🔥Courant de court circuit (ICC Électrique) : Définition, Calcul, Intensité, Méthodes et Solutions de Protection

La planification des réseaux électriques

Les courants de court circuit sont un enjeu critique dans la conception et l’exploitation des réseaux électriques. Leur apparition, souvent due à des défauts imprévus, peut entraîner des conséquences graves, tant sur les équipements que sur la sécurité des personnes. Dans cet article, nous explorerons en détail les caractéristiques des courants de courts-circuits, leurs impacts, les méthodes de calcul et les solutions de protection.

C’est quoi un court circuit ?

Un court-circuit est un défaut électrique provoqué par une connexion involontaire à très faible impédance entre deux points d’un circuit soumis à une différence de potentiel. Cela entraîne un courant de court circuit (ou courant de court-circuit) très élevé, souvent des dizaines de fois supérieur au courant nominal.

Un court circuit électrique peut être causé par :

• des câbles endommagés,
• des isolations défectueuses,
• un contact direct entre conducteurs,
• ou un défaut de mise à la terre.

👉 Comprendre, calculer et limiter les courts-circuits est essentiel pour garantir la sécurité des personnes, la protection des équipements et la conformité aux normes électriques.

---

💡 Les types de courant de court circuit

Lorsqu’un court-circuit survient, il génère différents types de courants ICC (Intensité de Court Circuit) :

1. Courant crête (ICC crête)

C’est la valeur instantanée maximale du courant lors du défaut. Il provoque des forces électrodynamiques pouvant endommager les connexions et les armoires électriques.

2. Courant efficace (ICC eff ou intensité court circuit)

Il représente la valeur efficace utilisée pour dimensionner les disjoncteurs, fusibles et conducteurs. C’est aussi cette intensité qui entraîne l’échauffement des éléments du réseau.

3. Courant minimum (ICC min)

Il apparaît dans les longs circuits ou en bout de ligne, là où l’impédance totale du circuit est élevée. Ce courant est essentiel pour valider le déclenchement des protections différentielles ou de faible seuil.

---

⚠️ Pourquoi maîtriser les courts circuits est crucial ?

La présence de courants de court circuit mal contrôlés peut provoquer :

• Des incendies dus à la surchauffe des câbles.
• Des explosions d’équipements ou d’armoires.
• Des risques graves pour le personnel (arc électrique, choc thermique, projections).
• La défaillance de protections non adaptées (disjoncteurs, relais).

🎯 Calculer précisément le courant ICC permet :

• Le dimensionnement correct des disjoncteurs, conducteurs et transformateurs.
• La conformité aux normes NF C 15-100, CEI 60909 et CEI 60364.
• La protection optimale des réseaux MT/BT.

---

🧮 Méthodes de calcul du courant de court circuit

✅ 1. Méthode conventionnelle

Utilisée principalement pour estimer l’ICC minimum, elle repose sur des valeurs normatives approximatives (impédance, longueur). Elle est utile en phase préliminaire ou pour vérifier la sensibilité des protections.

✅ 2. Méthode des impédances

Elle consiste à calculer la boucle de défaut en sommant toutes les impédances (R + jX) de la source au point de court-circuit :

Icc = U / Z

Cette méthode est la plus précise pour :

• Estimer l’ICC max (disjoncteurs de tête)
• Vérifier la sélectivité des protections
• Calculer la puissance de court circuit au secondaire de transformateurs

✅ 3. Méthode simplifiée

Approximative mais rapide, elle est utilisée en l’absence de données détaillées. Elle demande :

• Tension d’alimentation (U),
• Puissance du transformateur (kVA),
• Longueur des câbles.

---

💻 Logiciels de calcul ICC

Pour automatiser les calculs, il est recommandé d’utiliser un logiciel de calcul de courant de court circuit, tel que :

• Caneco BT / HT
• ETAP
• Ecodial Schneider
• CYMDIST

Ces outils permettent d’obtenir :

• ICC max / ICC min
• Courant de court circuit disjoncteur
• Simulations de court circuit triphasé / monophasé
• Calcule ICC détaillé avec affichage des courbes de déclenchement

---

🛡️ Dispositifs de protection contre les courts-circuits

1. Disjoncteurs et fusibles

Ce sont les premières barrières. Ils doivent être dimensionnés selon le courant de court circuit calculé, la durée de passage du courant, et les pouvoirs de coupure.

2. Systèmes DIRIS et relais électroniques

Adaptés pour des courants faibles ou spécifiques, comme dans les installations alimentées par groupe électrogène ou onduleur.

3. Conducteurs surdimensionnés

En augmentant la section, on diminue l’échauffement et on ralentit l’usure thermique.

---

📐 Conseils pratiques pour bien dimensionner vos installations

🧾 Calcul du courant de court circuit

Utilisez des abaques ou logiciels selon la tension, l’impédance, la section, et la distance.

🧰 Choix des disjoncteurs

Utilisez le courant de court circuit disjoncteur comme critère, ainsi que la sélectivité avec les étages suivants.

📏 Respect des normes

NF C 15-100 (basse tension), CEI 60909 (HT), CEI 60364 doivent guider tous vos calculs.

🛠️ Maintenance préventive

Testez régulièrement vos protections et vérifiez les échauffements anormaux pour éviter les défauts de déclenchement.

Calcul des Courants de Court-Circuit par la Méthode des Impédances et des Composantes Symétriques

Le calcul des courants de court-circuit (Icc) est une étape indispensable dans la conception et la sécurité des installations électriques. Il permet de vérifier la tenue des matériels, d’adapter les protections, et d’assurer la sélectivité. Ce guide, basé sur le Cahier Technique n°158 de Schneider Electric, décrit deux approches : la méthode des impédances et celle des composantes symétriques (norme CEI 60909).

---

2. Calcul des Icc par la Méthode des Impédances

2.1 Icc selon les différents types de court-circuit

• Court-circuit triphasé : le plus critique.

\[ I_{cc3} = \frac{U}{\sqrt{3} \cdot Z_{cc3}} \]

• Court-circuit biphasé :
  

\[ I_{cc2} \approx 0.86 \cdot I_{cc3} \]

• Court-circuit monophasé :
  

\[ I_{cc1} = \frac{U}{\sqrt{3} \cdot (Z_{cc} + Z_{Ln})} \]

• Court-circuit à la terre : fait intervenir l’impédance homopolaire
  

\[ I_{cco} = \frac{U}{\sqrt{3} \cdot (Z_{cc} + Z_0)} \]

2.2 Détermination des diverses impédances de court-circuit

• Réseau amont :

\[ Z_a = \frac{U^2}{S_{cc}} \]

• Transformateur :

\[ Z_T = \frac{u_{cc}}{100} \cdot \frac{U^2}{S_n} \]

• Liaisons : impédance linéique selon la résistance

\[ R_L = \frac{\rho}{S} \]

• Machines tournantes : modélisées avec leur réactance (ex. : 15–25 % pour moteurs).
• Divers : condensateurs, disjoncteurs, arcs et selfs de limitation.

2.3 Relations entre impédances des différents étages de tension

• Conversion :

\[ Z_{BT} = Z_{HT} \cdot \left( \frac{U_{BT}}{U_{HT}} \right)^2 \]

• Méthode des impédances relatives :

\[ Z_R = \frac{Z}{U^2} \]

• Puissance de court-circuit :

\[ S_{cc} = \frac{1}{\sum Z_R} \]

2.4 Exemple de calcul

Cas d’un réseau 20 kV alimentant un poste HT/BT avec ligne de 2 km, alternateur de 1 MVA, et 2 transformateurs de 1000 kVA alimentant 20 moteurs de 50 kW. Le calcul est réalisé aux points A, B, C, D avec détermination de Icc_3 et i_p selon les impédances cumulées.

---

3. Calcul des Icc dans les Réseaux Radiaux à l’aide des Composantes Symétriques

3.1 Intérêt de cette méthode

La méthode des composantes symétriques permet d’analyser les réseaux asymétriques et les différents types de défauts (monophasé, biphasé, etc.) avec précision, notamment en HT et dans les réseaux maillés.

3.2 Rappel sur les composantes symétriques

Tout courant ou tension triphasé peut se décomposer en :

• Composante directe : Z1
• Composante inverse : Z2
• Composante homopolaire : Z0

Chaque type de court-circuit active un ensemble spécifique de ces composantes.

3.3 Calcul selon la norme CEI 60909

• Basé sur le théorème de Thévenin.
• Les sources sont modélisées par leurs impédances Z1, Z2, Z0.
• Le courant est calculé en remplaçant l’ensemble du réseau par une source équivalente en tension.
• Tous les éléments non tournants sont négligés, sauf capacités homopolaires.

3.4 Équations des différents courants

• Triphasé :

\[ I_{k} = \frac{U}{Z_1} \]

• Biphasé :

\[ I_{cc,\ biphasé} = \frac{U}{Z_1 + Z_2} \]

• Monophasé à la terre :

\[ I_{cc,\ monophasé\ terre} = \frac{3U}{Z_1 + Z_2 + Z_0} \]

On calcule également les valeurs initiales I_k, symétriques I »_k, et les crêtes i_p à partir des facteurs normés.

3.5 Exemple de calcul de courants de court-circuit

Application sur un réseau BT où le courant de court-circuit est calculé selon la CEI 60909 en utilisant les impédances directes, inverses et homopolaires. L’exemple illustre les étapes de détermination des courants pour différents types de défaut, en prenant en compte les machines tournantes et les sources multiples.

---

Ce guide fournit une base solide pour comprendre, modéliser et calculer les courants de court-circuit dans les installations électriques industrielles, en basse comme en haute tension.

---

✅ Conclusion

Le calcul du courant de court circuit est une étape critique pour sécuriser les réseaux électriques. L’ICC électrique, qu’il soit crête, efficace ou minimum, doit être connu précisément pour éviter tout risque humain ou matériel.

👉 Maîtriser les méthodes de calcul du courant de court-circuit, choisir les bons disjoncteurs, utiliser les logiciels adéquats sont les clés pour une installation conforme, fiable et durable.

---

🧠 Foire Aux Questions (FAQ)

📥 Bonus à télécharger

La Tension de Court Circuit d’un Transformateur : Explications Complètes et Applications Pratiques

Optimisez Votre Réseau Électrique avec le Régulateur de Tension en moyenne tension

Comprendre la Puissance Active en Électricité

💬 Partagez votre expérience

Avez-vous déjà été confronté à un problème de court circuit sur site ? Quels outils utilisez-vous pour vos calculs ICC ?

💬 Commentez ci-dessous, échangeons entre experts !