Les trois grandes catégories de documents électriques
Dans un projet électrique, les informations techniques ne sont pas toutes représentées de la même manière. Selon l’objectif recherché, le concepteur utilise différents types de documents pour présenter les caractéristiques des équipements, leur position dans l’installation ou leurs relations électriques.
Dans la pratique professionnelle, ces documents peuvent être regroupés en trois grandes catégories :
les tableaux et nomenclatures électriques ;
les plans d’implantation électrique ;
les schémas électriques.
Ces trois catégories sont complémentaires. Les tableaux fournissent les données, les plans indiquent les emplacements physiques et les schémas expliquent le fonctionnement ainsi que les raccordements électriques.
1. Les tableaux et nomenclatures électriques
Dans le domaine de la documentation technique, il est plus précis d’utiliser les expressions suivantes :
tableaux de données électriques ;
listes techniques ;
nomenclatures électriques ;
tableaux des charges ;
tableaux des circuits ;
tableaux des équipements ;
tableaux des protections.
Ces documents présentent les informations sous forme de lignes et de colonnes afin de faciliter leur lecture, leur vérification, leur mise à jour et leur exploitation pendant les études, l’installation, la mise en service et la maintenance.
Principaux types de tableaux électriques
Le tableau des câbles et des cheminements électriques
Ce document regroupe les caractéristiques des câbles ainsi que les informations relatives à leurs parcours dans les chemins de câbles, les conduits, les goulottes ou les canalisations électriques.
Il peut notamment indiquer :
le repère du câble ;
son origine et sa destination ;
son type ;
sa section ;
le nombre de conducteurs ;
sa longueur estimée ;
son mode de pose ;
le cheminement utilisé ;
le niveau ou la zone traversée.
Le tableau des départs et des circuits de distribution
Ce tableau présente les circuits alimentés par un tableau ou une armoire électrique. Il permet d’identifier les différents départs et de connaître leurs principales caractéristiques.
Il peut comporter :
le numéro du circuit ;
la désignation du récepteur ;
la puissance installée ;
la tension d’alimentation ;
le courant d’emploi ;
le nombre de phases ;
le calibre du dispositif de protection ;
la section des conducteurs ;
le nombre de conducteurs ;
la réserve disponible.
Le tableau des disjoncteurs et des appareillages électriques
Ce document rassemble les caractéristiques des disjoncteurs, interrupteurs, sectionneurs, fusibles, contacteurs et autres appareils de coupure, de commande et de protection.
Il peut préciser :
le repère de l’appareil ;
sa désignation ;
son type ;
son calibre ;
son nombre de pôles ;
son pouvoir de coupure ;
ses réglages de protection ;
sa fonction ;
sa position dans l’installation ;
sa coordination avec les autres dispositifs de protection.
Le tableau du centre de commande des moteurs
Ce tableau regroupe les informations relatives aux départs alimentant et commandant les moteurs électriques.
Il peut indiquer :
le repère du moteur ;
la désignation de l’équipement entraîné ;
la puissance du moteur ;
la tension d’alimentation ;
le courant nominal ;
le mode de démarrage ;
le dispositif de commande ;
les appareils de protection ;
le câble d’alimentation ;
la localisation du moteur ;
les dispositifs de contrôle et de signalisation.
Le tableau des équipements électriques
Ce document répertorie les principaux équipements électriques installés ou alimentés dans le projet, tels que les transformateurs, les moteurs, les groupes électrogènes, les alimentations de secours, les batteries, les coffrets et les appareils spécialisés.
Il peut contenir :
le repère de l’équipement ;
sa désignation ;
sa localisation ;
sa puissance ;
sa tension nominale ;
son courant nominal ;
ses principales caractéristiques techniques ;
sa quantité ;
le fabricant ;
la référence du matériel.
Le tableau des luminaires et des prises de courant
Ce tableau présente les caractéristiques des appareils d’éclairage et des prises de courant installés dans le projet.
Pour les luminaires, il peut indiquer :
le repère du luminaire ;
sa désignation ;
son type ;
sa puissance ;
son flux lumineux ;
sa température de couleur ;
son indice de protection ;
son mode de montage ;
son dispositif de commande ;
sa localisation.
Pour les prises de courant, il peut préciser :
le repère de la prise ;
son type ;
sa tension nominale ;
son courant assigné ;
le nombre de pôles ;
son indice de protection ;
sa localisation ;
le circuit d’alimentation ;
le tableau électrique d’origine.
Autres tableaux fréquemment utilisés
La documentation électrique peut également comprendre :
le tableau des charges électriques ;
le tableau du bilan de puissance ;
le tableau des circuits d’éclairage et de prises de courant ;
la liste des équipements électriques ;
la nomenclature du matériel ;
le tableau de sélectivité des protections ;
le tableau des réglages des dispositifs de protection ;
le tableau des entrées et des sorties d’un automate ;
le tableau des borniers et des connexions ;
le tableau des mises à la terre ;
le tableau des réserves de puissance.
Ces documents sont indispensables pour le dimensionnement des conducteurs, le choix des disjoncteurs et des appareillages, le calcul du bilan de puissance, la coordination des protections, la préparation des travaux et la maintenance des installations.
Dans la documentation électrotechnique normalisée, les tableaux, les listes et les nomenclatures font partie des formes reconnues de présentation des informations techniques. La norme CEI 61082-1 établit notamment des règles générales pour la préparation des schémas, des dessins, des tableaux et des listes utilisés en électrotechnique.
2. Les plans d’implantation électrique
Selon la nature des informations représentées, on peut utiliser les expressions suivantes :
plans d’implantation électrique ;
plans d’installation électrique ;
plans de distribution électrique ;
plans de cheminement ;
plans d’aménagement des équipements ;
plans de détails d’installation.
Le plan d’implantation représente la position physique des équipements, des appareils, des canalisations et des réseaux électriques dans un bâtiment, un local technique, une installation industrielle ou sur un site extérieur.
Il est généralement établi à partir d’un plan architectural ou d’un plan général du site indiquant les murs, les portes, les fenêtres, les locaux, les voies de circulation, les ouvrages et les principales dimensions.
Principaux types de plans d’implantation électrique
Le plan d’éclairage et de distribution de puissance
Ce plan représente l’emplacement des équipements d’éclairage, des prises de courant et des appareils alimentés en énergie électrique.
Il peut notamment indiquer :
les luminaires ;
les interrupteurs ;
les boutons-poussoirs ;
les prises de courant ;
les boîtes de dérivation ;
les tableaux de distribution ;
les circuits d’éclairage ;
les circuits de prises de courant ;
les circuits alimentant les équipements ;
les dispositifs de commande ;
les repères des appareils ;
les hauteurs et les modes de pose.
Il permet aux installateurs de positionner les appareils et d’organiser la distribution électrique dans les différents locaux.
Le plan des câbles et des cheminements électriques
Ce plan montre les parcours prévus pour les câbles et les canalisations électriques.
Il peut représenter :
les chemins de câbles ;
les conduits ;
les goulottes ;
les caniveaux ;
les gaines techniques ;
les traversées de murs et de planchers ;
les montées et les descentes de câbles ;
les points de changement de direction ;
les pénétrations dans les armoires et les équipements ;
les réservations nécessaires à l’installation.
Il peut également préciser les dimensions des chemins de câbles, les niveaux de pose, les types de supports et la séparation entre les différents réseaux.
Le plan du réseau de mise à la terre
Ce plan représente l’organisation du système de mise à la terre d’une installation ou d’un site.
Il peut indiquer :
les conducteurs de terre ;
les prises de terre ;
les électrodes ;
les piquets de terre ;
les boucles de fond de fouille ;
les réseaux maillés enterrés ;
les liaisons équipotentielles ;
les points de raccordement des équipements ;
les regards de visite ;
les connexions avec les structures métalliques ;
les points de mesure de la résistance de terre.
Dans les installations industrielles et les postes électriques, ce plan permet de définir la forme, les dimensions et la disposition du réseau maillé de mise à la terre.
Le plan d’implantation des équipements
Ce plan présente la position des principaux équipements électriques dans les locaux ou sur le site.
Il peut notamment représenter :
les transformateurs ;
les groupes électrogènes ;
les tableaux électriques ;
les armoires de commande ;
les batteries ;
les alimentations de secours ;
les moteurs ;
les convertisseurs ;
les coffrets ;
les équipements de mesure ;
les appareils de protection ;
les équipements auxiliaires.
Il peut également indiquer :
les dimensions des équipements ;
les distances de sécurité ;
les dégagements nécessaires ;
les accès pour l’exploitation ;
les zones réservées à la maintenance ;
les sens d’ouverture des portes ;
les supports et les socles de fixation.
Le plan des systèmes de courants faibles
Ce plan représente l’implantation des équipements utilisant des signaux de communication, de surveillance, de commande ou de sécurité.
Il peut comprendre :
les réseaux de télécommunication ;
les réseaux informatiques ;
les systèmes de détection d’incendie ;
les systèmes de vidéosurveillance ;
les dispositifs de contrôle d’accès ;
les systèmes d’alarme ;
les installations de sonorisation ;
les systèmes d’appel ;
les dispositifs de commande centralisée ;
les capteurs et les équipements de transmission.
Il peut également indiquer les conduits, les chemins de câbles, les boîtes de raccordement et les locaux techniques associés à ces systèmes.
Le plan général des réseaux électriques du site
Ce plan donne une vue d’ensemble de la distribution électrique sur un site extérieur, industriel ou tertiaire.
Il peut représenter :
les bâtiments ;
les postes de transformation ;
les sources d’alimentation ;
les tableaux principaux ;
les groupes électrogènes ;
les parcours des câbles ;
les canalisations enterrées ;
les réseaux aériens ;
les chambres de tirage ;
les regards ;
les équipements d’éclairage extérieur ;
les points de raccordement au réseau public.
Il permet de coordonner les installations électriques avec les bâtiments, les routes, les réseaux d’eau, les réseaux d’assainissement et les autres ouvrages présents sur le site.
Le plan des réseaux enterrés et des chambres de tirage
Ce plan représente les canalisations et les câbles installés sous terre ainsi que les ouvrages permettant leur tirage, leur raccordement et leur inspection.
Il peut indiquer :
le parcours des canalisations enterrées ;
la profondeur de pose ;
le nombre et le diamètre des conduits ;
les câbles installés ;
les chambres de tirage ;
les regards de visite ;
les changements de direction ;
les traversées de routes ;
les protections mécaniques ;
les distances par rapport aux autres réseaux ;
les points d’entrée dans les bâtiments.
Des coupes peuvent compléter le plan afin de montrer la disposition des conduits dans les tranchées et les différentes couches de protection.
Le plan des lignes électriques aériennes sur poteaux
Ce plan représente l’implantation des lignes électriques installées au-dessus du sol et supportées par des poteaux.
Il peut notamment montrer :
la position des poteaux ;
le parcours de la ligne ;
les distances entre les poteaux ;
les conducteurs électriques ;
les supports ;
les isolateurs ;
les ancrages ;
les changements de direction ;
les dispositifs de protection ;
les transformateurs installés sur poteaux ;
les raccordements aux bâtiments ou aux équipements.
Il peut également préciser les distances de sécurité par rapport au sol, aux constructions, aux routes et aux autres réseaux.
Le plan d’implantation des appareillages de coupure et de protection
Ce plan représente la disposition physique des appareillages électriques dans un poste, un local technique, une salle électrique ou une armoire.
Il peut inclure :
les disjoncteurs ;
les interrupteurs ;
les sectionneurs ;
les fusibles ;
les contacteurs ;
les jeux de barres ;
les dispositifs de mesure ;
les relais de protection ;
les cellules électriques ;
les tableaux de distribution ;
les liaisons entre les différents ensembles.
Il peut également indiquer les dimensions, les accès, les dégagements, les distances de sécurité et les zones réservées à l’exploitation et à la maintenance.
Le plan d’implantation du centre de commande des moteurs
Ce plan présente la disposition des équipements destinés à l’alimentation, à la commande et à la protection des moteurs électriques.
Il peut représenter :
les armoires de commande ;
les compartiments des départs moteurs ;
les disjoncteurs ;
les contacteurs ;
les relais de protection ;
les démarreurs ;
les variateurs de vitesse ;
les jeux de barres ;
les borniers ;
les arrivées et les départs de câbles ;
les équipements de commande et de signalisation.
Il peut également préciser l’organisation des compartiments, les dimensions de l’ensemble, les accès, les dégagements et les espaces nécessaires au raccordement des câbles.
Le plan d’implantation du matériel dans une armoire
Ce plan montre la position des appareils électriques à l’intérieur d’une armoire, d’un coffret ou d’un tableau.
Il peut indiquer :
les disjoncteurs ;
les contacteurs ;
les relais ;
les alimentations ;
les appareils de mesure ;
les automates ;
les borniers ;
les goulottes ;
les barres de terre ;
les plaques de montage ;
les ventilateurs ;
les dispositifs de chauffage ;
les équipements de commande installés sur la porte.
Il facilite la fabrication de l’armoire, le câblage, le contrôle, la maintenance et le remplacement des appareils.
Les plans de détails d’installation
Les plans de détails montrent de manière précise la réalisation d’un élément particulier de l’installation.
Ils peuvent notamment représenter :
la fixation d’un chemin de câbles ;
le support d’une canalisation ;
la pose d’un coffret ;
le montage d’un luminaire ;
la traversée d’un mur ou d’un plancher ;
l’entrée des câbles dans une armoire ;
la réalisation d’une prise de terre ;
le raccordement d’un équipement ;
l’installation d’une chambre de tirage ;
la disposition des conduits dans une tranchée ;
les socles et les supports des équipements.
Ces documents peuvent comporter des vues de face, des vues de côté, des coupes, des dimensions, des niveaux, des matériaux et des indications de montage.
Rôle des plans d’implantation
Les plans d’implantation électrique permettent de :
définir la position exacte des équipements ;
organiser les parcours des câbles et des canalisations ;
coordonner les installations électriques avec les autres corps de métier ;
vérifier les distances de sécurité ;
prévoir les accès nécessaires à l’exploitation et à la maintenance ;
préparer les supports, les réservations et les traversées ;
faciliter le montage et le raccordement ;
contrôler la conformité des travaux réalisés ;
conserver une représentation précise de l’installation.
Le plan d’implantation répond principalement à la question suivante :
Où et comment les équipements électriques doivent-ils être installés ?
Il sert directement aux installateurs pour positionner les appareils, tracer les cheminements, préparer les supports et organiser l’exécution des travaux. Les documents d’emplacement et d’installation représentent ainsi la disposition des équipements sur un site, dans un bâtiment, dans un local technique ou à l’intérieur d’un ensemble électrique.
3. Les schémas électriques
Contrairement au plan d’implantation, le schéma électrique ne cherche pas nécessairement à représenter la position réelle des équipements dans un bâtiment ou une installation. Son objectif principal est de montrer les relations électriques, fonctionnelles ou logiques entre les différents composants.
Les conducteurs, appareils de connexion, dispositifs de protection, machines électriques, instruments de mesure et équipements de commande sont représentés au moyen de symboles graphiques normalisés. La base de données CEI 60617 regroupe les principaux symboles utilisés dans les documents électrotechniques.
Principaux types de schémas électriques
Le schéma unifilaire
Le schéma unifilaire représente plusieurs conducteurs appartenant à un même circuit par un seul trait. Il donne une vue simplifiée de l’architecture générale d’une installation électrique.
Il est notamment utilisé pour représenter :
les réseaux de distribution électrique ;
les postes de transformation ;
les transformateurs ;
les tableaux électriques ;
les jeux de barres ;
les départs électriques ;
les dispositifs de coupure et de protection ;
les câbles et les liaisons principales ;
les sources normales et les sources de secours ;
les systèmes de mise à la terre.
Il peut également indiquer :
la puissance des équipements ;
la tension d’alimentation ;
le calibre des dispositifs de protection ;
la section des conducteurs ;
le nombre de conducteurs ;
les caractéristiques des transformateurs ;
les pouvoirs de coupure des disjoncteurs.
Ce schéma permet de comprendre rapidement la structure du réseau et le cheminement général de l’énergie électrique.
Le schéma multifilaire
Le schéma multifilaire représente séparément chacun des conducteurs d’un circuit électrique.
Il peut faire apparaître :
les conducteurs de phase ;
le conducteur neutre ;
le conducteur de protection ;
les conducteurs de commande ;
les conducteurs de signalisation ;
les bornes de raccordement ;
les contacts des appareils ;
les connexions entre les composants.
Il fournit davantage de détails que le schéma unifilaire et facilite l’analyse précise du fonctionnement et des raccordements.
Le schéma de puissance
Le schéma de puissance représente la partie d’une installation qui assure le transport et la distribution de l’énergie vers les récepteurs.
Il peut notamment montrer :
les sources d’alimentation ;
les jeux de barres ;
les disjoncteurs ;
les fusibles ;
les contacteurs de puissance ;
les relais thermiques ;
les transformateurs ;
les moteurs ;
les câbles d’alimentation ;
les dispositifs de mise à la terre.
Dans le cas d’un moteur électrique, le schéma de puissance montre généralement le circuit parcouru par le courant alimentant directement le moteur.
Le schéma de commande
Le schéma de commande représente les circuits qui assurent la commande, le contrôle, la protection et la signalisation des équipements.
Il peut comprendre :
les boutons-poussoirs ;
les commutateurs ;
les contacts auxiliaires ;
les bobines des contacteurs ;
les relais ;
les temporisateurs ;
les détecteurs ;
les capteurs ;
les dispositifs d’arrêt d’urgence ;
les voyants de signalisation ;
les avertisseurs sonores.
Ce type de schéma permet de comprendre les conditions de démarrage, d’arrêt, de verrouillage et de protection d’un équipement.
Le schéma développé
Le schéma développé représente les composants en fonction de leur rôle électrique et de leur participation au fonctionnement du circuit, sans tenir compte de leur position physique réelle.
Les différentes parties d’un même appareil peuvent être représentées séparément afin de rendre le fonctionnement du circuit plus facile à comprendre.
Dans un circuit de commande de moteur, il peut notamment montrer :
la bobine du contacteur ;
les contacts principaux ;
les contacts auxiliaires ;
les boutons de marche et d’arrêt ;
le contact du relais thermique ;
les dispositifs de verrouillage ;
les voyants de signalisation ;
les conditions de fonctionnement.
Il est particulièrement utilisé pour les circuits de commande, d’automatisme, de signalisation et de protection.
Le schéma de câblage
Le schéma de câblage indique la manière dont les conducteurs doivent être installés et raccordés entre les différents appareils.
Il peut préciser :
les repères des fils ;
les numéros des conducteurs ;
les couleurs des conducteurs ;
les sections des câbles ;
les numéros des bornes ;
les connecteurs ;
les borniers ;
les points de raccordement ;
les liaisons entre les armoires et les équipements ;
les liaisons entre les différents sous-ensembles.
Il répond principalement à la question suivante :
Comment les appareils doivent-ils être raccordés entre eux ?
Ce document est particulièrement utile pendant la fabrication, l’installation, le montage et la maintenance.
Le schéma de raccordement
Le schéma de raccordement présente les connexions internes ou externes d’un appareil, d’un bornier, d’un coffret, d’une armoire ou d’un ensemble électrique.
Il peut indiquer :
le repérage des bornes ;
l’affectation de chaque borne ;
les conducteurs raccordés ;
l’origine et la destination des liaisons ;
les pontages ;
les connecteurs ;
les câbles entrants et sortants ;
les raccordements aux équipements extérieurs.
Il est particulièrement utile lors du montage, de la mise en service, de la maintenance, des essais et du dépannage.
Le schéma des borniers
Le schéma des borniers décrit l’organisation et l’utilisation des bornes de raccordement présentes dans une armoire, un coffret ou un équipement.
Il peut préciser :
le numéro de chaque borne ;
la fonction de la borne ;
le repère du conducteur ;
l’origine du conducteur ;
sa destination ;
la section du conducteur ;
les pontages entre les bornes ;
les bornes de réserve ;
les bornes de mise à la terre.
Ce document facilite le raccordement des câbles et la vérification des connexions sur le chantier.
Le schéma fonctionnel
Le schéma fonctionnel représente les principales fonctions d’un système ainsi que les relations entre celles-ci. Il ne détaille pas nécessairement tous les composants et tous les conducteurs.
Il peut être utilisé pour expliquer :
la chaîne d’énergie ;
la chaîne de commande ;
le traitement d’un signal ;
les conditions de fonctionnement ;
la séquence générale d’une opération ;
les échanges entre les différents sous-ensembles ;
les relations entre les entrées, les traitements et les sorties.
Il permet de comprendre le principe général de fonctionnement avant d’étudier les détails du câblage.
Le schéma synoptique
Le schéma synoptique fournit une représentation simplifiée de l’organisation générale d’un système ou d’une installation.
Les différents équipements ou fonctions sont généralement représentés par des blocs reliés entre eux.
Il peut servir à présenter :
la circulation de l’énergie ;
la circulation des informations ;
les principaux équipements ;
les relations entre les sous-ensembles ;
les différents niveaux de commande ;
l’organisation générale d’une installation.
Il est particulièrement utile pour donner une vue d’ensemble claire et rapide d’un système complexe.
Le schéma de principe
Le schéma de principe montre le fonctionnement essentiel d’un circuit ou d’un système sans nécessairement représenter tous les détails de réalisation.
Il permet notamment de présenter :
le principe d’alimentation ;
le principe de commande ;
le principe de protection ;
les interactions entre les composants ;
les conditions générales de fonctionnement.
Il est souvent utilisé pendant les études préliminaires, les explications techniques et la préparation de schémas plus détaillés.
Rôle des schémas électriques
Les schémas électriques sont indispensables pour :
comprendre le fonctionnement d’une installation ;
étudier la distribution de l’énergie ;
dimensionner les circuits ;
choisir les dispositifs de protection ;
préparer le câblage et les raccordements ;
vérifier la conformité des connexions ;
réaliser les essais et la mise en service ;
rechercher les défauts ;
effectuer les opérations de maintenance ;
conserver une trace technique de l’installation réalisée.
La documentation électrotechnique distingue notamment les schémas d’ensemble, les schémas fonctionnels, les schémas de circuits, les documents de connexion et les documents d’installation.
Les règles générales de préparation et de présentation de ces documents sont notamment définies par la norme CEI 61082-1, tandis que les symboles graphiques utilisés sont regroupés dans la base de données CEI 60617.
Différence entre les trois catégories
La différence essentielle peut être résumée de la manière suivante :
Tableaux et nomenclatures
Ils répondent à la question :
Quelles sont les caractéristiques techniques de l’installation ?
Ils contiennent principalement des valeurs, des références, des quantités, des puissances, des calibres et des sections de conducteurs.
Plans d’implantation
Ils répondent à la question :
Où les équipements doivent-ils être installés ?
Ils montrent la position physique des appareils et les parcours des canalisations.
Schémas électriques
Ils répondent aux questions :
Comment l’installation fonctionne-t-elle et comment les composants sont-ils raccordés ?
Ils représentent les relations électriques, fonctionnelles ou logiques entre les différents éléments.
Exemple d’application dans un bâtiment
Pour l’installation électrique d’un bâtiment, le dossier technique peut comprendre :
un tableau des circuits indiquant les puissances, protections et sections des câbles ;
un plan d’implantation montrant l’emplacement des luminaires, interrupteurs, prises et tableaux ;
un schéma unifilaire représentant l’alimentation générale et les différents départs ;
des schémas de câblage pour les circuits particuliers ;
une nomenclature du matériel précisant les références et les quantités des équipements.
L’installateur utilise donc plusieurs documents simultanément. Le plan lui indique l’emplacement de l’équipement, le schéma lui montre son raccordement et le tableau lui fournit ses caractéristiques techniques.
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