Exercices Électricité

Calcul du Nombre de Connecteurs en Réseaux

Calcul du Nombre de Connecteurs en Réseaux

Calcul du Nombre de Connecteurs en Réseaux

Comprendre le Comptage des Connexions dans les Réseaux

La conception et l'installation de réseaux électriques, qu'ils soient de distribution ou de communication, nécessitent une planification minutieuse du câblage et des connexions. Chaque conducteur doit être correctement terminé à ses deux extrémités pour assurer une connexion fiable et sécurisée. Le calcul précis du nombre de connecteurs (tels que des cosses, des bornes, ou des connecteurs multipolaires) est essentiel pour l'estimation des coûts de matériel, la logistique de l'installation et la maintenance future. Cet exercice se concentre sur la détermination du nombre de conducteurs et de points de connexion (et donc de connecteurs individuels comme des cosses) pour un ensemble de départs issus d'un Tableau Général Basse Tension (TGBT).

Données de l'étude

Un Tableau Général Basse Tension (TGBT) alimente plusieurs circuits dans un bâtiment industriel. On s'intéresse au nombre de connecteurs (cosses à sertir) nécessaires pour les départs suivants :

  • Nombre de départs triphasés (L1, L2, L3, N, PE) pour des machines-outils : 4 départs.
  • Nombre de départs monophasés (L, N, PE) pour des circuits d'éclairage : 8 départs.
  • Nombre de départs monophasés (L, N, PE) pour des circuits de prises de courant : 12 départs.

On suppose que chaque conducteur (phase, neutre, terre) nécessite une cosse à chaque extrémité (une au niveau du TGBT et une au niveau de la charge ou du récepteur).

Schéma Simplifié d'un TGBT et ses Départs
Tableau Général Basse Tension (TGBT) L1 L2 L3 N PE Départ Tri 1 5 cond. Départ Mono 1 3 cond. Départ Mono 2 3 cond. Départs depuis un TGBT

Un TGBT distribue l'énergie vers différents types de circuits (triphasés, monophasés).

Questions à traiter

  1. Combien y a-t-il de conducteurs par départ triphasé (L1, L2, L3, N, PE) ?
  2. Calculer le nombre total de conducteurs pour l'ensemble des 4 départs triphasés.
  3. Calculer le nombre total de cosses nécessaires pour l'ensemble des 4 départs triphasés.
  4. Combien y a-t-il de conducteurs par départ monophasé (L, N, PE) ?
  5. Calculer le nombre total de conducteurs pour l'ensemble des 8 départs monophasés d'éclairage.
  6. Calculer le nombre total de conducteurs pour l'ensemble des 12 départs monophasés de prises.
  7. Calculer le nombre total de cosses nécessaires pour l'ensemble des 8 départs monophasés d'éclairage.
  8. Calculer le nombre total de cosses nécessaires pour l'ensemble des 12 départs monophasés de prises.
  9. Calculer le nombre total de conducteurs pour l'ensemble de l'installation (tous départs confondus).
  10. Calculer le nombre total de cosses nécessaires pour l'ensemble de l'installation.

Correction : Calcul du Nombre de Connecteurs en Réseaux Électriques

Question 1 : Conducteurs par départ triphasé

Principe :

Un départ triphasé avec neutre et terre (L1, L2, L3, N, PE) utilise un conducteur pour chaque phase, un pour le neutre et un pour la terre de protection.

Calcul :

Nombre de conducteurs = 3 (phases) + 1 (neutre) + 1 (terre) = 5 conducteurs.

Résultat Question 1 : Il y a 5 conducteurs par départ triphasé.

Question 2 : Nombre total de conducteurs pour les départs triphasés

Principe :

Multiplier le nombre de conducteurs par départ triphasé par le nombre de départs triphasés.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cond,tri} = (\text{Cond. par départ tri}) \times (\text{Nb. départs tri})\]
Données spécifiques :
  • Conducteurs par départ triphasé : 5
  • Nombre de départs triphasés : 4
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cond,tri} &= 5 \times 4 \\ &= 20 \, \text{conducteurs} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : Le nombre total de conducteurs pour les départs triphasés est de 20.

Question 3 : Nombre total de cosses pour les départs triphasés

Principe :

Chaque conducteur nécessite une cosse à chaque extrémité (côté TGBT et côté charge). Donc 2 cosses par conducteur.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cosses,tri} = N_{cond,tri} \times 2\]
Données spécifiques :
  • Nombre total de conducteurs triphasés (\(N_{cond,tri}\)) : 20
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cosses,tri} &= 20 \times 2 \\ &= 40 \, \text{cosses} \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : Le nombre total de cosses pour les départs triphasés est de 40.

Quiz Intermédiaire 1 : Si un câble triphasé (3P+N+PE) de 10 mètres de long est utilisé, combien de conducteurs individuels le composent sur toute sa longueur ?

Question 4 : Conducteurs par départ monophasé

Principe :

Un départ monophasé avec neutre et terre (L, N, PE) utilise un conducteur pour la phase, un pour le neutre et un pour la terre.

Calcul :

Nombre de conducteurs = 1 (phase) + 1 (neutre) + 1 (terre) = 3 conducteurs.

Résultat Question 4 : Il y a 3 conducteurs par départ monophasé.

Question 5 : Nombre total de conducteurs pour l'éclairage

Principe :

Multiplier le nombre de conducteurs par départ monophasé par le nombre de départs d'éclairage.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cond,eclairage} = (\text{Cond. par départ mono}) \times (\text{Nb. départs éclairage})\]
Données spécifiques :
  • Conducteurs par départ monophasé : 3
  • Nombre de départs d'éclairage : 8
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cond,eclairage} &= 3 \times 8 \\ &= 24 \, \text{conducteurs} \end{aligned} \]
Résultat Question 5 : Le nombre total de conducteurs pour l'éclairage est de 24.

Question 6 : Nombre total de conducteurs pour les prises

Principe :

Multiplier le nombre de conducteurs par départ monophasé par le nombre de départs de prises.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cond,prises} = (\text{Cond. par départ mono}) \times (\text{Nb. départs prises})\]
Données spécifiques :
  • Conducteurs par départ monophasé : 3
  • Nombre de départs de prises : 12
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cond,prises} &= 3 \times 12 \\ &= 36 \, \text{conducteurs} \end{aligned} \]
Résultat Question 6 : Le nombre total de conducteurs pour les prises est de 36.

Question 7 : Nombre total de cosses pour l'éclairage

Principe :

Chaque conducteur nécessite 2 cosses.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cosses,eclairage} = N_{cond,eclairage} \times 2\]
Données spécifiques :
  • Nombre total de conducteurs d'éclairage (\(N_{cond,eclairage}\)) : 24
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cosses,eclairage} &= 24 \times 2 \\ &= 48 \, \text{cosses} \end{aligned} \]
Résultat Question 7 : Le nombre total de cosses pour l'éclairage est de 48.

Question 8 : Nombre total de cosses pour les prises

Principe :

Chaque conducteur nécessite 2 cosses.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cosses,prises} = N_{cond,prises} \times 2\]
Données spécifiques :
  • Nombre total de conducteurs de prises (\(N_{cond,prises}\)) : 36
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cosses,prises} &= 36 \times 2 \\ &= 72 \, \text{cosses} \end{aligned} \]
Résultat Question 8 : Le nombre total de cosses pour les prises est de 72.

Quiz Intermédiaire 2 : Une "cosse" dans ce contexte est :

Question 9 : Nombre total de conducteurs pour l'installation

Principe :

Somme des conducteurs de tous les types de départs.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cond,total} = N_{cond,tri} + N_{cond,eclairage} + N_{cond,prises}\]
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cond,total} &= 20 + 24 + 36 \\ &= 80 \, \text{conducteurs} \end{aligned} \]
Résultat Question 9 : Le nombre total de conducteurs pour l'installation est de 80.

Question 10 : Nombre total de cosses pour l'installation

Principe :

Somme des cosses de tous les types de départs, ou nombre total de conducteurs multiplié par 2.

Formule(s) utilisée(s) :
\[N_{cosses,total} = N_{cosses,tri} + N_{cosses,eclairage} + N_{cosses,prises}\] \[\text{ou } N_{cosses,total} = N_{cond,total} \times 2\]
Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{cosses,total} &= 40 + 48 + 72 \\ &= 160 \, \text{cosses} \end{aligned} \]

Vérification :

\[ \begin{aligned} N_{cosses,total} &= 80 \times 2 \\ &= 160 \, \text{cosses} \end{aligned} \]
Résultat Question 10 : Le nombre total de cosses nécessaires pour l'installation est de 160.

Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Un circuit triphasé avec neutre et terre (3P+N+PE) nécessite combien de conducteurs ?

2. Si chaque conducteur d'un départ nécessite une connexion à chaque extrémité, le nombre total de connecteurs (cosses) pour ce départ est :

3. Un TGBT (Tableau Général Basse Tension) sert principalement à :

Glossaire

TGBT (Tableau Général Basse Tension)
Tableau électrique principal d'une installation en basse tension, d'où partent les différents circuits alimentant les charges.
Départ (Circuit)
Ensemble de conducteurs et d'appareillages (protection, commande) qui alimente une charge ou un groupe de charges spécifiques depuis le TGBT.
Conducteur
Matériau, généralement un fil ou un câble métallique, conçu pour laisser passer le courant électrique.
Cosse (Terminal)
Pièce métallique fixée à l'extrémité d'un conducteur pour assurer une connexion électrique fiable à un appareil ou à une borne.
Circuit Triphasé
Système de distribution électrique utilisant trois conducteurs de phase (L1, L2, L3), souvent accompagné d'un conducteur de neutre (N) et d'un conducteur de protection (PE - Terre).
Circuit Monophasé
Système de distribution électrique utilisant généralement un conducteur de phase (L) et un conducteur de neutre (N), plus un conducteur de protection (PE - Terre).
PE (Protection Équipotentielle / Terre)
Conducteur de protection relié à la terre, destiné à assurer la sécurité des personnes en cas de défaut d'isolement.
Calcul du Nombre de Connecteurs en Réseaux Électriques

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