Installations électriques et distribution : dimensionner et protéger
À comprendre absolument
Le candidat doit savoir décrire une installation depuis le poste de livraison jusqu'aux récepteurs : transformateur MT/BT, tableau général basse tension, circuits terminaux. Maîtriser les régimes de neutre (TT, TN, IT), les schémas de liaison à la terre, et le rôle des protections : disjoncteur (surcharge et court-circuit), différentiel (courant de fuite), fusible (fusion). Savoir dimensionner un câble par la section, la chute de tension admissible et le courant admissible Iz, en appliquant les facteurs de correction (température, groupement). Connaître la formule de la chute de tension en monophasé : ΔU = 2ρLIcosφ/S, et en triphasé avec √3.
Pièges classiques
Confondre courant de court-circuit et courant de surcharge ; oublier que le différentiel protège les personnes mais pas contre les surcharges ; appliquer la formule monophasée à un circuit triphasé ; négliger le facteur de puissance dans le calcul du courant ; oublier les facteurs de correction de température et de groupement ; croire que le neutre est toujours distribué ; ignorer la sélectivité entre protections amont et aval.
Exemple travaillé
Un circuit monophasé 230 V alimente un récepteur de 3 kW avec cosφ = 0,8 sur 30 m de câble cuivre (ρ = 0,0175 Ω·mm²/m). Le courant vaut I = P/(Ucosφ) = 3000/(230 × 0,8) ≈ 16,3 A. En choisissant S = 2,5 mm², la chute de tension ΔU = 2 × 0,0175 × 30 × 16,3 × 0,8 / 2,5 ≈ 5,5 V, soit 2,4 % de 230 V, inférieure à la limite usuelle de 5 %. Règle de pouce : vérifier d'abord le courant admissible, puis la chute de tension, puis la protection.