Dimensionnement de station de recharge VE

Courant de court-circuit symétrique initial au point de défaut (IEC 60909-0) : le courant efficace que le réseau injecte dans un défaut triphasé franc, la source de tension étant remplacée par l'équivalent c·Un/√3.

Pourquoi c'est important : C'est le nombre auquel chaque caractéristique assignée d'un appareil est comparée — Icw, pouvoir de coupure et vérification thermique des câbles se lisent tous par rapport à Ik. Sous-estimez Ik et le tableau que vous chiffrez sera détruit au premier défaut ; surestimez-le et le client paie pour de l'appareillage dont il n'a pas besoin.

Courant de court-circuit monophasé à la terre (IEC 60909-0), calculé à partir de l'impédance homopolaire Z0 en plus de Z1 et Z2.

Pourquoi c'est important : Il dimensionne la protection contre les défauts à la terre et la tenue assignée du chemin neutre / de mise à la terre. Selon le groupe de couplage du transformateur et le régime de neutre, Ik1 peut être inférieur ou supérieur au Ik triphasé, il ne faut donc jamais le supposer égal à celui-ci.

Courant de court-circuit crête ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0) : la valeur instantanée la plus élevée du courant de défaut, atteinte environ un demi-cycle après l'apparition.

Pourquoi c'est important : C'est le nombre qui génère l'effort électrodynamique sur les barres omnibus, les serre-câbles et les bornes des appareils. Comparez-le à la tenue crête assignée Ipk — ne citer que Ik laisse la résistance mécanique du tableau non vérifiée.

Courant admissible de courte durée assigné : le courant efficace qu'un ensemble d'appareillage de connexion peut supporter pendant une courte durée déclarée (couramment 1 s ou 3 s) sans dommage (IEC 61439-1 / IEC 62271-1).

Pourquoi c'est important : C'est le critère d'acceptation du tableau : la règle de conception est Icw ≥ Ik au même point. Un tableau proposé avec un Icw inférieur au Ik calculé ne peut tout simplement pas être utilisé, quel qu'en soit le prix.

Courant crête admissible assigné : le courant crête que l'ensemble et ses barres omnibus supportent sans déformation (IEC 61439-1). La norme relie Ipk à Icw par un coefficient multiplicateur qui dépend du courant de courte durée assigné — utilisez la valeur du tableau de la norme, pas une estimation.

Pourquoi c'est important : C'est le pendant dynamique de Icw et il doit être ≥ ip. Comme les deux sont cités ensemble et sont faciles à confondre, une offre qui n'en donne qu'un seul est incomplète.

Deux caractéristiques de tenue différentes du même tableau. Icw est une caractéristique THERMIQUE : le courant efficace que l'ensemble supporte pendant 1 s (ou 3 s) sans surchauffe. Ipk est une caractéristique MÉCANIQUE : le courant crête que les barres omnibus et les supports supportent sans être déformés.

Pourquoi c'est important : Ils sont comparés à deux grandeurs calculées différentes — Icw à Ik, Ipk à ip. Comparer Icw à ip (ou Ipk à Ik) est une erreur fréquente et coûteuse : elle conduit soit à surdimensionner le tableau, soit à le laisser sous-dimensionné.

Facteur de crête κ = ip / (√2·I″k) : le rapport de la première crête à la valeur efficace, calculé dans l'IEC 60909-0 à partir du rapport R/X de l'impédance équivalente.

Pourquoi c'est important : C'est ce qui convertit un courant de court-circuit en une force mécanique. Un réseau inductif (câbles BT, transformateurs) pousse κ vers 2,0 et augmente la force de crête, c'est pourquoi ip ne peut pas être déduit de Ik seul.

Rapport de la réactance équivalente à la résistance équivalente vu depuis le point de défaut (IEC 60909-0).

Pourquoi c'est important : Il fixe deux choses à la fois : le facteur de crête κ (donc ip) et le taux de décroissance de la composante continue. Un rapport X/R élevé (départs BT inductifs, sources génératrices) donne à la fois une crête plus élevée et un transitoire continu plus long, que le disjoncteur doit interrompre.

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.

Facteur de tension c pour le calcul des courts-circuits (IEC 60909-0 Tableau 1) : le rapport entre la tension supposée au point de défaut et la tension nominale — c > 1 pour les courants maximaux, c < 1 pour les courants minimaux (pour la BT : 1,05 / 0,95 ; pour la HT : 1,10 / 1,00).

Pourquoi c'est important : Il s'agit de la marge de sécurité explicite du calcul. Le facteur de courant maximal détermine les caractéristiques assignées des appareils que vous citez ; le facteur de courant minimal détermine la sensibilité de la protection. L'utilisation du mauvais facteur décale Ik de plusieurs pour cent d'une manière invisible dans le rapport, sauf si le facteur est imprimé.

Composante apériodique (DC) du courant de court-circuit, i_dc = √2·I″k·e^(−ωt·R/X) (IEC 60909-0) : l'offset décroissant qui se superpose à la composante symétrique.

Pourquoi c'est important : C'est le courant supplémentaire que le disjoncteur doit avoir à interrompre au moment de la séparation des contacts, et c'est pourquoi le pouvoir de coupure requis est supérieur à I″k pour les défauts rapides (proches du générateur). Dans une offre, il apparaît comme le pouvoir de coupure assigné à ce pourcentage de composante DC.

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.

Verrouillage sélectif par zones : les relais de surintensité dans des zones de protection adjacentes échangent un signal de blocage / pilote, de sorte qu'un défaut à l'intérieur de leur propre zone déclenche instantanément tandis qu'un défaut en aval est laissé au dispositif en aval (fonctions de relais IEC 60255).

Pourquoi c'est important : Il récupère le temps de retard que la sélectivité coûte normalement : les défauts sont éliminés plus rapidement, la durée de l'arc se raccourcit et l'énergie incidente diminue. Comme il modifie le câblage des relais et le schéma de communication, il doit être déclaré dans la spécification et chiffré.

Réglage du multiplicateur de temps d'un relais de surintensité : le facteur d'échelle appliqué à la caractéristique à temps inverse standard définie dans IEC 60255-151, décalant toute la courbe vers le haut ou vers le bas dans le temps.

Pourquoi c'est important : C'est le nombre unique qui positionne chaque courbe de relais sur l'axe des temps lors de la sélectivité. Augmenter le TMS en amont de la chaîne achète la sélectivité mais allonge la durée du défaut — et donc l'énergie d'arc que le site doit supporter.

Intervalle de temps de gradation (coordination) Δt : l'écart de temps intentionnel entre deux dispositifs de protection contre les surintensités en cascade, afin que le dispositif en aval élimine seul le défaut. La pratique courante est de l'ordre de 0,2–0,4 s selon le type de relais et de disjoncteur — une pratique d'ingénierie, et non une valeur imposée par une norme, de sorte que la valeur utilisée doit être indiquée dans l'étude.

Pourquoi c'est important : Trop petit et les deux dispositifs déclenchent (perte de sélectivité, toute l'installation s'arrête sur un défaut de départ) ; trop grand et chaque défaut dure plus longtemps, augmentant l'énergie d'arc électrique et l'exigence d'EPI. C'est un compromis que le rapport doit montrer explicitement.

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.

Perte à vide d'un transformateur : la puissance absorbée à la tension assignée et à la fréquence assignée avec l'enroulement secondaire ouvert (IEC 60076-1). Il s'agit essentiellement de la perte dans le noyau (hystérésis + courants de Foucault).

Pourquoi c'est important : Elle fonctionne en continu — environ 8 760 h par an — elle domine donc la facture énergétique sur la durée de vie. Les appels d'offres la capitalisent couramment à un montant en $/W, ce qui signifie qu'un P0 plus faible peut justifier un prix d'achat plus élevé.

Perte de charge (perte en court-circuit) d'un transformateur : la puissance absorbée au courant assigné avec le secondaire en court-circuit, corrigée à la température de référence (IEC 60076-1). Elle comprend la perte I²R ainsi que les pertes supplémentaires et les pertes par courants de Foucault dans les enroulements.

Pourquoi c'est important : Elle croît avec le carré de la charge et constitue la base des garanties de rendement et de toute clause de capitalisation des pertes. Pk et uk% proviennent du même essai, donc une fiche technique qui donne l'un sans l'autre est incomplète.

Code de protection contre la pénétration (IEC 60529) : le premier chiffre est la protection contre les corps solides et la poussière, le second contre l'eau (par exemple IP54 = protégé contre la poussière, protégé contre les projections d'eau).

Pourquoi c'est important : C'est une exigence d'environnement, non une exigence électrique. Une enveloppe proposée en IP23 est inadaptée à une installation avec lavage ou en extérieur, et le degré de protection conditionne le coût de l'enveloppe — l'IP doit donc être spécifié avec les caractéristiques assignées électriques.

Tension la plus élevée pour le matériel Um : la tension efficace maximale entre phases à laquelle le matériel peut être exploité (IEC 60071-1).

Pourquoi c'est important : Um ancre toute la table de coordination de l'isolement : il détermine quelles valeurs de tenue aux ondes de foudre et à fréquence industrielle sont exigées. Acheter du matériel avec un Um trop faible n'est pas une économie, c'est une offre non conforme.

Tension de tenue aux ondes de choc de foudre : la crête de l'onde de choc normalisée 1,2/50 µs que l'isolation doit supporter sans claquage (IEC 60071-1).

Pourquoi c'est important : C'est une spécification nommée et un élément d'essai de type pour l'appareillage de connexion, les transformateurs et les traversées. C'est l'un des premiers paramètres qu'une offre bon marché réduit silencieusement, il doit donc apparaître explicitement dans la fiche technique que vous comparez.

Tension de tenue à fréquence industrielle : la tension efficace que l'isolation supporte pendant l'essai normalisé de courte durée (1 min), et dans la plage HT également le niveau de tenue aux ondes de choc de manœuvre (IEC 60071-1).

Pourquoi c'est important : C'est le niveau d'essai de routine utilisé à la sortie d'usine. Avec LI, il définit le niveau d'isolation de l'équipement faisant l'objet de l'offre — comparer deux offres sans ces deux nombres revient à ne rien comparer.

Groupe de couplage du transformateur : les connexions des enroulements des deux côtés plus le déphasage entre eux, par exemple Dyn11 = triangle HT, étoile BT avec neutre sorti, déphasage de 11 × 30° (symboles de connexion IEC 60076-1).

Pourquoi c'est important : Il détermine le déphasage, la disponibilité d'un neutre pour la protection de défaut à la terre, et où le courant homopolaire peut circuler — le même transformateur de kVA avec YNyn0 au lieu de Dyn11 donne un courant de défaut monophasé différent et nécessite un schéma de protection différent.

Distorsion harmonique totale : valeur efficace de toutes les composantes harmoniques divisée par le fondamental, exprimée en pourcentage (définitions de mesure dans IEC 61000-4-7).

Pourquoi c'est important : C'est l'indicateur phare de la qualité de l'énergie dans un contrat de raccordement, mais « THD » seul est ambigu : les limites de tension et de courant sont différentes et sont vérifiées à des endroits différents. Toujours préciser s'il s'agit de THDu ou de THDi, et où la mesure a été effectuée.

Distorsion harmonique totale en tension THDu = √(Σ Uh²) / U1 × 100 %, mesurée selon IEC 61000-4-7.

Pourquoi c'est important : C'est la grandeur qu'un code de réseau ou un distributeur limite au point de raccordement commun (pour référence : IEEE 519 fixe 5 % de THDv au PCC, IEC 61000-2-2 donne 8 % pour la classe 2 BT). La dépasser signifie des filtres, des banques désaccordées ou un transformateur plus grand — un coût qui n'apparaît que si l'étude est faite avant la commande.

Distorsion harmonique totale en courant THDi = √(Σ Ih²) / I1 × 100 % : contenu harmonique du courant de charge rapporté à son fondamental.

Pourquoi c'est important : C'est ce qui dimensionne les filtres harmoniques et les réactances de désaccord, et ce qui entraîne le déclassement des câbles et des transformateurs. IEEE 519 la limite en fonction du rapport entre le courant de court-circuit et le courant de charge — le THDi n'a donc pas de sens pour une offre s'il n'est pas accompagné du niveau de défaut.

Facteur de puissance cos φ : le rapport entre la puissance active et la puissance apparente (facteur de déplacement entre la tension et le courant), incluant le facteur de distorsion lorsque le courant est distordu.

Pourquoi c'est important : Il détermine la puissance en kVA que le transformateur, le générateur ou le contrat d'alimentation doit fournir pour une puissance en kW donnée, et il est contractuel : un facteur de puissance faible entraîne des pénalités ou l'obligation d'installer une banque de condensateurs. C'est donc à la fois une donnée de conception et une ligne du prix.

Puissance de compensation réactive Qc : la puissance de sortie de la banque de condensateurs, dimensionnée selon Qc = P × (tan φ1 − tan φ2) pour faire passer l'installation de son facteur de puissance actuel à son facteur de puissance cible.

Pourquoi c'est important : C'est l'élément faisant l'objet du devis, et sa puissance utile diminue dans un réseau riche en harmoniques sauf si une banque avec réactance de désaccord (protégée par réactance) est utilisée. Le facteur de puissance cible est une donnée du client, non une valeur par défaut — chiffrer une banque sans indiquer le facteur de puissance cible ne constitue pas une offre complète.

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.

Tension de jeu de barres en per-unit dans un résultat d'écoulement de charge : la tension du nœud divisée par sa tension de base, donc 1,00 pu est nominal.

Pourquoi c'est important : C'est le critère d'acceptation de chaque vérification de chute de tension (couramment 0,95–1,05 pu). Un nœud en dehors de la plage signifie un dysfonctionnement de l'équipement et une violation du code de réseau, et la solution est un câble plus grand, une prise de transformateur différente ou un dispositif de compensation — un changement de devis, pas une note.

Traversée des creux de tension : la mission (et la capacité) d'un générateur ou d'un onduleur à rester connecté pendant que la tension au PCC chute selon un profil tension-temps spécifié, au lieu de se déclencher.

Pourquoi c'est important : Il s'agit d'une condition de raccordement au réseau dans la plupart des marchés : une installation qui ne peut pas traverser la courbe requise ne peut pas être raccordée ou doit être modifiée. Confirmez la courbe LVRT requise avant de dimensionner les onduleurs, car elle détermine la classe de matériel.

Facteur de chargeabilité maximal λmax du calcul de flux de puissance en continuation : le multiplicateur appliqué à toutes les charges au point de nez de la courbe PV, le point où la tension s'effondre.

Pourquoi c'est important : C'est la marge de charge de la conception : λmax = 1,35 signifie que le réseau ne s'effondre qu'à 135 % de la charge actuelle. Les planificateurs exigent une marge minimale (le nombre diffère selon les codes de réseau — indiquez le critère utilisé), et elle décide si un renforcement de ligne ou une compensation réactive supplémentaire doit être chiffré.

État de charge d'une batterie ou d'un BESS : l'énergie restante exprimée en pourcentage de la capacité assignée (ou utile).

Pourquoi c'est important : Il limite ce que le stockage peut fournir à tout instant, et conditionne donc les réglages de protection, la stratégie de dispatch et la garantie d'énergie livrée. Une valeur de disponibilité chiffrée est dépourvue de sens si la plage de SOC qu'elle suppose n'est pas précisée.

Profondeur de décharge : le complément de l'état de charge — la part de la capacité cyclée, normalement indiquée comme une valeur maximale dans les spécifications de durée de vie en cycles.

Pourquoi c'est important : C'est le compromis entre la capacité utilisable et la durée de vie de la batterie : les mêmes kWh nominaux annoncés à 80 % de profondeur de décharge fournissent moins de cycles qu'à 60 %. Comme cela modifie à la fois les kWh utilisables et la date de remplacement, la profondeur de décharge doit figurer sur la fiche technique à côté du prix.

Rendement aller-retour d'un système de stockage : l'énergie restituée pendant la décharge divisée par l'énergie absorbée pendant la charge sur un cycle complet.

Pourquoi c'est important : Il détermine la part de l'énergie payée qui est réellement restituée, et donc le coût réel par kWh livré. Attention au périmètre de la valeur (le rendement DC-DC paraît bien meilleur que le rendement AC-AC) — comparer deux offres sur des périmètres différents est une source fréquente de devis erronés.

Facteur de capacité : l'énergie réellement produite sur une période divisée par l'énergie que l'installation aurait produite en fonctionnant à sa puissance assignée pendant toute la période (pour le photovoltaïque, ce facteur est dominé par l'éclairement et la température, et non par l'onduleur).

Pourquoi c'est important : C'est le nombre qui convertit une puissance crête kWp en kWh annuels, et donc en revenus et en temps de retour. Un devis qui ne donne que la valeur kWp ne dit pas ce que l'installation fournira réellement — demandez le facteur de capacité supposé.

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.

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.

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.

Valeur en per-unit : grandeur exprimée comme une fraction d'une valeur de base choisie (1,00 pu = tension assignée ou puissance assignée), langage standard des études de réseaux électriques.

Pourquoi c'est important : Elle permet de comparer un tableau BT 0,4 kV et un réseau 110 kV sur un même axe et un même graphique. Une tension de 0,95–1,05 pu constitue la bande d'acceptation habituelle, de sorte que toute valeur en per-unit figurant dans un rapport peut être lue directement au regard du critère.

Critère N-1 (simple contingence) : le réseau doit rester dans ses limites d'exploitation avec un seul élément (ligne, transformateur, générateur) hors service.

Pourquoi c'est important : Il détermine la quantité de redondance — départs parallèles, transformateurs dupliqués, sections de barre omnibus — à inclure dans le devis. S'il n'est pas énoncé explicitement, la conception tend à être radiale simple et le client le découvre lors de la mise en service.

Charge : le courant (ou la puissance) transporté par une branche exprimé en pourcentage de sa capacité assignée.

Pourquoi c'est important : C'est le chiffre d'acceptation pour les câbles et les transformateurs. Au-dessus de 100 %, l'élément déclenchera ou devra être déclassé, et la marge laissée au cas de conception est exactement ce que le client paie — elle doit donc être indiquée avec l'hypothèse (facteur de charge, température ambiante) qui l'a produite.

Déséquilibre de tension : l'écart d'un ensemble de tensions triphasées par rapport à la symétrie, exprimé comme le rapport de la composante inverse (ou homopolaire) à la composante directe.

Pourquoi c'est important : Les moteurs et les convertisseurs se déclassent et surchauffent sur une alimentation déséquilibrée — les limites sont fixées par la norme ou par le constructeur de la machine (pour référence : IEC 61000-2-2 donne 2 % pour les réseaux BT), la limite applicable doit donc être nommée. La réduire signifie généralement redistribuer les charges monophasées ou redimensionner le neutre.

Temps de retour simple : le coût d'investissement divisé par l'économie nette annuelle, sans actualisation ni escalade des prix (un chiffre de présélection, pas un modèle financier).

Pourquoi c'est important : C'est le chiffre qui décide si le client achète maintenant. Comme il s'agit d'un simple rapport, les deux entrées qui le déterminent (prix de l'énergie et capex unitaire) doivent être indiquées à côté — sinon personne ne peut dire sur quelle hypothèse repose le chiffre.