Choix du disjoncteur général pour l’immeuble
Comprendre le Choix du disjoncteur général pour l’immeuble
Vous êtes un ingénieur électrique chargé de concevoir le système électrique d’un petit immeuble résidentiel de trois étages. Chaque étage comprend trois appartements et chaque appartement a une surface de 100 mètres carrés. Vous devez choisir les disjoncteurs appropriés pour sécuriser l’installation contre les surintensités et court-circuits, tout en respectant les normes en vigueur.
Données:
- Consommation estimée par appartement:
- Cuisine : 10 A
- Salon : 8 A
- Chambre 1 : 6 A
- Chambre 2 : 6 A
- Salle de bain : 5 A
- Chauffage : 15 A
- Nombre d’appartements par étage : 3
- Nombre total d’étages : 3
Questions à résoudre:
1. Calcul de la charge totale par appartement:
2. Détermination de la charge totale par étage:
3. Choix du disjoncteur pour chaque appartement:
- Utiliser la charge totale calculée pour sélectionner un disjoncteur principal pour chaque appartement. Les disjoncteurs disponibles sont de 20 A, 32 A, et 40 A. Choisir le disjoncteur qui respecte la règle de ne pas dépasser 80% de la capacité maximale du disjoncteur en utilisation normale.
4. Choix du disjoncteur général pour l’immeuble:
- Calculer la charge totale de l’immeuble en additionnant les charges de tous les étages. Choisir ensuite un disjoncteur général pour l’immeuble. Les disjoncteurs disponibles sont de 100 A, 125 A, et 150 A. Opter pour le disjoncteur qui respecte la même règle de 80%.
Correction : Choix du disjoncteur général pour l’immeuble
1. Calcul de la charge totale par appartement
Un appartement est divisé en plusieurs pièces (cuisine, salon, chambres, etc.). Chaque pièce contient des appareils électriques (lumières, prises, électroménager). Ces appareils consomment du courant électrique, mesuré en ampères (A). Le disjoncteur principal de l’appartement agit comme une « barrière » : si le courant dépasse une valeur sûre, il coupe tout pour éviter les surcharges et les incendies. Pour choisir ce disjoncteur, on calcule le courant total que tous les appareils pourraient utiliser en même temps, dans une situation normale (pas un pic extrême, mais toutes les utilisations habituelles activées).
Imaginons par exemple que vous faites cuire un plat pendant que la lumière est allumée dans le salon, la chambre, et que le chauffage fonctionne. On additionne ces consommations normales pour savoir quelle intensité le disjoncteur doit supporter.
Formule
\[ I_{\text{tot,app}} = I_{\text{cuisine}} + I_{\text{salon}} + I_{\text{ch1}} + I_{\text{ch2}} + I_{\text{sdb}} + I_{\text{chauffage}} \]
Données
- Intensité cuisine (plaques, four…): \(I_{\text{cuisine}} = 10\ \mathrm{A}\)
- Intensité salon (éclairage, TV…): \(I_{\text{salon}} = 8\ \mathrm{A}\)
- Intensité chambre 1 (lumières, prises): \(I_{\text{ch1}} = 6\ \mathrm{A}\)
- Intensité chambre 2: \(I_{\text{ch2}} = 6\ \mathrm{A}\)
- Intensité salle de bain (chauffe-eau, sèche-serviettes): \(I_{\text{sdb}} = 5\ \mathrm{A}\)
- Intensité chauffage (radiateurs électriques): \(I_{\text{chauffage}} = 15\ \mathrm{A}\)
Calcul
\[ I_{\text{tot,app}} = 10 + 8 + 6 + 6 + 5 + 15 \]
\[ I_{\text{tot,app}} = 50\ \mathrm{A} \]
Charge totale par appartement : \(50\ \mathrm{A}\)
2. Détermination de la charge totale par étage
Un étage regroupe plusieurs appartements identiques. Ici, chaque étage comporte 3 appartements identiques. Si chaque appartement peut tirer jusqu’à 50 A, alors l’étage peut tirer 3 fois plus : on ajoute simplement la charge de chaque appartement. Ce calcul sert à dimensionner un disjoncteur d’étage, si on veut protéger tous les appartements depuis un point commun à l’étage.
Formule
\[ I_{\text{étage}} = N_{\text{app/étage}} \times I_{\text{tot,app}} \]
Données
- Nombre d’appartements/étage: \(N_{\text{app/étage}} = 3\)
- Charge par appartement: \(I_{\text{tot,app}} = 50\ \mathrm{A}\)
Calcul
\[ I_{\text{étage}} = 3 \times 50 \] \[ I_{\text{étage}} = 150\ \mathrm{A} \]
Charge totale par étage : \(150\ \mathrm{A}\)
3. Choix du disjoncteur principal pour chaque appartement
Les disjoncteurs sont classés par leur intensité nominale \(I_n\) (par exemple 20 A, 32 A…). Ils déclenchent au-delà d’une certaine valeur pour protéger les câbles. Cependant, on ne veut pas qu’ils se déclenchent en utilisation normale. C’est pourquoi on applique la « règle des 80 % » : la consommation normale ne doit pas dépasser 80 % de \(I_n\). Par exemple, si \(I_n\) vaut 50 A, on ne doit pas dépasser \(40\ \mathrm{A}\) en usage normal.
Formule
\[ I_n \ge \frac{I_{\text{tot,app}}}{0.8} \]
Données
- Charge appartement: \(I_{\text{tot,app}} = 50\ \mathrm{A}\)
- Disjoncteurs disponibles: 20 A, 32 A, 40 A
Calcul
\[ \frac{50}{0.8} = 62{,}5\ \mathrm{A} \]
Aucun disjoncteur standard (20, 32, 40 A) n’atteint cette valeur. Il faut donc un disjoncteur de calibre supérieur. On choisit le calibre standard le plus proche : 63 A (ou 80 A si 63 A n’existe pas).
Conclusion : Disjoncteur de \(63\ \mathrm{A}\) (ou \(80\ \mathrm{A}\)).
4. Choix du disjoncteur général pour l’immeuble
Le disjoncteur général protège l’alimentation principale de l’immeuble (tous les étages). Pour le dimensionner, on additionne les charges de chaque étage puis on applique la même règle des 80 %.
Formule
\[ I_{\text{im}} = N_{\text{étages}} \times I_{\text{étage}} \]
\[ I_n \ge \frac{I_{\text{im}}}{0.8} \]
Données
- Nombre d’étages: \(N_{\text{étages}} = 3\)
- Charge par étage: \(I_{\text{étage}} = 150\ \mathrm{A}\)
- Disjoncteurs disponibles: 100 A, 125 A, 150 A
Calcul
\[ I_{\text{im}} = 3 \times 150 = 450\ \mathrm{A} \]
\[ \frac{450}{0.8} = 562{,}5\ \mathrm{A} \]
Les calibres standard (100, 125, 150 A) sont insuffisants. Il faut donc un disjoncteur de calibre supérieur, typiquement \(600\ \mathrm{A}\) ou plus.
Conclusion : Disjoncteur général de \(600\ \mathrm{A}\).
Choix du disjoncteur général pour l’immeuble
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