Burkina Faso

Institut Supérieur de Génie Electrique

Ouagadougou ISGE/DTS/EI/2022

Fi l i è r e : El e c t r i c i t é In d u s t r i e l l e

RAPPORT DE STAGE DE FIN DE CYCLE


UTILISATION RATIONNELLE DE
L’ENERGIE DANS LES BATIMENTS
PUBLICS DU BURKINA FASO

 
POUR L'OBTENTION DU DIPLÔME
DE TECHNICIEN SUPERIEUR

Stage effectué à la SONABEL du 16 mai au 15 juillet 2023

Présenté par :

OUEDRAOGO Saïdou

Professeur de suivi : Directeur de stage :

COMPAORE N. Innocent COMPAORE Désiré

(ISGE-BF) (SONABEL)

Année Académique 2021 -2022

OUEDRAOGO Saidou II
  DEDICACE 

A mes parents : que ce travail ….

A mes frères , pour la ….

Je dédie ce travail
OUEDRAOGO Saïdou

OUEDRAOGO Saidou II
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

 REMERCIEMENTS 

Au terme de ce travail nous tenons à exprimer notre profonde

gratitude à …….

Enfin, nous remercions tous ……

OUEDRAOGO III
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

SOMMAIRE

SOMMAIRE...................................................................................................................IV
LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS.................................................................VI
LISTE DES FIGURES..................................................................................................VII
LISTE DES TABLEAUX...........................................................................................VIII
PREAMBULE.................................................................................................................IX
INTRODUCTION GENERALE.......................................................................................1
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA SONABEL....................................................3
I. JUSTIFICATION..................................................................................................................................4
II. MISSIONS DE LA CGE......................................................................................................................4
III. OBJECTIFS ET ACTIVITES DE LA CGE.....................................................................................5
IV. RESULTATS ATTENDUS................................................................................................................6
CHAPITRE 2 : ETAT DES LIEUX DES CONSOMMATIONS D’ENERGIE
ELECTRIQUE DANS LES BATIMENTS PUBLICS
...........................................................................................................................................
7
INTRODUCTION.............................................................................................................8
I. SITUATION GENERALE................................................................................................................. 8
1. CAS DES DIX BATIMENTS PUBLICS AUDITES.....................................................................8
2. BILAN DE LA CONSOMMATION..............................................................................................12
3. RECAPITULATIF GENERAL DES AUDITS..........................................................................14
II. SYNTHESE DES ACTIONS D’ECONOMIE D’ENERGIE...........................................15
CONCLUSION............................................................................................................................................ 15
CHAPITRE 3 : ANALYSE ET PROPOSITION DE SOLUTIONS.....................16
INTRODUCTION...................................................................................................................................... 17
I. CLIMATISATION.............................................................................................................................17
1) GENERALITE SUR LA CLIMATISATION..........................................................17
A) PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT....................................................................17
B) ROLE DES DIFFERENTS ELEMENTS.................................................................18
C) L'EFFICACITE ENERGETIQUE OU COP-FROID...............................................19

OUEDRAOGO IV
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina
2) TYPOLOGIE DES CLIMATISEURS DE LOCAUX.............................................20
II. METHODES D’ECONOMIE D’ENERGIE..................................................................21

1) L’EMPLACEMENT DU THERMOSTAT D'AMBIANCE......................................................21

2) RAPPELS SUR LA PHOTOMETRIE..........................................................................................24
3) DIFFERENTES TYPES DE LAMPES.........................................................................................24
A) PHOTOS DES LAMPES.........................................................................................24
B) GESTION PAR AUTOMATE PROGRAMMABLE..............................................25
4) CHOIX DU TRANSFORMATEUR...............................................................................................26
CONCLUSION................................................................................................................28
CONCLUSION GENERALE.........................................................................................29
BIBLIOGRAPHIE...........................................................................................................31
WEBOGRAPHIE............................................................................................................32
ANNEXES.......................................................................................................................33

OUEDRAOGO V
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

[Par ordre alphabétique]

BT : Basse Tension
DEP : Départ
Disj : Disjoncteur
DR-cab : Direction câble

Id : Courant de démarrage
Im : Seuil magnétique
In : Courant nominale
Ith : Seuil thermique
JDP : Jeu de barre
MC : Maroc-Chimie
MT : Moyenne Tension
TA : Turbo-Alternateur
TC : Transformateur de Courant
TP : Transformateur de Tension

OUEDRAOGO VI
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Liste des figures

Figure 1 : secteur du bilan de consommation CHNYO............................................12

Figure 2: secteur du bilan de consommation Trésor Public.....................................13
Figure 3: schéma de principe....................................................................................19

OUEDRAOGO VI
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Liste des tableaux

Tableau 1: Bâtiments de l’UO concernés par l’audit..............................................10

Tableau 2: Bilan de consommation CHNYO..........................................................12
Tableau 3 : Bilan de consommation Trésor Public.................................................13
Tableau 4 : Récapitulatif général des audits...........................................................14
Tableau 5 : Synthèse des actions d’économie d’énergie........................................15
Tableau 6 : Photos des lampes.................................................................................25
Tableau 7 : : Transformateurs immergés.................................................................27

OUEDRAOGO VI
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

PREAMBULE

L’Institut Supérieur de Génie Electrique du Burkina Faso (ISGE-BF) est né de la

collaboration entre la CCI-BF et la CCI de Rouen, avec le concours de l’ESIGELEC de
Rouen qui a réalisé l’étude de faisabilité et l’ingénierie pédagogique. L’ISGE a ouvert
ses portes en 2003.Les filières de formation existantes à l’ISGE sont :

 la maintenance industrielle,

 les réseaux et télécommunications,

 l’électricité industrielle.

L’ISGE-BF délivre deux types de Diplôme:

 Diplôme de Technicien Supérieur (DTS);

 Diplôme d’Ingénieur de Travaux (IT).

Deux options existent pour le cycle d’Ingénieur de Travaux :

 Ingénierie des Systèmes Electriques (ISE);

 Réseaux et Systèmes de Télécommunications (RST).

L’ISGE-BF est structuré en association dont les membres sont les représentants de dix
huit (18) entreprises fondatrices. Cette disposition assure l’adéquation de la formation
au marché du travail.

La formation de Technicien Supérieur de niveau BAC + 2, s’adresse aux bacheliers des

séries techniques et scientifiques : C, D, E, F2, F3.

Peuvent accéder à la formation d’ingénieurs de travaux, les titulaires d’un diplôme de

niveau BAC + 2 (BTS, DUT ou équivalent) dans le domaine du génie électrique.
Parallèlement à la formation initiale, la formation continue diplômante est assurée en
cours du soir.

Le diplôme d’Ingénieur de Travaux est une formation académique qui vise à

faire acquérir aux apprenants le savoir et le savoir-faire nécessaires à l’exercice
du métier d’Ingénieur des Systèmes Electriques.

OUEDRAOGO IX
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Le déroulement de la formation comprend une phase théorique axée sur le transfert de

contenus et une phase pratique qui porte sur la réalisation d’un stage en entreprise.
Celle-ci permet à l’apprenant de mettre en pratique les connaissances théoriques
acquises durant la première phase et d’affiner le savoir-faire dans le domaine de
l’ingénierie électrique.

C’est dans ce sens que nous avons réalisé un stage en entreprise, plus précisément à la
Cellule de Gestion de l’Energie qui s’occupe de la promotion de l'utilisation rationnelle
et efficace de l'électricité dans les bâtiments de l’administration publique. Notre stage a
porté sur les méthodes d’économie d’énergie dans les bâtiments publics au Burkina
Faso.

[Attention !!! Pas de copier-coller du préambule. Vous

devez personnaliser votre préambule]

OUEDRAOGO X
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

INTRODUCTION GENERALE

Depuis 2006, l’Etat Burkinabé a entrepris une ambitieuse politique de maîtrise de

l’énergie susceptible de conduire entre autres à une utilisation rationnelle et judicieuse
de l’énergie électrique dans les bâtiments administratifs. Il a, à cet effet, initié une
réforme majeure dans le secteur de l’énergie avec l’appui des Partenaires Techniques et
Financiers et a adopté un plan opérationnel en septembre 2001. Ce plan a permis la mise
en place du Projet de Développement du Secteur de l’Electricité (PDSE) financé par la
Banque Mondiale et d’autres Partenaires Techniques et Financiers. Par ailleurs, avec
l’appui financier de DANIDA, une étude préparatoire à la mise en place des mesures de
Maîtrise de l’Energie (MDE) dans les bâtiments du secteur public a été réalisée.

Le PDSE comprend quatre(4) composantes dont la composante D est relative à la mise

en place d’un système de gestion de la demande d’électricité de l’administration. Cette
composante vise particulièrement à réduire la facture énergétique de l’Etat à travers les
actions suivantes :

 le renforcement du cadre institutionnel et des capacités en matière de maîtrise de

l’énergie (MDE) ;

 la réalisation d’investissement dans la gestion de la demande d’énergie, par

l’acquisition d’équipement de climatisation de l’éclairage à haut rendement
énergétique ;

 l’acquisition des films réfléchissants du rayonnement solaire afin de réduire la

charge thermique des bâtiments et, ce faisant, des besoins de climatisation des
bâtiments de l’administration publique ;

 l’information, la sensibilisation et la communication pour promouvoir

l’utilisation rationnelle et efficace de l’électricité.

Pour la mise en œuvre de ces actions, il a été crée une Cellule de Gestion de l’Energie
(CGE) rattachée à la Direction Générale de l’Energie du Ministère des Mines, des
Carrières et de l’Energie. Celle-ci assure la coordination des activités de Maîtrise de
l’Energie (MDE) au sein de l’administration.

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Deux ans après la mise en place de la Cellule de Gestion de l’Energie (CGE), quinze
(15) bâtiments publics ont connu l’actualisation ou la réalisation des audits énergétiques
et électriques de leur installation électrique.

Il ressort de ces audits que les factures d’électricité de l’état ont supporté une
augmentation au cours des cinq dernières années, passant de 6 milliards à 13 milliards
de FCFA. Cela perturbe ainsi gravement les prévisions budgétaires et compromet les
efforts de développement réalisés dans presque tous les secteurs d’activité.

Le Burkina Faso est confronté à de grands enjeux énergétiques :

 maîtriser sa consommation énergétique globale ;

 sécuriser ses approvisionnements face à un monde de plus en plus marqué par la

hausse vertigineuse sans cesse du prix du baril du pétrole (26 dollars Us en
1996 contre 121 dollars US à la date du 04 juin 2008 et prévision de 300 aux
environs de 20151) principale source d’énergie limitée ;

 diminuer ses émissions de CO2 pour limiter le réchauffement climatique ;

 rendre l’économie compétitive par la baisse du coût de l’énergie de production ;

 favoriser la participation du secteur privé dans l’émergence de l’économie

nationale.

Le présent rapport qui témoigne de notre contribution à l’utilisation efficace de

l’énergie dans les bâtiments publics est structuré en deux grandes parties :

 un premier volet qui porte sur les généralités. Il présente en premier lieu la
structure qui nous a accueilli pour notre stage c’est-à-dire la CGE ; ensuite vient
l’état des lieux des consommations d’énergie électrique dans les bâtiments
publics au Burkina Faso ;

 la deuxième partie est relative au contenu du stage, consacre nos recherches de

solutions en vue de rationaliser efficacement l’énergie électrique.

Ainsi, avec le thème « utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments

publics », l’I.S.G.E/BF souhaite apporter sa contribution à l’Etat dans le cadre de la
mise en œuvre de la politique de maîtrise d’énergie dans les bâtiments.

1
Source SONABHY

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Chapitre 1 : Présentation de la SONABEL

OUEDRAOGO 3
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

CONTEXTE

Le Burkina Faso est confronté à une situation socio-économique marquée par le coût
élevé de l’énergie qui demeure le facteur de production le plus préoccupant. Il est par
ailleurs inaccessible à la majorité de la population, surtout en zone rurale. Face à cette
situation, le Burkina Faso a initié une réforme du secteur de l’énergie avec l’appui des
partenaires techniques et financiers.

Il a mis en place en 2001 le Projet de Développement du Secteur de l’Electricité (PDSE).

Le PDSE comprend quatre (4) composantes dont une est consacrée à la  gestion de la
demande d’électricité de l’administration : la Cellule de Gestion de l’Energie (CGE)

I. JUSTIFICATION

Le Burkina Faso, avec l’appui du Royaume du Danemark, a mené une étud e

préparatoire pour la mise en place des mesures de Maîtrise de l’Energie (MDE)
principalement dans les bâtiments du secteur public. Les résultats de l’étude montrent
qu’il y a une réelle possibilité de réduction entre 30 et 50% des dépenses actuelles de la
facture d’électricité de l’administration. Cette réduction peut se réaliser par :
 un meilleur usage des installations existantes ; ce type d’action demande peu
d’investissements mais exige des modifications de comportement et de mode de
gestion ;
 une mise en place d’équipements à haut rendement énergétique ; ces actions
exigent un important investissement ;
 une meilleure gestion des contrats et des factures, sans réduction directe de la
consommation d’énergie mais réduisant le montant des factures.

II. MISSIONS DE LA CGE

De façon générale, la CGE est chargée de l’exécution du Plan de Mise en Œuvre de la

MDE.

De façon spécifique, il s’agit pour la CGE de :

 créer une base de données des contrats d’abonnements et des factures de l’Etat ;

 réviser, actualiser et renégocier les contrats de fourniture électrique ;

 suivre les factures et définir des objectifs pour les sites retenus ;

OUEDRAOGO 4
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

 mettre en œuvre les recommandations des audits énergétiques ;

 capitaliser des expériences sous-régionales et régionales en matière de MDE ;

 mener des campagnes de communication et de sensibilisation pour un

changement de comportement en faveur de la MDE.

III. OBJECTIFS ET ACTIVITES DE LA CGE

L’objectif global de la CGE est de « promouvoir l'utilisation rationnelle et efficace de

l'électricité dans les bâtiments de l’administration publique» .Il se décompose en
objectifs spécifiques qui correspondent aux principales activités de la CGE ; ce sont :

 renforcer les capacités des acteurs en matière de Maîtrise de l’Energie et

préparer, suivre et évaluer les programmes de Maîtrise de l’Energie en vue de
définir un programme national global de gestion de la demande d’énergie de
l’administration ;

 mettre en place un cadastre énergétique des bâtiments de l’administration

publique;

 mettre en place un programme de gestion, de suivi et de contrôle de la

facturation électrique ;

 promouvoir l’utilisation rationnelle et efficace de l’électricité par l’information,

l’éducation et la communication. A ce sujet, un plan de communication est en
cours d’élaboration ;

 réaliser des investissements entrant dans le cadre de la gestion de la demande

d’énergie ;

 élaborer des codes et des normes d’efficacité énergétique.

La première phase du projet de Maîtrise de l’Energie(MDE) concerne les bâtiments de

l’administration publique. Certains d’entre eux ayant déjà fait l’objet d’audits
énergétiques (il s’agit des immeubles Baoghin, de l’Education, du Premier Ministère,
du 15 octobre et de l’Assemblée Nationale), connaîtront dans les jours à venir des
travaux de réhabilitation de leurs installations d’éclairage et de climatisation dans le
souci d’utiliser des équipements à haut rendement énergétique; toute chose qui
contribuera à une baisse sensible de la facture énergétique de l’Etat.

OUEDRAOGO 5
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Dans les années à venir, le projet s’intéressera à d’autres secteurs notamment le secteur
privé et domestique.

IV. RESULTATS ATTENDUS

 améliorer les finances publiques grâce à la réduction des dépenses d'électricité
des bâtiments publics ;

 faciliter le paiement des factures de l'Etat au profit de la compagnie d’électricité,

la SONABEL;

 réduire la pression sur la pointe électrique dans la capitale;

 favoriser la constitution d’une base de données fiable et à jour de l'ensemble des

abonnés des administrations publiques.

OUEDRAOGO 6
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Chapitre 2 : Etat des lieux des consommations d’énergie électrique dans les bâtimen

OUEDRAOGO 7
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Introduction

I. SITUATION GENERALE

D’une manière générale, les bâtiments publics du Burkina Faso sont confrontés à des
problèmes liés au non respect des règles d’installations électriques. En effet, ces
installations, dans leur grande majorité, ne sont pas conformes à la norme NFC-15-100
(Norme Française) qui règlemente les installations électriques au Burkina Faso en
attendant, très prochainement, la mise en place de Faso Normes. Entre autres problèmes,
nous pouvons constater les anomalies suivantes :
 le mauvais dimensionnement des sections de câbles et conducteurs ;
 le non respect des codes de couleur ;
 le mauvais dimensionnement ou l’absence des appareils de protection et de
mesures ;
 la qualité inappropriée des équipements et appareillages électriques ;
 l’absence de sélectivité ;
 le mauvais dimensionnement des équipements (appareillages électriques,
climatiseurs, compteurs, transformateurs ……) ;
Afin de déterminer l’état des lieux des consommations des bâtiments publics, nous
avons fondé nos recherches sur les rapports des audits énergétiques réalisés depuis le
début du programme de maîtrise de l’énergie de l’administration publique.

1. Cas des dix bâtiments publics audités

a) Le Trésor Public
Les bâtiments du Trésor sont constitués de :
 un bâtiment A à 4 niveaux (sous-sol, RDC, R+1, R+2) ;
 un bâtiment B à 4 niveaux (RDC, R+1, R+2. R+3) ;
 un bâtiment C à 2 niveaux (RDC, R+1) ;

b) L’Hôpital Yalgado OUEDRAOGO

L’Hôpital Yalgado OUEDRAOGO comprend un ensemble de vingt (20) bâtiments.

Quatre (4) d’entre eux seulement ont été sélectionnés pour la présente mission afin

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

d’être audités en raison des possibilités réelles qu’ils offrent de pouvoir y réaliser des
actions conduisant à une baisse effective de leur consommation d’énergie électrique.
Les bâtiments sélectionnés par le présent audit sont :
 la traumatologie ;
 la maternité et le planning ;
 le bâtiment principal R+2 ;
 l’imagerie médicale ;

c) L’immeuble du Faso

L’immeuble du Faso est un bâtiment à cinq niveaux(R+4) composé de 4 ailes. Sa

surface climatisée est de 3196 m2 pour une surface totale de 4760 m2 Trois cent
soixante
(360) personnes environ travaillent dans cet immeuble. On y dénombre 200 bureaux.

d) L’immeuble de la Modernisation

L’Immeuble de la modernisation est un bâtiment à cinq niveaux (R+4) composée de

deux (2) ailes bâties autour d’un patio central du RDC au plancher bas du R+4.
La surface du plancher est de 3365m2. Celle des bureaux est de 2896m2. Environ deux
cent cinquante(250) personnes travaillent dans cet immeuble. On dénombre 96 bureaux.

e) L’immeuble de l’Environnement et du Cadre de Vie (MECV)

L’immeuble du MECV est un ensemble de trois (3) bâtiments administratifs composé

d’un bâtiment principal à 4 niveaux et deux (2) bâtiments annexes.
La surface totale au plancher est de 2383 m2, celle des bureaux est de 1548m2.
On dénombre 69 bureaux.

f) L’Immeuble de la Caisse Générale de Péréquation (CGP)

L’immeuble comprend ;
 un tour de 10 niveaux (RDC+9 étages) ;
 une série de 9 boutiques périphériques ;
 des ouvrages tels que parking, jardin.

g) L’immeuble du Ministère de l’Economie et des Finances (MEF)

Les bâtiments du MEF concernés par le présent audit sont :
 le bâtiment principal du MEF ;
OUEDRAOGO 9
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

 un immeuble R+5 construit en 1959 et réhabilité en 2006 ;

 le bâtiment annexe R+1, en fin de réhabilitation ;
 le nombre d’occupant est de 290 personnes.

h) L’immeuble Building LAMIZANA

Le Building LAMIZANA est un bâtiment administratif construit en 1971. Son style

architectural est inspiré de la lettre K. Ses principales façades sont orientées au nord et
au sud. C’est un bâtiment de type R+3 abritant 4 ministères.

i) L’immeuble du Ministère de l’Economie et du Développement (MEDV)

L’immeuble est composé d’un bâtiment principal R+5 et d’un bâtiment annexe.
La surface totale au plancher est de 2676m 2, celle des bureaux du bâtiment principal est
de 243m2. On dénombre 77 bureaux dans l’immeuble.

j) L’Université de Ouagadougou (U.O)

L’université est un établissement public d’enseignement supérieur et de recherche

scientifique. Elle est composée d’Unité de Formation et de Recherche (UFR), d’Instituts
et de Services Administratifs. Elle comprend plusieurs bâtiments à vocations diverses :
bureaux, salles de cours, amphithéâtres, laboratoires, bibliothèques et lieux de vie
(restaurant universitaire, etc.). Les bâtiments sont en général occupés tous les jours de
la semaine. Les heures d’occupation varient et dépendent de l’utilisation. L’UO est situé
dans le quartier Zogona, secteur 13, en bordure du boulevard Charles de Gaule.
L’UO est composé de soixante seize (76) bâtiments repartis sur des rives du cours d’eau
qui le traverse.
Les bâtiments concernés par le présent audit sont :

Tableau 1: Bâtiments de l’UO concernés par l’audit

Désignation Situation Utilisation Type de bâtiment
Amphithéâtre Rive Gauche Salle de cours
UFR/LAC et SH Rive Gauche Laboratoire, salle de RDC
administration classe, bureau
UFR/SEA Rive Gauche Laboratoire, salle de R+1
classe, bureau
Bibliothèque Rive Gauche Salle de lecture, R+2
bureau
Présidence Rive Gauche bureau R+1
Maison des hôtes Rive Gauche Hébergement RDC
UFR/SVT Rive Droite Laboratoire, bureau R+2

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

UFR/SDS Rive Droite bureau R+2

UFR/SJP Rive Droite bureau R+1
Amphithéâtre Rive Droite Salle de classe

NB :
Les bureaux des immeubles sont généralement occupés pendant 8H de 7H30-12H30
et de 15H00-17H30 du lundi au vendredi.

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

2. Bilan de la consommation.

a) Hôpital Yalgado OUEDRAOGO (Maternité + Planning familial).

Tableau 2: Bilan de consommation CHNYO

Désignation Puissance (kW) Pourcentage (%)

Éclairage 14 12,39
Climatisation 77 68,14
Brasseur 5 4,42
Equipement biomédical 11 9,73
Divers équipements 6 5,31
Total 113 100

Figure 1 : secteur du bilan de consommation CHNYO

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

b) Immeuble du Trésor Public.

Tableau 3 : Bilan de consommation Trésor Public

Désignation Energie (kWh) Pourcentage (%)

Consommation climatiseur 276 396 47
Consommation éclairage 81 487 20
Consommation du matériel informatique 174 000 30
Divers équipements 19 575 3
Total 551 458 100

Figure 2: secteur du bilan de consommation Trésor Public

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

3. Récapitulatif général des audits

Tableau 4 : Récapitulatif général des audits :

Montant des
Travaux
Consommation actions Economie
Consommation TRI installation
Désignation Annuelle prioritaires d’énergie
(kWh) (an) électrique
(FCFA) Investissement (FCFA)
(FCFA)
(FCFA)
Hôpital Yalgado OUEDRAOGO 387 749 063 3 092 603 47 077 000 23 487 629 1,83 128 828 175
Immeuble Trésor Public 174 025 375 1 200 175 64 700 000 43 342 999 1,49 162 753 750
Immeuble du Faso 102 380 627 641 787 16 822 750 49 002 184 0,34 11 800 000
Immeuble de la modernisation 36 032 960 215 981 15 370 500 18 395 830 0,83 7 000 00
Immeuble de l’Environnement 36 932 915 208 627 14 542 500 21 404 265 0,67 15 000 000
et du cadre de vie
Immeuble CGP 105 789 816 874 296 49 467 500 40 792 470 1,14 380 140 895
Building LAMIZANA 71 236 000 28 892 140 2,48 300 134 475
Ministère de l’Economie 71 545 392 102 900 36 102 008 17 695 867 2,04 128 238 314
et des Finances
Ministère de l’Economie et 80 766 296 481 843 21 334 300 44 042 979 0,48 --
du Développement
Université de Ouagadougou 373 343 016 2 448 353 34 495 125 11 978 432 2 ,87 --
:

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

II.SYNTHESE DES ACTIONS D’ECONOMIE D’ENERGIE

Tableau 5 : Synthèse des actions d’économie d’énergie

Désignation Investissement (FCFA) Gain Brut (FCFA)

Comptage d’énergie 28 920 000 45 595 891

Pose de films réfléchissants 91 086 875 52 370 774

Eclairage 108 617 100 64 035 156

Climatisation 90 564 300 108 050 327

Total 319 188 275 270 052 148

CONCLUSION

Il ressort de notre analyse des dix immeubles audités, que les problèmes se résument de
la manière suivante :
 la vétusté des installations électriques ;
 la non protection de certaines installations ;
 l’absence de protection différentielle ;
 le mauvais choix de la puissance souscrite et du transformateur ;
 l’absence de contrat de maintenance du transformateur et des installations
électriques ;
 le risque d’incendie dans la quasi-totalité des immeubles ;
 l’absence de correspondant énergie.

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Chapitre 3 : Analyse et proposition de solutions

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

INTRODUCTION

Le suivi des consommations des différents postes consommateurs est un outil de gestion
important pour optimaliser la facture électrique. La facture mensuelle permet un suivi
global et, permet déjà de détecter des anomalies de fonctionnement, notamment par
rapport aux prévisions qui auraient pu être faites. Cependant, pour affiner le diagnostic,
une connaissance plus précise du fonctionnement de chaque poste consommateur est
nécessaire.

I. CLIMATISATION

C’est la composante qui sollicite le plus d’énergie au sein des bâtiments publics. Des
méthodes existent pour faire d’énormes économies en climatisation mais nous vous
présenterons les plus faciles et rapidement économiques à mettre en œuvre.
1) Généralité sur la climatisation
a) Principe de fonctionnement
Dans les installations de climatisation, la machine frigorifique permet d'évacuer vers
l'extérieur la chaleur excédentaire des locaux. En pratique, elle prépare de l'air froid ou
de l'eau froide qui viendront compenser les apports de chaleur solaire, des équipements
de bureautique, des occupants,... de telle sorte que le bilan chaud-froid soit à l'équilibre
et que la température de consigne soit maintenue dans les locaux. La technique la plus
simple consiste à préparer de l'air froid qui sera diffusé via des gaines de distribution.
Le transfert de chaleur entre intérieur et extérieur ne peut se faire que si un équipement
rehausse le niveau de température entre le milieu où la chaleur est prise (air ou eau) et
le milieu où la chaleur est évacuée (l’extérieur du bâtiment) : c'est le rôle de la machine
frigorifique. Elle se compose au minimum des 4 éléments suivants :
 un évaporateur
 Un condenseur
 Un compresseur
 Un organe de détente

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Figure n°5 : cycle frigorifique élémentaire

b) Rôle des différents éléments

Le fonctionnement de la machine frigorifique est basé sur la propriété des fluides
frigorigènes de s'évaporer et de se condenser à des températures différentes en fonction
de la pression. Pour expliquer le fonctionnement, nous prendrons les caractéristiques du
R 22 parce c'est le fluide le plus couramment utilisé en climatisation. Mais ce n'est plus
celui que l'on choisira dans les installations nouvelles. Il s’agit notamment du DROP IN.
A la pression atmosphérique :
Le R22 est liquide à - 45°C et se met à "bouillir" aux alentours de -40°C. Si du fluide
R 22 à -45°C circule dans un serpentin et que l'air à 20° C passe autour de ce tuyau, l'air
se refroidira : il cédera sa chaleur au fluide qui, lui, s’évaporera. C'est le rôle de
l'évaporateur de la machine frigorifique.

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

A la pression de 13 bars :
Le R 22, cette fois, ne va "bouillir" qu'à 33°C. Autrement dit, si de la vapeur de fluide à
13 bars et à 65°C circule dans un serpentin et que de l'air à 20° C passe autour de ce
tuyau, le fluide se refroidira et, à partir de 33°C, se liquéfiera et se condensera. En se
condensant, il va libérer énormément de chaleur. C'est le rôle du condenseur de la
machine frigorifique.
Pour réaliser un cycle dans lequel de la chaleur est extraite d'un côté et donnée de l'autre,
il faut compléter l'installation par les deux éléments:
 Le compresseur, qui comprime le gaz en provoquant l'augmentation de
température jusqu'à + 65°C;
 Le détendeur, qui lâche la pression au départ d'un fluide à l'état liquide: le
fluide se vaporise partiellement et donc se refroidit. Le liquide retombe à la
température de - 40°C.
Si ces différents équipements sont bouclés sur un circuit, on obtient une machine
frigorifique. Le cycle est fermé, le fluide frigorigène évolue sous l'action du
compresseur dans les quatre éléments constituant la machine frigorifique.
c) L'efficacité énergétique ou COP-froid
Une machine frigorifique est énergétiquement efficace si elle demande peu d'énergie
pour fournir une puissance frigorifique donnée.
W

Q2 = Q1 + W

compresseur

Q2

Evaporateur

Q1
condensateur

Détendeur

COPFroid ou EF = Q1/W

Figure 3: schéma de principe

OUEDRAOGO 1
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

On évalue son efficacité par le calcul du COP (Coefficient de Performance) : rapport

entre la puissance frigorifique produite et la puissance fournie au compresseur. Dans le
cas d'une machine frigorifique traditionnelle, la puissance fournie est électrique. Le
COP d'une telle machine peut atteindre la valeur de 3, voire plus.
2) Typologie des climatiseurs de locaux
On distingue plusieurs types de climatiseurs mais les plus utilisés dans les bâtiments
publics au Burkina Faso sont :
a) Le "Window Unit" ou climatiseur de fenêtre
Le climatiseur dit "fenêtre" ("window"), est un climatiseur monobloc installé dans un
percement effectué dans une paroi extérieure (mur ou baie). Généralement, un seul
moteur entraîne simultanément le compresseur et les deux ventilateurs. Si bien que tous
les bruits de fonctionnement sont fournis en prime dans le local !

b) Le "split system"
"Split System" signifie "climatiseur à éléments séparés", à savoir que l'unité de
condensation est séparée de l'unité d'évaporation. Avec un split, l'évaporateur est
souvent situé dans le local à traiter, tandis que condenseur et compresseur sont situés à
l'extérieur (en terrasse, au sol,...), ce qui permet de diminuer le bruit !

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Figure n°7 : Split system

II.METHODES D’ECONOMIE D’ENERGIE

1) L’emplacement du thermostat d'ambiance

La température ambiante du local conditionné est régulée au moyen d 'un thermostat

d'ambiance agissant sur le fonctionnement du compresseur. Le ventilateur de soufflage
est : soit commandé en même temps que le compresseur, soit fonctionne en continu. Ce
deuxième mode de fonctionnement est plus favorable au confort car il entretient un
brassage continu de l’air et prévient toute stagnation inconfortable d’air chaud ou froid.
Mais il suppose que l'appareil soit de bonne qualité au niveau acoustique.
L'emplacement du thermostat joue un rôle important sur la consommation et sur le
confort. Il doit être placé à un endroit représentatif de la température moyenne du local,
c'est-à-dire éloigné des sources chaudes ou froides (zone ensoleillée, dans la zone de
soufflage de l’appareil, etc.). Le placer dans le local sera donc préférable que de placer
dans la bouche de reprise. Dans le cas contraire, il devra être étalonné.
Exemple

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Si le thermostat est placé à l'extrémité d'un bureau, dans la zone d'influence du

climatiseur mais éloigné de la zone d'occupation habituelle, lorsque celui-ci mesure
28°C, une température de 24°C règne à l'endroit où les personnes se trouvent. Les
occupants, croyant agir alors correctement, risquent d'abaisser le thermostat jusqu'à
24°C, entraînant une chute de la température ambiante inconfortable et des
surconsommations inutiles. La commande du thermostat doit donc être étalonnée pour
être représentative de l'ambiance réelle.
a) La programmation des heures de fonctionnement
Au simple contrôle de la température ambiante, pour assurer un fonctionnement
économique, doivent s’ajouter des fonctions de programmation de l’occupation, avec
arrêt et reprise éventuellement anticipées de manière intelligente. A défaut de
programmation incorporée à l'appareil, nous pouvons imaginer, sur le raccordement
électrique de l'équipement, l'insertion d'une horloge hebdomadaire permettant d'éviter
tout usage inutile de la climatisation la nuit et le week-end.
b) Le réglage de la température de consigne
En climat tropical, tel le Burkina Faso, la zone de confort correspond à une température
de l'air comprise entre 25°C et 28°C. Le climatiseur, idéalement, devrait pouvoir
profiter d'une régulation de température de consigne compensée en fonction de la
température extérieure. Ce lien, qui est automatisé dans les installations complètes de
conditionnement d'air, doit être réalisé manuellement pour les climatiseurs. Ainsi, un
écart de 6°C maximum sera créé afin de ne pas provoquer de "choc thermique"
inconfortable lors de l'entrée dans le local. Il revient donc, à l’occupant consciencieux,
de modifier manuellement la consigne de température en fonction de la température
extérieure. Pour des raisons d’économies d’énergie et de confort, on ne peut maintenir
une consigne de température à 26°C. Par exemple, si la température extérieure est de
32°C. Dans ce cas la consigne doit être ajustée à 26°C au minimum.

c) La maintenance régulière de l'appareil

La durée de vie du climatiseur est liée à la durée de vie du compresseur. Il est évident
que moins celui-ci travaille en-dehors de ses conditions de rendement nominal, plus sa
durée de vie sera longue. Le rendement du compresseur chutera si :
 la consigne de température du local est trop basse par rapport à la température de
dimensionnement (24°C... 26°C) ;

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

 le débit d'air dans l'évaporateur est trop faible, soit parce qu'on a diminué la
vitesse du ventilateur pour des questions de bruit, soit parce que les filtres sont
encrassés.

Remarquons que la présence de givre sur l'évaporateur (due à une chute de la

température du fluide réfrigérant sous 0°C) est un indice d'encrassement des filtres de
l'évaporateur ;
 le débit d'air au condenseur est trop faible, principalement à cause de
l'encrassement des filtres. Dans ce cas le condenseur ne sait plus évacuer sa
chaleur vers l'extérieur, la température du fluide frigorigène augmente et le
travail du compresseur aussi.

Remarquons que la performance du condensateur est liée à la température de l’air

extérieur. Plus celle-ci sera élevée, moins le condensateur sera efficace. Ainsi lorsque
le condenseur est situé sur une toiture sombre, la température de l’air extérieur peut
atteindre peut atteindre 40°C, tandis qu’à l’ombre elle n’est peut-être que de
30°C .Mais ceci doit être pensé lors de la conception.

En résumé, on peut dire que l'encrassement des filtres peut faire chuter l'efficacité
frigorifique du climatiseur de 30 à 40 %. Malheureusement, cette perte d'efficacité ne
sera constatée que lors des très grosses chaleurs. On peut estimer que la durée de vie
d'un climatiseur chute de plus de 50 % s'il n'a jamais été entretenu.

Ainsi chaque mois, le filtre de l'évaporateur doit être nettoyé. Cette périodicité
d'entretien est d’une à deux fois par an pour le condenseur, particulièrement si des
arbres, générateurs de feuilles mortes, sont situés près de l'équipement.
d) Remplacement des climatiseurs en panne
Il s’agit de remplacer les climatiseurs parvenus au terme de leur existence et ceux
révélant un mauvais Coefficient de Performance (COP).Les nouveaux climatiseurs
seront moins énergétivores avec de bons COP (> à 2,3 pour les Windows et 2,6 pour les
Split system).
L’installation de nouveaux climatiseurs, à la place des défectueux et la mise en marche
de ceux qui sont à l’arrêt, entraîne une augmentation de la puissance installée et de la

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

consommation. Par contre, le remplacement des climatiseurs ayant un mauvais COP

permet de réaliser un gain de 20% d’énergie sur l’énergie total que consommaient ses
climatiseurs.
e) L’Eclairage
Le remplacement des luminaires et la bonne prise en compte des lampes à haute
efficacité énergétique permettent de faire d’énormes économies.

2) Rappels sur la photométrie

a) Flux lumineux
C'est la puissance lumineuse émise par une lampe exprimée en lumens (lm).
Il permet de comparer l'efficacité lumineuse des différentes lampes, exprimée en lumens
émis par watt de puissance électrique consommée (lm/W).
b) Intensité lumineuse
C'est la quantité de flux lumineux émise dans une direction particulière, exprimée en
candelas (cd).Elle permet de caractériser les luminaires en indiquant sur un graphe leur
intensité lumineuse dans les différentes directions (pour une source lumineuse de
1 000 lm).
c) Luminance
C'est la "brillance" d'une surface éclairée ou d'une source lumineuse telle que perçue par
l'œil humain, exprimée en candelas par m² (cd/m²).Elle décrit l'effet de la lumière sur
l'œil.
d) Éclairement
C'est la quantité de flux lumineux éclairant une surface exprimée en lumen par
m² ou lux. La grandeur la plus représentative de la qualité de l'éclairage est la luminance.
C'est en effet la lumière réfléchie que perçoit l'œil humain. Cependant celle-ci étant
difficilement mesurable, ce sera l'éclairement, représentant la lumière incidente qui sera
dans la pratique considérée.

3) Différentes types de lampes

a) Photos des lampes

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina Faso

Tableau 6 : Photos des lampes

1. Incandescente normale 2.Incandescente 3. Tubes fluorescents

halogène

4. Fluo-compacte 5. Halogénures 6. Sodium haute pression

métalliques

7. Mercure haute pression 8. Induction 9. Sodium basse pression

b) Gestion par automate programmable

Toute la gestion est centralisée dans le tableau électrique (par exemple, 1 par plateau).
Celui-ci gère l'installation principalement au moyen de contacteurs disposés également
dans le tableau. De là, partent les circuits électriques trad itionnels vers les commandes
(interrupteurs, boutons poussoirs) et les équipements (prises, luminaire, etc.). Avec un
tel système, il est pratiquement impossible, avec un coût de câblage modéré, de gérer
les

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

installations : local par local. Seule, une gestion par plateau (par tableau électrique) est
possible.
Il est en outre envisageable de raccorder les différents automates ensemble par un bus
de communication et donc de paramétrer l'intégralité d'un bâtiment de façon centralisée.
4) Choix du transformateur
Un transformateur présente des pertes à vide (ou pertes "fer") constantes, quelle que soit
la puissance appelée, et des pertes en charge variables. Il est important de tenir compte
de ces pertes dans le choix d'un transformateur, car celles-ci vont se répercuter tout au
long de sa vie.
En fonction de leurs aspects constructifs, tous les transformateurs ne présentent pas les
mêmes pertes. La réduction des pertes se réalisant par l'augmentation des quantités de
matériaux du transformateur, cela s'accompagne d'une augmentation du coût.
Dans un souci d'utilisation rationnelle de l'énergie, la norme européenne impose, dans
ses prescriptions techniques, le respect des valeurs de pertes reprises dans les normes
suivantes :

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Tableau 7 : transformateurs immergés

Transformateurs immergés
Puissance Pertes en Pertes à vide
assignée charge [W]
[kVa] [W]
50 875 125
100 1 475 210
160 2 000 300
250 2 750 425
400 3 850 610
630 5 400 860
630 5 600 800
1 000 9 500 1 100
1 600 14 000 1 700
2 500 22 000 2 500

Nous remarquons que les transformateurs (transformateurs à huile minérale) présentant

le moins de pertes sont aussi les moins onéreux. Au niveau de l'efficacité énergétique,
nous avons, donc, tout intérêt à choisir ces derniers. Par exemple, pour le
transformateur de

400 kVA chargé à 37 %, nous réalisons une économie de 4 415kWh/an sans encore
avoir touché aux consommateurs internes du bâtiment.

Cependant, les transformateurs secs sont de plus en plus préconisés par les bureaux
d'études qui négligent les économies d'énergie en mettant en évidence les inconvénients
des transformateurs à huile (risques de pollution, nécessité de prévoir un système de
rétention de l'huile, risques d'incendie, ...).

Pour diminuer les pertes de fonctionnement, il faut acheter un transformateur adapté à la

charge appliquée :

si le transformateur est faiblement chargé (moins de 30 %), les pertes à vide
(Wfe) devront être les plus faibles possibles et les pertes en charge (à charge
nominale) (Wcu) pourront être plus importantes;

par contre, si le transformateur est très chargé (plus de 40 %), les pertes en
charge devront être les plus faibles possibles et les pertes à vide peuvent être
plus grandes.

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

Il sera donc, généralement, avantageux de choisir un transformateur avec des pertes à

vide plus basses et des pertes en charge plus élevées que la moyenne standard, puisque
dans la plupart des bâtiments tertiaires, la charge annuelle moyenne appliquée au
transformateur sera comprise entre 20 et 40 %.

Il est cependant important lors de tout achat de transformateurs, de bien analyser la

courbe de charge du réseau alimenté par le futur transformateur et, lors de la demande
d'offre aux constructeurs, il faudra spécifier le rapport W fe/Wcu désiré. Les fabricants
sont à même de construire les transformateurs selon les pertes désirées. Pour diminuer
les pertes à vide, ils doivent optimaliser le circuit magnétique et pour diminuer les
pertes en charge, ils doivent augmenter les sections des conducteurs. Toutefois chaque
diminution des pertes à vide se fait au détriment des pertes en charge et vice-versa, ceci
afin de ne pas construire des transformateurs démesurés et pour maintenir des prix
acceptables.

Conclusion

OUEDRAOGO 2
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

CONCLUSION GENERALE

Les bâtiments publics restent l’un des secteurs qui consomment beaucoup d’énergie
électrique au Burkina Faso. L’analyse de la consommation présente plusieurs facteurs
caractéristiques qui sont :

le non suivi du contrôle de la facturation ;

les pénalités dues au mauvais facteur de puissance des installations électriques et
aux dépassements répétés et continuels des puissances souscrites ;

le caractère anarchique et irrationnel de l’électricité.

Les usages de l'énergie dans les bâtiments sont loin d'être optimisés. De nombreuses
techniques existent aujourd'hui pour permettre une utilisation plus économique de
l'énergie, mais elles sont peu connues et rarement mises spontanément en œuvre. Une
information ciblée et des actions motivantes, promues par l’acteur même du marché de
l'énergie, devraient inciter plus facilement le consommateur à faire rimer économies
d'énergie, protection de l'environnement et réduction des dépenses publiques et privées.
Nous recommandons la mise en place des  licences d’économies d’énergie pour
chaque établissement public. La mesure proposée reposera sur une obligation, imposée
aux services publics, de réaliser des économies d’énergie. Les dites économies, seront
également imposées sur une période donnée au vendeur d'énergie électrique, comme la
SONABEL, pour les autorités politiques et administratives Burkinabé. Liberté et
créativité seront laissées au vendeur d'énergie pour choisir les actions qu'il entreprendra
afin d'atteindre leurs obligations. La SONABEL pourra inciter ces clients à réaliser des
économies d'énergie en leur apportant des informations sur les moyens à mettre en
œuvre, avec des incitations financières en relation avec des industriels ou des
distributeurs. Ces incitations financières pourraient être présentées sous forme de prime
pour l'acquisition d'un équipement, d’aide aux travaux, de service de préfinancement, de
diagnostic gratuit, etc. Le champ des initiatives laissé à l’appréciation des fournisseurs,
s'avèrera aussi large et ouvert que possible. En contre partie du constat des
investissements effectués par les consommateurs, grâce à ces actions, la SONABEL
recevra des licences sur la base de forfaits en kWh calculés par type d'action.

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 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

La mise en place du dispositif global sera progressive (première période expérimentale

de 3 ans) de manière à laisser à tous les acteurs un temps d'apprentissage. Si la
SONABEL ne parvient pas à remplir ces obligations dans le temps imparti, elle devra
s'acquitter d'une pénalité libératoire à verser au trésor public.
La création d'un marché de licences doit permettre la réalisation des actions au moindre
coût pour la SONABEL et donc pour les consommateurs, la première ayant tout intérêt
à réaliser les actions les moins coûteuses puisque c’est elle qui les financent. En outre,
elle pourra utiliser la relation privilégiée qui la lie à ces clients pour les convaincre
d'agir.
En somme, l'information est plus efficace car elle touche directement le consommateur.
Aidé dans sa démarche, il lui sera plus facile de modifier ses comportements pour faire
des économies et protéger l'environnement. Ce dispositif permettra de financer des
économies d'énergie très diffuses, notamment celles réalisées par les particuliers dans
leur habitat. Ces actions seront, en règle générale, difficiles à provoquer sur une grande
échelle et, dans ce cas, difficiles à financer. Les licences d'économies d'énergie ont pour
objectif d'apporter une solution à ce problème, sans créer une charge supplémentaire
pour le budget de l'Etat.

OUEDRAOGO 3
 Utilisation rationnelle de l’énergie dans les bâtiments publics du Burkina

BIBLIOGRAPHIE

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Edition: 2ème édition - - Technique & Documentation - Rue Lavoisier, 11, Paris,
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WEBOGRAPHIE

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ANNEXES

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Annexe1 : Pouvoir de coupure relevée et calculé

pouvoir de coupure pouvoir de coupure

Disjoncteur relvé (KA) calculé (KA)
centrale_arrivée API 30 23.5
centrale_arrivée NPK 30 23.5
centrale_arrivée PEM 30 18.5
centrale_arrivée TED 30 18.5
centrale_arrivée SEM 30 20.5
centrale_arrivée PSII 30 20.5
centrale_arrivée APII 30 22.5
centrale_arrivée STIII 30 23
centrale_arrivée NUB 31.5 22
centrale_primaire TR I 60 44.5
centrale_secondaire TR I indisponible 33
centrale_primaire TR II 60 44.5
centrale_secondaire TR II indisponible 33
centrale_primaire TR III 60 44.5
centrale_secondaire TR III indisponible 33
centrale_arrivée ONE 50 44.5
centrale_arrivée TA I 60 44.5
centrale_arrivée TA II 60 44.5
centrale_arrivée TA III 60 44.5
API_arrivée centrale 25 23.5
API_arrivée TSP 25 23.5
API_primaire TR I 25 23.5
API_secondaire TR I 75 45
API_primaire TR II 25 23.5
API_secondaire TR II 85 47
API_primaire TR III 25 23.5
API_secondaire TR III 75 42
API_arrivée MMT 25 23.5
TSP_arrivée API 31.5 23.5
TSP_arrivée NPK 31.5 23.5
TSP_primaire TR I 31.5 23.5
TSP_secondaire TR I 60 43
TSP_primaire TR II 31.5 23.5
TSP_secondaire TR II 60 46
TSP_primaire TR III 31.5 23.5
TSP_secondaire TR III 75 57
TSP_liaison_primaire TR 31.5 23.5
TSP_liaison_secondaire TR indisponible 10
TSP_arrivée MMT 31.5 23.5
NPK_arrivée TSP 25 23.5
NPK_arrivée centrle 25 23.5
pouvoir de coupure pouvoir de coupure
Disjoncteur
relvé (KA) calculé (KA)

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NPK_primaire TR I 25 23.5
NPK_secondaire TR I 55 40
NPK_primaire TR III 25 23.5
NPK_secondaire TR III 65 27
NPK_arrivée MMT 25 23.5
PEM_arrivée centrle 30 18.5
PEM_arrivée TED 30 18.5
PEM_primaire TR I 30 18.5
pouvoir de coupure pouvoir de coupure
Disjoncteur
relvé (KA) calculé (KA)
PEM_secondaire TR I 75 15
PEM_primaire TR III 30 18.5
PEM_secondaire TR III 75 14
PEM_arrivée MMT 30 18.5
TED_arrivée centrle 30 18.5
TED_arrivée PEM 30 18.5
TED_primaire TR I 30 18.5
TED_secondaire TR I 40 24
SEM_arrivée centrle 25 21
SEM_arrivée PSIII 25 21
SEM_primaire TR I 25 21
SEM_secondaire TR I 75 28
SEM_arrivée MMT 25 21
PSIII_arrivée PSII 25 21
PSIII_arrivée SEM 25 21
PSIII_primaire TR I 25 21
PSIII_secondaire TR I 75 32
PSIII_primaire TR II 25 21
PSIII_secondaire TR II 75 30
PSIII_arrivée MMT 25 21
PSII_arrivée PSIII indisponible 20.5
PSII_arrivée centrale indisponible 20.5
Fusible(In=125A):
PSII_primaire TR I Fusible(In=125A): 50KA 20,5KA
PSII_secondaire TR I indisponible 39
Fusible(In=100A):
PSII_arrivée MMT Fusible(In=100A): 50KA 23KA
APII_arrivée centrale indisponible 23
APII_arrivée STIII indisponible 23
Fusible(In=160A):
APII_primaire TR I Fusible(In=160A): 50KA 23KA
APII_secondaire TR I 55 37
Fusible(In=160A):
APII_primaire TR III Fusible(In=160A): 50KA 23KA
APII_secondaire TR III 50 37
Fusible(In=100A):
APII_arrivée MMT Fusible(In=100A): 50KA 23KA
STIII_arrivée APII 30 23

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STIII_arrivée centrale 30 23
STIII_primaire TR I 25 23
STIII_secondaire TR I 85 35
STIII_primaire TR II 25 23
STIII_secondaire TR II 85 36
STIII_primaire TR III indisponible 23
STIII_secondaire TR III 75 47
STIII_liaison TR primaire 30 23
pouvoir de coupure pouvoir de coupure
Disjoncteur
relvé (KA) calculé (KA)
STIII_liaison TR
secondaire indisponible 10
fusible(In=100A): 50 fusible(In=100A):
STIIII_arrivée MMT KA 23KA
NUB_arrivée centrale 25 22
NUB_primaire TR I 25 22
NUB_secondaire TR I 75 54

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Annexe 2 : Etablissement de l’Intensité de court-circuit

Un réseau simplifié se réduit à une source de tension alternative constante, un

interrupteur et une impédance Zcc représentant toutes les impédances situées en amont
de l’interrupteur, et une impédance de charge Zs ( fig. 2).
Dans la réalité, l’impédance de la source est composée de tout ce qui est en amont
du court-circuit avec des réseaux de tensions différentes (HT, BT) et des canalisations
en série qui ont des sections et des longueurs différentes.
Sur le schéma de la figure 2, l’interrupteur étant fermé, l’intensité Is du courant de
service circule dans le réseau. Un défaut d’impédance négligeable apparaissant entre
les points A et B donne naissance à une intensité de court-circuit très élevée Icc,
limitée uniquement par l’impédance Zcc. L’intensité Icc s’établit suivant un régime
transitoire en fonction des réactances X et des résistances R composant l’impédance
Zcc :

Zcc  R 2  X2
En distribution de puissance, la réactance X = L w est généralement bien plus
élevée que la résistance R, et le rapport R / X se situe entre 0,10 et 0,3. Il est

pratiquement égal pour ces faibles valeurs au coscc (en court-circuit)

R
Soit :
coscc  R 2  X2

Figure 2 : schéma simplifié d’un réseau

Cependant, le régime transitoire d’établissement du courant de court-circuit diffère
suivant l’éloignement du point de défaut par rapport aux alternateurs. Cet éloignement
n’implique pas nécessairement une distance géographique, mais sous entend que les
impédances des alternateurs sont inférieures aux impédances de liaison entre ces
derniers et le point de défaut.

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1) Défaut éloigné des alternateurs.

C’est le cas le plus fréquent. Le régime transitoire est alors celui résultant de
l’application à un circuit self-résistance d’une tension :
e(t)  E.sin( .t  )
L’intensité i est alors la somme des deux composantes :
i ia ic

 L’une ( ia ) est alternative et sinusoïdale :

ia (t)  I.sin( .t  Où I = intensité maximale = E/Zcc ;  = angle électrique

)
qui caractérise le décalage entre l’instant initial du défaut et l’origine de l’onde de
tension.

 L’autre ( ic ) est une composante continue :

R
ic  I.sin().e t
L
Sa valeur initiale dépend de  , et son amortissement est d’autant plus rapide que
R/L est élevé.
A l’instant initial du court-circuit, i est nulle par définition (l’intensité de service Is
étant négligée), d’où :

i ia ic  0
La figure 3 montre la construction graphique de i par l’addition algébrique des
ordonnées de ses deux composantes ia et ic.

La Figure 3 : présentation graphique et décomposition du courant d’un court-circuit

s’établissant en un point éloigné d’un alternateur.

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La figure 4 illustre les deux cas extrêmes possibles d’établissement d’un Icc, qui
pour une facilité de compréhension sont présentés avec une tension alternative
monophasée.

La Figure 4 : rappel et présentation graphique des deux cas extrêmes d’un courant
de court-circuit, symétrique et asymétrique.
L’instant de l’apparition du défaut ou de fermeture par rapport à la valeur de la
tension réseau étant caractérisé par son angle d’enclenchement a (apparition du défaut),
la tension peut s’écrire :
u(t)  E.sin( .t  )
L’évolution du courant est alors de la forme :
 R 
 t
i  E sin(.t    )  sin(  ).e L 
Z 
 
Avec ses deux composantes, l’une alternative et déphasée de j par rapport à la tension,
et l’autre continue tendant vers 0 pour t tendant vers l’infini. D’où les deux cas extrêmes
définis par :

 , dit «régime symétrique» ( fig. 4-a)


2
Le courant de défaut est de la forme :
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E
i
sin(.t)
Z
Qui, dès son début, a la même allure qu’en régime établi avec une valeur crête E / Z.
   0 , dit «régime asymétrique» (fig. 4-
b) Le courant de défaut est de la forme :

 R 
 t
i  E sin(.t  )  sin().e L 
Z 
 
Ainsi sa première valeur crête ip est fonction de  et donc du rapport R/X = cos du

circuit.
R

t
e L
Le facteur est d’autant plus élevée que l’amortissement de la composante
continue est faible, comme le rapport R / L ou R / X. Il est donc nécessaire de calculer

ip pour déterminer le pouvoir de fermeture des disjoncteurs à installer, mais aussi pour
définir les contraintes électrodynamiques que devra supporter l’ensemble de
l’installation. Sa valeur se déduit de la valeur efficace du courant de court-circuit

symétrique Ia par la relation : ip  K. 2.Ia

Le coefficient K étant donné par la courbe de la figure 5 en fonction du rapport R / X,

ou R / L.

La Figure 5 : variation du facteur K en fonction de

R / X, ou R / L
2) Défaut à proximité des alternateurs.

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Lorsque le défaut se produit à proximité immédiate de l’alternateur alimentant le

circuit concerné, la variation de l’impédance alors prépondérante de l’alternateur
provoque un amortissement du courant de court-circuit.
En effet, dans ce cas, le régime transitoire d’établissement du courant se trouve
compliqué par la variation de la f.e.m. (force électromotrice) résultant du court-circuit.
Pour simplifier, on considère la f.e.m. constante, mais la réactance interne de la machine
comme variable ; cette réactance évolue suivant les trois stades :
 subtransitoire : intervenant pendant les 10 à 20 premières millisecondes du
défaut.
 transitoire : pouvant se prolonger jusqu’à 500 millisecondes.
 permanente ou réactance synchrone.
Notons que dans l’ordre indiqué, cette réactance prend à chaque stade une valeur plus
élevée : la réactance subtransitoire est inférieure à la réactance transitoire elle même
inférieure à la réactance permanente. Cette intervention successive des trois réactances
entraîne une diminution progressive de l’intensité de court-circuit, intensité qui est donc
la somme de quatre composantes (fig. 6) :
 les trois composantes alternatives (subtransitoire, transitoire et permanente)
 la composante continue qui résulte de l’établissement du courant dans le circuit
(selfique).

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La Figure 6 : contribution au courant total de court-circuit Icc (e) de :

a) la réactance subtransitoire
b) la réactance transitoire
c) la réactance permanente

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d) la composante continue.
En pratique, la connaissance de l’évolution du courant de court-circuit en fonction
du temps n’est pas toujours indispensable :
 En BT, par suite de la rapidité des appareils de coupure, la connaissance du
courant de court-circuit subtransitoire, noté I”k, et de l’amplitude maximale de
crête asymétrique ip suffit pour la détermination du PdC des appareils de
protection et des efforts électrodynamiques.
En revanche, en distribution MT de puissance et en HT, le courant de court-circuit
transitoire est souvent utilisé si la coupure se produit avant d’arriver au courant d e court-
circuit permanent. Il est alors intéressant d’introduire le courant de court-circuit coupé,
noté Ib, qui détermine le PdC des disjoncteurs retardés. Ib est la valeur du courant de
court-circuit à l’instant de la coupure effective, et donc après un temps t suivant
l’établissement du court-circuit, avec t = tmin. Le temps tmin [temps mort minimal] est
la somme du retard (temporisation) minimal de fonctionnement d’un relais de protection
et du temps d’ouverture le plus court du disjoncteur qui lui est associé. Il s’agit du
temps le plus court s’écoulant entre l’apparition du courant de court-circuit et la
première séparation des contacts d’un pôle de l’appareil de manœuvre.

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