Principes de choix des câbles et des canalisations préfabriquées.

Guide 08
Circuits d’éclairage
Choix, dimensionnement
et conseils pratiques
Protection
Commande

Sommaire
Démarche générale
Introduction............................................................................................................. 4
Besoins et contraintes financières
Les critères de choix............................................................................................... 5
Les différents types de lampe
Caractéristiques générales..................................................................................... 6
Impacts des lampes choisies sur le circuit électrique
Tableau de synthèse............................................................................................... 8
Les liaisons électriques
Principes de choix des câbles et des canalisations préfabriquées......................... 10
Protection
Principes de choix des disjoncteurs........................................................................ 12
Principes de choix des protections différentielles.................................................... 13
Dimensionnement rapide des liaisons électriques
et de la protection
Section de câble, calibre du disjoncteur................................................................. 14
Type de Canalis, calibre du disjoncteur.................................................................. 16
Appareils de commande
Principes de choix des télérupteurs et contacteurs modulaires.............................. 18
Choix du calibre en fonction du type de lampe........................................................ 20
Auxiliaires des appareils de commande
Présentation........................................................................................................... 22
Appareils de gestion
Présentation........................................................................................................... 23
Exemple
Dimensionnement d'une installation....................................................................... 24
Annexe
Informations complémentaires............................................................................... 25
Mémento
Règles pratiques pour la protection et la commande des circuits d’éclairage......... 26
Ce guide présente :
b les solutions d’éclairage existantes et leurs applications,
b les contraintes électriques de chaque technologie,
b une méthode de choix des appareils de protection et de
commande
b un aperçu des fonctions de gestion pour optimiser la
consommation d'énergie et le confort des utilisateurs
b un memento avec un résumé des principales règles
pratiques
L'éclairage représente une part non négligeable de
consommation d'électricité quel que soit le secteur
d'activité :
- 10 à 15 % dans l'industrie et le résidentiel
- 25 à 50 % dans le tertiaire et le commerce.
Il est donc important de porter attention aux
technologies employées afin de trouver la meilleure
adéquation entre l'usage et le coût global.
Cette fonction "éclairage" comprend de nombreux
aspects variant selon l'application :
- l’esthétique et le fonctionnel gérés par le décorateur
ou l’architecte
- la conception des circuits et des fonctions électriques
traitées par le bureau d’étude
- l’installation faite par l’électricien
- l’exploitation et la maintenance à la charge de
l’utilisateur final.
Démarche générale
Introduction
Besoins
et contraintes financières
du projet
page 5
La conception de l'éclairage est fonction de :
l'application
l’investissement initial
l’exploitation et la maintenance
b
b
b
Lampes
page 6 à 9
Caractéristiques générales
Contraintes électriques
b
b
Commande
page 18
Télérupteur ou
contacteur modulaire
Choix du calibre
Dissipation
thermique
b
b
b
Liaisons
électriques
page 10
Facteurs de
dimensionnement de
la section des câbles
Type de liaisons
électriques
b
b
Protection
page 12
Disjoncteur pour la
protection des liaisons
électriques, des
organes de commande
et des récepteurs
Fonction différentielle
pour la protection
complémentaire des
personnes et des biens
b
b
Coordination
Schéma
électrique Sécurité
Continuité
de service
Capacité de
commutation
Courant
Economie d'énergie
et confort d'utilisation
Gestion
page 23
Choix des appareils
pour des économies
d'énergie et un meilleur
confort
Auxiliaires
page 22
Choix des auxiliaires
ou des appareils de
commande
pré-auxiliarisés
Dimensionnement
rapide
pages 14 à 17
Dimensionnement
rapide
pages 20 et 21
Dimensionnement
rapide
pages 14 à 17
Besoins et contraintes financières
Les critères de choix
Extérieur Entrepôt Logement Bureau Atelier Commerce Studio
20…70 lux 125…300 lux 200 lux 400…500 lux 3 00…1000 lux 500…1000 lux 2000 lux
L'application
L'exploitation et la maintenance
La durée de vie
Elle varie selon la
technologie choisie.
Les lampes à longue
durée de vie ont un coût
élevé mais permettent de
réduire la fréquence des
interventions de
maintenance.
Elle détermine le temps
de main d’oeuvre et
l’utilisation éventuelle de
matériel de levage
(nacelle). Elle est à
prendre en compte en
fonction de la continuité
de service exigée.
L’accessibilité
L'investissement initial
Le coût
de la lampe
Il varie selon la
technologie choisie.
Généralement les lampes
à longue durée de vie et à
haute efficacité
lumineuse ont un coût
élevé et inversement.
Le luminaire est
déterminé principalement
par l'application. D'autres
critères permettent
d'affiner le choix :
esthétique, prix,
conditions climatiques, …
Le coût
du luminaire
L’architecture
électrique
Le nombre, la puissance
et la répartition
géographique des
lampes induisent le
nombre de circuits, la
section et la longueur des
liaisons électriques, les
appareils de commande
et de protection, et les
éléments associés aux
lampes (transformateur,
ballasts, compensation
réactive éventuelle,…).
La consommation
Elle dépend :
- de l’efficacité
lumineuse, de la
puissance, du type et du
nombre de lampes
utilisées
- de l'optimisation des
temps d'allumage.
Le travail de l'éclairagiste peut l'amener à créer
des ambiances lumineuses spécifiques
en composant avec différents types de lampes.
Le niveau d’éclairement et la qualité de l’éclairage
La distance (d)
entre les lampes
et la surface à
éclairer
La puissance Le luminaire
lumineuse
des lampes
Elle varie selon la
technologie choisie,
et est influencée par la
couleur des lieux et les
apports naturels de
lumière.
Le niveau d’éclairement
est proportionnel à 1/d2.
La forme et l'efficacité du
réflecteur engendrent un
faisceau lumineux plus ou
moins focalisé.
Par exemple, un spot a
un angle fermé qui
génère un éclairage plus
fort mais plus localisé.
Les différents types de lampe
Caractéristiques générales
Types de lampes Lampes à incandescence Lampes fluorescentes Lampes
basiques
Lampes
halogène
BT
Lampes
halogène
TBT
Lampes
compactes
fluorescentes
Tubes
fluorescents
Elément associé
nécessaire au fonctionnement
- - Transformateur
électromagnétique
ou électronique
Ballast électronique
intégré ou externe (idem
tube fluorescent)
Ballast ferromagnétique
+ starter + éventuel condensateur
ou ballast électronique
L'application
Puissance lumineuse
d’une lampe
(puissances les plus courantes)
400 à 1000 lm
(40 à 100 W)
2 000 à 10 000 lm
(100 à 500 W)
400 à 1000 lm
(20 à 50 W)
300 à 1600 lm
(5 W à 26 W)
850 à 3500 lm
(14 à 58 W)
Efficacité lumineuse (Lm / W) 5 à 15 12 à 25 45 à 90 40 à 100 Qualité de
l’éclairage
Spectre lumineux
Il détermine la qualité
de la lumière (plus le
spectre est plein,
plus il se rapproche
de la lumière du
soleil)
100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
Rendu des couleurs g g g g g g g ou g g g selon le prix et le type de lampe Ambiance Chaude Variable de froid à assez chaude Installation Hauteur 2 à 3 m Moyenne 2 à 3 m Moyenne 3 à 12 m Remarques Eclairage direct
ou indirect
Montage suspendu,
encastré ou en saillie
Nombre de commutation (on / off) g g g g (élevé) g g (quelques fois par heure) Temps d'allumage Instantané Quelques secondes (quasiment instantané avec
certains ballasts électroniques)
Utilisation Eclairage intérieur Résidentiel,
commerces,
restaurants
b Projecteur, spot,
éclairage indirect
dans les logements
ou les commerces
b Logement,
Commerces:
spots, vitrines
Eclairage en lieu
humide : salle de
bain, piscine
b
b
b
Logement
Bureaux, hall
Commerces
b
b
b
Bureaux, écoles, salles
blanches
Industrie : entrepôts, ateliers
Grandes surfaces :
supermarchés, garages,
commerces, gymnases
b
b
b
Eclairage extérieur A l'abris, à l'entrée
des bâtiments
b Eclairage d'un
cheminement piéton sur les
ponts et les passerelles
b L'investissement initial
La lampe
sans élément
associé (ballast,
transfo,…)
Fourchette de prix
(puissances les plus
courantes)
0,5 à 10 $
(40 à 100 W)
5 à 30 $
(100 à 500 W)
2 à 50 $
(20 à 50 W)
2 à 50 $
(5 à 26 W)
2 à 30 $
(14 à 58 W)
Prix maxi 25 $ 120 $ 55 $ 100 $ 70 $ Les éléments
associés
- - Transformateur :
électronique :
10 à 50 $
ferromagnétique :
7 à 20 $
b
v
v
Ballast électronique : de 15 à 200 $
Ballast ferromagnétique : de 7 à 20 $
+ starter : de 0,5 à 15 $
b
b
Le luminaire Fourchette de prix 10 à 30 $ 15 à 60 $ L'exploitation et la maintenance
Durée de vie Fourchette 1000 à 2000 h 2000 à 4000 h 5 000 à 20 000 h 7 500 à 20 000 h Remarques Durée de vie divisée par 2 en cas de surtension > 5% 50 % plus longue avec des ballasts électroniques
externes par rapport au ballasts ferromagnétiques
Consommation moyenne
pour émettre 10 000 lm pendant 10 h
10 kWh 5 kWh 5 kWh 1,7 kWh 1,7 kWh Bilan
Points forts
Points faibles
Allumage instantané
Possibilité de commutations fréquentes
Investissement réduit
Faible efficacité, 95 % de l’énergie dissipée sous forme de
chaleur qui nécessite une bonne ventilation
Forte consommation
Coût d’exploitation élevé : maintenance fréquente
Faible coût d’exploitation : peu de maintenance
Economies d’énergie
Ne supporte pas les commutations fréquentes
Les versions monotube avec ballast magnétique et
les lampes compactes d’entrée de gamme génèrent un
papillotement visible (flicker)
Se substituent
avantageusement aux
lampes à incandescence
basiques
nécessite de nombreux
luminaires, encombrement
Peu esthétique en version
basique
encombrement du
transformateur
Notes Technologie destinée à régresser.
Dans le cadre de programme d'économie d'énergie, certains pays
(Australie, Californie, Canada, Cuba, Grande-Bretagne,…)
planifient l'interdiction progressive des lampes à incandescence.
Technologie la plus répandue pour de très nombreux
usages.
Excellent rapport qualité/prix.
LED Lampes à décharge, haute intensité
Diodes
électroluminescentes
Lampes
à vapeur
de mercure
haute pression
Lampes
à vapeur
de sodium
basse pression
Lampes
à vapeur
de sodium
haute pression
Lampes
à iodures
métalliques
Driver électronique
(intégré ou non)
Ballast ferromagnétique
sans amorceur
Ballast ferromagnétique + amorceur + éventuel condensateur
ou ballast électronique (pour lampe jusqu'à 150 W)
Réseau de LED comparable
aux lampes à incandescence
ou fluorescentes
(quelques watts par LED)
3 200 à 10 000 lm
(80 à 250 W)
3 900 à 20 000 lm
(26 à 135 W)
7 000 à 25 000 lm
(70 à 250 W)
7 000 à 40 000 lm
(70 à 400 W)
10 à 60 (en progrès constant) 30 à 65 110 à 200 40 à 140 70 à 120
Spectre lumineux modulable 100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
100
80
60
40
20
400 500 600 700 800
0
Puissance
relative (%)
Longueur d'onde (nm)
Nombreuses possibilités de
rendu et d’ambiance
g g g g g g g g g g
Blanc froid Monochromatique orange Dominante jaune Dominante blanche
Nombreux cas de figures > 3m - > 3m > 3m
En hauteur ou au sol
g g g g g (Illimité) g (quelques fois par jours)
Instantané Plusieurs minutes pour atteindre le niveau d'éclairement nominal.
Actuellement :
Feux routiers, panneaux
de signalisation
décoration,
éclairage portatif ou isolé
fonctionnant sur batterie.
En développement :
en remplacement des
lampes à incandescence ou
fluorescentes
b
v
v
v
b
v
b Industrie, entrepôts Pour le sodium blanc
seulement :
centres commerciaux,
entrepôts, hall
b Centres commerciaux, hall,
gymnases
Usines ateliers
Horticulture
Théâtre, scène
b
b
b
b
Eclairage public
Docks
b
b
Tunnels, autoroutes
Eclairage de sécurité
Balisage de piste d'aéroport
b
b
b
Routes, monuments
Tunnels, aéroports, docks,
parking, parcs
b
b
Rues piétonnes, stades
Eclairage de sécurité
Eclairage de chantier
Aéroport
b
b
b
b
10 à 20 $ pour les
lampes de substitution aux
lampes à incandescence
8 à 30 $
(80 à 250 W)
40 à 150 $
(26 à 135 W)
20 à 90 $
(70 à 250 W)
30 à 150 $
(70 à 400 W)
200 $ (1000 W) 170 $ (180 W) 290 $ (1 000 W) 500 à 1000 $ (2000 W)
Driver électronique
si externe : 15 à 200 $
Ballast électronique : de 80 à 400 $
Ballast ferromagnétique : de 20 à 200 $ (fortes puissances : de 80 à 600 $)
+ amorceur : de 15 à 100 $
b
b
10 à 30 $ 100 à 200 $
40 000 à 140 000 h 8 000 à 20 000 h 12 000 à 24 000 h 10 000 à 22 000 h 5 000 à 20 000 h
Indépendante de la
fréquence de commutation
50 % plus longue avec des ballasts électroniques externes par rapport au ballasts ferromagnétiques
2 kWh 2,5 kWh 0,7 kWh 1 kWh 1 kWh
Très longue durée de vie
Insensible aux chocs et
vibrations
Nombre de commutations
non limité
Allumage instantané
Encombrement du
transformateur
Faible coût d’exploitation : peu de maintenance
Economies d’énergie
Eclairage très puissant
Coût d’investissement élevé
Temps d’allumage long voire très long (de 2 à 10 minutes)
Fonctionnent jusqu’à -25°C en dégageant peu de chaleur
Technologie émergente. En régression : remplacé par
des lampes à vapeur de sodium
haute pression ou à iodures
métalliques
En régression Technologie la plus utilisée
dans l’éclairage public en
extérieur.
Tendance à remplacer
avantageusement les lampes à
vapeur de sodium haute
pression
Impacts des lampes choisies
sur le circuit électrique
Tableau de synthèse
Lampe
choisie
page 6
Contraintes électriques induites
Profil de courant
d'une lampe
dans
ses différentes
phases,
au fil du temps
1 2
Mise sous tension
0,5 à 100 ms
Préchauffage
1 s à 10 mn
Régime établi (In)
t
Début
de vie
Fin
de vie
t
1 Courant d'appel
à la mise sous tension
2 Courant de
préchauffage
3 Courant de régime établi Fin de vie 20 100 ms
In
I
20 100 ms
In
I
20 ms
In
I Toutes les
lampes à
décharge
(fluorescentes et
haute intensité)
nécessitent
une phase de
ionisation du gaz
avant l'allumage
qui engendre
une surconsommation
20 100 ms
In
I
20 100 ms
In
I Surconsommation
au
delà de la
durée de vie
nominale
(temps au
bout duquel
50 % des
lampes d'un
même type
sont hors
d'usage)
Non déformation sur
des impédances
passives
Distorsion créée par
le redressement
/ filtrage d'un
convertisseur
électronique
Très faible
résistance du
filament à froid
Saturation initiale
des circuits
ferromagnétiques
Charge initiale des
capacités du circuit
Lampes à incandescence
Basiques
et halogène BT
b 10 à 15 In
pendant 5 à 10 ms
b Jusqu'à 2 fois
le courant
nominal
TBT halogène
+ transformateur
ferromagnétique
20 à 40 In
pendant 5 à 10 ms
b b TBT halogène
+ transformateur
électronique
b 30 à 100 In
pendant 0.5 ms
b Lampes fluorescentes
avec ballast
ferromagnétique
non compensé
b 10 à 15 In
pendant 5 à 10 ms
Durée : de
quelques
dixièmes de
seconde à
quelques
secondes
Amplitude :
de 1,5 à 2 fois le
courant nominal
In
b
b
b Jusqu'à 2 fois
le courant
nominal
avec ballast
ferromagnétique
compensé
b 20 à 60 In
pendant 0.5 à 1 ms
b avec ballast
électronique
b 30 à 100 In
pendant 0.5 ms
b LED
Diodes électroluminescente
b voir données
constructeur
Lampes à décharge haute intensité
avec ballast
ferromagnétique
non compensé
b 10 à 15 In
pendant 5 à 10 ms
Durée :
de 1 à 10 mn
Amplitude :
de 1,1 à 1,6 fois
le courant
nominal In
b
b
b Jusqu'à 2 fois
le courant
nominal
avec ballast
ferromagnétique
compensé
b 20 à 60 In
pendant 0.5 à 1 ms
b avec ballast
électronique
b 30 à 100 In
pendant 0.5 ms
b
Impacts du type de lampes
sur les principaux composants du circuit électrique d'alimentation
Liaison électrique Disjoncteur Fonction différentielle Appareil de commande
Facteur de puissance
page 10 page 12 page 13 page 18
Puissance
consommée (W) /
puissance
apparente (VA)
< 1 en présence de
circuits réactifs
non compensés
(inductance ou capacité
dominante).
Détermine le courant
nominal du circuit en
fonction de la puissance
utile des lampes et des
pertes
b
b
b
La section des
conducteurs est
conventionnellement
dimensionnée par le
courant de régime
établi.
Elle doit cependant
tenir compte des
surintensités de
préchauffage long et de
fin de vie des lampes.
Dans les circuits
triphasés avec des
lampes générant des
courants harmoniques
de rang 3 et multiples,
dimensionner le
conducteur de neutre en
conséquence.
b
b
b
Le calibre du disjoncteur
doit être dimensionné pour
protéger les conducteurs
sans déclencher :
à la mise sous tension
lors des phases de
préchauffage et de fin de
vie des lampes.
Le choix de sa courbe
de déclenchement et le
nombre de lampes en aval
permettent d'optimiser la
continuité de service.
b
v
v
b
La sensibilité de la fonction
différentielle doit être
dimensionnée pour protéger :
les personnes contre
l'électrocution : 30 mA
les biens contre l'incendie :
300 ou 500 mA .
Le calibre (du bloc Vigi ou de
l'interrupteur différentiel) doit être
supérieur ou égal à celui du
disjoncteur amont (coordination).
Pour une excellente continuité
de service, choisir un produit :
temporisé (type s) pour la
protection amont contre
l'incendie,
"super immunisé" (si) pour la
protection des personnes.
b
v
v
b
b
v
v
Les tableaux à la fin du guide
indiquent pour chaque calibre, la
puissance totale des lampes qu'un
télérupteur ou un contacteur modulaire
peut commander.
L'application de ces règles garantit
que ces appareils de commande
supportent :
le courant d'appel à la mise sous
tension (compatible avec leur pouvoir
de fermeture)
le courant de préchauffage
(compatible avec leur tenue thermique).
Préférer l'usage du télérupteur, car à
calibre égal :
il peut souvent commander plus de
lampes qu'un contacteur,
il consomme moins d'énergie et
dissipe moins de chaleur.
b
b
v
v
b
v
v
Risque de surchauffe
des conducteurs
Risque de déclenchement intempestif Risque de surcharge
1 Pendant la durée de
vie nominale
En fin de vie
Proche de 1 à pleine charge (courants de fuite
harmoniques)
Télérupteur
Contacteur modulaire
> 0,92 (courants de fuite haute
fréquence générés par les
circuits électroniques)
0,5 (la surintensité de
préchauffage est
courte et n'est donc
pas à prendre en
compte. Moyen en
fin de vie)
(courants de fuite
harmoniques)
Télérupteur
Contacteur modulaire
> 0,92 Compensation série
Compensation
parallèle
(courants de fuite
harmoniques)
Compensation
série :
Télérupteur
Contacteur
modulaire
Compensation
parallèle :
Télérupteur
Contacteur
modulaire
> 0,92 avec ballast externe
0,5 avec ballast intégré
(courants de fuite haute
fréquence générés par les
circuits électroniques)
> 0,92 Pendant la durée
de vie nominale
0,5 (la phase longue de
préchauffage et la fin
de vie imposent que
les liaisons
électriques
supportent 2 fois le
courant nominal)
(courants de fuite
harmoniques)
> 0,92 (courants de fuite
harmoniques)
> 0,92 (courants de fuite haute
fréquence générés par les
circuits électroniques)
Aide au choix page 10 page 12 page 13 page 18
10
Les liaisons électriques
Principes de choix des câbles
et des canalisations préfabriquées
Valeurs usuelles
Puissance utile par phase d'un circuit d'éclairage :
valeurs courantes : de 0,3 à 0,8 kW
valeurs maximales :
110 V : jusqu'à 1 kW
220 à 240 V : jusqu'à 2,2 kW
Facteur de puissance :
> 0,92 (circuit compensé ou ballast électronique)
Chute de tension (ΔU) maximale admissible en
régime établi :
3 % pour les circuits de moins de 100 m
3,5 % toléré au delà de 200 m.
Section de câbles (voir tableau page 14) :
cas le plus courant (< 20 m) : 1,5 ou 2,5 mm2,
circuit de grande longueur (> 50 m) et de forte
puissance pour limiter les chutes de tension :
4 à 6 mm2 , voire 10 mm2 (> 100 m)
b
v
v
--
b
b
v
v
b
v
v
Liaisons de puissance
Les liaisons électriques de puissance ont pour mission de transporter l'énergie
depuis le tableau électrique jusqu'aux charges d'éclairage.
Elles peuvent être constituées de câbles ou de canalisations préfabriquées.
Dans le cas de grandes surfaces à éclairer, elles comprennent un circuit principal
et des dérivations vers les luminaires.
Leur choix est conditionné par différentes contraintes :
la sécurité (isolement, échauffement réduit, tenue mécanique, …)
l'efficacité (chute de tension limitée, …)
l'environnement d'installation (lieu, mode de pose, température, …)
le coût d'investissement.
b
b
b
b
v
v
v
v
Courant nominal des circuits
Un bilan de la puissance totale du circuit doit être calculé :
la puissance consommée par les lampes
les pertes éventuelles dans les ballasts ou transformateurs des lampes
En fonction du type de charge et d’une éventuelle compensation, un facteur de
puissance doit être pris en compte. Un mauvais facteur de puissance peut ainsi
doubler le courant circulant dans les circuits.
Pour dimensionner les liaisons électriques, Il faut prendre en compte que les
lampes consomment 1,5 à 2 fois leur courant nominal :
en fin de vie pour toutes les lampes
lors de la longue phase de préchauffage des lampes à décharge haute intensité.
b
v
v
b
b
v
v
Le cuivre est moins résistif
mais plus onéreux que
l’aluminium. L'utilisation de
liaisons électriques en
aluminium est réservée au
liaisons de forte intensité.
Matériau conducteur
La résistance des câbles induit
une chute de tension
proportionnelle à leur longueur
et au courant. Elle peut générer
des dysfonctionnements à
l'allumage des lampes ou une
baisse de luminosité en régime
établi.
La longueur des circuits et la
puissance distribuée imposent
une section des câbles
adaptée.
Longueur des
liaisons électriques
Facteurs de dimensionnement de la section des câbles
Facteurs de
déclassement
pour éviter
la surchauffe
des liaisons
électriques
Dans la plupart des bâtiments à usage tertiaire ou commercial, la distribution des
circuits d'éclairage est réalisée en circuit monophasé. Pour optimiser le câblage
notamment dans des applications de forte puissance sur des grandes surfaces, la
distribution est parfois réalisée en triphasé : 230 V entre phase et neutre ou entre
phases, voire 400 V entre phases pour les lampes de forte puissance (2000 W)
Distribution monophasée ou triphasée avec ou sans neutre
L1
N
U = 230V
PE
U U
U = 230 V ou 400 V
U
L3
L1
L2
PE
U
U
U
U = 230V
L3
N
L1
L2
PE
Facteur de correction
du neutre chargé
Dans le cas des circuits triphasés
alimentant des lampes à décharge avec
ballasts électroniques, des courants
harmoniques de rang 3 et multiples de 3
sont générés. Ils circulent dans les
conducteurs de phase et s’additionnent
dans le neutre, générant une éventuelle
surcharge. Le circuit doit alors être
dimensionné en fonction de ce taux
d’harmonique.
Influence mutuelle
en cas de circuits côte à côte
Température ambiante
1 à 2 % de déclassement par °C au delà
de la température nominale
Mode de pose
Enterré ou non, sur chemin de câble ou
encastré, etc.
Nature de l’isolant
Section des conducteurs
Câbles :
Dimensionnement rapide
page 14
Calcul optimisé
logiciel "My Ecodial"
11
Les canalisations préfabriquées Canalis
Elles répondent aux besoins de toutes les applications à l'intérieur des
bâtiments commerciaux, tertiaires ou industriels.
Type de liaisons électriques Câbles Canalis
Critères à prendre
en compte pour le dimensionnement
Mode de pose (générant une éventuelle surchauffe) b
Influence mutuelle en cas de circuits côte à côte b
Température ambiante b b
Nature de l'isolant électrique b
Facteur de correction du neutre chargé
(circuit triphasé avec taux de distorsion harmonique important)
b b
Matériau conducteur b
Longueur de la liaison électrique b b
Courant nominal des circuits b b choix simplifié selon le type de lampe
Canalis KDP Canalis KBA Canalis KBB
Installation Type souple rigide très rigide
Mode de pose posé en faux-plafond ou faux-plancher
fixé à la structure du bâtiment
(entraxe de fixation jusqu'à 0,7 m)
b
b
suspendu
(entraxe de fixation jusqu'à 3 m)
b suspendu
(entraxe de fixation jusqu'à 5 m)
b
Fixation des luminaires
à la canalisation
non oui oui
Offre luminaire précâblée - Canalis KBL Canalis KBL
Circuits de
puissance
Nombre 1 1 1 ou 2
Type monophasé
triphasé
b
b
monophasé
triphasé
b
b
monophasé
triphasé
monophasé + monophasé
monophasé + triphasé
triphasé + triphasé
b
b
b
b
b
monophasé :
2 conducteurs + PE,
triphasé : 4 conducteurs + PE
Circuit de télécommande - en option en option
Calibre 20 A 25 ou 40 A 25 ou 40 A
Entraxe
des points de dérivation
1,2 - 1,35 - 1,5 - 2,4 - 2,7 - 3 m sans dérivation ou
0,5 - 1 - 1,5 m
sans dérivation ou
0,5 - 1 - 1,5 m
La conception
Schéma du circuit électrique simplifié.
Choix direct du modèle en fonction du type et du
nombre de lampes
Correspondance directe du calibre du disjoncteur
avec celui de la canalisation
(exemple à 35 °C : KDP 20 A -> disjoncteur 20 A)
Performance garantie indépendamment de
l'installation (conforme à la norme CEI 60439-2
Adapté à tout environnement : IP 55 en standard,
conforme aux tests sprinkler
Préserve l'environnement : ROHS
Sans halogène : ne dégage pas de fumée toxique
en cas d'incendie
b
b
b
b
b
b
b
La mise en oeuvre
Facilité d'installation :
pas de risque d'erreur de
câblage
Peut être installé par
du personnel peu qualifié
(raccordement par
connecteurs,
détrompage, …)
Réduction de temps de
chantier, maîtrise des
délais
Préfabriqué, prétesté :
fonctionne du premier
coup à la mise en service
b
b
b
b
L'exploitation
et la maintenance
qualité des contacts
des conducteurs actifs de
type à pince
Longue durée de vie
sans maintenance
(jusqu'à 50 ans)
Continuité de service
et sécurité : possibilité
d'intervention sous tension
Diminution importante
des champs électromagnétiques
rayonnés
b
b
b
b
Les évolutions
du bâtiment
Modulaire donc
démontable et
réutilisable
Réagencement des
locaux et de leurs
luminaires facilité grâce
aux dérivations
disponibles à intervalle
régulier
Lisibilité de
l'installation pour les
interventions et les
évolutions
b
b
b
Canalis :
Dimensionnement rapide page 16
Calcul optimisé logiciel "My Ecodial"
Des avantages à toutes les phases de vie d'un bâtiment
12
Protection
Principes de choix des disjoncteurs
Disjoncteur :
Dimensionnement rapide
page 14 à 17
Calcul optimisé
Logiciel "My Ecodial"
Valeurs usuelles
Calibre du disjoncteur : valeur égale à 2 fois le
courant nominal du circuit (6,10, 13, 16 ou 20 A)
Courbe : B ou C selon les habitudes
b
b
Les déclenchements intempestifs peuvent être
générés par :
le courant d’appel lors de la fermeture du circuit,
le courant de surcharge lors de la phase de
préchauffage des lampes,
et parfois le courant harmonique circulant dans le
neutre des circuits triphasés (1).
b
b
b
Continuité de service
Précautions contre les
déclenchements intempestifs
7-15
t (s)
2-4
0.5-1.5
0.01-0.02
1.1-1.5 3-5
B C D
5-10 10-14 I / In
La courbe de déclenchement rend la protection
plus ou moins sensible :
au courant d’appel lors de la mise sous tension
au courant de surcharge lors de la phase de
préchauffage court (< 1 s) des lampes
b
b
Protection
contre les
surcharges
3 solutions
Choisir un disjoncteur avec une courbe
moins sensible : passage de courbe B à courbe C ou
de courbe C à courbe D (2)
Diminuer le nombre de lampes par circuit
Allumer les circuits successivement, en utilisant
des auxiliaires de temporisation sur les relais de
commande (voir page 22 et exemple page 24).
En aucun cas il ne faut augmenter le calibre du
disjoncteur car les liaisons électriques ne seront
plus protégées.
(1) Dans le cas particulier des circuits triphasés alimentant des
lampes à décharge avec ballasts électroniques, des courants
harmoniques de rang 3 et multiples de 3 sont générés. Le
câble de neutre doit être dimensionné pour éviter son
échauffement. Cependant, le courant circulant dans le neutre
peut devenir supérieur au courant de chaque phase et
provoquer un déclenchement intempestif.
(2) Dans le cas d'installations avec de grandes longueurs de
câbles en schéma TN ou IT, il peut être nécessaire d'ajouter
une protection différentielle pour assurer la protection des
personnes.
b
b
b
Protection des liaisons électriques
contre les courts-circuits et les surcharges
Protection des récepteurs
contre les surcharges
Protection des appareils de commande
Disjoncteurs
Les appareils de protection permettent de :
prévenir des incendies que pourrait générer un circuit électrique défaillant (courtcircuit,
surcharge, défaut d’isolement),
garantir la sécurité des personnes contre l’électrocution en cas de contacts
indirects.
Le choix des appareils de protection doit être optimisé pour parfaire la sécurité
tout en préservant la continuité de service.
Bien que les appareils de protection soient parfois utilisés comme organe de
commande des circuits d'éclairage, il est recommandé d'installer des appareils de
commande séparés qui sont plus adaptés aux commutations fréquentes
(interrupteur, contacteur, télérupteur page 18).
b
v
v
b
b
Choix du pouvoir de coupure
Il doit être supérieur ou égal au courant de court-circuit présumé en amont du
disjoncteur.
Cependant, en cas d'association avec un disjoncteur amont limitant le courant, ce
pouvoir de coupure peut être éventuellement réduit (filiation).
b
b
Choix de la courbe de déclenchement
Les électriciens utilisent toujours la même courbe pour les circuits d'éclairage :
B ou C selon les habitudes.
Cependant, pour prévenir de déclenchements intempestifs, il peut être judicieux
de choisir une courbe moins sensible (exemple : passer de B à C).
b
b
Choix du calibre
Le calibre (In) est d'abord choisi pour protéger la liaison électrique :
pour des câbles : il est choisi en fonction de la section.
pour les canalisations préfabriquées Canalis : il doit être simplement inférieur ou
égal au calibre de la canalisation.
En général, le calibre doit être supérieur au courant nominal des circuits. Mais
dans le cas des circuits d'éclairage, pour assurer une excellente continuité de
service, il est préconisé que ce calibre corresponde à environ 2 fois le courant
nominal du circuit (voir § ci-contre) en limitant le nombre de lampes par circuit.
Le calibre du disjoncteur amont doit toujours être inférieur ou égal au calibre de
l'appareil de commande placé en aval (interrupteur, interrupteur différentiel,
contacteur, télérupteur, …).
b
v
v
b
b
13
Protections différentielles
Les appareils de protection différentielle permettent de :
prévenir des incendies que pourrait générer un circuit électrique présentant un
défaut d’isolement,
garantir la sécurité des personnes contre l’électrocution (contacts directs ou
indirects).
Le choix des appareils de protection doit être optimisé pour parfaire la sécurité
tout en préservant la continuité de service.
La mise en oeuvre d’une protection différentielle sur les circuits d’éclairage varie
selon les normes, le régime de neutre et les habitudes d’installation.
b
v
v
b
b
Protection
Principes de choix des protections différentielles
Protection de l’installation
contre l’incendie généré par défaut d’isolement des câbles
Protection des personnes
contre l’électrocution
Choix de la sensibilité
Pour assurer une protection contre les incendies seulement : 300 mA.
Pour assurer une protection contre l'électrocution : 30 mA.
b
b
Choix du calibre
Le calibre doit être supérieur ou égal à l'intensité totale du circuit. Celle-ci peut
atteindre jusqu'à 2 fois le courant nominal des lampes :
pour les lampes à décharge du fait leur préchauffage long (plusieurs minutes)
surconsommation des lampes dépassant leur durée de vie nominale.
Le calibre de la fonction différentielle (bloc Vigi ou interrupteur différentiel) doit
toujours être supérieur ou égal au calibre du disjoncteur amont.
b
v
v
b
Sélectivité des protections
En cas de circuit à 2 niveaux de protection
différentielle, il est recommandé d'utiliser :
une protection différentielle amont temporisée avec
une sensibilité supérieure ou égale à 3 fois celle de la
protection en aval (exemple 100 ou 300 mA de type s),
une ou plusieurs protections différentielles
instantanées de 30 mA en aval.
b
v
v
Choix de la temporisation
Continuité de service
Précautions contre les
déclenchements intempestifs
Protection "super immunisée" de type si
Les lampes compactes fluorescentes et les lampes
à décharge haute intensité avec ballast électronique
génèrent des courants haute fréquence (plusieurs kHz)
qui circulent entre les conducteurs et la terre dans les
filtres d'entrée des ballasts et par les capacités
parasites de l’installation.
Ces courants (jusqu'à quelques mA par ballast)
peuvent faire déclencher les protections différentielles
standard.
Pour éviter ces désagréments et conserver une
excellente continuité de service, il est recommandé
d’utiliser une protection différentielle de type si.
b
b
b
La protection "super immunisée"
Technologie de type si
Courbe rouge : la norme internationale
CEI 479 détermine l'intensité limite de
déclenchement d'une protection différentielle en
fonction de la fréquence. Cette limite correspond au
courant que le corps humain est capable de
supporter sans aucun danger.
Courbe noire : les protections différentielles
standard sont plus sensibles aux courants haute
fréquence qu'à 50/60 Hz.
Courbe verte : les protections "super
immunisées" de type "si" sont moins sensibles aux
perturbations haute fréquence tout en garantissant la
sécurité des personnes.
b
b
b
10 mA
1 mA
10 Hz 100 Hz 1000 Hz 10000 Hz
100 mA
1000 mA
Courbe de déclenchement d'une fonction différentielle 30 mA
Norme
CEI 479
produit standard
protection
super
immunisée
(si)
14
Dimensionnement rapide
des liaisons électriques
et de la protection
Section de câble, calibre du disjoncteur
Câble cuivre monophasé 230 V CA
usage peu courant
recommandé
acceptable
non recommandé (fort courants d'appel)
risque de surchauffe / surcharge du câble
exemple décrit en bas de page
(1) Si la tension ou le facteur de puissance sont différents, les
valeurs de la puissance d'éclairage et de la longueur de câble
sont à recalculer (la valeur du courant nominal ne
changeant pas) :
pour une tension de 110-115 V : diviser les valeurs par 2
pour un autre facteur de puissance,
se référer au tableau ci-dessous :
Cos coefficient multiplicateur à appliquer pour
la puissance la longueur
0,85 0,895 1,118
0,5 0,526 1,9
(2) Valeurs maximales à ne pas dépasser pour garantir la
protection du câble.
b
b
Ces tableaux permettent de déterminer à partir des principales caractéristiques de
l'installation (puissance de l'éclairage, distance du tableau électrique) :
la section des conducteurs de la ligne d'alimentation pour une chute de tension
inférieure à 3% au niveau des lampes, quelque soit le mode de pose et l'isolant des
conducteurs,
le calibre du disjoncteur pour une protection et une continuité de service avec une
marge de sécurité, quelque soit le type de lampes.
b
b
Exemple d'un bureau paysagé
Caractéristiques de l'installation :
30 luminaires de 2 x 18 W fluorescents sous 230 V en monophasé,
Facteur de puissance (Cos ) : 0,95
Distance moyenne du tableau : 60 m
Calculs :
Puissance des lampes : 30 x 2 x 18 = 1080 W
Pertes des ballasts, estimées à 10% de la puissance des lampes : soit 108 W
Puissance d'éclairage (P) :
1080 + 108 = 1188 W = 1,2 kW
on retient la valeur immédiatement supérieure dans le tableau, soit 1,3 kW.
Courant nominal correspondant (I = P / U Cos ) :
= 1188 W / (230 V x 0,95) = 5,4 A
on retient la valeur immédiatement supérieure dans le tableau, soit 6 A
Distance moyenne des luminaires : 60 m
on retient la valeur immédiatement supérieure dans le tableau, soit 82 m
Valeurs retenues pour le câble et la protection :
La section de câble recommandée pour ne pas dépasser 3% de chute de tension
en bout de ligne est donc : 2,5 mm²
Le calibre minimum du disjoncteur recommandée : 2 fois 6 A = 12 A,
correspondant à la valeur normalisée immédiatement supérieure de 13 A ou 16 A
Ce calibre est effectivement inférieur ou égal au calibre maximum autorisé
(16 ou 20 A) pour garantir la protection du câble.
b
b
b
b
b
b
b
b
b
b
Caractéristiques de l'installation
à 40 °C, 230 VCA, Cos = 0,95 (1)
Puissance
d'éclairage (kW)
incluant les pertes des
éventuels ballasts
Courant
nominal
(A)
Longueur maximale du câble (m)
pour une chute de tension de 3 %
(la valeurs indiquée est la distance moyenne entre le tableau
électrique et les lampes)
0,2 1 294 489 783
0,4 2 147 245 391 587
0,7 3 98 163 261 391 652
1,3 6 49 82 130 196 326 522
2,2 10 29 49 78 117 196 313 489
3,5 16 18 31 49 73 122 196 306
4,4 20 24 39 59 98 157 245
5,5 25 31 47 78 125 196
7,0 32 24 37 61 98 153
8,7 40 29 49 78 122
10,9 50 39 63 98
13,8 63 50 78
Câble
Section de chaque conducteur
(mm2)
1,5 2,5 4 6 10 16 25
Disjoncteur
Calibre
(A)
recommandé 2 fois le courant nominal du circuit d'éclairage
2 x 6 A =
13 ou 16 A
maximum (2)
câble avec isolant
de type PVC
13 16 25 32 40 50 63
autre isolant plus
performant en
température
16 20 32 40 50 63 80
15
Câble cuivre triphasé
230 V CA entre phases et neutre
ou 400 V CA entre phases
usage peu courant
recommandé
acceptable
non recommandé (fort courants d'appel)
risque de surchauffe / surcharge du câble
exemple décrit en bas de page
(avec correction des valeurs du tableau tenant
compte d'un facteur de puissance de 0,85)
(1) Si la tension ou le facteur de puissance sont différents, les
valeurs de la puissance d'éclairage et de la longueur du câble
sont à recalculer (la valeur du courant nominal ne
changeant pas) :
pour une tension différente, multiplier la puissance
d'éclairage et la longueur du câble par :
0,577 pour une tension de 230 V entre phases
0,5 pour une tension de 110-115V entre phases et neutre
pour un autre facteur de puissance,
se référer au tableau ci-dessous :
Cos coefficient multiplicateur à appliquer pour
la puissance la longueur du câble
0,85 0,895 1,118
0,5 0,526 1,9
(2) Valeurs maximales à ne pas dépasser pour garantir la
protection du câble.
b
v
v
b
Exemple d'un entrepôt
Caractéristiques de l'installation :
39 lampes à vapeur de sodium de 70 W sous 230 V en triphasé entre phase et
neutre, avec compensation
Facteur de puissance (Cos ) : 0,85
Distance moyenne du tableau : 120 m
Calculs :
Puissance des lampes par phase :
(39 x 70) / 3 = 910 W
Pertes des ballasts par phase, estimées à 10% de la puissance des lampes :
soit 91 W
Puissance d'éclairage par phase (P) :
910 + 91 = 1001 W = 1 kW
Courant correspondant (I = P / U Cos ) :
= 1001 W / (230 V x 0,85) = 5,1 A
on retient la valeur immédiatement supérieure dans le tableau, soit 6 A
Correction des valeurs du tableau pour la longueur maximale du câble pour tenir
compte du facteur de puissance :
98 x 1,118 = 110 m
163 x 1,118 = 182 m
on retient la valeur corrigée immédiatement supérieure à 120 m dans le tableau,
soit 182 m
Valeurs retenues pour le câble et la protection :
La section de câble par phase recommandée pour ne pas dépasser 3% de chute
de tension en bout de ligne est donc : 2,5 mm²
Le calibre minimum du disjoncteur recommandé : 2 fois 6 A soit 13 A ou 16 A en
valeur normalisée.
Ce calibre est effectivement inférieur ou égal au calibre maximum autorisé
(16 ou 20 A) pour garantir la protection du câble.
b
b
b
b
b
b
b
b
v
v
b
b
Caractéristiques de l'installation
circuit triphasé équilibré, à 40 °C, Cos = 0,95
230 VCA entre phase et neutre ou 400 V CA entre phases (1)
Puissance
d'éclairage par phase
(kW)
incluant les pertes des
éventuels ballasts
Courant
nominal
par
phase
(A)
Longueur maximale du câble (m)
pour une chute de tension de 3 %
(la valeurs indiquée est la distance moyenne entre le
tableau électrique et les lampes)
0,2 1 587 978 1565
0,4 2 294 489 783 1174
0,7 3 196 326 522 783 1304
1,3 x 0,895 = 1,2 6 98 110 163 182 261 391 652 1044
2,2 10 59 98 157 235 391 626 978
3,5 16 37 61 98 147 245 391 611
4,4 20 49 78 117 196 313 489
5,5 25 63 94 157 250 391
7,0 32 49 73 122 196 306
8,7 40 59 98 157 245
10,9 50 78 125 196
13,8 63 99 155
Câble
Section du conducteur de neutre égale à la section des câbles de phase
Section de chaque conducteur
(mm2)
1,5 2,5 4 6 10 16 25
Disjoncteur
Calibre
(A)
recommandé 2 fois le courant nominal du circuit d'éclairage
2 x 6 A =
13 ou 16 A
maximum (2)
câble avec isolant
de type PVC
13 16 25 32 40 50 63
autre isolant plus
performant en
température
16 20 32 40 50 63 80
16
Dimensionnement rapide
des liaisons électriques
et de la protection
Type de Canalis, calibre du disjoncteur
Caractéristiques d'une ligne lumineuse
30 luminaires de 2 x 58 W fluorescents 230 V
uniformément répartis sur une longueur de 75 m
et suspendus sous une canalisation rigide de
type KBA
Alimentation monophasée ou triphasée : à étudier
Facteur de puissance : 0,95
Température de fonctionnement : < 35°C
Calculs :
Puissances des lampes : 30 x 2 x 58 = 3480 W
Pertes ballasts, estimées à 10% de la puissance des
lampes : soit 348 W
Puissance d'éclairage :
3480 + 348 = 3828 W = 3,83 kW,
soit 1,28 kW par phase en cas d'alimentation triphasée
Courant nominal correspondant (I = P / U Cos ) :
en monophasé : 3828 W/(230V x 0.95) = 17,5 A
en triphasé (230V entre phase et neutre ) :
17,5 / 3 = 5,85 A par phase
b
b
b
b
b
b
b
b
v
v
Etape 1 : choix du calibre de la canalisation selon le nombre et le type de lampes
Caractéristiques des lampes Caractéristiques du circuit
35°C, chute de tension à vérifier en fonction de la longueur de la canalisation dans le tableau suivant
type de lampe
les plus couramment
utilisés avec des
canalisations
préfabriquées
correction
de facteur
de
puissance
puissance unitaire
du luminaire (W)
sans les pertes des
ballasts de commande
circuit monophasé 230V circuit triphasé
400V entre phases, ou 230V entre phase et neutre
souple (KDP) rigide (KBA ou KBB) souple (KDP) rigide (KBA ou KBB)
20 A 25 A 40 A 20 A 25 A 40 A
Nombre maximum de luminaires et puissance totale maximale
Tubes fluorescents oui 36 W 66 2400 W
à 3000 W
66 3750 W 66 6000 W 99 3 x 1200 W
à 3 x 3000 W
99 3 x 1200 W
à 3 x 3750 W
99 3 x 1200 W
58 W 50 62 62 75 75 75 à 3 x 3750 W
2 x 36 W 42 52 67 99 99 99
2 x 58 W 26 32 52 78 96 96
non 36 W 44 1600W 55 2000 W 55 3250 W 105 3 x 1600 W 105 3 x 2000 W 105 3 x 3250 W
58 W 28 35 45 84 84 84
2 x 36 W 22 27 44 66 81 81
2 x 58 W 14 17 28 42 51 84
Lampes à vapeur
de mercure
haute pression
oui 250 W 14 3500 W 17 4250 W 22 5500 W Usage
peu courant
51 3 x 3750 W 66 3 x 3750 W
400 W 8 10 13 30 39
non 250 W 9 2400 W 11 2800 W 14 3600 W 33 3 x 2000 W 42 3 x 3250 W
400 W 6 7 9 21 27
Lampe à vapeur
de sodium
haute pression ou
iodure métallique
oui 150 W 22 3300 W
à 3600 W
27 4100 W
à 4400 W
35 5250 W
à
5600 W
81 3 x 4050 W
à 3 x 4400 W
105 3 x 5250 W
250 W 14 17 22 51 66 à 3 x 5600 W
400 W 9 11 14 33 42
non 150 W 11 1650W 13 2000 W 17 2550 W 39 3 x2000 W 51 3 x 2550 W
250 W 6 8 10 24 30
400 W 4 5 6 15 18
Ces tableaux permettent de déterminer à partir des principales caractéristiques de
l'installation (type de canalisation souple ou rigide, type de lampe, puissance de
l'éclairage, distance du tableau électrique) :
le calibre de la canalisation (20, 25 ou 40 A) pour une chute de tension inférieure à
3% au niveau des lampes,
le calibre du disjoncteur pour une protection et une continuité de service avec une
marge de sécurité, quelque soit le type de lampes.
b
b
Etape 1 : choix du calibre de la canalisation
selon le nombre et le type de lampes (tableau ci-dessus)
Recherche dans le tableau du cas de figure :
Ligne : tube fluorescent avec correction du facteur de puissance, type 2 x 58 W
Colonne :
si circuit monophasé : KBA 25 A semble suffire car 30 luminaires < 32
si circuit triphasé : KBA 25 A semble suffire car 30 luminaires < 96
Etape 2 : confirmation du calibre de la canalisation
en fonction la longueur du circuit (tableaux page suivante)
Recherche dans le tableau du cas de figure :
en monophasé :
16 A < 17,5 A < 20 A,
les longueurs maxi correspondantes pour KBA 25 A (70 et 56 m) sont inférieures
aux 75 m de l'installation.
Cela impose donc de passer en KBA 40 A pour garantir une chute de tension <
3 %.Ce surdimensionnement de la canalisation incite à considérer une solution en
triphasé.
en triphasé :
5,85 A est proche de 6 A,
la longueur maxi correspondante pour KBA 25 A (375 m) est largement
supérieure à 75 m
donc une solution en KBA 25 A triphasé garantie une chute de tension bien
inférieure à 3% en bout de canalisation.
Choix du calibre du disjoncteur :
Valeur minimale : 2 fois 6 A = 12 A, soit 13 ou 16 A en valeur normalisée la plus
proche.
Nota : un calibre supérieur (jusqu'à 25 A) est possible et garantit encore la protection
de la canalisation. Mais il convient de vérifier que ce calibre soit aussi compatible
avec la protection du câble alimentant la canalisation.
b
b
v
v
b
--
-
b
--
-
Exemple d'une usine
exemple décrit page 16
17
Etape 2 : confirmation du calibre de la canalisation en fonction la longueur du circuit
et choix du calibre du disjoncteur
Canalisation Canalis triphasée
230 V CA entre phases et neutre ou 400 V CA entre phases
Caractéristiques de l'installation
à 35°C, Cos = 0,95
230 VCA entre phase et neutre ou 400 V CA entre phases (2)
Puissance
éclairage par phase
(W)
incluant les pertes
des éventuels ballast
Courant
nominal
par phase
(A)
Longueur maximum
de la canalisation (m)
pour une chute de tension < 3% en bout de canalisation
Lampes réparties uniformément le long de la canalisation
(cas le plus fréquent)
0,2 1
0,4 2
0,7 3 661 751
1,3 6 330 375 769
2,2 10 198 225 461
3,5 16 124 141 288
4,4 20 49 113 231
5,5 25 90 184
7,0 32 144
8,7 40 115
10,9 50 Canalisation surchargée
13,8 63
Canalisation préfabriquée
Type de canalisation souple (KDB) rigide (KBA ou KBB)
Calibre (A) 20 25 40
Disjoncteur
Calibre
(A)
recommandé 2 fois le courant nominal du circuit d'éclairage
2 x 6 A =
13 ou 16 A
maxi 20 25 40
Canalisation Canalis
monophasée 230 V CA
Caractéristiques de l'installation
à 35°C, Cos = 0,95 (1)
Puissance
éclairage (W)
incluant les pertes
des éventuels
ballast
Courant
nominal
(A)
Longueur maximum
de la canalisation (m)
pour une chute de tension < 3%
en bout de canalisation
Lampes réparties uniformément
le long de la canalisation (cas le
plus fréquent)
0,2 1
0,4 2
0,7 3 330 375
1,3 6 165 188 384
2,2 10 99 113 231
3,5 16 62 70 144
4,4 20 49 56 115
5,5 25 45 92
7,0 32 72
8,7 40 58
10,9 50 Canalisation surchargée
13,8 63
Canalisation préfabriquée
Type de canalisation souple
(KDB)
rigide
(KBA ou KBB)
Calibre (A) 20 25 40
Disjoncteur
Calibre
(A)
recommandé 2 fois le courant nominal du
circuit d'éclairage
maxi 20 25 40
(1) Si la tension ou le facteur de puissance sont différents, certaines valeurs du tableau sont à
recalculer (la valeur du courant nominal ne changeant pas) :
pour une tension de 110-115 V : diviser les valeurs par 2
pour un autre facteur de puissance,
se référer au tableau ci-dessous :
Cos coefficient multiplicateur à appliquer pour
la puissance la longueur de la
canalisation
0,85 0,895 1,118
0,5 0,526 1,9
(2) Si la tension ou le facteur de puissance sont différents, les valeurs de la puissance
d'éclairage et de la longueur de canalisation sont à recalculer (la valeur du courant nominal ne
changeant pas) :
pour une tension différente, multiplier la puissance d'éclairage et la longueur de la
canalisation par :
0,577 pour une tension de 230 V entre phases
0,5 pour une tension de 110-115V entre phases et neutre
pour un autre facteur de puissance, se référer au tableau ci-dessous :
Cos coefficient multiplicateur à appliquer pour
la puissance la longueur de la
canalisation
0,85 0,895 1,118
0,5 0,526 1,9
b
b
b
v
v
b
usage peu courant
recommandé
acceptable
non recommandé (fort courants d'appel)
risque de surchauffe / surcharge du câble
exemple décrit page 16
18
Appareils de commande
Principes de choix des télérupteurs
et contacteurs modulaires
Circuit
sans relais
(interrupteur )
Télérupteur Contacteur modulaire
Choix du relais de commande
Type d’architecture Agit directement sur le
circuit de puissance
Les circuits de commande et de puissance sont séparés.
Ils permettent d'autre part de relayer les appareils de gestion ( page 23) qui ont
souvent une capacité de commutation limitée.
Installation En ambiance (mural) En coffret
Commande
Nombre
de points
De 1 à 3 Multiple Simple (en standard)
ou multiple (avec auxiliaire)
Type Directe Impulsionnelle
par bouton-poussoirs
Maintenue par interrupteur (en standard) ou
impulsionnelle par boutons-poussoirs (avec auxiliaire)
Consommation Nulle Nulle
sauf lors de la commande
Quand il est en service (1 à 2 W)
Calibre (valeurs les plus
courantes en gras)
6, 10 ou 16 A 16 ou 32 A 16, 25, 40, 63 A
Possibilités d’installation Pour 2 points de
commande,
utiliser 2 va-et-vient
pour 3 points de
commande, utiliser un
permutateur
et 2 va-et-vient :
b
b
Nombreuses fonctionnalités par auxiliarisation :
temporisation
commande pour boutons-poussoirs lumineux
commande pas-à-pas
signalisation
commande maintenue
commande centralisée multi-niveaux
b
b
b
b
b
b
Puissance commandée Moins de 1 kW Plusieurs kW
Type de circuit commandé Monophasé Monophasé (1 ou 2 P)
ou triphasé (3 ou 4 P
monobloc ou en
association avec
extension ETL)
Monophasé (1 ou 2 P) ou triphasé (3 ou 4 P)
Nombre de lampes
commandées
A calculer page 20 et 21
Appareils de commande
Leur fonction est de piloter l'allumage et l'extinction des luminaires en commutant
le ou les conducteurs de phase.
Ils se placent en aval des appareils protection, au départ de chaque circuit
d'éclairage.
Leur technologie permet d'effectuer de très nombreuses manoeuvres (de l'ordre
de 100 000) sans altération de leur performance, dans des conditions normales de
fonctionnement.
L'installation d'un relais de commande (télérupteur, contacteur) permet de :
piloter à distance un circuit d'éclairage de puissance importante,
réaliser facilement des fonctions évoluées (commande centralisée, minuterie,
programmation,…)
b
b
b
b
v
v
TL CT
Contacteur CT+ et télérupteur TL+
hautes performances
Destinés aux applications exigeantes
Silencieux et compact
Très longue durée de vie
Absence de perturbations électromagnétiques
Spécialement adapté pour la commande de
lampes à ballast ferro-magnétique consommant
jusqu'à 20 A (CT+) ou 16 A (TL+)en régime établi.
b
b
b
b
ETL CT
CT+
19
Câblage traditionnel avec interrupteurs va-etvient
et permutateur(s).
b
Réduction des coûts d'investissement :
câblage réduit
petite section des circuits de commande
pose plus rapide (câblage simplifié)
Circuits évolutifs :
ajout facile d'un point de commande
possibilité d'ajouter des auxiliaires (retard,
minuterie, commande centralisée multi-niveau, …
page 22) et fonctions de gestion
Economie d'énergie :
pas de consommation dans
le circuit de commande (télérupteur)
gestion automatisée de l'allumage / extinction
(détecteur de mouvement, interrupteur horaire
programmable, interrupteur crépusculaire, …
page 23)
b
v
v
v
b
v
v
b
v
v
Simplification du câblage par l'utilisation de relais de commande
Sans relais de commande
Avec relais de commande (contacteur ou télérupteur)
Intercalaire
de ventilation
réf. 27062
Choix du calibre
Le choix du calibre du relais doit se faire en fonction des
tableaux présentés dans les pages suivantes.
Le calibre inscrit sur la face avant des produits ne correspond jamais au courant
nominal du circuit d'éclairage.
Les normes qui déterminent les calibres des relais ne prennent pas en compte la
totalité des contraintes électriques des lampes du fait de leur diversité et de la
complexité des phénomènes électriques qu'elles engendrent (courant d'appel,
courant de préchauffage, courant de fin de vie,…).
Schneider Electric réalise régulièrement de nombreux essais pour déterminer
pour chaque type et configuration de lampes, le nombre maximum de lampes qu'un
relais d'un calibre donné peut commander pour une puissance donnée.
b
b
b
Les contacteurs modulaires de par leur principe de fonctionnement dissipent
en permanence de la chaleur (plusieurs watts) à cause de :
la consommation de la bobine,
la résistance des contacts de puissance.
Il est donc recommandé, dans le cas de l'installation de plusieurs contacteurs
modulaires côte à côte dans un même coffret, de mettre un intercalaire de ventilation
latérale à intervalle régulier (tous les 1 ou 2 contacteurs). La dissipation de la chaleur
est ainsi facilitée. Si la température à l'intérieur du coffret dépasse 40 °C, appliquer un
facteur de déclassement sur le calibre de 1 % par °C au delà de 40 °C.
Les télérupteurs remplacent avantageusement les contacteurs modulaires parce qu'à
calibre égal :
ils peuvent commander plus de lampes qu'un contacteur,
ils consomment moins d'énergie et dissipent moins de chaleur (pas de courant
permanent dans la bobine). Ils ne nécessitent pas d'intercalaire,
ils permettent une installation plus compacte.
b
v
v
b
v
v
v
Dissipation thermique
N
L
NL
20
Choix des appareils de commande
Choix du calibre en fonction du type de lampe
Type
de lampe
Puissance unitaire
et capacité du condensateur
de compensation
Nombre maximum de luminaires pour un circuit monophasé
et puissance utile maximale par circuit
Télérupteur TL Contacteur CT
16 A 32 A 16 A 25 A 40 A 63 A
Lampes à incandescence basiques
Lampes halogène BT
Lampes à vapeur de mercure mixte de substitution (sans ballast)
40 W 40 1500 W
à
1600 W
106 4000 W
à
4200 W
38 1550 W
à
2000 W
57 2300 W
à
2850 W
115 4600 W
à
5250 W
172 6900 W
à
7500 W
60 W 25 66 30 45 85 125
75 W 20 53 25 38 70 100
100 W 16 42 19 28 50 73
150 W 10 28 12 18 35 50
200 W 8 21 10 14 26 37
300 W 5 1500 W 13 4000 W 7 2100 W 10 3000 W 18 5500 W
à
6000 W
25 7500 W
à
8000 W
500 W 3 8 4 6 10 15
1000 W 1 4 2 3 6 8
1500 W 1 2 1 2 4 5
Lampes halogène TBT 12 ou 24 V
Avec transformateur
ferromagnétique
20 W 70 1350 W
à
1450 W
180 3600 W
à
3750 W
15 300 W
à
600 W
23 450 W
à
900 W
42 850 W
à
1950 W
63 1250 W
à
2850 W
50 W 28 74 10 15 27 42
75 W 19 50 8 12 23 35
100 W 14 37 6 8 18 27
Avec transformateur
électronique
20 W 60 1200 W
à
1400 W
160 3200 W
à
3350 W
62 1250 W
à
1600 W
90 1850 W
à
2250 W
182 3650 W
à
4200 W
275 5500 W
à
6000 W
50 W 25 65 25 39 76 114
75 W 18 44 20 28 53 78
100 W 14 33 16 22 42 60
Tubes fluorescents avec starter et ballast ferromagnétique
1 tube
sans compensation (1)
15 W 83 1250 W
à
1300 W
213 3200 W
à
3350 W
22 330 W
à
850 W
30 450 W
à
1200 W
70 1050 W
à
2400 W
100 1500 W
à
18 W 70 186 22 30 70 100 3850 W
20 W 62 160 22 30 70 100
36 W 35 93 20 28 60 90
40 W 31 81 20 28 60 90
58 W 21 55 13 17 35 56
65 W 20 50 13 17 35 56
80 W 16 41 10 15 30 48
115 W 11 29 7 10 20 32
1 tube
avec compensation
parallèle (2)
15 W 5 μF 60 900 W 160 2400 W 15 200 W
à
800 W
20 300 W
à
1200 W
40 600 W
à
2400 W
60 900 W
à
3500 W
18 W 5 μF 50 133 15 20 40 60
20 W 5 μF 45 120 15 20 40 60
36 W 5 μF 25 66 15 20 40 60
40 W 5 μF 22 60 15 20 40 60
58 W 7 μF 16 42 10 15 30 43
65 W 7 μF 13 37 10 15 30 43
80 W 7 μF 11 30 10 15 30 43
115 W 16 μF 7 20 5 7 14 20
2 ou 4 tubes
avec compensation
série
2 x 18 W 56 2000 W 148 5300 W 30 1100 W
à
1500 W
46 1650 W
à
2400 W
80 2900 W
à
3800 W
123 4450 W
à
4 x 18 W 28 74 16 24 44 68 5900 W
2 x 36 W 28 74 16 24 44 68
2 x 58 W 17 45 10 16 27 42
2 x 65 W 15 40 10 16 27 42
2 x 80 W 12 33 9 13 22 34
2 x 115 W 8 23 6 10 16 25
Tubes fluorescents avec ballast électronique
1 ou 2 tubes 18 W 80 1450 W
à
1550 W
212 3800 W
à
4000 W
74 1300 W
à
1400 W
111 2000 W
à
2200 W
222 4000 W
à
4400 W
333 6000 W
à
6600 W
36 W 40 106 38 58 117 176
58 W 26 69 25 37 74 111
2 x 18 W 40 106 36 55 111 166
2 x 36 W 20 53 20 30 60 90
2 x 58 W 13 34 12 19 38 57
Calibre du relais
Le tableau ci-dessous indique le nombre maximum de luminaires pour chaque
relais, selon le type, la puissance et la configuration d'une lampe donnée. A titre
indicatif, il est également mentionné la puissance totale admissible.
Ces valeurs sont données pour un circuit 230 V à 2 conducteurs actifs
(monophasé phase / neutre ou biphasé phase / phase). Pour les circuits 110 V,
diviser les valeurs du tableau par 2.
Pour obtenir les valeurs équivalentes pour l'ensemble d'un circuit triphasé 230 V,
multiplier le nombre de lampes et la puissance utile maximale :
par 3 (1,73) pour les circuits 230 V entre phases sans neutre
par 3 pour les circuits 230 V entre phases et neutre ou 400 V entre phases.
Nota : les puissances des lampes les plus couramment utilisées sont indiquées en gras.
Pour les puissances non mentionnées, faire une règle de 3 avec les valeurs les plus proches.
b
b
b
v
v
Remarque générale
Les contacteurs modulaires et les
télérupteurs n'utilisent pas les mêmes
technologies. Leur calibre est déterminé
selon des normes différentes et ne
correspond pas au courant nominal du circuit
(sauf pour TL+ et CT+).
Ainsi, pour un calibre donné, un télérupteur
est plus performant qu'un contacteur
modulaire pour la commande de luminaires
à fort courant d'appel, ou avec un faible
facteur de puissance (circuit inductif non
compensé).
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
21
Type
de lampe
Puissance unitaire
et capacité du condensateur
de compensation
Nombre maximum de luminaires pour un circuit monophasé
et puissance utile maximale par circuit
Télérupteur TL Contacteur CT
16 A 32 A 16 A 25 A 40 A 63 A
Lampes compactes fluorescentes
A ballast électronique
externe
5 W 240 1200 W
à
1450 W
630 3150 W
à
3800 W
210 1050 W
à
1300 W
330 1650 W
à
2000 W
670 3350 W
à
4000 W
non testé
7 W 171 457 150 222 478
9 W 138 366 122 194 383
11 W 118 318 104 163 327
18 W 77 202 66 105 216
26 W 55 146 50 76 153
A ballast électronique
intégré
(substitution des lampes à
incandescence)
5 W 170 850 W
à
1050 W
390 1950 W
à
2400 W
160 800 W
à
900 W
230 1150 W
à
1300 W
470 2350 W
à
2600 W
710 3550 W
à
3950 W
7 W 121 285 114 164 335 514
9 W 100 233 94 133 266 411
11 W 86 200 78 109 222 340
18 W 55 127 48 69 138 213
26 W 40 92 34 50 100 151
Lampes à vapeur de mercure haute pression à ballast ferromagnétique sans amorceur
Lampes de substitution à vapeur de sodium haute pression à ballast ferromagnétique à amorceur intégré (3)
Sans compensation (1) 50 W non testé,
usage peu fréquent
15 750 W
à
1000 W
20 1000 W
à
1600 W
34 1700 W
à
2800 W
53 2650 W
à
4200 W
80 W 10 15 27 40
125 / 110 W (3) 8 10 20 28
250 / 220 W (3) 4 6 10 15
400 / 350 W (3) 2 4 6 10
700 W 1 2 4 6
Avec compensation
parallèle (2)
50 W 7 μF 10 500 W
à
1400 W
15 750 W
à
1600 W
28 1400 W
à
3500 W
43 2150 W
à
5000 W
80 W 8 μF 9 13 25 38
125 / 110 W (3) 10 μF 9 10 20 30
250 / 220 W (3) 18 μF 4 6 11 17
400 / 350 W (3) 25 μF 3 4 8 12
700 W 40 μF 2 2 5 7
1000 W 60 μF 0 1 3 5
Lampes à vapeur de sodium basse pression à ballast ferromagnétique avec amorceur externe
Sans compensation (1) 35 W non testé,
usage peu fréquent
5 270 W
à
360 W
9 320 W
à
720 W
14 500 W
à
1100 W
24 850 W
à
1800 W
55 W 5 9 14 24
90 W 3 6 9 19
135 W 2 4 6 10
180 W 2 4 6 10
Avec compensation
parallèle (2)
35 W 20 μF 38 1350 W 102 3600 W 3 100 W
à
180 W
5 175 W
à
360 W
10 350 W
à
720 W
15 550 W
à
1100 W
55 W 20 μF 24 63 3 5 10 15
90 W 26 μF 15 40 2 4 8 11
135 W 40 μF 10 26 1 2 5 7
180 W 45 μF 7 18 1 2 4 6
Lampes à vapeur de sodium haute pression
Lampes à iodures métalliques
à ballast ferromagnétique
avec amorceur externe,
sans compensation (1)
35 W non testé,
usage peu fréquent
16 600 W 24 850 W
à
1200 W
42 1450 W
à
2000 W
64 2250 W
à
3200 W
70 W 8 12 20 32
150 W 4 7 13 18
250 W 2 4 8 11
400 W 1 3 5 8
1000 W 0 1 2 3
à ballast ferromagnétique
avec amorceur externe, et
compensation
parallèle (2)
35 W 6 μF 34 1200 W
à
1350 W
88 3100 W
à
3400 W
12 450 W
à
1000 W
18 650 W
à
2000 W
31 1100 W
à
4000 W
50 1750 W
à
6000 W
70 W 12 μF 17 45 6 9 16 25
150 W 20 μF 8 22 4 6 10 15
250 W 32 μF 5 13 3 4 7 10
400 W 45 μF 3 8 2 3 5 7
1000 W 60 μF 1 3 1 2 3 5
2000 W 85 μF 0 1 0 1 2 3
Avec ballast électronique 35 W 38 1350 W
à
2200 W
87 3100 W
à
5000 W
24 850 W
à
1350 W
38 1350 W
à
2200 W
68 2400 W
à
4000 W
102 3600 W
à
6000 W
70 W 29 77 18 29 51 76
150 W 14 33 9 14 26 40
(1) Les circuits avec ballasts ferromagnétiques non compensés consomment 2 fois plus de courant pour une puissance utile de lampe donnée. Cela explique le
nombre réduit de lampes dans cette configuration.
(2) La capacité totale des condensateurs de compensation en parallèle dans un circuit limite le nombre de lampes que peut commander un contacteur. La capacité
totale en aval d'un contacteur modulaire de calibre 16, 25, 40 et 63 A ne doit pas excéder respectivement 75, 100, 200 et 300 μF. Prendre en compte ces limites
pour calculer le nombre maximum de lampes admissibles si les valeurs de capacité sont différentes de celles du tableau.
(3) Les lampes à vapeur de mercure haute pression sans amorceur, de puissance 125, 250 et 400 W sont peu à peu remplacées par des lampes à vapeur sodium
haute pression avec amorceur intégré et de puissance respective 110, 220 et 350 W.
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
CT+, TL+ !
Dans le cas où les contacteurs ou télérupteurs conventionnels ne peuvent commander qu'un nombre très limité de lampes, les CT+ et TL+ sont
une alternative à considérer. Ils sont en effet spécialement adaptés aux lampes à fort courant d'appel et consommant jusqu'à 16 A (TL+) ou
20 A (CT+) en régime établi (par exemple : lampes avec ballast ou transformateur ferro-magnétique). Le tableau ci-dessous indique la
puissance commandable Pc en fonction du facteur de puissance. Pour les lampes à décharge haute intensité diviser la puissance par 2 (long
courant de préchauffage).
Exemple : Combien de tubes fluorescents de 58 W compensés (facteur de puissance de 0,85) avec ballast ferro-magnétiques (10 % de perte) peuton
commander avec un CT+ 20 A ? Nombre de lampes N = puissance commandable Pc / (puissance utile de chaque lampe + perte de son ballast),
soit ici N = 3900 / (58 + 10 %) = 61. En comparaison un CT 16 A est limité à 10 tubes de 58 W, un CT 25 A à 15 lampes, et un CT 63 A à 43 lampes.
CT+, TL+ !
Cos Pc (W)
0,95 3500 4300
0,85 3500 3900
0,5 1800 2300
22
Choix des auxiliaires
ou des appareils de commande pré-auxiliarisés
Fonction Télérupteur pré-auxiliarisé
ou télérupteur + auxiliaire
Contacteur modulaire
+ auxiliaire
Commande
centralisée
Commande centralisée (1 niveau) d'un groupe de télérupteurs
tout en maintenant la commande locale.
Exemple : commander un étage entier ou pièce par pièce.
TLc
ou TL + ATLc
-
Commande centralisée (1 niveau) + signalisation. TL + ATLc+s -
Commande centralisée (2 niveaux).
Exemple : commander un étage entier, une zone ou pièce par pièce.
TL + ATLc+c -
Commande locale impulsionnelle
+ commande centralisée maintenue.
- CT + ACTc
Signalisation Signalisation à distance de l'état (allumé ou éteint) des lampes. TLs
ou TL + ATLs
CT + ACTo+f
Minuterie Retour en position repos au bout d'une temporisation réglable. ATEt + TL ATEt + CT
Commande
pas à pas
Permet la commande de 2 circuits avec 1 seul télérupteur.
1ere impulsion : TL1 fermé, TL2 ouvert
2ème impulsion : TL1 ouvert, TL2 fermé
3ème impulsion : TL1, TL2 fermés
4ème impulsion : TL1, TL2 ouverts
ATL4 + TL -
Compensation des
voyants des
boutons-poussoirs
lumineux
Permet la commande par boutons-poussoirs lumineux
sans aléa de fonctionnement .
Prévoir un ATLz par tranche de 3 mA consommé par les boutonspoussoirs
lumineux (exemple pour 7 mA, mettre 2 ATLz).
1 ou plusieurs ATLz + TL -
Changement du
type de commande
Fonctionne sur ordres maintenus provenant d'un contact
inverseur (commutateur, interrupteur horaire, …).
TLm
ou TL + ATLm
Fonctionnement standard
sans auxiliaire
Commande locale impulsionnelle
+ commande centralisée maintenue.
Fonctionnement standard
sans auxiliaire
CT + ACTc
Temporisation Retard à l'allumage (exemple page 24).
Permet de limiter le courant d'appel en tête de réseau en alimentant
successivement les circuits.
ATEt + TL+ ATLm ATEt + CT
Antiparasite Permet d'éviter des dysfonctionnements liés à des
perturbations sur le réseau électrique.
- CT + ACTp
Auxiliaires des appareils
de commande
Présentation
Auxiliaires de commande
Ils permettent de réaliser une grande variété de fonctions :
des plus simples (signalisation, minuterie, retard à l'allumage,…)
aux plus évoluées (commande centralisée multi-niveaux, commande pas à pas, …)
Par ailleurs, certains auxiliaires permettent de s'affranchir de perturbations
électriques qui peuvent nuire au bon fonctionnement des commutations.
Schneider-Electric a l'offre la plus complète et la plus cohérente du marché. Tous
les auxiliaires d'une famille (contacteur modulaire ou télérupteur) sont compatibles
avec tous les appareils de cette famille.
Leur installation se fait très facilement grâce à leur clips d'assemblage intégrés qui
réalisent simultanément les liaisons électriques et mécaniques.
b
v
v
b
b
ATEt ACTo+f ATLc+s Clip d'assemblage b
23
Produits
économie
d'énergie
potentielle
Fonctionnalités Compatibilité
lampes
à
incandescence
lampes
fluorescentes
lampes à
décharge
haute intensité
IH
Interrupteurs
horaires
électromécaniques
50 % Horaire, journalier ou hebdomadaire
1 ou 2 circuits
avec ou sans réserve de marche (fonctionnement
en cas de coupure secteur)
b
b
b
Pour commander des charges d'éclairage, il est conseillé
d'associer pour chaque circuit :
un contacteur
ou un télerupteur avec son auxiliaire de commande maintenue
b
b
IHP
Interrupteurs
horaires
programmables
digitaux
50 % Journalier, hebdomadaire ou annuel
1 ou 2 circuits
avec ou sans entrée conditionnelle
Intervalle de commutation : 1 min mini
b
b
b
b
ITM
Interrupteur
temporel
multifonctionnel
50 % Fonctions : programmation horaire, retard,
minuterie, clignoteur, compteur, …
Jusqu'à 4 circuits
6 entrées conditionnelles
b
b
b
IC
Interrupteur
crépusculaire
30 % commande par :
horloge astronomique (calcul automatique du levé
et couché de soleil)
détection de luminosité (réglable de 2 à 2000 Lux)
avec ou sans fonction horloge programmable
b
v
v
b
MIN
Minuterie
30 % de 30 s à 1 h
réduction de la luminosité de 50% avant l'extinction
des lampes à incandescence avec auxiliaire PRE
b
b
2300 à 3600 W 100 à 3300 W
non recommandé pour
des temporisations
inférieure à quelques
minutes
non recommandé
pour des
temporisations de
moins d'une heure
Argus
Détecteurs de
présence
50 % 360 °
IP 20
Distance de détection : présence 4 ou 12 m,
mouvement 4 ou 14 m
Seuil de luminosité : 10 à 1000 lux
Temporisation de 10 s à 120 min
Avec ou sans télécommande
b
b
b
b
b
b
1000 ou 2300 W 1000 W
non recommandé pour
des temporisations
inférieure à quelques
minutes
non adapté
Argus
Détecteurs de
mouvement
50 % 110, 180, 220, 300 ou 360 °
IP 44 ou IP 55
Distance de détection : jusqu'à 12 ou 16 m
Seuil de luminosité : 2 à 1000 lux
Temporisation de 1 s à 8 min ou 5 s à 12 min
b
b
b
b
b
1000, 2000
ou 3000 W
400 ou 1200 W
non recommandé pour
des temporisations
inférieures à quelques
minutes
non adapté
TV
Télévariateurs
30 % Commande des circuits de 50 à 1500 W
Régulation lumineuse avec auxiliaire RGo
b
b
550 à 1000 W 1000 à 1500 W (TVBo) non compatible
Appareils de gestion
Présentation
Choix des appareils de gestion
pour des économies d'énergie et un meilleur confort
Appareils de gestion
Ils permettent principalement d'optimiser la consommation d'énergie en gérant la
commande de l'éclairage en fonction de divers paramètres:
l'heure, le jour ou la date,
une durée limitée donnée,
le déplacement ou la présence de personnel,
le niveau de luminosité,
l'apport de lumière extérieure.
Ils permettent en outre d'améliorer le confort au quotidien par :
une automatisation des tâches d'allumage / extinction
l'ajustement manuel ou automatique du niveau d'éclairement.
b
v
v
v
v
v
b
v
v
MIN Argus 360
IHP IC2000
24
Besoin Eclairage général Valorisation des produits Eclairage du parking
Circuit Monophasé 230 V Monophasé 230 V Monophasé 230 V
Nombre de lignes 18 (1 par rayon) 3 (1 par étalage) 10
Nombre de lampes
par ligne
20 luminaires de 2 tubes fluorescents
58 W à ballast électronique
4 lampes à iodures métalliques de 150 W
à ballast ferromagnétique et
compensation parallèle
9 lampes vapeur de sodium haute
pression 70 W à ballast ferromagnétique
et compensation parallèle
Liaisons électriques
Lignes principales 20 lignes de 60 m
avec Canalis KBA 25 A
(2 conducteurs + PE)
3 lignes de 20 m
avec Canalis KDP 20 A
10 lignes enterrées
de 100 m de câbles 2,5 mm2
Dérivation
vers chaque luminaire
1 m de câbles 1,5 mm2 - 5 m de câbles 1,5 mm2
Protection
Interrupteur différentiel 2P - 63 A - 30 mA - type si
1 par groupe de 3 lignes
2P - 63 A - 30 mA
1 pour l'ensemble des 3 lignes
2P - 40 A - 30 mA
1 par groupe de 2 lignes
Disjoncteur 1P+N - 25 A - courbe C
1 par ligne
1P+N - 16 A - courbe C
1 par ligne
1P+N - 16 A - courbe C
1 par ligne
Appareils de commande
Télerupteur ou contacteur Télérupteur TL
1P - 32 A
1 par ligne
Contacteur CT
1P - 40 A
1 par ligne
Télérupteur TL
1P - 16 A
1 par ligne
Contacteur CT
1P - 16 A
1 par ligne
Télérupteur TL
1P - 16 A
1 par ligne
Contacteur CT
1P - 25 A
1 par ligne
Auxiliaires de commande
Signalisation dans le tableau
de commande
1 ATLs
par télérupteur
1 ACTo+f
par contacteur
1 ATLc+s
par télérupteur
1 ACTo+f
par contacteur
1 ATLc+s
par télérupteur
1 ACTo+f
par contacteur
Commande centralisée - 1 ACTc
par contacteur
1 ACTc
par contacteur
Limitation du courant d'appel
par allumage successif des
groupes de lignes
1 ATEt sur 5 groupes de 3 lignes
avec une temporisation de 2 s
entre chaque groupe
- -
Appareils de gestion
Asservissement à la luminosité
extérieure, aux horaires et au
calendrier
- - 1 interrupteur crépusculaire IC2000P+
Exemple
Dimensionnement d'une installation
Circuits d'éclairage principaux
d'un supermarché
Tension d'alimentation : 230 V
Distribution monophasée
b
b
Allumage successif de 6 zones
Utilisation d'un ATEt par groupe de lignes afin de limiter
le courant d'appel
Canalis KBX
Le chemin lumineux
dédié aux supermarchés
Système intégré
(luminaire et alimentation)
Solution esthétique
Pour des niveaux
d'éclairement élevé
puissance utile : plusieurs kW
distribution triphasée
b
b
b
v
v
O
I
O
I
O
I
Commande
générale
Zone 0
Zone 1
Zone 5
t1
t5
25
Annexe
Informations complémentaires
Définition des unités liées à la lumière
Candela (cd)
Ancienne définition : intensité lumineuse (luminosité) de 1 bougie
Définition moderne (unité standard internationale) :
intensité d’une lumière de longueur d’onde de 555 nm sur 1,46 10-3 W/ stéradian
1 Lux 1/4 Lux 1/9 Lux
1 m
1 lm
1 cd
1 sr
1 m2 1 m2 1 m2
2 m 3 m
Lumen (lm)
Flux lumineux de 1 cd dans un cône de 1 stéradian (1 sphère /4π)
Lux (lx)
Eclairement (quantité de lumière / m2 ) de 1 lumen / m2
Efficacité lumineuse (lm/W)
Rapport entre le flux lumineux émis et la puissance électrique consommée.
L’énergie non transformée en lumière est dissipée sous forme de chaleur.
L’efficacité lumineuse diminue de 30 à 70 % à l’approche de la fin de vie de la lampe.
Progrès des performances de chaque technologie
au fil du temps
Le graphique ci-dessous illustre :
la faible efficacité des lampes à incandescence malgré la technologie halogène,
l'obsolescence de la technologie à mercure avantageusement remplacée par les
le sodium ou le iodure métallique,
la bonne performance des lampes fluorescentes,
les progrès prometteurs des diodes électroluminescentes.
b
b
b
b
b
b
200
lm / W
175
150
125
100
75
50
25
0
1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025
Sodium basse
pression
Sodium haute
pression
Fluorescente
Mercure haute
pression
Diode electroluminescente
Incandescence
halogène
Incandescence
basique
Iodure
métallique
années
26
Mémento
Règles pratiques pour la protection
et la commande des circuits d’éclairage
Problèmes
Toutes les lampes ont un très fort
courant de démarrage qui se
décompose comme suit :
un courant d'appel : pointe de 10 à
100 fois le courant nominal (In) à la
mise sous tension,
suivi du courant de préchauffage
(pour les lampes fluorescentes ou à
décharge): surcharge éventuelle
pouvant atteindre 2 In pendant
plusieurs secondes ou minutes selon le
type de lampe.
Il en résulte donc des risques :
surchauffe des conducteurs,
déclenchement intempestif du
disjoncteur,
surcharge des appareils de
commande.
b
v
v
b
v
v
v
Tenir compte de la phase d'allumage
des lampes
Recommandation n° 1
Limiter la charge de chaque circuit de 300 à 800 W par circuit 2 fils pour des
appareillages classiques de 10/16 A sous 230V CA.
Multiplier le nombre de circuits pour limiter le nombre de lampes par circuit.
b
b
Recommandation n° 2
Utiliser les canalisations préfabriquées Canalis pour les grands bâtiments
tertiaires ou industriels.
b
Recommandation n° 3
Allumer successivement les circuits par le biais d’auxiliaires de temporisation
tels que l'ATEt.
b
Recommandation n° 4
Pour la commande de lampes à transformateur ou ballast ferromagnétiques,
préférer les appareils de commande haute performance (contacteur CT+ ou
télérupteur TL+) aux relais conventionnels pour optimiser la commande de circuits
de plusieurs kW jusqu’à 16 A.
b
Recommandation n° 5
b Préférer des disjoncteurs à courbe C ou D plutôt que B.
Les règles incontournables
Les section et longueur des câbles doivent être adaptées pour limiter la chute
de tension à moins de 3 % en bout de ligne en régime établi
(voir tableau page 14 à 17)
Le calibre In des appareillages conventionnels de protection et de commande
doit être largement supérieur au courant nominal du circuit d’éclairage :
pour le disjoncteur prendre environ 2 fois le courant nominal du circuit,
pour le relais utiliser systématiquement les tables de compatibilité par type de
lampe, et vérifier que son calibre est toujours supérieur à celui disjoncteur amont
(coordination en court circuit).
Le calibre In de la protection différentielle doit être supérieur ou égal à celui du
disjoncteur amont.
b
b
v
v
b
Problèmes
Les lampes à ballast électronique
requièrent une attention particulière
(fuites à la terre haute fréquence,
harmoniques) pour se prémunir de
certains risques :
déclenchement intempestif de la
protection différentielle
surchauffe / surcharge du
conducteur de neutre dans les circuits
triphasés
déclenchement intempestif du
disjoncteur 4 pôles (surcharge du
neutre par courants de rang 3 et
multiples)
b
b
b
Bien gérer les lampes à transformateur
ou ballast électronique
Recommandation n° 1
Réaliser des liaisons aussi courtes que possible entre lampes et ballast pour
diminuer les interférences haute fréquence et les fuites capacitives à la terre.
b
Recommandation n° 2
Réaliser une sélectivité adéquate, installer la bonne protection différentielle à
chaque niveau :
en amont :
éviter la sensibilité 30 mA à déclenchement instantané
utiliser une protection temporisée : 100 ou 300 mA , de type s (sélectif).
utiliser un protection différentielle 30 mA instantané de type si ("super
immunisé") pour les départs.
b
v
--
v
Recommandation n° 3
Dans le cas de circuits triphasés + neutre avec taux d’harmoniques de rang 3 et
multiples > 33 % :
surdimensionner la section du câble de neutre par rapport à celle des phases
vérifier que le courant de neutre résultant de la somme des harmoniques reste
inférieur au calibre In du disjoncteur 4 pôles.
b
v
v
27
Problèmes
Les lampes à décharge réduisent
significativement la consommation
d’énergie mais créent des contraintes
additionnelles à l’utilisateur et dans leur
gestion :
l’allumage n’est pas instantané à
cause de leur temps de préchauffage
(quelques secondes pour les lampes
fluorescentes à plusieurs minutes pour
les lampes à décharge haute intensité)
les commutations répétées
accélèrent le vieillissement d’un
facteur 3 à 5.
leur coût d’investissement plus élevé
demande une gestion attentive.
b
v
v
v
Réaliser des économies d’énergie
sans augmenter les coûts de maintenance
Recommandation n° 1
Un circuit additionnel avec allumage temporaire de lampes halogènes ou
fluorescentes peut être utile pour des lieux éclairés par les lampes à décharge
haute intensité nécessitant une lumière instantanée.
b
Recommandation n° 2
Pour limiter le vieillissement des lampes fluorescentes :
régler les minuteries ou détecteurs de présence à une valeur minimale de 5 à
10 minutes.
ou préférer faire varier le niveau de lumière plutôt que commuter totalement les
lampes (lampes avec ballast gradable externe).
b
v
v
Recommandation n° 3
Utiliser des lampes incandescentes ou LED pour une commutation toutes les
minutes
b
Recommandation n° 4
Préférer programmer l’allumage permanent des couloirs et bureaux aux heures
de pointe plutôt qu’une commutation répétée par détecteurs de présence.
b
Recommandation n° 5
Périodiquement, à la fin de la durée de vie moyenne des lampes, remplacer la
totalité des lampes et leur amorceur d'une même zone pour réduire les coûts de
maintenance.
b
Recommandation n° 6
Préférer les télérupteurs aux contacteurs pour éviter les pertes d'énergie dans
les bobines (quelques Watt / relais).
b
28
Notes
29
30
Notesjh

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