Analyse d'arc électrique (Arc Flash)
Calcul du courant d'arc, de l'énergie incidente et des limites d'arc électrique selon IEEE 1584-2018, et fourniture du niveau PPE et du permis de travail selon NFPA 70E-2021. Le courant de court-circuit provient de l'IEC 60909, et le temps de déclenchement de la protection peut provenir de la bibliothèque de courbes de coordination des protections ; applicable au triphasé alternatif 208 V–15 kV, les systèmes monophasés / à tension plus élevée / à courant continu ne relèvent pas de la couverture standard (le courant continu est traité par approximation d'ingénierie selon NFPA 70E Annexe D.5, et les résultats sont explicitement signalés).
Définitions, unités et pourquoi la valeur compte pour la sélection et le devis. Interrogeable, groupée par sujet, repliée par défaut.
Chaque marque ? sur cette page ouvre la même explication sur place — sans changement de page.
9 terme(s) affiché(s) sur 9
Puissance apparente de court-circuit du réseau amont au point de raccordement, Ssc = √3·Un·I″k, ou l'impédance de source équivalente en amont.
Pourquoi c'est important : C'est la seule donnée d'entrée qui indique à quel point le réseau est « raide ». Sans elle, aucun courant de défaut ne peut être calculé ; elle doit donc être demandée au distributeur (ou reprise d'une hypothèse explicite) avant tout chiffrage d'appareillage de connexion.
Temps d'élimination du défaut : durée totale depuis l'apparition du défaut jusqu'à l'extinction de l'arc — détection par relais + temporisation intentionnelle + temps de manœuvre du disjoncteur.
Pourquoi c'est important : Dans une étude d'arc électrique, l'énergie incidente est presque proportionnelle au temps d'élimination du défaut, et la catégorie d'EPI en découle. Diviser par deux le temps d'élimination divise généralement par deux l'énergie et peut faire baisser d'un cran l'EPI requis — ce qui constitue un poste de coût d'exploitation direct.
Tension d'impédance de court-circuit d'un transformateur : la tension primaire, en pourcentage de la tension assignée, qui fait circuler le courant nominal dans l'enroulement secondaire mis en court-circuit (IEC 60076-1).
Pourquoi c'est important : Il fixe le niveau de défaut BT (approximativement I″k ≈ In / uk) et en même temps la chute de tension en charge. C'est un véritable compromis de chiffrage : un uk plus grand abaisse le niveau de défaut (appareillage de connexion en aval moins cher) mais augmente la chute de tension et les pertes. Toujours indiquer uk avec la puissance assignée du transformateur.
Point de couplage commun (PCC) : l'interface dans le réseau où l'installation du client et le réseau du distributeur sont couplés, et donc où les conditions de raccordement s'appliquent.
Pourquoi c'est important : Il définit ce dont le distributeur peut se plaindre et ce que vous devez prouver : la plage de tension, la distorsion harmonique, le scintillement et le comportement lors des creux de tension sont tous spécifiés au PCC, et non aux bornes de l'équipement. Les études ou mesures réalisées ailleurs ne démontrent pas la conformité.
Courant d'arc : le courant efficace qui circule réellement dans l'arc, prédit à partir du courant de défaut franc par le modèle IEEE 1584-2018 en utilisant la configuration des électrodes, l'écartement et les facteurs d'enceinte.
Pourquoi c'est important : Tout dans une étude d'arc électrique — énergie incidente, limite, catégorie d'EPI — est déterminé par Iarc, et non par Ik. Iarc est nettement inférieur au courant de défaut franc, donc substituer Ik à celui-ci surestime grossièrement l'énergie et l'EPI requis.
Courant de défaut franc Ibf : le courant de court-circuit triphasé à l'emplacement de l'équipement, pris comme courant d'entrée du modèle d'arc électrique IEEE 1584-2018.
Pourquoi c'est important : C'est le point de départ de l'étude d'arc électrique, il doit donc être produit avec les mêmes hypothèses de tension, de transformateur et de câble que le rapport de court-circuit. Une incohérence entre les deux documents est l'une des constatations d'audit les plus courantes.
Énergie incidente : l'énergie thermique par unité de surface qui atteindrait une surface à la distance de travail lors d'un arc, telle que définie par IEEE 1584-2018.
Pourquoi c'est important : C'est le nombre qui sélectionne les EPI (seuils NFPA 70E à 1,2 / 4 / 8 / 25 / 40 cal/cm²) et qui doit être imprimé sur l'étiquette de l'équipement. Une énergie incidente sous-estimée est un risque de sécurité, pas une différence d'arrondi commerciale.
Limite d'arc flash : la distance à partir d'un arc potentiel à laquelle l'énergie incidente tombe à 1,2 cal/cm², niveau auquel un EPI adapté à l'arc devient nécessaire (IEEE 1584-2018 / NFPA 70E).
Pourquoi c'est important : Elle définit la barrière et la limite d'approche sur site : une AFB plus grande signifie plus de barrières et un EPI plus lourd pour le même travail. C'est une livrable de sécurité qui a aussi un coût d'exploitation direct.
Catégorie d'équipement de protection individuelle : la classe de vêtements et d'équipements résistants à l'arc requise pour une tâche, sélectionnée à partir de l'énergie incidente calculée selon NFPA 70E-2021.
Pourquoi c'est important : Il s'agit d'une livrable de sécurité et de conformité légale : la catégorie détermine ce que l'équipe de terrain doit porter, ce que dit le permis de travail et si les travaux nécessitent une mise hors tension. Elle découle directement du calcul d'arc électrique, elle doit donc être reproductible pour le niveau de défaut amont supposé.
Questions fréquentes
- Que peut faire ce calculateur ?
- Saisissez la tension de l'équipement, les MVA de court-circuit amont, la caractéristique et l'impédance du transformateur, le temps d'élimination de la protection, la distance de travail, l'écart entre électrodes, la configuration des électrodes et le type d'enveloppe. Le calculateur renvoie le courant d'arc, l'énergie incidente, la limite d'arc flash et la catégorie d'EPI, avec des graphiques de l'énergie incidente en fonction de la distance de travail (par rapport au seuil sans EPI de 1,2 cal/cm² et à la limite de 40 cal/cm²) et des catégories d'EPI aux seuils de la NFPA 70E-2021. Usages typiques : étiqueter l'appareillage avec une limite d'arc flash et une catégorie d'EPI, et voir ce qu'apporte un temps d'élimination plus rapide à la distance de travail. La méthode est l'IEEE 1584-2018 et la catégorie d'EPI suit la NFPA 70E-2021, pour le courant alternatif triphasé de 208 V à 15 kV.
- D'où viennent le courant de court-circuit et le temps d'élimination ?
- Le courant de court-circuit est pris sur la base de l'IEC 60909, et le temps d'élimination de la protection peut provenir de la bibliothèque de courbes de coordination des protections ou de votre propre valeur. L'énergie incidente, la limite d'arc flash et la catégorie d'EPI suivent ensuite le modèle IEEE 1584-2018, avec les seuils de catégorie de la NFPA 70E-2021 appliqués au résultat.
- Qu'est-ce qui est hors du domaine couvert par la méthode ?
- Le courant alternatif triphasé de 208 V à 15 kV est la plage couverte ; le monophasé, les tensions plus élevées et les systèmes à courant continu sont hors de la couverture de la norme. Pour un système à courant continu, seule l'approximation d'ingénierie de l'annexe D.5 de la NFPA 70E s'applique, et le résultat est clairement marqué comme tel au lieu d'être présenté comme un cas normatif.