Réseaux électriques Basse Tension (BT)
— Conception, dimensionnement et protection des installations
Résumé Exécutif (Abstract)
Les réseaux électriques Basse Tension (BT) constituent la dernière étape de la distribution d'énergie électrique, alimentant les installations domestiques, tertiaires et industrielles. Leur conception et leur dimensionnement doivent garantir la sécurité des personnes et des biens, la qualité de l'énergie et la fiabilité du service.
Cet article expose les méthodologies de conception des réseaux BT conformément à la norme NF C 15-100 et aux règles de l'art. Il couvre le dimensionnement des canalisations, les schémas de liaison à la terre (TT, TN, IT), la protection des personnes contre les contacts directs et indirects, la sélectivité des protections et la qualité de l'énergie.
Les référentiels normatifs et les outils de calcul (Caneco BT, etc.) sont systématiquement intégrés aux processus d'étude.
1. Généralités sur les réseaux Basse Tension
Les réseaux Basse Tension (BT) sont définis par une tension nominale inférieure à 1 000 V en courant alternatif (230 V monophasé, 400 V triphasé). Ils assurent la distribution finale de l'énergie électrique vers les utilisateurs.
Installations domestiques
Alimentation des logements individuels et collectifs. Puissance souscrite typique : 3 à 36 kVA. Schéma TT majoritaire.
- 230 V monophasé
- 400 V triphasé
- Disjoncteurs 2 à 63 A
Installations tertiaires
Alimentation des commerces, bureaux, établissements recevant du public (ERP). Puissance : 36 à 250 kVA.
- 400 V triphasé
- Tableaux divisionnaires
- Protections différentielles
Installations industrielles
Alimentation des ateliers, usines, sites de production. Puissance : > 250 kVA. Schémas TT ou TN.
- 400 V triphasé
- Armoires de distribution
- Protections sélectives
1.1. La norme NF C 15-100
La norme NF C 15-100 est le document de référence pour les installations électriques à basse tension en France et dans les pays francophones. Elle définit les règles de conception, de dimensionnement et de réalisation des installations.
Cette norme est structurée en plusieurs parties couvrant :
- Les canalisations et leur protection
- La protection des personnes contre les chocs électriques
- La protection des biens contre les incendies
- La sélectivité des protections
- La qualité de l'énergie (chutes de tension, harmoniques)
2. Dimensionnement des canalisations BT
Le dimensionnement des canalisations BT repose sur trois critères successifs définis par la norme NF C 15-100 :
Courant admissible (Iz)
La capacité de transport du câble doit être supérieure ou égale au courant d'emploi du circuit.
Iz = Courant admissible du câble (A)
Facteurs de correction appliqués :
- Mode de pose (K1)
- Groupement de câbles (K2)
- Température ambiante (K3)
Chute de tension (ΔU)
La chute de tension entre l'origine de l'installation et l'extrémité du circuit ne doit pas dépasser les valeurs maximales admissibles.
- Éclairage : ΔU < 3 %
- Force motrice : ΔU < 5 %
X = Réactance linéique (Ω/km)
L = Longueur du câble (km)
Protection en court-circuit
Les dispositifs de protection doivent assurer la coupure automatique en cas de court-circuit.
- Vérification de Icc min en bout de ligne
- Respect des temps de coupure (≤ 0,4 s)
- Protection contre les surintensités
| Section câble (mm²) | Iz (A) - Cuivre - Pose saillante | Iz (A) - Cuivre - Pose en caniveaux | Usage typique |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 18 A | 13 A | Éclairage, prises |
| 2,5 mm² | 25 A | 18 A | Prise de courant, circuits dédiés |
| 4 mm² | 32 A | 24 A | Circuits de puissance |
| 6 mm² | 40 A | 30 A | Four, cuisinière |
| 10 mm² | 55 A | 42 A | Tableau divisionnaire |
| 16 mm² | 70 A | 56 A | Colonne montante |
3. Schémas de liaison à la terre (SLT)
Les schémas de liaison à la terre définissent le mode de raccordement du neutre et des masses métalliques à la terre. Ils conditionnent la protection des personnes contre les contacts indirects.
Neutre et masses à la terre
Le neutre est directement mis à la terre. Les masses métalliques sont également mises à la terre par des prises de terre distinctes.
- Protection : Disjoncteurs différentiels (30 mA)
- Avantage : Haute disponibilité
- Inconvénient : Risque de tension de contact
- Usage : Installations domestiques et tertiaires
Neutre et masses reliés
Le neutre et les masses métalliques sont reliés électriquement et connectés à la terre au point d'alimentation.
- Protection : Disjoncteurs magnétothermiques
- Avantage : Courants de défaut élevés
- Inconvénient : Complexité des liaisons
- Usage : Installations industrielles
Neutre isolé
Le neutre est isolé de la terre ou relié par une impédance. Les masses sont mises à la terre.
- Protection : Vérificateurs de continuité
- Avantage : Continuité de service
- Inconvénient : Surveillance permanente
- Usage : Milieux médicaux, chantiers
| Schéma | Neutre | Masses | Protection | Applications |
|---|---|---|---|---|
| TT | Directement à la terre | Mises à la terre distinctes | Disjoncteurs différentiels | Domestique, tertiaire |
| TN | Relié aux masses | Reliées au neutre | Disjoncteurs magnétothermiques | Industriel |
| IT | Isolé ou impédance | Mises à la terre | Vérificateurs de continuité | Médical, chantiers |
4. Protection des personnes et des biens
4.1. Protection contre les contacts directs
La protection contre les contacts directs vise à prévenir tout contact d'une personne avec une partie active de l'installation. Elle est assurée par :
- L'isolation des conducteurs actifs
- Les enveloppes et barrières (coffrets, tableaux)
- Les distances de sécurité dans l'air
- Les dispositifs de coupure d'urgence
4.2. Protection contre les contacts indirects
La protection contre les contacts indirects protège les personnes contre les chocs électriques en cas de défaut d'isolement. Elle repose sur :
- Les dispositifs différentiels (30 mA pour les personnes)
- La mise à la terre des masses métalliques
- Les liaisons équipotentielles
- La vérification de la continuité des protections
⚠️ Points critiques de sécurité
- Vérification de la continuité des circuits de terre
- Test des dispositifs différentiels (bouton test)
- Respect des règles d'installation des prises de terre
- Protection des canalisations en zones humides
5. Sélectivité et coordination des protections
La sélectivité des protections garantit que seul le dispositif de protection du circuit défectueux se déclenche, assurant la continuité de service du reste de l'installation.
🔧 Sélectivité ampèremétrique
Basée sur des seuils de courant différents. Les disjoncteurs de niveaux supérieurs ont des calibres plus élevés.
- Disjoncteur en tête : 63 A
- Disjoncteur départ : 16 A
⏱️ Sélectivité chronométrique
Basée sur des temps de déclenchement différents. Les disjoncteurs de niveaux supérieurs ont des temps de retard plus longs.
- Disjoncteur en tête : 0,5 s
- Disjoncteur départ : 0,1 s
🔀 Sélectivité logique
Les disjoncteurs communiquent entre eux pour déterminer la zone du défaut et déclencher uniquement le disjoncteur concerné.
- Communication par bus
- Détection de la zone de défaut
- Déclenchement sélectif
6. Qualité de l'énergie
La qualité de l'énergie en BT est un enjeu majeur pour la fiabilité des installations et la protection des équipements sensibles.
📊 Harmoniques
Les charges non linéaires (variateurs, convertisseurs) génèrent des harmoniques qui dégradent la qualité de la tension. Des filtres harmoniques peuvent être nécessaires.
⚡ Surtensions
Les surtensions (foudre, manœuvres) peuvent endommager les équipements. La protection est assurée par des parafoudres et des limiteurs de surtension.
📉 Creux de tension
Les creux de tension (baisses de tension brèves) affectent les équipements sensibles. Des onduleurs (UPS) peuvent être installés pour les charges critiques.
7. Logiciels et outils de conception
📐 Caneco BT
Logiciel de référence pour le dimensionnement des installations BT selon la norme NF C 15-100. Calcul des sections, des chutes de tension et des protections.
⚡ ETAP
Logiciel de calcul électrique avancé, intégrant les réseaux BT, MT et HT. Analyse des harmoniques, des courts-circuits et des transitoires.
🗺️ QGIS / ArcGIS
Intégration des données géospatiales pour la conception des réseaux BT souterrains et aériens.
8. Références & Sources
- NF C 15-100. (2025). Installations électriques à basse tension. AFNOR.
- IEC 60364. (2025). Installations électriques à basse tension. International Electrotechnical Commission.
- NF C 13-100. (2025). Postes de livraison privés HTA/BT. AFNOR.
- Guide UTE C 15-105. (2025). Détermination des sections des conducteurs. AFNOR.
- Schneider Electric. (2026). Guide de conception des installations électriques BT.
- Caneco BT. (2026). Manuel d'utilisation et guides de calcul.
Ce dossier est une synthèse des méthodologies de conception des réseaux électriques Basse Tension. Il ne constitue pas une prestation d'ingénierie et ne saurait se substituer à une étude technique spécifique réalisée par un bureau d'études électriques compétent. Les données, méthodologies et recommandations présentées doivent être adaptées et validées par des experts pour chaque projet particulier.
