 volts

Figure 2 : régime de neutre TT – tension composée de 410 volts

Le Point de Livraison (PDL)

Comme exprimé précédemment, le point de livraison ou PDL correspond au point de raccordement séparant l’installation privé du client, du réseau de distribution public. En amont de ce point, c’est la Norme NF C14-100 qui s’applique sachant que la conformité de l’ouvrage à cette Norme relève de la responsabilité du distributeur public (EDF) ou privé s’il s’agit d’une régie.

Schéma branchements électriques

Les schémas de branchements électriques

Branchements électriques à puissance limitée 36kVA (ancien tarif bleu)

Ce type de branchement peut-être monophasé ou triphasé + neutre, en fonction de l’utilisateur ou des demandes clients. La puissance appelée au point de livraison est limitée par un dispositif approprié à la valeur souscrite par l’utilisateur. Au niveau des réseaux domestiques c’est souvent le disjoncteur général EDF qui permet de limiter la puissance absorbée par l’utilisateur.

Compteur de branchement EDFDeux types de branchements sont à prendre en considération selon que le point de livraison se trouve chez le client, donc dans l’un des bâtiments ou à l’extérieur de tout bâtiment.

Dans le premier cas, la longueur entre le point de raccordement au réseau public et le point de livraison chez le client, ne doit pas dépasser les 30ml pour des raisons liées aux chutes de tension. Le point de raccordement public est généralement fixé au niveau des fusibles situés au niveau de la grille de coupure.

Il existe 3 paliers de puissance pour le raccordement au réseau basse tension :

  • 12kVA monophasé,
  • 18kVA monophasé,
  • 36kVA triphasé.

Dans le second cas, où le point de livraison (PDL) se trouve à l’extérieur de tout bâtiment appartenant au client, le disjoncteur de protection général EDF se trouve dans ce cas dans un coffret en limite de propriété. Cette conception impose un deuxième dispositif pour assurer la fonction de coupure d’urgence et d’isolement dans les bâtiments.

Branchement à puissance surveillée de  36kVA à 250kVA (ancien tarif jaune)

Pour les branchements à puissance surveillée un appareil de mesure surveille la puissance appelée au point de livraison. Ceci est valable pour les équipements au-delà de 36kVA. Ainsi, le gestionnaire du réseau de distribution public enregistre alors tout dépassement de la puissance souscrite.

Le point de livraison correspond aux bornes en aval du dispositif de sectionnement mis en œuvre chez le client. Le sectionnement peut être assuré par un sectionneur combiné à un disjoncteur, par un disjoncteur débrochable ou par un interrupteur-sectionneur.

Branchement dit Producteur

Des dispositions particulières sont prévues pour le raccordement au réseau public des installations productrices d’énergie. C’est notamment le cas pour les panneaux solaires, les centrales thermiques et de co-génération.

Conclusion

Le choix de souscription d’un abonnement électrique dépend de l’infrastructure du réseau de distribution public. Par ailleurs, cela dépend également du type de fournisseur (public ou privé), des dispositions d’ordre technique. Elles sont liées notamment à la mise en œuvre du point de livraison. Parfois, cela dépend de la desserte du point de raccordement. Dans tous les cas, il est important de bien définir les limites « géographiques » d’application de la Norme NF C14-100. Que ce soit par rapport à la NF C15-100 et à la Norme NF C 11-201. Les considérations en termes de coût sont également à prendre en compte vis-à-vis de la conception et la réalisation du « réseau » propre à la NF C14-100. Dans un prochain article, nous développerons les caractéristiques « physiques » propres aux « branchements » tels qu’ils ressortent de la NF C14-100.

> Le disjoncteur de protection électrique

Les branchements électriques selon la Norme NF C14-100

Au regard de la Norme NF C14-100, il nous faut considérer les points techniques inhérents à la protection des circuits (protection contre les surcharges et les court-circuits susceptibles d’être développés) ainsi qu’à la bonne tenue des câbles composant les canalisations.

La Norme  NF C14-100 définit les règles de protection contre les surcharges et les court-circuits au niveau des installations de branchement.

Protection contre les surcharges

  • Pour le branchement à puissance limitée, c’est l’appareil général de commande et de protection (AGCP) qui assure la protection effective contre les surcharges.
  • Pour le branchement à puissance surveillée, ce sont les fusibles situés en amont du dispositif de comptage qui assure la protection contre les surcharges.

Protection contre les court-circuits

Les dispositifs de protection contre les court-circuits sont assurés par :

  • les disjoncteurs ou les fusibles du réseau de distribution,
  • les fusibles placés dans les coupe-circuit principaux collectifs,

disjoncteur Schneider Electric
Ces dispositifs sont généralement spécifiés par le gestionnaire du réseau de distribution.

Dans le cas d’un branchement à puissance surveillée, la sélectivité entre l’appareil général de commande et de protection (AGCP) et les fusibles installés sur le réseau de distribution public est réalisée en utilisant les données de la NF C14-100.

Pour le choix des appareils généraux de commande et de protection (AGCP) ainsi que le dimensionnement des canalisations, il est important de connaître les caractéristiques du réseau de distribution, notamment en termes de courant de court-circuit (Icc). La Norme NF C14-100 donne les éléments techniques permettant le dimensionnement des Icc3 (ou Ik3) au point de raccordement. On rappelle à toute fin utile que les valeurs des Icc exprimés sont établies en prenant en compte une résistivité (celle des matériaux conduisant l’électricité) calculée sous une température de 20°C.

Les branchements à puissance surveillée

Concernant les branchements à puissance surveillée, le courant de court-circuit maximal à prendre en compte est de 22,5kA en Ik3. En effet, c’est avec cette valeur que doit être déterminé l’AGCP. Aussi, la technique de filiation (utilisation du pouvoir de limitation des disjoncteurs) offre une solution économique supplémentaire puisqu’elle permet en aval de l’appareil général de commande et de protection (AGCP), de placer des disjoncteurs de plus faible pouvoir de coupure.

Pour les branchements à puissance limitée, compte tenu des protections situées en amont (présence de fusible), un pouvoir de coupure de 3kA est suffisant pour déterminer les dispositifs de protection en aval de la distribution. C’est le cas pour la majorité des disjoncteurs de type D’CLIC de la gamme SCHNEIDER ou de type DX de la gamme LEGRAND, par exemple.

Pour ce qui est du choix du disjoncteur remplissant la fonction d’AGCP, on voit par exemple qu’un disjoncteur BACO de chez LEGRAND possède un pouvoir de coupure de 2000A pour un calibre de 45A et de 2400A pour un calibre de 60-90A. L’association avec un fusible situé en amont, de type AD45, permet d’obtenir un pouvoir de coupure renforcé par filiation de 20kA.

Mise en œuvre des canalisations

Les canalisations sont généralement constituées de câbles ayant une structure mono ou multi conducteurs. Les matériaux conducteurs sont en cuivre ou parfois en aluminium.

La résistivité des ces matériaux (qui dépend aussi de la température comme rappelé précédemment) montre qu’une résistance linéique (exprimée au ml ou km par les fabricants) amène systématiquement des chutes de tension en ligne pouvant parfois perturber le bon fonctionnement des récepteurs. Le passage d’un courant électrique dans ces mêmes conducteurs va également amener des échauffements du fait des déperditions de chaleur par effets thermiques. Ces effets thermiques sont de plus proportionnels au carré du courant électrique.

Le dimensionnement des câbles doit donc tenir compte :

  • des courants admissibles en fonction du mode de pose (cf tableaux 52C, 52G, 52H et 52J de la NF C15-100),
  • des chutes de tension maximales admissibles indiquées dans le NF C14-100,
  • du courant d’emploi,
  • des sections minimales prescrites dans la NF C14-100,
  • des protections contre les surintensités,
  • de leur température maximale admissible,
  • des contraintes électromécaniques susceptibles de se produire en cas de court-circuit,
  • de la valeur maximale de l’impédance des circuits permettant d’assurer le fonctionnement de la protection contre les défauts et les court-circuits,

Branchements à puissance limitée

Pour les branchements à puissance limitée, le dimensionnement des canalisations est calculé à partir du courant assigné de l’appareil général de commande et de protection (AGCP), par exemple disjoncteur BACO bipolaire calibre 45A de chez LEGRAND ou son équivalent (DB90) chez SCHNEIDER.

La norme NF C 14100

La Norme NF C14-100 donne les éléments suivants

Section minimale des conducteurs d’une dérivation individuelle à puissance limitée, en conducteurs isolés, d’après le courant assigné de l’AGCP

Pour les branchements à puissance surveillée, le dimensionnement est déterminé suivant 3 paliers en fonction des puissances souscrites :

  • 36kVA à 59kVA : dimensionner pour 100A,
  • 60kVA à 119kVA : dimensionner pour 200A,
  • 120kVA à 250kVA : dimensionner pour 400A.

Ainsi, on voit qu’il est nécessaire de redimensionner les canalisations et l’AGCP. Cet un impératif à prendre en compte dès qu’il y a un changement de palier en termes de puissance.

La norme applicable concernant le réseau HTA, notamment la distribution 20KV permettant l’alimentation des transformateurs abaisseurs situés chez des clients industriels, au niveau des ouvrages publics ou privés, ainsi que dans des postes Public desservant des habitations résidentielles ; est la norme NF C13-100 ainsi que la NF C13-200.

Premièrement, pour les réseaux de distribution public Basse Tension (BT), c’est la Norme NF C11-201 qui s’applique.

Ensuite, pour les réseaux de distribution Basse Tension, c’est la Norme NF C15-100 qui s’applique en termes d’installation.

Enfin, pour ce qui des « branchements ou raccordements », des installations privées au réseau de distribution public, c’est la Norme NF C14-100 qui s’applique.

Disjoncteur de Branchement

Les branchements électriques à puissance limitée :  le disjoncteur reste obligatoire pour le sectionnement et la protection des personnes, utilisé en tête d’installation d’abonné (puissance limitée), il permet d’assurer la protection contre la surcharge et les court-circuits. Le disjoncteur DB90 instantanée, de SCHNEIDER, protège les personnes contre les contacts indirects et les installations contre les défauts d’isolement. Le DB90 Sélectif assure en plus une sélectivité totale avec les dispositifs différentiels à haute sensibilité 30 mA. De plus, ils sont installés en aval. On trouve également leur équivalent chez LEGRAND avec l’emploi des disjoncteurs de type BACO.

Les branchements électriques à puissance surveillée :  il est nécessaire d’employer des disjoncteurs tétrapolaires tout à la fois capables de véhiculer et de contrôler des intensités importantes donc ayant des calibres plus forts que ceux des DB90 cités précédemment. Ce sont, par exemple, les disjoncteurs Compact NSX100F à NSX400F de chez SCHNEIDER. La protection différentielle de ces disjoncteurs se fait par adjonction d’un bloc Vigi en conformité aux spécifications des distributeurs d’énergie.

Compact NSX de branchement type AB de SCHNEIDER

Ces disjoncteurs assurent une sélectivité totale avec les fusibles de distribution amont et évitent de dépasser la puissance souscrite. Ils sont équipés d’une protection thermique plus rapide qui fait déclencher l’appareil en tête de l’installation de l’utilisateur. Cela se fait sans nécessiter l’intervention du distributeur d’énergie. Le déclencheur, livré avec un dispositif de plombage des réglages, est coordonné avec les dispositifs de protection. Ces dispositifs sont placés en amont dans les Tableaux Urbains Réduits -TUR- du distributeur.

Compact NSX de branchement type Normal de SCHNEIDER

Ils sont équipés d’un déclencheur standard à 1 seuil de réglage (type TMD ou Micrologic) autorisé par les distributeurs d’énergie.

> L’offre compact NSX Schneider Electric

Conclusion

Il est souvent assez aisé de définir les protections AGCP et les canalisations lorsqu’il s’agit d’une installation à puissance limitée. Il faut systématiquement se baser sur les éléments prescrits par la Norme NF C14-100 de façon notamment à bien dimensionner les câbles et ce dès que la puissance devient plus importante, dans le cas de branchement à puissance surveillée.

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