Régime Permanent
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Le régime permanent est l’état d’un circuit électrique dans lequel tous les courants et toutes les tensions ont une forme et une amplitude stables dans le temps : sinusoïdale établie en courant alternatif, constante en courant continu. Il s’oppose au régime transitoire qui caractérise la phase d’établissement ou d’extinction entre deux états permanents.
C’est en régime permanent que sont définis les calibres des câbles, des disjoncteurs et des fusibles : la norme NF C 15-100 base l’ensemble de ses tableaux d’ampacité et de chute de tension sur cet état stabilisé.
Durée d’établissement du régime permanent selon le type de circuit
| Circuit / équipement | Constante de temps | Durée ≈ 99 % (5τ) | Remarque |
|---|---|---|---|
| Circuit RL (câble + inductance moteur) | τ = L / R | 5 × (L/R) | Quelques ms à quelques dizaines de ms |
| Circuit RC (alimentation + condensateur) | τ = R × C | 5 × R × C | De µs (petits C) à quelques secondes (gros C) |
| Moteur asynchrone au démarrage direct | — | 2 – 5 s | Courant d’appel 5 à 8 × I_n pendant la montée en vitesse |
| Transformateur à la mise sous tension | — | Quelques cycles (20-100 ms) | Courant d’inrush jusqu’à 10 × I_n au premier cycle |
Importance pratique du régime permanent
La distinction régime permanent / régime transitoire conditionne le choix des équipements de protection. En régime permanent, le disjoncteur est calibré sur le courant nominal de la charge. En régime transitoire (démarrage, court-circuit), le disjoncteur doit supporter les surintensités sans déclencher intempestivement ni laisser passer un courant destructeur.
La NF C 15-100 impose par exemple la courbe D pour les circuits alimentant des moteurs à démarrage direct, précisément parce que le courant d’appel transitoire (5-8 × I_n) ne doit pas provoquer le déclenchement du disjoncteur avant que le régime permanent (courant nominal) ne soit atteint.
La mise sous tension de gros condensateurs (variateurs, alimentations UPS) génère un courant de charge transitoire pouvant atteindre plusieurs dizaines d’ampères pendant quelques millisecondes. Un interrupteur différentiel de type AC peut interpréter ce courant asymétrique comme un courant de défaut et déclencher — un type A ou F est préférable dans ces applications.
En installation réelle
Dans un tableau électrique, le régime permanent est l’état de référence pour vérifier la chute de tension sur chaque circuit (limite NF C 15-100 : 3 % éclairage, 5 % autres usages) et l’ampacité des câbles (tableaux 52G de la norme). La vérification s’effectue sous courant de pleine charge stabilisé, une fois le régime transitoire de démarrage terminé.
Pour la GTL, les sections des conducteurs entre le compteur et le tableau sont définies uniquement sur la base du courant permanent souscrit — le régime transitoire d’appel est géré par le disjoncteur de branchement (AGCP).
La formule ΔU = 2 × R × I (monophasé) ou ΔU = √3 × R × I (triphasé) s’applique exclusivement en régime permanent, avec I = courant nominal de la charge à pleine charge. Ne pas utiliser le courant de démarrage pour ce calcul — cela conduirait à surdimensionner inutilement les sections de câble.
Questions fréquentes
Comment savoir si un circuit a atteint son régime permanent ?
En pratique, on considère le régime permanent atteint lorsque les grandeurs mesurées (tension, courant) ne varient plus de plus de 1 % sur plusieurs cycles consécutifs. Pour un circuit RL, cela correspond à environ 5 constantes de temps (5τ = 5L/R). Un oscilloscope ou un enregistreur de réseau permet de visualiser la stabilisation du courant.
Un variateur de fréquence modifie-t-il le régime permanent d’un moteur ?
Oui. Un variateur impose sa propre fréquence de sortie au moteur, ce qui modifie la fréquence du régime permanent : si le variateur tourne à 30 Hz, la réactance inductive du moteur est deux fois plus faible qu’à 50 Hz, et les courants (à tension réduite) s’établissent dans un régime permanent différent. Le régime transitoire de démarrage, en revanche, est très atténué grâce à la montée en fréquence progressive du variateur.
Pourquoi les fusibles sont-ils calibrés en régime permanent et non sur les pointes transitoires ?
Le fusible est un intégrateur thermique : il fond lorsque l’énergie dissipée dans son filament (I²t) dépasse un seuil. Les pointes transitoires brèves (démarrage moteur, charge condensateur) apportent une énergie I²t insuffisante pour faire fondre le fusible correctement dimensionné. Seul un courant de court-circuit (très élevé, long) ou un courant permanent en surcharge provoque la fusion protectrice.
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