Chapitre 08 · Sujet 1 sur 4
TGBT et tableaux divisionnaires
Comprendre le rôle du tableau général basse tension et des tableaux divisionnaires, et dimensionner l'arrivée d'un tableau d'étage.
Niveau 1
L'essentiel
- Le TGBT (tableau général basse tension) reçoit l'alimentation du bâtiment et la répartit vers les grands départs.
- Les tableaux divisionnaires alimentent une zone (un étage, une aile, un local technique) et protègent les circuits finaux.
- Le tableau principal doit avoir un interrupteur-sectionneur général. En pratique, chaque tableau divisionnaire a aussi son appareil de coupure en tête, pour être mis hors tension sur place.
- Un tableau tertiaire se prévoit toujours avec de la place libre pour les extensions futures.
- Le schéma unifilaire du tableau doit correspondre exactement à ce qui est installé.
Comprendre
Une organisation en arbre
Dans une maison, un seul tableau suffit souvent. Dans un immeuble de bureaux, une école ou un commerce, les distances et les puissances sont trop grandes. On organise donc la distribution comme un arbre : le TGBT est le tronc, les tableaux divisionnaires sont les branches, les circuits finaux sont les feuilles. Cette architecture est détaillée dans Architecture : TGBT, tableaux divisionnaires, circuits.
Le TGBT
Le TGBT se trouve en général près de l'arrivée du gestionnaire de réseau (Sibelga à Bruxelles, ORES ou RESA en Wallonie, Fluvius en Flandre) ou juste après le transformateur quand le bâtiment possède une cabine haute tension. Il contient l'interrupteur ou le disjoncteur général, les départs vers chaque tableau divisionnaire, souvent les compteurs de sous-comptage et parfois la compensation de l'énergie réactive. Les courants y sont élevés : on y trouve de l'appareillage de puissance, des jeux de barres et des câbles de forte section. Le RGIE impose au tableau principal un interrupteur-sectionneur général qui coupe en même temps tous les conducteurs de ligne.
Le tableau divisionnaire
Un tableau divisionnaire reçoit un câble venant du TGBT. Il possède son propre appareil de coupure général, puis les protections des circuits : éclairage, prises, ventilation, stores, informatique. Il est placé près des utilisateurs, ce qui raccourcit les circuits finaux et limite la chute de tension.
Où placer un tableau
Le RGIE demande d'installer les tableaux de façon à rendre faciles leur manœuvre, leur surveillance, leur entretien et l'accès au matériel. Un tableau n'est donc pas caché derrière des étagères ni dans un local encombré.
Pourquoi laisser de la réserve
Un bâtiment tertiaire change souvent d'occupant ou d'aménagement. Un tableau rempli à 100 % le jour de la réception oblige à ajouter un coffret à côté au premier changement. La pratique courante est de garder une réserve de place (rangées libres) et une réserve de puissance sur l'arrivée.
Sur le terrain
Un immeuble de bureaux de quatre étages à Ixelles est alimenté en 3N 400 V. Le TGBT, au sous-sol, possède un départ par étage. À chaque étage, un tableau divisionnaire placé dans une gaine technique alimente l'éclairage, les prises des postes de travail et les ventilo-convecteurs. Quand le locataire du 2e étage demande dix postes supplémentaires, l'électricien ajoute deux circuits dans le tableau du 2e, dans la rangée laissée libre, sans toucher au TGBT ni aux autres étages.
Erreurs fréquentes
- Ne pas prévoir d'appareil de coupure général dans le tableau divisionnaire : il devient impossible de le mettre hors tension sur place.
- Remplir le tableau sans réserve, ce qui oblige à des coffrets « rajoutés » mal intégrés.
- Ajouter un circuit sans mettre à jour le schéma unifilaire.
- Placer un tableau dans un endroit encombré ou fermé à clé sans que l'exploitant y ait accès.
Niveau supérieur
L'essentiel
- L'arrivée d'un divisionnaire se dimensionne sur le bilan de puissance de la zone, avec coefficients d'utilisation et de simultanéité, plus une réserve.
- La protection du départ au TGBT protège le câble d'alimentation du divisionnaire, et doit être sélective avec l'appareil de tête de ce divisionnaire.
- Le TGBT est soumis aux Icc les plus élevés : le pouvoir de coupure des appareils y est déterminant.
- Les ensembles d'appareillage sont conçus et vérifiés selon la série de normes EN 61439 (échauffement, tenue au court-circuit, distances d'isolement). Dans les lieux accessibles au public, le RGIE exige des tableaux conformes aux normes homologuées ou enregistrées par le NBN, ou d'un niveau de sécurité équivalent (RGIE, Livre 1, 5.3.5.1).
Approfondir
Du bilan de puissance au courant d'arrivée
Le courant d'emploi de l'arrivée d'un divisionnaire se calcule à partir du bilan de puissance de la zone :
- puissance installée Pi = somme des puissances des récepteurs ;
- puissance appelée Pa = Pi × ku × ks (ku : coefficient d'utilisation, ks : coefficient de simultanéité) ;
- en triphasé 3N 400 V : Ib = Pa / (√3 × U × cos φ), avec U = 400 V ;
- en réseau 3 × 230 V, la même formule s'applique avec U = 230 V, ce qui donne un courant environ 1,74 fois plus élevé pour la même puissance.
On ajoute ensuite une réserve (souvent 20 à 30 % selon le projet, ce n'est pas un chiffre réglementaire) puis on applique la règle Ib ≤ In ≤ Iz pour choisir l'appareil et la section du câble.
Équilibrage des phases
Un divisionnaire alimente beaucoup de circuits monophasés. Il faut les répartir sur les trois phases pour que les courants soient proches. Un déséquilibre important augmente le courant dans la phase la plus chargée (c'est elle qui dimensionne) et, en 3N 400 V, le courant dans le neutre.
Coordination TGBT – divisionnaire
Le départ du TGBT et l'appareil de tête du divisionnaire sont en série. On veut qu'un défaut dans le divisionnaire ne coupe pas le départ du TGBT : c'est la sélectivité. Lorsque le départ au TGBT est un disjoncteur, l'appareil de tête du divisionnaire peut être un simple interrupteur-sectionneur, à condition que le départ amont protège bien le câble, que le courant assigné de l'interrupteur soit au moins égal au calibre (ou au réglage) du départ amont et que l'interrupteur supporte le courant de court-circuit limité par l'amont (données de coordination du fabricant).
Ce que le RGIE impose au tableau
- Coupure générale : le tableau principal est équipé d'un interrupteur-sectionneur général qui coupe simultanément tous les conducteurs de ligne (et éventuellement le neutre), d'intensité assignée appropriée et d'au moins 25 A (40 A en domestique). Cette fonction peut être assurée par la protection du gestionnaire de réseau si celle-ci est conçue pour le sectionnement (RGIE, Livre 1, 5.3.5.1 b).
- Divisionnaires : le 5.3.5.1 ne l'impose pas explicitement pour chaque divisionnaire, mais des dispositifs doivent permettre le sectionnement de tout ou partie de l'installation pour l'entretien et les réparations (RGIE, Livre 1, 5.3.3.1 a). Un interrupteur-sectionneur de tête est la solution habituelle.
- Emplacement et construction : manœuvre, surveillance, entretien et accès aisés ; enveloppe incombustible, non hygroscopique, mécaniquement résistante ; un tableau non fermé côté mur n'est pas monté directement sur une surface combustible ou hygroscopique (RGIE, Livre 1, 5.3.5.1 a et c).
- Dégagements : le RGIE ne fixe pas de cote générale devant un tableau fermé. Ses largeurs et hauteurs libres minimales (tableau 4.2) visent les emplacements de service et d'entretien des lieux exclusifs du service électrique où des parties actives restent non protégées (RGIE, Livre 1, 4.2.2.4 c).
Forme de séparation et conception
La série EN 61439 définit notamment les vérifications de conception de l'ensemble (échauffement, tenue au court-circuit, propriétés diélectriques) et les « formes » de séparation interne (forme 1 à forme 4), qui déterminent si l'on peut intervenir sur un départ sans être exposé aux autres. Pour un TGBT de bâtiment important, une forme de séparation élevée facilite l'exploitation sous tension des départs voisins, mais augmente l'encombrement et le coût.
| Élément | TGBT | Divisionnaire |
|---|---|---|
| Courants typiques | centaines à milliers d'ampères | dizaines d'ampères à quelques centaines |
| Appareillage | disjoncteurs en boîtier moulé ou ouverts, jeux de barres | appareillage modulaire, différentiels |
| Contrainte principale | Icc élevé, sélectivité | nombre de circuits, différentiels, réserve |
Exemple chiffré
Un plateau de bureaux est alimenté en 3N 400 V. Le bilan donne une puissance installée de 30 kW (éclairage, prises, ventilo-convecteurs). On retient ku × ks = 0,6 et cos φ = 0,95.
- Puissance appelée : Pa = 30 × 0,6 = 18 kW.
- Courant d'emploi : Ib = 18 000 / (√3 × 400 × 0,95) = 18 000 / 658,2 ≈ 27,3 A.
- Avec 20 % de réserve : 27,3 × 1,2 ≈ 32,8 A.
On choisit un départ de 40 A au TGBT (32 A serait inférieur au courant avec réserve), puis un câble dont le courant admissible Iz, dans ses conditions de pose, respecte In ≤ Iz et I2 ≤ 1,45 × Iz. Si le même plateau était alimenté en 3 × 230 V : Ib = 18 000 / (√3 × 230 × 0,95) ≈ 47,6 A, soit 57,1 A avec la réserve, donc un départ de 63 A.
Erreurs fréquentes
- Additionner les puissances installées sans coefficient de simultanéité, ce qui surdimensionne tout.
- Appliquer la formule triphasée avec U = 400 V alors que le bâtiment est en 3 × 230 V.
- Oublier de vérifier la sélectivité entre le départ du TGBT et la tête du divisionnaire.
- Choisir un interrupteur de tête sans vérifier sa tenue au court-circuit derrière la protection amont.
- Ne pas équilibrer les phases et dimensionner sur un courant moyen au lieu de la phase la plus chargée.