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Le conducteur neutre suivant la norme française d’installation

De Guide de l'Installation Electrique

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Sommaire

La norme française NF C 15-100 parties 5-52 et 5-54 précise ou modifie les règles énoncées précédemment concernant les points ci-après.

Dimensionnement du conducteur neutre

Règle générale

Le paragraphe § 524.2 de la norme NF C 15-100 introduit dans la règle générale :

  • la possibilité de circulation de courants harmoniques de rang 3 importants dans le réseau,
  • la possibilité d’avoir un conducteur neutre de section supérieure à celle des conducteurs de phase (pour des TH3 > 33%),
  • la détermination de la section et de la protection dans le cas de circulation de courants harmoniques de rang 3 importants.

Les autres prescriptions sont inchangées.

Influence du schéma des liaisons à la terre

Les mêmes prescriptions s’appliquent.

Influence des courants harmoniques

Le paragraphe § 524.2 de la norme NF C 15-100 considère 3 niveaux significatifs pour le dimensionnement du circuit (voir le tableau de la Figure Gf2 ).

Les règles de dimensionnement s’appuient sur les deux critères introduits au chapitre Influence des courants harmoniques mais modifiés comme suit.

  • Facteur de correction (pour conducteur neutre chargé) :

    la valeur de ce facteur de correction est 0,84.

  • Courant d’emploi IB du circuit :

    dans le cas de courants harmoniques de rang 3 importants (TH3 > 33%), le courant de charge du circuit à considérer est :

    • pour un circuit constitué d’un câble multiconducteur : le courant de charge du conducteur neutre IBneutre égal arbitrairement à 1,45 IB de la charge (voir le tableau Figure Gf2),
    • pour un circuit constitué de câbles monoconducteurs :
      • le courant de charge du conducteur neutre IBneutre égal arbitrairement à 1,45 IB de la charge,
      • le courant de charge sous conditions[1] des conducteurs de phase (voir le tableau Figure Gf2).
0 < TH3 ≤ 15 % 15 % < TH3 ≤ 33 %[a] TH3 > 33 %[b]
Circuits monophasés Sneutre = Sphase Sneutre = Sphase Sneutre = Sphase
Circuits triphasés + neutre

Câbles multipolaires
Sphase ≤ 16 mm2 Cu ou
Sphase ≤ 25 mm2 Alu

Sneutre = Sphase Sneutre = Sphase

Facteur 0,84

Sneutre = Sphase

Sneutre déterminante
IB neutre = 1,45 IB phase
Facteur 0,84

Circuits triphasés + neutre

Câbles multipolaires
Sphase >16 mm2 Cu ou
Sphase >25 mm2 Alu

Sneutre = Sphase/2 admis

Neutre protégé

Sneutre = Sphase

Facteur 0,84

Sneutre = Sphase

Sneutre déterminante
IB neutre = 1,45 IB phase
Facteur 0,84

Circuits triphasés + neutre

Câbles unipolaires
Sphase > 16 mm2 Cu ou
Sphase > 25 mm2 Alu

Sneutre = Sphase/2 admis

Neutre protégé

Sneutre = Sphase

Facteur 0,84

Sneutre = Sphase

Sneutre déterminante
IB neutre = 1,45 IB phase
Facteur 0,84

[a]  A défaut d'information des constructeurs, circuits d'éclairage alimentant des lampes à décharge dont les tubes fluorescents dans des bureaux, ateliers, grandes surfaces, etc.
[b]  A défaut d'information des constructeurs, circuits dédiés à la bureautique, l'informatique, appareils électroniques dans des immeubles de bureaux, centres de calcul, banques, salles de marché, magasins spécialisés, etc.

Fig. Gf2Tableau de synthèse : facteur de réduction et courant de charge en cas de courant harmonique de rang 3 dans un réseau triphasé avec neutre (d’après tableau 52 V de la norme NF C 15-100)


Dans le cas de circuits triphasés avec neutre et lorsque le taux de courant harmonique de rang 3 n’est défini ni par l’utilisateur ni par l’application, il est recommandé que le concepteur applique au moins les règles suivantes :

  • prévoir une section du conducteur neutre égale à celle des conducteurs de phase (avec un facteur de correction = 0,84),
  • protéger le conducteur neutre contre les surintensités,
  • ne pas utiliser de conducteur PEN.

Mise en œuvre de ces critères

  • Courant harmonique de rang 3 (TH3) < 15% :

    Le dimensionnement du circuit est réalisé comme pour le cas général.

  • 15 % ≤ courant harmonique de rang 3 (TH3) < 33% :

    Le dimensionnement du circuit est réalisé comme pour le cas général en appliquant un facteur de correction supplémentaire (pour neutre chargé) de 0,84.

  • Courant harmonique de rang 3 (TH3) ≥ 33% :

    Le dimensionnement du circuit est réalisé en prenant en compte le courant de charge du neutre soit IBneutre arbitrairement égal à 1,45 IB phase.

    Deux cas d’utilisation sont possibles :

    • circuit constitué d’un câble multiconducteur (soit Sphase = Sneutre) : le câble est dimensionné pour le courant de charge du conducteur neutre,
    • circuit constitué de câbles monoconducteurs : tous les câbles peuvent être dimensionnés pour leur courant de charge sous conditions.

Dans les deux cas, le facteur de correction de 0,84 est à appliquer

Exemple

Soit un circuit triphasé chargé (IB = 146 A) et alimenté par quatre conducteurs, isolé au PVC à mettre en œuvre (lettre de sélection E). En absence de courant harmonique de rang 3 dans le circuit, le facteur de correction a été calculé égal à 0,74.

1) Le circuit est protégé par un disjoncteur standard (avec une protection du conducteur neutre égale à celle des conducteurs de phase) ou sans protection du conducteur neutre.

Le réglage de la protection Long retard Ir est de 160 A.

En cas de présence de 50 % de courant harmonique de rang 3 :

  • le choix se base sur le courant de neutre qui est : 160 (Ir) × 1,45 = 232 A,
  • un facteur de réduction supplémentaire est à appliquer : 0,84.

Le courant admissible est de ce fait  :

I’z = 232 / (0,74 x 0,84) = 373 A

Pour ce circuit, quatre câbles de 150 mm2 sont nécessaires (pour les conducteurs neutre et de phase).

2) Le circuit est protégé par un disjoncteur Compact NSX 250 N équipé d’un déclencheur Micrologic 5 (réglage de la protection Long retard (Ir) par pas de 1 A et protection OSN -Over Sized Neutral- intégré).

En cas de présence de 50% courant harmonique de rang 3 :

  • le choix se base sur le courant de neutre qui est : 146 (Ir) × 1,45 = 212 A,
  • les conducteurs de phases sont dimensionnés pour leur courant de charge soit 146 A.
  • Un facteur de réduction supplémentaire est à appliquer : 0,84.

Le courant admissible est de ce fait  :

I’z neutre = 212 / (0,74 x 0,84) = 340 A,

I’z phase = 146 / (0,74 x 0,84) = 234 A

Pour ce circuit,

  • un câble de 120 mm2 est nécessaire pour le conducteur neutre,
  • trois câbles de 70 mm2 sont nécessaires pour les conducteurs de phase.

Donc le choix de la protection OSN procure un gain économique substantiel.

Protection du conducteur neutre

Les prescriptions du paragraphe 7.2 s’appliquent en considérant le circuit dimensionné comme ci-dessus.

Afin de protéger les câbles, les fusibles ou les disjoncteurs doivent être dimensionnés en prenant la plus grande des valeurs des courants transitant dans les conducteurs (phases et neutre) ou, si la protection le permet, spécifiquement pour chaque conducteur selon le courant qui le parcourt (voir l’exemple ci-dessus).

Notes

  1. ^ Dans ce cas la protection doit être assurée par des dispositifs spécifiques (par exemple disjoncteur Compact NSX équipé d’un déclencheur OSN). Cela peut représenter un gain économique réel pour des câbles de section importante (≥ 70 mm²) voir exemple ci-après.