Annexes : formulaire et tables

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Annexes : formulaire et tables
NRJXpert 2.0.0 · Novembre 2026

📐A.1 Formulaire

Circuits

U = Z·I   S = U·I* = P + jQ   ZL = jLω   ZC = 1/(jCω)   ω = 2πf
Triphasé : U = √3·V   P = √3·U·I·cos φ   QC = P(tan φ₁ − tan φ₂)   C = QC/(ωU²)

Réseaux

Zb = Ub²/Sb   Ib = Sb/(√3Ub)   ΔU/U ≈ (RP + XQ)/U²   ΔP = R(P² + Q²)/U²
Transformateur : Zcc = uccU²/Sn   Rcc = PccU²/Sn²   Xcc = √(Zcc² − Rcc²)
Load flow : Si* = Vi*ΣkYikVk   Gauss-Seidel : Vi = [(Pi − jQi)/Vi* − Σk≠iYikVk]/Yii

Court-circuit (CEI 60909-0)

I"k3 = cUn/(√3|Z₁|)   I"k2 = cUn/|Z₁ + Z₂|   I"k1 = √3cUn/|Z₁ + Z₂ + Z₀|
I"kE2E = √3cUn|Z₂|/|Z₁Z₂ + Z₁Z₀ + Z₂Z₀|   ip = κ√2 I"k   κ = 1,02 + 0,98e−3R/X   S"k = √3UnI"k

Solaire

δ = 23,45 sin(360(284 + n)/365)   ωs = arccos(−tan φ tan δ)   Kt = H/H₀
Hβ = H[(1 − Hd/H)Rb + (Hd/H)(1 + cos β)/2 + ρ(1 − cos β)/2]
P = Pc(G/1000)(1 + γ(Tc − 25))   Tc = Ta + (NOCT − 20)G/800   E = Pc·Hβ·PR

PV autonome (méthode NRJXpert)

Qj = Ej/(U·ηconv·0,98·0,9)   C = Qj·autonomie(h)/24   Np,batt = ⌈C/(Cbatt·DoD)⌉
PWM : Np = ⌈Qj/(0,9·H·Imp)⌉   MPPT : Pc = QjU/(H·0,9·fT·0,96)   régulateur et onduleur : × 1,25

Câblage

Ib = 1,25·I   In ≥ Ib   Iz0(S)·kθ·kg ≥ In   kθ = √((90 − θa)/60)
ΔU = b(ρL/S cos φ + λL sin φ)I   (b = 2 continu et monophasé, 1 triphasé sur V)   ρCu = 0,0225   ρAl = 0,036 Ω·mm²/m   λ = 0,08 mΩ/m

Éolien

P = ½ρAv³   f(v) = (k/c)(v/c)k−1e−(v/c)k   v̄ = cΓ(1 + 1/k)   ½ρc³Γ(1 + 3/k)
v(H) = v(Hmes)ln(H/z₀)/ln(Hmes/z₀)   E = 8 760∫P(v)f(v)dv(1 − pertes)   FC = E/(8 760Pn)

Pompage solaire

HMT = HG + PC   Eel = 2,725·V·HMT/(ηpηmηconv)   Pc = Eel/(Ens·ηc)
Qmax = πV/(2ΔT)   PH = Qmax·HMT/367   Pc = PH/(ηpηmηconvηc)·1 000/G   (V en m³/j, Q en m³/h, PH en kW)

Économie

CRF = a(1 + a)N/((1 + a)N − 1)   VAN = ΣFn/(1 + a)n   LCOE = Cact/ΣEn/(1 + a)n
taux réel = (1 + a)/(1 + i) − 1   subvention minimale = max(0, −VAN/I₀)
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🧵A.2 Tables de câblage (cuivre, isolant PR, méthode de pose C, 30 °C)

Section (mm²)1,52,54610162535507095120150185240300
Iz0, 2 conducteurs chargés (A)2433455880107138171209269328382441506599693
Iz0, 3 conducteurs chargés (A)223040527196119147179229278322371424500576

Source : CEI 60364-5-52, tableau B.52.5 (valeurs retenues par NRJXpert). Aluminium : environ 78 % de ces valeurs, à partir de 16 mm².

Température ambiante (°C)2530354045505560
kθ (isolant PR, 90 °C)1,041,000,960,910,870,820,760,71
Circuits jointifs123469
Facteur de groupement kg (indicatif)1,000,800,700,650,570,50

Calibres normalisés (A) : 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1 000, 1 250, 1 600.

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⚡A.3 Court-circuit : facteur c et coefficient κ

Tension nominalecmaxcmin
≤ 1 kV (tolérance +6 %)1,050,95
≤ 1 kV (tolérance +10 %)1,100,95
> 1 kV1,101,00
R/X00,10,20,30,50,71,0
κ2,001,751,561,421,241,141,07
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📏A.4 Ordres de grandeur

GrandeurValeur typique
Irradiation au Sénégal4,3 (décembre) à 6,7 (avril) kWh/m²/j sur plan horizontal à Dakar ; ≈ 2 000 kWh/m²/an
Productible PV raccordé1 500 à 1 650 kWh/kWc/an (PR 0,75 à 0,82)
Vent côtier à 10 m4 à 6 m/s en moyenne (côte nord), plus faible à l'intérieur
Pompage solairebesoins ruraux 20 à 50 l/hab/j ; rendement pompe × moteur 30 à 50 % ; réservoir de 1 à 3 jours de consommation
Durées de viemodules 25 ans ; batteries plomb 3 à 7 ans, LFP 10 à 12 ans ; onduleurs 8 à 12 ans ; régulateurs 10 à 15 ans ; câbles 25 ans
Rendementsonduleur 92 à 97 % ; MPPT 96 à 98 % ; batterie plomb 80 à 85 %, lithium 92 à 95 %
Consommation d'un groupe0,25 l/kWh à pleine charge, 0,35 à 0,45 l/kWh à faible charge
Taux d'actualisation6 à 12 % ; inflation 2 à 4 %
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⚙️A.5 Calculatrices

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🧩A.6 Bibliographie et normes

  • H. Saadat, Power System Analysis, McGraw-Hill — load flow, court-circuit, composantes symétriques.
  • J. J. Grainger, W. D. Stevenson, Power System Analysis, McGraw-Hill.
  • W. H. Kersting, Distribution System Modeling and Analysis, CRC Press — balayage aval-amont, réseaux déséquilibrés.
  • M. E. Baran, F. F. Wu, « Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing », IEEE Trans. Power Delivery, 1989 — réseau IEEE 33 nœuds.
  • J. A. Duffie, W. A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, Wiley — géométrie solaire, plan incliné.
  • J. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers, Wind Energy Explained, Wiley — Weibull, courbes de puissance.
  • CEI 60909-0:2016 (courants de court-circuit) ; CEI 60364 / NF C 15-100 (installations BT) ; UTE C15-712-1 (installations PV) ; CEI 61400-12-1 (courbes de puissance éoliennes) ; IEEE 1547-2018 (raccordement des DER).
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👤Auteur

LT
Prof. Lamine THIAW
Département de Génie Électrique
École Supérieure Polytechnique
Université Cheikh Anta Diop, Dakar
lamine.thiaw@ucad.edu.sn
lamine.thiaw@esp.sn

Novembre 2026