Calcul du courant de court-circuit Icc et du pouvoir de coupure
Calculez l'Icc triphasé maximal à chaque tableau de votre installation (raccordement au réseau public BT, cabine haute tension ou Icc connu, liaisons en cascade) : impédances cumulées, courant de crête et pouvoir de coupure des protections.
Mis à jour le
Donnée de votre GRD. Laissée vide, le réseau amont est supposé infini : l'Icc est alors majoré.
In = 909 A sous 400 V.
Valeur usuelle : 4 % jusqu'à 630 kVA, 6 % au-delà. Reprenez la plaque signalétique.
Pertes dues à la charge — plaque signalétique.
Liaisons et tableaux avalde l'origine vers le point de défaut
Optionnel — vérifie Icu ≥ Icc3 au tableau.
Optionnel — vérifie Icu ≥ Icc3 au tableau.
Icc³ = c · Un / (√3 · Zcc) — Zcc = 11,20 mΩ, facteur de crête κ = 1,46.
Taux d'utilisation du PdC
Icc³ 21,7 kA situé sous le pouvoir de coupure usuel de 25 kA.
Note de calcul détaillée
Méthode des impédances · IEC 60909-0Icc³ = 1,05 × 400 / (√3 × 11,20·10⁻³) = 21,7 kA aux bornes bt du transformateur.
PdC recommandé ≥ 25 kATableau des impédances (méthode des impédances)
| Élément | R (mΩ) | X (mΩ) | ΣR (mΩ) | ΣX (mΩ) | Zcc (mΩ) | Icc3 (kA) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Réseau amont haute tensionSka non saisi : impédance négligée (majorant) | 0,00 | 0,00 | ||||
| Transformateur HT/BT630 kVA — Ucc 4 % | 2,89 | 10,82 | ||||
| → Bornes BT du transformateur | 2,89 | 10,82 | 11,20 | 21,7 | ||
| Liaison → TGBT2 × 240 mm² cuivre — 5,0 m | 0,19 | 0,22 | ||||
| → TGBT | 3,08 | 11,05 | 11,47 | 21,1 | ||
| Liaison → TD Atelier70 mm² cuivre — 45 m | 11,90 | 3,60 | ||||
| → TD Atelier | 14,98 | 14,65 | 20,95 | 11,6 | ||
Résistivités à 20 °C (convention Icc maxi) : cuivre 18,51 — aluminium 29,4 mΩ·mm²/m. Réactances linéiques : 0,08 à 0,13 mΩ/m selon la pose, 0,15 mΩ/m pour un jeu de barres (valeurs usuelles de la méthode des impédances).
Courants de court-circuit par tableau
| Tableau | Icc3 (kA) | Icc2 (kA) | î crête (kA) | PdC recommandé | PdC choisi |
|---|---|---|---|---|---|
| Bornes BT du transformateur | 21,7 | 18,8 | 44,7 | ≥ 25 kA | — |
| TGBT | 21,1 | 18,3 | 43,2 | ≥ 25 kA | — |
| TD Atelier | 11,6 | 10,0 | 17,4 | ≥ 16 kA | — |
Le pouvoir de coupure de chaque protection doit être au moins égal à l'Icc3 maximal à son point d'installation (RGIE Livre 1, 4.4.2.1). La valeur de crête î sert à vérifier la tenue électrodynamique. En non domestique, le schéma reprend les Icc présumés supérieurs à 3 000 A (3.1.2.2 b) : Bornes BT du transformateur, TGBT, TD Atelier.
Valider la section des câbles
Courant admissible, chute de tension et contrainte thermique de court-circuit (k²S²) : vérifiez chaque liaison avec l'outil câble industriel.
Pourquoi calculer le courant de court-circuit ?
Lors d'un défaut franc entre conducteurs actifs, le courant n'est plus limité que par l'impédance du circuit entre la source et le point de défaut : il atteint en quelques millisecondes des milliers, voire des dizaines de milliers d'ampères. Le courant de court-circuit présumé Icc conditionne trois choix de conception : le pouvoir de coupure des protections, la tenue électrodynamique des jeux de barres et de l'appareillage (par le courant de crête î), et la contrainte thermique admissible par les câbles. Un pouvoir de coupure trop faible, c'est une protection qui explose au lieu de couper.
Ce qu'exige le RGIE
Le Livre 1 du RGIE (sous-section 4.4.2.1) impose deux conditions à toute protection contre les courts-circuits : son pouvoir de coupure est au moins égal au courant de court-circuit présumé au point où elle est installée, et elle coupe un court-circuit franc avant que les conducteurs n'atteignent leur température limite. Un pouvoir de coupure plus faible est admis si un appareil placé en amont possède le pouvoir nécessaire et limite l'énergie qui traverse l'appareil aval.
En non domestique, les schémas ou leurs annexes reprennent les courants de court-circuit présumés maximaux supérieurs à 3 000 A, à l'origine de l'installation et à chaque tableau (3.1.2.2 b) : l'outil signale les tableaux concernés. En domestique, l'Icc monophasé aux bornes aval des premières protections, après le différentiel général, ne dépasse pas 3 000 A ; la protection du gestionnaire de réseau coupe au moins 6 000 A (5.3.5.5 e).
Raccordement au réseau public BT : les valeurs de Synergrid
Pour une installation raccordée directement au réseau public basse tension, la note Synergrid CE1 du 15/04/2025 fixe la contribution maximale du réseau au courant de court-circuit triphasé, derrière le coffret de comptage du GRD, qui est l'origine de l'installation :
| Raccordement | Protection du GRD (usuelle) | Ik3 maximal du réseau |
|---|---|---|
| Jusqu'à 80 A inclus | Disjoncteur modulaire | 3 kA |
| Au-delà de 80 A | Fusibles ou disjoncteur à boîtier moulé | 6 kA |
Valeurs génériques de Synergrid, valables même si le réseau local évolue. Elles ne comptent que le réseau public : une installation photovoltaïque, une batterie ou un véhicule bidirectionnel raccordés à l'installation ajoutent leur propre contribution. Le mode « Raccordement BT » du calculateur part de ces valeurs.
La méthode des impédances
Pour une cabine haute tension ou pour suivre l'Icc de tableau en tableau, l'outil applique la méthode des impédances : les résistances R et les réactances X de tous les éléments traversés par le courant de défaut (réseau amont, transformateur, câbles, jeux de barres) sont cumulées séparément, puis composées au point de défaut. Les facteurs c et κ sont ceux de l'IEC 60909-0.
- ΣR, ΣX : sommes des résistances et des réactances de la source au point de défaut (mΩ) ;
- Un : tension nominale entre lignes, 400 V en 3N × 400 V et 230 V en 3 × 230 V ;
- c : facteur de tension, pris à 1,05 : U₂₀ = c × Un est la tension à vide du secondaire, 420 V pour un réseau 400 V ;
- Zcc : impédance de court-circuit par conducteur au point de défaut (mΩ).
Les impédances de chaque élément
Réseau amont haute tension. Ramenée au secondaire du transformateur, son impédance vaut Za = U₂₀² / Ska, où Ska est la puissance de court-circuit au point de raccordement, à demander au GRD. On la décompose en Xa = 0,995 × Za et Ra = 0,1 × Xa. Sans Ska, l'outil néglige cette impédance : l'Icc obtenu est un majorant.
Transformateur HT/BT. Son impédance se déduit de la tension de court-circuit Ucc de la plaque signalétique : ZT = (Ucc / 100) × U₂₀² / Sn. La part résistive vient des pertes dues à la charge : RT = Pcu × U₂₀² / Sn², puis XT = √(ZT² − RT²). L'outil propose un Ucc usuel de 4 % jusqu'à 630 kVA et de 6 % au-delà, et des pertes indicatives : la plaque signalétique fait foi. Pour n transformateurs identiques en parallèle, l'impédance est divisée par n.
Câbles et jeux de barres. La résistance d'une liaison vaut R = ρ × L / (n × S), avec ρ la résistivité à 20 °C (18,51 mΩ·mm²/m pour le cuivre, 29,4 pour l'aluminium : convention de l'Icc maximal, conducteurs froids), L la longueur, S la section et n le nombre de conducteurs en parallèle. La réactance linéique dépend de la pose : 0,08 mΩ/m pour un câble multiconducteur ou des unipolaires en trèfle, 0,09 mΩ/m en nappe jointive, 0,13 mΩ/m pour des unipolaires espacés et 0,15 mΩ/m pour un jeu de barres.
Exemple : cabine 630 kVA, TGBT et tableau divisionnaire
Prenons l'exemple par défaut de l'outil : transformateur 630 kVA (Ucc 4 %, Pcu 6,5 kW), Ska non communiqué, liaison vers le TGBT en 2 × 240 mm² cuivre sur 5 m, puis départ vers le TD Atelier en 70 mm² cuivre sur 45 m :
- Réseau amont : Ska inconnu, impédance négligée (majorant) ;
- Transformateur : ZT = 0,04 × 420² / 630 = 11,2 mΩ → RT ≈ 2,9 mΩ, XT ≈ 10,8 mΩ ;
- Aux bornes BT : Icc3 ≈ 21,7 kA, crête î ≈ 44,7 kA → protection générale d'un pouvoir de coupure d'au moins 25 kA ;
- Liaison 2 × 240 mm² sur 5 m : R ≈ 0,19 mΩ, X ≈ 0,23 mΩ → au TGBT, Icc3 ≈ 21,1 kA ;
- Départ 70 mm² sur 45 m : R ≈ 11,9 mΩ, X ≈ 3,6 mΩ → au TD Atelier, Zcc ≈ 21,0 mΩ, Icc3 ≈ 11,6 kA → pouvoir de coupure de 16 kA suffisant à ce niveau.
Les trois tableaux dépassent 3 000 A : sur une installation non domestique, ces Icc figurent sur le schéma unifilaire. C'est le tableau des impédances que l'outil construit en direct, élément par élément.
Courant de crête et tenue électrodynamique
Pendant la première demi-onde, la composante apériodique du courant de défaut s'ajoute à la composante symétrique : la valeur instantanée maximale vaut î = κ × √2 × Icc3, avec κ = 1,02 + 0,98 × e^(−3R/X) (IEC 60909-0). Près d'un transformateur, où le rapport R/X est faible, κ approche 1,8 et la crête dépasse 2,5 fois l'Icc efficace : c'est elle qui sollicite les jeux de barres et que doit tenir l'appareillage à la fermeture (pouvoir de fermeture Icm).
Ordres de grandeur aux bornes BT des transformateurs
| Transformateur | Ucc | In au secondaire | Icc3 aux bornes BT | PdC minimal |
|---|---|---|---|---|
| 250 kVA | 4 % | 361 A | 8,6 kA | 10 kA |
| 400 kVA | 4 % | 577 A | 13,7 kA | 16 kA |
| 630 kVA | 4 % | 909 A | 21,7 kA | 25 kA |
| 1000 kVA | 6 % | 1443 A | 22,9 kA | 25 kA |
| 1600 kVA | 6 % | 2309 A | 36,7 kA | 50 kA |
| 2000 kVA | 6 % | 2887 A | 45,8 kA | 50 kA |
Réseau 400 V, réseau amont supposé infini (majorant, faute de Ska), transformateur seul avant toute liaison, pertes indicatives de chaque puissance. Ces lignes sont produites par le moteur de l'outil : saisissez les caractéristiques de votre cabine et le Ska du GRD pour obtenir vos valeurs.
Icc maximal, Icc minimal : deux calculs, deux usages
L'Icc maximal, objet de cet outil, se calcule au plus près de la source, conducteurs à 20 °C : il dimensionne le pouvoir de coupure et la tenue électrodynamique. L'Icc minimal se calcule à l'extrémité du circuit, conducteurs chauds et tension minorée : il garantit que la protection coupe à temps pour un défaut en bout de ligne (4.4.2.1, point 2) et que le déclencheur magnétique fonctionne. Les deux vérifications sont complémentaires ; la seconde n'est pas calculée par CalculPro à ce jour et se mène avec les courbes de la protection.
Icu, Ics, Icn, Icm : lire la plaque d'un disjoncteur
Quatre valeurs coexistent sur les catalogues, et elles ne se comparent pas au même courant :
- Icu — pouvoir de coupure ultime (IEC 60947-2). Le courant que l'appareil interrompt une fois, après quoi il peut être hors d'usage. C'est cette valeur que l'outil compare à l'Icc3 calculé.
- Ics — pouvoir de coupure de service, exprimé en pourcentage d'Icu (25, 50, 75 ou 100 %). Sur un départ qu'on doit pouvoir réenclencher tout de suite, c'est Ics qu'il faut viser.
- Icn — l'équivalent d'Icu pour les petits disjoncteurs domestiques (IEC 60898-1), en ampères : 3 000, 4 500, 6 000 ou 10 000 A. Le Livre 1 impose 3 000 A au moins aux protections domestiques en amont des premières bornes de sortie.
- Icm — pouvoir de fermeture : la crête que l'appareil supporte s'il est refermé sur un défaut. Il se compare au courant de crête î, pas à l'Icc efficace.
La filiation (backup) permet d'installer en aval un appareil de pouvoir de coupure inférieur à l'Icc présumé, protégé par un appareil amont qui limite le courant. Elle ne se calcule pas : elle se lit dans les tables de coordination du constructeur. À ne pas confondre avec la sélectivité, qui vise à n'ouvrir que la protection la plus proche du défaut.
Les hypothèses du calcul
La méthode suppose un défaut triphasé franc, d'impédance nulle : c'est le cas le plus sévère, celui qui dimensionne. Elle ne compte pas la contribution des moteurs asynchrones, qui réalimentent brièvement le défaut : sur un site où la somme des courants assignés des moteurs dépasse le quart du courant du transformateur, cette contribution doit être reprise à part. Le schéma mis à la terre (TN, TT, IT) ne change rien à l'Icc triphasé maximal ; il conditionne les courants de défaut à la terre, qui relèvent d'un autre calcul.
Comment ce calcul est vérifié
Le moteur de cet outil est couvert par une suite de 35 tests automatisés construite sur des références extérieures au moteur, et non sur ses propres sorties.
- La chaîne d'impédances est recalculée indépendamment du moteur, en ohms et en ampères là où l'outil travaille en milliohms et en kiloampères. Sur le poste 630 kVA et ses deux liaisons, résistances, réactances et Icc concordent à un milliardième près.
- La formule des fiches constructeur est retrouvée exactement. Les catalogues donnent l'Icc aux bornes d'un transformateur par Icc = In / Ucc %. Avec un réseau amont infini, le moteur redonne cette valeur sur les treize puissances de 100 à 2 500 kVA.
- Les valeurs de Synergrid sont restituées à l'ampère près. Un raccordement de 80 A donne 3 kA à l'origine, un raccordement de 100 A en donne 6. Le seuil de 3 000 A du schéma non domestique est contrôlé de part et d'autre.
- Le tableau des Icc aux bornes BT publié plus haut sort du moteur, et il est contrôlé ligne à ligne contre le recalcul indépendant. Avec un Ska fini, chaque valeur baisse : le tableau publié est bien un majorant.
- Une saisie incomplète ne produit jamais de résultat. Tension vide, Ska nul ou négatif, puissance manquante, calibre de raccordement absent, longueur de câble absente : l'outil se tait au lieu d'afficher un zéro trompeur.
Références
- RGIE, Livre 1 — Installations à basse tension et à très basse tension, annexé à l'arrêté royal du 8 septembre 2019, version du SPF Économie intégrant l'arrêté royal du 6 octobre 2025 (applicable depuis le 1er avril 2026). Sous-section 4.4.2.1 (pouvoir de coupure), 3.1.2.2 b (Icc sur les schémas non domestiques), 5.3.5.5 e (installations domestiques), chapitre 1.5 (origine de l'installation). SPF Économie.
- Synergrid — CE1, « Courants de court-circuit sur le réseau public basse tension », version du 15 avril 2025 : contribution du réseau public de 3 kA au plus jusqu'à 80 A et de 6 kA au plus au-delà, derrière le coffret de comptage. Note Synergrid (PDF).
- IEC 60909-0:2016 — Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés à courant alternatif, partie 0 : calcul des courants. Source du facteur de tension c et du facteur de crête κ. IEC Webstore.
- IEC 60947-2 — Appareillage à basse tension, partie 2 : disjoncteurs (Icu, Ics, Icm). IEC 60898-1 — disjoncteurs pour installations domestiques (Icn).
- Icc maximal, conducteurs à 20 °C. C'est le calcul qui dimensionne le pouvoir de coupure et la tenue électrodynamique. L'Icc minimal en bout de circuit, qui vérifie le temps de coupure et le déclenchement magnétique, n'est calculé par aucun outil de CalculPro à ce jour.
- Trois sources : raccordement BT, cabine haute tension, Icc connu. Le raccordement BT reprend les valeurs génériques de Synergrid, qui ne comptent ni le photovoltaïque, ni les batteries. Sans Ska du GRD, la cabine est calculée avec un réseau amont infini, ce qui majore l'Icc. Un groupe électrogène ou une alimentation sans interruption se saisissent en « Icc connu » avec la valeur du constructeur.
- Facteur de tension c = 1,05, soit 420 V à vide sur un réseau 400 V. Le réseau public est toléré à 10 % autour de sa tension nominale ; l'IEC 60909-0 prévoit alors c = 1,10. En aval d'un Icc connu, l'Icc serait jusqu'à 5 % plus élevé : gardez une marge quand le résultat frôle un pouvoir de coupure usuel.
- Défaut triphasé franc, sans contribution des moteurs. Sur un site où la somme des courants assignés des moteurs asynchrones dépasse le quart du courant du transformateur, ajoutez leur apport au résultat. La filiation entre disjoncteurs se lit dans les tables du constructeur : elle ne se calcule pas.
Questions fréquentes
Pour aller plus loin