1 Janvier 2007 VRD – Réseaux secs INSA – G5 et GC5 Vincent HOFFBECK - [email protected]Janvier 2007 Objectifs du cours Présenter : Les enjeux énergétiques liés à l’électricité L’organisation du secteur électrique Une vision générale des réseaux secs, notamment dans le cadre d’opérations de viabilisation de zones d’aménagement et opérations immobilières : • fondements du dimensionnement des réseaux • aperçu du cadre réglementaire • techniques réalisation
64
Embed
VRD –Réseaux secsarchivesgc5.free.fr/archives/Année 2009 - 2010/VRD/INSA - VRD... · 2 Janvier 2007 Plan du cours Le contexte énergétique : Les enjeux énergétiques L’organisation
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
� Une vision générale des réseaux secs, notamment dans le cadre d’opérations de viabilisation de zones d’aménagement et opérations immobilières :
• fondements du dimensionnement des réseaux
• aperçu du cadre réglementaire
• techniques réalisation
2
Janvier 2007
Plan du cours
Le contexte énergétique :
� Les enjeux énergétiques
� L’organisation du marché de l’énergie
� Les techniques de production de l’électricité
Les réseaux :
� Leur fonction
� Le matériel, la structure
� Conception
� Réalisation
Janvier 2007
Plan du cours
Le contexte énergétique :
� Les enjeux énergétiques
� L’organisation du marché de l’énergie
� Les techniques de production de l’électricité
Les réseaux :
� Leur fonction
� Le matériel, la structure
� Conception
� Réalisation
3
Janvier 2007
L’énergie et l’électricité : des enjeux à à passer au crible du développement durable
Rapport « Notre futur commun » 1987Madame Gro Brundtland
Premier ministre norvégien Directeur général OMSPrésidente commission mondiale sur l’environnement et le développement
« Répondre aux besoins du présentsans compromettre
la capacité des générations futures à satisfaire les leurs »
Janvier 2007
L’origine du concept de développement durable
Les 30 glorieuses
Envt.
Économique
Social
Croissance et insouciance
Depuis 1974
Envt.
Économique
Social
Crises et inquiétudes
De la confrontation … à la concertation
4
Janvier 2007
Les trois composantes du développement durable
Une interdépendance entre Économique / Social / Environnement
Développement Durable
Viable
Équitable
Vivable
responsabilitééconomique
responsabilité
sociale
responsabilité
environnementale
Transparence et
concertation
vis-à-vis des
associations, des
institutions, des
acteurs
économiques et des
individus
Janvier 2007
30 % d’augmentation de la population mondiale en 20 ans
De 6 à 8 milliards d’habitants
A 95 % dans les Pays en Développement
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1995 2020
Pays endéveloppement
Paysindustrialisés
Une population croissante attirée par les « lumières » de la ville
Dans des mégalopoles deplus en plus peuplées
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1950 2000 2030
Rural
Urbain
5
Janvier 2007
Besoin de construire d’ici 2020 autant :
- de centrales électriques - de réseaux que pendant tout le 20e siècle
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1990 2020
Paysindustrialisés
Pays endéveloppement
Mds de kwh
Aujourd’hui, 2 milliards d’êtres humains n’ont pas accès à l’électricité
La consommation mondiale va (presque) doubler dans les 20 ans à venir
Les besoins en électricité dans les pays en développement : + 200%
Quelle sera la demande en électricité en 2020 ?
Janvier 2007
sans accélérer le réchauffement de la planète
en limitant les autres pollutions générées
en reconnaissant le droit au Sud de se développer et d’utiliser ses ressources
en facilitant l’accès à l’électricité en proposant des solutions jugées acceptables par la population
Le défi mondial énergétique passé au crible du développement durable
Répondre aux besoins croissantsÉconomique
Social et sociétal
Environnemental
à des coûts acceptables
dans des marchés de plus en plus ouverts
Les choix devront être effectués dans un esprit de concertation
6
Janvier 2007
A partir de quelles ressources produit-on l’électricitédans le monde ?
L’électricité se produit aux 2/3 à partir d’énergies fossiles
Gaz 19%
Nucléaire 17%
EnR 19%
Pétrole 10%
Charbon 35%
- Répartitions très variables selon les pays- Répartition française très particulière
ENERGIES FOSSILES : ENERGIE « FACILE »
Janvier 2007
Caractéristiques des énergies fossiles
CHARBON
- Pollution de l’air (SO2,NOX)
- 980g/kWh de CO2
- Sera utilisé notamment par les pays en développement (Chine, Inde,….) et par les pays occidentaux avec les technologies propres
- Prix stables- Réserves 200 anssur tous les continents- Souplesse utilisation - Facilité d’extraction
Inconvénients PerspectivesAtoutsCharbon
Gaz30%
Charbon54%
Pétrole16%
7
Janvier 2007
Caractéristiques des énergies fossiles
GAZ
- Prix fluctuant- Réserves : 65 ansRussie, Moyen Orient
- 430g/kWh de CO2 en cycle combiné
- Continuera son expansion dans la limite des réserves
- Souplesse utilisation- Fort rendement avec cogénération
Inconvénients PerspectivesAtoutsGaz
Janvier 2007
Caractéristiques des énergies fossiles
PETROLE
- Prix fluctuant- 40 ans de réserves* surtout au Moyen Orient
- 890 g/kWh de CO2
- Devrait progressivement être réservé pour d’autres usages (chimie, transport, …)
- Facilitéd’exploitation et de transport
- Souplessed’utilisation
Inconvénients PerspectivesAtoutsPétrole
Les ressources fossiles sont en voie d’épuisement et inégalement réparties (tensions géo-politiques)
8
Janvier 2007
Caractéristiques de l’énergie nucléaire
Nécessité de laisser l’option ouverte
- Déchets produits- Investissements lourds - Niveau de développement technologique et sociétal - Acceptation du public - Risques industrielsnécessitant des systèmes de sûreté et des contrôles très rigoureux.
- Efforts importants de R&D sur les déchets à vie longue - Mise au point de nouveaux réacteurs avec des performances accrues en disponibilité, sûreté et gestion des déchets- Renouvellement du parc nucléaire à échéance variable selon la durée de vie des réacteurs actuels
- Production de masse
- Coût du kWh - Bonne disponibilité- Réserves abondantes - Stabilité des coûts - Pas de CO2
Inconvénients PerspectivesAtoutsNucléaire
Janvier 2007
Caractéristiques des énergies renouvelables
Fort développementprobable en Europe(22,1% électricité produite en 2010) grâce aux dispositifs d’incitation
(tarifs d’achats attractifs)
- Une place encore
secondaire (en valeur absolue) dans la production d’électricité
- Une disponibilitévariable
- Utilisent des
ressources naturelles illimitées- Peu ou pas d’impact environnemental
19% de la production mondiale d’électricité
Inconvénients PerspectivesAtoutsEn général
Hydraulique
84 %
Biomasse 12 %
Géothermie 2,5 %Éolien 0,9 %
Photovoltaïque 0,1 %
9
Janvier 2007
Limitation des émissions de CO2 : un enjeu prioritaire pour la planète
L’activité humaine génère un surcroît deGaz à Effet de Serre (GES)
Avec le transport, le secteur énergétiqueest le principal émetteur de GES
Les effets des émissions de GES sont probablement irréversibles
L’émission de GES participe auréchauffement de la planète
L’effet de serre est un phénomène naturelet vital pour la planète
La France respecte les engagements de Kyoto grâce à l’énergie nucléaire
Le réchauffement de la planète risque
- de modifier l’agriculture
- d’engendrer la hausse du niveau des mers
- de rendre plus fréquents les phénomènes météorologiques violents (tempêtes, cyclones..)
Janvier 2007
Mobiliser de façon responsable toutes les ressources
Les besoins en électricité sont immenses
Toutes les énergies ont des avantages et des inconvénients
Les ressources disponibles sont faibles à l’échelle de temps de la planète
Les énergies sont complémentaires les unes des autres
Exclure une énergie ne relève pas d’une attitude responsable
La maîtrise des consommations énergétiques est donc prioritaire
10
Janvier 2007
Quelques « mix énergétiques » en Europe
France
EnR15%
Fossile5%
Nucléaire
80%
Suède
Fossile4%EnR
57%
Nucléaire39%
Royaume Uni
Nucléaire24%
EnR3%
Fossile73%
Allemagne
Nucléaire30%
Fossile62%
EnR8%
Janvier 2007
Plan du cours
Le contexte énergétique :
� Les enjeux énergétiques
� L’organisation du marché de l’énergie
� Les techniques de production de l’électricité
Les réseaux :
� Leur fonction
� Le matériel, la structure
� Conception
� Réalisation
11
Janvier 2007
Le marché européen de l’énergie : un long parcours
� Objectif : intégrer l’énergie dans le marché unique� Permettre aux consommateurs de bénéficier de la concurrence
� Contribuer à la compétitivité de l’économie européenne
� Directives européennes : � 1ère directive : décembre 1996
� Sommet de Barcelone : 2002
� 2ème directive : juin 2003
� Paquet législatif en cours de préparation
� Transposées dans la législation française :� Loi du 10 février 2000
� Lois 9 août 2004, du 13 juillet 2005 et du 7 décembre. 2006
Janvier 2007
Une ouverture progressive
Seuil : 16 GWh/an
1400 sites éligibles
30 % du marché
Seuil : 100 GWh/an
200 sites éligibles
20 % du marché
Seuil : 7 GWh/an
3 200 sites industriels
et tertiaires
37 % du marché
Au 5 Février 2003, une vingtaine de sites de collectivités éligibles
Marché
totalement
ouvertOuverture pour tous
les clients non ménages
2,3 millions de clients
70 % du marché
En 2004, éligibilité de tous les sites des collectivités
Un seul contrat, un seul tarif par site avec :- EDF - ou une Entreprise Locale de Distribution
Avant l’ouverture
Les clients peuvent choisir :
� Une offre de fourniture,
� Conserver leurs contrats en vigueur aux tarifs réglementés jusqu ’à leur échéance
� Un mode de contractualisation :� Des contrats distincts� Un contrat unique : une offre de fourniture incluant le contrat d’acheminement (*)
(*) c’est le cas notamment pour le client
particulier
Ce qui change pour le client
Après l’ouverture
14
Janvier 2007
Après l’ouverture
Un responsable d’équilibre
• 1 contrat de Fourniture d’Énergie� Signé avec un fournisseur au choix
� Prix négocié
� 1 Contrat d’Accès au Réseau de Distribution
• Signé avec le GRD
• Tarif public fixé par le Gouvernement • 1 contrat Unique
� Fourniture et acheminement
� Avec responsable d’équilibre
Ouavec
Janvier 2007
Equilibre production / consommation
� Le profil de consommation de chaque client est obtenu à partir :
– Des courbes de charge réelles des sites
– De profils type pour les sites sans courbe de charge (compteurs à index)
� Chaque client a un responsable d’équilibre :
– Dans le cadre du contrat unique, il devrait être désigné par le fournisseur
– Dans le cadre du contrat CARD, il est désigné par le client
15
Janvier 2007
Ce qui change pour les clients avec une nouvelle offre de prix
� Le prix de la fourniture d’électricité
� Le tarif d’utilisation des réseaux
� La fiscalité : � TVA
� Contribution aux Charges de Service Public
de l’Électricité (CSPE)
� taxes
Libre
Fixé par les pouvoirs
publics
Fixée par
- les communes,
- le départements,
- les pouvoirs publics
La facture d’électricité se décompose en trois parties :
Janvier 2007
EDF
Vattenfall
Endesa
E.On
RWE
Suez
Iberdrola
Enel
Depuis 1998, les principaux électriciens ont investi massivement les plaques adjacentes
(Innogy)
(SNET)
Amérique du Sud
(Powergen + TXU)
(Hidrocantabrico)
(Gas Natural)
Suède
Scandinavie
(EDF Energy)
(CNR, SHEM)
(Acea Roma + Interpower)
(Edison)
(Elettrogen)
(Viesgo)
(EnBW)
16
Janvier 2007
Recomposition du paysage énergétique en Europe
� 1998-2004 : les grands acteurs prennent position hors de leur marché national, consolident et rationalisent leurs nouveaux actifs
� 2005 – 2006 : accélération de la recomposition autour de quelques grands leaders européens :
• Le projet de fusion Suez/Gaz de FranceCréation d’un champion énergéticien franco-belge en Europe, dominant sur l’approvisionnement gaz de l’Europe du Nord
• L’OPA d’E.On sur EndesaCréation d’un leader électricité - gaz de dimension mondiale, sur 3 continents
plus de 185 Md€ sont investis
Janvier 2007
Marché européen de l’énergie : les « global players »
10 315
17 642
36 489
40 739
42 137
46 928
49 103
2004
9 %9 489Iberdrola
9 %16 239Endesa
17 %31 317Enel
3 %39 622Suez
- 4 %43 875RWE
4 %44 919EDF
6 %46 427E.On
%2003En millions €
17
Janvier 2007
• Equilibre régulé / non régulé
• Equilibre amont / aval
• Elargissement de l’offre
• Recentrage géographique
Forte génération de cash & équilibre des risques
Europe
"régulé"
France
"dérégulé"
Hors Europe
EDF EnergyEnBWEdison
Production&
Commerce
Transport&
Distribution
Business model dominant
Exemple : EDF
Janvier 2007
Un CA qui passe de plus en plus par l’international : l’exemple d’EDF
1955
1959
10 Md€
20 Md€
30 Md€
40 Md€
50 Md€
1957
1961
1963
1965
1967
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
5 Md€ en 1955
60 Md€ en 2007Evolution du chiffre d’affaires d’EDF de 1955 à 2005 (€ constants)
France
Groupe
Ralentissement de la croissance en France
Développement international
90 00807060
Source : Direction Générale Finances
18
Janvier 2007
Plan du cours
Le contexte énergétique :
� Les enjeux énergétiques
� L’organisation du marché de l’énergie
� La production de l’électricité
Les réseaux :
� Leur fonction
� Le matériel, la structure
� Conception
� Réalisation
Janvier 2007
Caractéristiques de l’électricité
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8TWh
Variabilité de la demande –Consommation journalière France
Jan 03 Juin 03 Déc 030,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8TWh
Variabilité de la demande –Consommation journalière France
Jan 03 Juin 03 Déc 03
� Une énergie qui ne se stocke pas � à l’exception des « STEP », stations de transfert d’énergie par pompage
� Des variations importantes de la consommation, au cours :� d’une journée
� d’une semaine
� de l’année
� L’équilibre production – consommation, un impératif� sous peine de « black-out »
19
Janvier 2007
Depuis 2002, des tensions énergétiques qui se traduisent par une grande volatilité des prix dans le monde
Prix du pétrole et du gaz naturel : sensibilité accrue à
la sécuritéd’approvisionnement
0
10
20
30
40
50
60
70
feb-02
jul-02
dec-02
jun-03
nov-03
apr-04
oct-04
mar-05
aug-05
feb-06
Prix du pétrole Prix du gaz
$ / baril
0
5
10
15
20
$ / MMBTU*
Pétrole65$/70$
Gaz8$/10$
Sources Datastream
*MMBTU British Termal Unit en million
aug-06
Prix des permis CO2 : reflet d’un marché volatil et sensible
0
5
10
15
20
25
30
35
40
nov-04
jan-05
apr-05
jun-05
aug-05
nov-05
jan-06
Permis CO2
Prix permis CO2 (€M)
Sources EEXapr-06
jun-06
Une hausse continue des prix de gros de l’électricité
(base)
202530
40455055606570
35
dec-02
jun-03
dec-03
jun-04
dec-04
jun-05
dec-05
Allemagne France
€ / MWh
jun-06
Source Platts
Cotation moyenne en base sur le marché de gré à gré pur un livraison pour la prochaine
année calendaire
Janvier 2007
Volatilité des prix de l’énergie DVEC - GC / Achats
500 à 600 GW de nouvelles capacités pour l'UE 15 d'ici à 2030(Scénario de la Commission européenne - DG Tren)
Janvier 2007
… qui ramènent les prix de l’électricité en France au niveau des années 1980
0
10
20
30
40
50
60
70
Tarif 1980
Tarif 1981
Tarif 1982
Tarif 1983
Tarif 1984
Tarif 1985
Tarif 1986
Tarif 1987
Tarif 1988
Tarif 1989
Tarif 1990
Tarif 1991
Tarif 1992
Tarif 1993
Tarif 1994
Tarif 1995
Tarif 1996
Tarif 1997
Tarif 1998
Tarif 1999
Nouvelle Offre 2000
Nouvelle Offre 2001
Nouvelle Offre 2002
Nouvelle Offre 2003
Nouvelle Offre 2004
Nouvelle Offre 2005
Nouvelle Offre 2006
Nouvelle Offre 2007
Nouvelle Offre 2008
Nouvelle Offre 2009
FSPPE/CSPE
Transport
Nouvelle Offre énergie
Tarif Histo
exemple d'un client industrielProfil tarifaire Tarif Vert Bnon plafonné CSPE
?
Évolution du prix rendu site 1980-2009 (€cst06)
24
Janvier 2007
Evolution de la production en France
Janvier 2007
Loi de programme fixant les orientations de la politique énergétique (juillet 2005)
� Objectifs :• Contribuer à l’indépendance énergétique nationale et garantir la sécurité d’approvisionnement
• Assurer un prix compétitif de l’énergie
• Préserver la santé et l’environnement (lutte contre l’effet de serre)
• Garantir la cohésion sociale et territoriale, en garantissant l’accès de tous à l’énergie
� Moyens :• Maîtriser la demande d’énergie
• Diversifier les sources d’approvisionnement énergétique
• Développer la recherche dans le domaine de l’énergie
• Assurer des moyens de transport et de stockage de l’énergie adaptés aux besoins
25
Janvier 2007
Production thermique
Janvier 2007
Production thermique
26
Janvier 2007
Production nucléaire
Janvier 2007
Production nucléaire
27
Janvier 2007
Production nucléaire
Janvier 2007
Production nucléaire
28
Janvier 2007
Production hydraulique
Janvier 2007
Production hydraulique
29
Janvier 2007
Eolien
Janvier 2007
Photovoltaïque raccordé au réseau
30
Janvier 2007
Photovoltaïque raccordé au réseau
Janvier 2007
Photovoltaïque en site isolé
31
Janvier 2007
Solaire thermique
Janvier 2007
Solaire thermique
32
Janvier 2007
Biomasse
Janvier 2007
Cogénération - principe
33
Janvier 2007
Cogénération – bilan énergétique
� Rendements :� Global : de 75 à 90%
� Electrique équivalent : supérieur à 60%
Janvier 2007
Cogénération – moteur à gaz (MAG)
34
Janvier 2007
Cogénération – Turbine à gaz (TAG)
Janvier 2007
Cogénération – Turbine à vapeur (TAV)
35
Janvier 2007
Cogénération – Cycle combiné (CC)
Janvier 2007
Production d’électricitéet gaz à effet de serre
36
Janvier 2007
Plan du cours
Le contexte énergétique :
� Les enjeux énergétiques
� L’organisation du marché de l’énergie
� Les techniques de production de l’électricité
Les réseaux :
� Leur fonction
� Le matériel, la structure
� Conception
� Réalisation
Janvier 2007
Les réseaux électriques
Transport France Distribution France
100 000 km de lignes
8 000 salariés RTE
1 250 000 km de lignes
102 centres de distribution
1 800 contrats de concession
50 000 salariés
37
Janvier 2007
Fonction générale du réseau
� acheminer l'énergie électrique des centres de production jusque chez les consommateurs
� assurer la liaison à tout instant dans l'équilibre production - consommation
� assurer un rôle de transformation en livrant aux utilisateurs un bien adapté à leurs besoins, le produit électricité, caractérisé par :
� une puissance disponible, fonction des besoins quantitatifs du client
� une tension fixée, fonction de cette puissance
� une qualité de l'onde électrique
Janvier 2007
38
Janvier 2007
RTE és
HTB HTA BT
Janvier 2007
Mission des gestionnaires de réseaux
� Gérer, exploiter, développer les réseaux électriques
� Assurer une desserte rationnelle du territoire
� dans le respect de l’environnement,
� Permettre le raccordement et l’accès au réseau dans des conditions non discriminatoires
� neutralité vis à vis de tous les fournisseurs
39
Janvier 2007
Options techniques fondamentales
� Distribution triphasée et monophasée
� Avantage des systèmes triphasés : permettre le transport de la même quantité d'énergie avec une section conductrice totale deux fois moindre qu'en monophasé
� Le système français de distribution HTB et HTA est entièrement triphasé en ossatures et dérivation, à neutre non distribué
Janvier 2007
Options techniques fondamentales
� Basse tension
� 230/400 V, + 6 / - 10 %
� Réseau BT triphasé à neutre distribué et mis à la terre
� Régime du neutre : TT (neutre à la terre et masses d'utilisation à la terre)
� Objectif du régime de neutre : protection des utilisateurs BT contre les contacts indirects
40
Janvier 2007
Les réseaux aériens� Transport
Janvier 2007
Les réseaux aériens
41
Janvier 2007
Les réseaux aériens� Distribution
Janvier 2007
Les réseaux souterrains
42
Janvier 2007
Les réseaux souterrains
Janvier 2007
Les réseaux souterrains
Pylône aérosouterrain Coupe et photo d ’une artère bétonnée
43
Janvier 2007
Les éléments du réseau électrique
Amenée HTA
HTA interne
Poste
BT interne Branchements BT
Armoire BT
Représentation « unifilaire »
Janvier 2007
Réalisation des réseaux électriques
�Maîtrise d’ouvrage et maîtrise d’oeuvre
� Cadre réglementaire
� Conception des réseaux :� Conception mécanique
� Conception électrique
� Réalisation des réseaux et des branchements : � arrêté technique et NF C 14-100
44
Janvier 2007
Maîtrise d’ouvrage - maîtrise d’œuvre
� Les ouvrages entrent dans la concession du distributeur et seront exploités par lui après leur réception.
Type de travaux Maîtrise d’ouvrage Maîtrise d’oeuvre Renforcement, extension,
branchement
Distributeur Distributeur
Opérations de lotissement
Lotisseur Distributeur / Tiers
Electrification rurale, insertion des réseaux dans l’environnement
� Le cadre général de la distribution d’électricité� Loi du 15 juin 1906 : possibilité pour les collectivités locales de concéder le service public de distribution de l’énergie
� Les différentes concessions RAG, DP, DSP
� Loi du 8 avril 1946 : nationalisation de la distribution àl’exception des cas où ce service est assurée majoritairement par la collectivité (cas d’Electricité de Strasbourg)
� Les textes découlant de l’ouverture du marché
Janvier 2007
� Les textes relatifs à la construction des réseaux électriques :� Décret de 1927 modifié par le décret de 1975 :
• Les autorisations administratives à remplir pour construire un réseau électrique
� Arrêté interministériel du 17 mai 2001 :
• les mesures auxquelles doivent satisfaire les distributions d ’énergie électrique (« arrêté technique »)
� Décret n° 82-167 du 16/02/1982 :
• les mesures destinées à assurer la sécurité des travailleurs (document UTE C 18-510)
Le cadre réglementaire
46
Janvier 2007
Le cadre réglementaire� Les normes :
� Générales :
• NF C 13-100 : postes clients
• NF C 14-100 : installations de branchement comprises entre le réseau de distribution et l ’origine de l ’installation intérieure
• NFC 15-100 : installations électriques à basse tension
• NFC 17-200 : réseaux d’éclairage public
� Relatives au matériel:
• NF C 33-209 : conducteurs isolés assemblés en faisceau pour réseaux et branchements aériens
• NF C 33-210 : câbles rigides isolés au polyéthylène réticulé sous gaine de protection en¨PVC
Janvier 2007
Le cadre réglementaire
� Règlements de voirie et procédures de coordination
� Décret de 1991 :� Demandes de renseignements (DR)
� Déclaration d’Intention de Commencer les Travaux (DICT)
� Textes relatifs à la prévention santé sécurité� Loi du 31/12/93 et décret du 26/12/94
� Décret du 28/02/92
47
Janvier 2007
Conception
� Réseaux souterrains : conception électrique
� Réseaux aériens : conception électrique et mécanique
� Données d’entrées� Les puissances si elles sont connues
� Plan d ’intention de la zone d ’aménagement
� Plan HTA (1/10 000)
� Plan du réseau BT (1/500)
� Schéma du réseau BT
Janvier 2007
Calcul mécanique
Sol
Fondation : Pleine terrePierres sèchesBéton
Poteaux : BoisBétonMétallique
Conducteurs : CuivreAlmélecAlu Acier
� Eléments constitutifs d’une ligne électrique :
48
Janvier 2007
Calcul mécanique
Influence des éléments extérieurs
Sol
Influence de la température : Influence du ventLe conducteur se détend sous l’effet de la chaleurLe conducteur se rétracte sous l’effet du froid
Hauteur à surveiller
Distance à
surveiller
Janvier 2007
Calcul mécanique
� Influence des éléments extérieurs
Sol
Influence du givre ou de la neige :
Le conducteur se détend suite à la surcharge due à la neige collante ou au givre
Hauteur à surveiller
49
Janvier 2007
a Portée
f Flèche
Courbe d’équilibre d’un fil homogène entre 2 points fixes :chaînette assimilable à une parabole de flèche f = a² / 8 P
Distances fixées par l’arrêté technique, avec un paramètre calculéà 40°C pour la HTA et la BT
P (paramètre) =a² / 8 f
avec a et f exprimés en mètres
P= t/ωωωω
avec :
-t en daN/mm², tension unitaire dans le conducteur
- ωωωω en daN/m.mm², poids linéique / unité de section
Calcul mécanique
Janvier 2007
Portée équivalente en technique suspendue :
a1 a2 a3 a4
N°1 N°2 N°3 N°4 N°5
Supports d’arrêt : supports 1 et 5.
Supports d’alignement : supports 2, 3 et 4.
Canton en ligne : tronçon compris entre deux supports d’arrêt ou d’ancrage.
La tension est identique en tout point du canton,.
43214321 3333
aaaa
aaaaa ++++++=
Calcul mécanique
50
Janvier 2007
a1 a2 a3 a4
Portée équivalente en technique rigide
N°1 N°2 N°3 N°4 N°5
En technique rigide, chaque support est à considérer comme un support d’ancrage.
Toutefois, afin de garantir la bonne tenue de l’ouvrage, il faut veiller à ce que les différences entre les portées adjacentes restent inférieures à 10 %.
Calcul mécanique
Janvier 2007
Fondation pour les supports en béton
h
ba
F effort nominalMoment stabilisant
Hauteur :
H -0.25m
3
2hbC
aPm
s××+×=
P : poids total (support + béton) en daN
C : Coefficient des terres en daN/m3
Moment de renversement
( )25.0−×= HFmNr
:N
F effort nominal (vent inclus)
51
Janvier 2007
h
ba
F effort nominal
Coefficient de stabilité
Hauteur :
H -0.25mr
s
m
mC =
Avec C supérieur à 1.2 ou 1.75 suivant l ’utilisation du support
Janvier 2007
52
Janvier 2007
Conception électrique
Puissances à prendre en compte (C 14-100) :
� Logements sans chauffage électrique
� P (maison individuelle) = 9 kVA
� P (logement en collectif) = 6 kVA
� Coefficients de foisonnement :
Nb. Logements
Foisonnement
Nb. Logements
Foisonnement
2 à 4 1 25 à 29 0,40
5 à 9 0,75 30 à 34 0,38
10 à 14 0,56 35 à 39 0,37
15 à 19 0,48 40 à 49 0,36 20 à 24 0,43 50 et plus 0,34
Janvier 2007
Conception électrique
Puissances à prendre en compte :
� Logements avec chauffage électrique� Chutes de tension : P ∆u% (kVa) = Pd + 5/√N
� Courants admissibles : P Imax (kVa) = Pi + 5/√N• N : nb. logments
• Pd : puissance de chauffage et chauffe-eau en régime permanent
• PI : puissance installée de chauffage et chauffe-eau
� En Alsace :• Maisons individuelles : Pd = 10,7 kVA, PI = 14 kVA
• Logements collectifs : Pd = 6,2 kVA, PI = 8,9 kVA
• Taux de pénétration CE : 50%
53
Janvier 2007
Critères de dimensionnement
� Limites thermiques
� Imax = Pmax / 3 x 230 < In (fusibles)
� Chutes de tension : +6/-10% - ∆U (réseau) < 5%
Branchement le
plus défavoriséCoffret de
branchement
Boîte de dérivation
∆Umax = 2% (ind.)
3,5% (coll.)
∆Umax = 1,5% Réseau BT
�Pertes Joule < Taux moyen du réseau BT (~ 3%)
Janvier 2007
Structure de réseau HTA
� Réseau HTA en coupure d’artère :
� Armoires de coupure :
54
Janvier 2007
� Raccordement de postes HTA/BT simplifiés en dérivation :
� Les coffrets de branchement :� Fonction : point de coupure en cas d’urgence
� En domaine privé et limite de propriété
� Par dérogation, encastrement en façade si accès garanti
Le matériel
60
Janvier 2007
Trottoir ou accotement : recouvrement 0,65m mini.
Janvier 2007
Trottoir ou accotement : recouvrement 0,85 m mini.
61
Janvier 2007
Largeurs de tranchées
1 câble 2 câbles
Janvier 2007
Proximité avec d’autres ouvrages
62
Janvier 2007
Traversées
Janvier 2007
Implantation des ouvrages
� Les ouvrages électriques occupent :� préférentiellement le domaine public sur lequel les différentes concessions leur donne l’autorisation permanente de s’implanter,
� en cas de nécessité, les espaces privés en vertu de conventions ou servitudes d’implantation insérées dans les documents réglementaires ou contractuels des opérations d’aménagement et de lotissement.
� Plans de récolement� NFC 11-201 : toute établissement ou modification d’un réseau électrique souterrain doit être reporté sur un plan immédiatement après les travaux
63
Janvier 2007
Les zones d’aménagement
� Le réseau électrique des zones d’aménagement et des opérations immobilières : � est financée en partie par l’aménageur
� sera exploitée ultérieurement par le distributeur
� Compromis technico-économique à trouver entre les intérêts divergents :� de l’aménageur, qui souhaite minimiser le coût de son opération,
� du distributeur, qui a des exigences en termes de performance technique du réseau qu’il sera amené à exploiter
Janvier 2007
Participation financière
� Réseau interne : frais réels 100% à charge de l’aménageur
� Amenée de l’énergie : participation variable
� Procédures commerciales actuelles (disparition prévue) :� Forfaits (“tickets”), basés sur des coûts péréqués nationalement
� Procédures commerciales futures� Conformes à la loi SRU (solidarité et renouvellement urbain)� Retour aux frais réels
64
Janvier 2007
Principe des lois SRU - UH
� Introduction des notions d’ « extension » et de « branchement »
• une forme de renforcement est incluse (jusqu’à la tension n+1)
� Le ticket devient illégal :
• le pétitionnaire ne peut pas financer directement la partie extension
� La partie « extension » est financée par la commune,
• qui peut la répercuter en tout ou partie sur le pétitionnaire (PVR)
� La partie branchement est financée par le pétitionnaire