Le système électrique triphasé est incontournable pour les installations professionnelles nécessitant une puissance élevée. Il offre des avantages significatifs par rapport au monophasé, notamment une meilleure répartition de la charge et une puissance accrue, idéale pour les machines industrielles, les commerces et les bâtiments tertiaires. Cependant, sa complexité exige une connaissance approfondie des normes de sécurité et des bonnes pratiques d'installation.
Une installation électrique défectueuse ou mal dimensionnée représente un risque majeur d'incendie et de chocs électriques. Le respect strict des normes françaises (NFC 15-100), ainsi que l'intervention d'un électricien qualifié sont impératifs pour garantir la sécurité des personnes et des biens.
Dimensionnement et choix du matériel : préparation de l'installation triphasée
Avant toute installation, un dimensionnement rigoureux est crucial. Il s'agit de calculer la puissance électrique nécessaire pour alimenter tous les appareils et équipements, en tenant compte de la puissance active, apparente et réactive (particulièrement importante pour les moteurs). Ce calcul détermine la capacité du tableau électrique et des différents éléments de protection.
Calcul de la puissance nécessaire pour une installation triphasée
Le calcul de la puissance totale se fait en additionnant la puissance de chaque appareil. Prenons l'exemple d'un atelier de menuiserie : une scie à bois (7kW), un rabot (3kW), un compresseur (4kW) et un éclairage (2kW). La puissance totale est de 16kW. Il est recommandé d'ajouter une marge de sécurité de 20 à 30% pour les futures évolutions, soit une puissance totale minimale de 20.8 kW à 20.8kW.
Pour une installation triphasée, la puissance est généralement exprimée en kilovoltampères (kVA). Un facteur de puissance de 0.8 est souvent utilisé dans les calculs. Dans notre exemple, la puissance apparente serait d'environ 26 kVA (20.8kW / 0.8).
Choix du tableau électrique triphasé
Le choix du tableau se base sur la puissance apparente calculée (26 kVA dans notre exemple). Pour cette puissance, un tableau électrique triphasé de 32 A ou 40A avec une protection différentielle de 30mA serait approprié. D'autres critères importants incluent : le nombre de rangées (modules) pour accueillir les disjoncteurs, la modularité (possibilité d'ajouter des éléments ultérieurement) et la présence d'un peigne de neutre pour faciliter le câblage. Les normes de sécurité (NF C 15-100) doivent être scrupuleusement respectées. Optez pour un tableau homologué.
Sélection des disjoncteurs et protections pour un tableau triphasé
Les disjoncteurs protègent les circuits contre les surintensités (surcharges et courts-circuits). On utilise principalement des disjoncteurs magnétothermiques (courant de déclenchement thermique et magnétique). Des disjoncteurs différentiels protègent contre les fuites de courant à la terre, essentiels pour la sécurité des personnes. Pour une installation triphasée, il faut au minimum un disjoncteur différentiel de 30 mA par circuit, et un disjoncteur de branchement général de forte intensité adapté à l’alimentation du tableau.
- Disjoncteurs magnétothermiques: Choisir le calibre adapté à l'intensité du circuit (ex: 10A, 16A, 20A, etc.).
- Disjoncteurs différentiels: Privilégier des disjoncteurs différentiels de type AC ou A pour la plupart des applications. Le type B est recommandé pour protéger contre les courants de fuite pulsatoires (produits par certaines électroniques).
- Disjoncteur de branchement (général): Protège l'ensemble du tableau. Son calibre doit correspondre à la capacité du tableau et à la puissance souscrite.
Choix des câbles et conducteurs pour l'installation triphasée
Le choix des câbles est crucial pour la sécurité et l'efficacité de l'installation. La section des câbles doit être adaptée à l'intensité du courant et à la longueur du circuit pour éviter une chute de tension excessive. La norme NFC 15-100 fournit des tables pour déterminer la section appropriée. Par exemple, pour un circuit de 20A sur une longueur de 30 mètres, un câble de 6mm² serait nécessaire. Le respect du code couleur des conducteurs est obligatoire : phase (brun, noir, gris), neutre (bleu) et terre (jaune/vert).
- Section des câbles: Calculer la section en fonction de l'intensité, de la longueur et du type de câble (flexible ou rigide).
- Type de câble: Choisir des câbles adaptés à l'environnement (intérieur, extérieur, température, etc.). Les câbles de type HO7RN-F sont souvent utilisés pour les installations fixes.
- Code couleur: Respecter rigoureusement le code couleur pour éviter toute erreur de branchement.
Mise en place d'un système de terre efficace pour une installation triphasée
La mise à la terre est primordiale pour la sécurité des personnes. Elle permet l'évacuation des courants de défaut vers la terre, évitant les chocs électriques. La résistance de terre doit être faible (inférieure à 10 ohms généralement). Plusieurs méthodes existent : utilisation d'un piquet de terre, connexion à une masse existante (ex: armature métallique du bâtiment). Une mesure de la résistance de terre est nécessaire après l'installation pour valider son efficacité.
Configuration du tableau électrique triphasé : mise en œuvre
La configuration du tableau électrique requiert la réalisation d'un schéma unifilaire précis. Ce document technique représente graphiquement l'ensemble des circuits et de leurs protections. Il facilite l'installation, la maintenance et le dépannage. Une organisation logique des circuits (par fonction ou par zone) améliore la lisibilité et la traçabilité.
Réalisation du schéma unifilaire d'un tableau triphasé
Le schéma unifilaire doit inclure tous les éléments du tableau : disjoncteurs, protections, conducteurs, appareillages, etc. Chaque élément doit être clairement identifié avec son calibre, son type, et sa fonction. Un système de numérotation cohérent facilite la compréhension. Des symboles normalisés doivent être utilisés pour une interprétation claire par tous les professionnels impliqués dans l'installation et la maintenance.
Raccordement des phases, du neutre et de la terre au tableau triphasé
Le raccordement des câbles au tableau électrique triphasé doit être effectué avec rigueur, après coupure complète de l'alimentation électrique. Chaque conducteur (phases, neutre, terre) doit être correctement connecté aux bornes des disjoncteurs et protections correspondantes, en respectant scrupuleusement le code couleur. Un sertissage adéquat des cosses est impératif pour assurer un contact électrique optimal et sécuriser les connexions.
Installation des protections et disjoncteurs dans le tableau triphasé
Les disjoncteurs et les protections doivent être installés dans le tableau de manière ordonnée et sécurisée, en respectant les distances de sécurité prescrites par la norme NFC 15-100. Ils doivent être facilement accessibles pour la maintenance et le remplacement. Le serrage des bornes doit être vérifié pour assurer un bon contact et prévenir tout risque d'échauffement. L'organisation du tableau doit être propre et facilitant la lecture du schéma unifilaire.
Tests et vérifications d'une installation électrique triphasée
Après l'installation, des tests rigoureux sont indispensables pour garantir la conformité et la sécurité de l'installation. Ces tests incluent : la vérification de la continuité des circuits, la mesure de la résistance de terre, les tests de fonctionnement des disjoncteurs (déclenchement magnétique et thermique), et la mesure des courants de fuite. Un contrôle par un organisme de contrôle agréé (CONSUEL) est généralement obligatoire avant la mise sous tension définitive de l'installation.
Cas d'usages spécifiques d'installations triphasées
Installations industrielles: spécificités du tableau triphasé
Les installations industrielles comportent souvent des équipements puissants et spécifiques (moteurs triphasés, variateurs de vitesse, machines de production...). Le tableau électrique doit être adapté à ces contraintes avec des disjoncteurs de forte intensité, des protections contre les surintensités, les surtensions et les courts-circuits. Des dispositifs de protection spécifiques (déclencheurs électroniques, relais de surveillance) peuvent être nécessaires selon le type d’équipements.
Installations tertiaires (bureaux, commerces): adaptation du tableau triphasé
Les tableaux électriques des bâtiments tertiaires doivent répondre aux besoins en éclairage, prises de courant, systèmes de climatisation et autres équipements. L'éclairage est souvent géré par des circuits dédiés avec des disjoncteurs adaptés. Les prises de courant sont réparties selon les zones et les besoins, en respectant les normes de sécurité. Les circuits de climatisation nécessitent souvent des protections spécifiques contre les surintensités et les surcharges.
Intégration d'énergies renouvelables dans une installation triphasée
L'intégration de sources d'énergie renouvelable (photovoltaïque, éolien) nécessite une adaptation spécifique du tableau électrique. Un onduleur convertit le courant continu des panneaux photovoltaïques en courant alternatif compatible avec le réseau triphasé. Un système de surveillance est souvent intégré pour contrôler la production et l'injection du courant. Des protections spécifiques sont nécessaires pour garantir la sécurité et le bon fonctionnement de l'installation.
La configuration d'un tableau électrique triphasé est une tâche complexe qui exige des compétences spécifiques. Il est fortement conseillé de faire appel à un électricien professionnel qualifié pour la conception, l'installation, et les tests de votre installation électrique triphasée afin de garantir la sécurité et la conformité aux normes.