Poste HTA pour bornes de recharge IRVE : dimensionnement, puissance et raccordement Enedis

Un poste HTA/BT préfabriqué est beaucoup plus qu’une enveloppe : il rassemble des cellules haute tension, un transformateur, des équipements basse tension, des auxiliaires et des dispositifs de sécurité. Une décision prise trop tôt sur la puissance ou l’implantation peut avoir des conséquences sur le raccordement, le génie civil et le coût global.

PREFA FRANCE fabrique ses postes BÉTONBLOK en usine et les livre entièrement équipés, avec une gamme Standard destinée au réseau ENEDIS et des solutions sur-mesure pour les projets industriels ou atypiques. La préfabrication réduit le travail sur site, à condition que l’étude et la préparation soient précises.

Quelques bornes AC peuvent souvent être intégrées à l’installation basse tension existante si le transformateur et le raccordement disposent d’une réserve suffisante. La situation change avec des chargeurs rapides DC, des dépôts de flotte ou plusieurs dizaines de points de charge. La puissance appelée peut alors atteindre plusieurs centaines de kilowatts, voire plusieurs mégawatts.

Le passage en HTA n’est pas déclenché par un nombre fixe de bornes. Il résulte de l’étude de raccordement, de la puissance disponible au point de livraison et du profil de charge du site. Le gestionnaire de réseau examine la demande et définit la solution technique de raccordement.

Dix bornes de 22 kW représentent 220 kW installés. Vingt chargeurs rapides de 150 kW représentent 3 MW. Mais la puissance réellement appelée dépend du taux d’occupation, des véhicules, de leur niveau de batterie et du système de pilotage. Une station publique, un dépôt de bus et un parking de salariés ont des courbes très différentes.

Le bilan doit donc distinguer puissance installée, puissance simultanée, puissance garantie au service et pointe exceptionnelle. Le poste HTA/BT est dimensionné sur des scénarios d’exploitation, pas sur un simple total de plaques.

Le pilotage répartit une enveloppe de puissance entre les chargeurs. Il peut limiter la recharge lorsque le bâtiment consomme davantage, puis restituer de la puissance lorsque les autres usages baissent. Cette stratégie peut éviter un surdimensionnement du transformateur et du raccordement.

Pour une flotte, le pilotage doit cependant garantir que les véhicules soient prêts à l’heure de départ. Le calcul intègre énergie à restituer, durée disponible, priorité des véhicules et nombre de points simultanés.

Le transformateur est choisi à partir de la puissance apparente maximale, du facteur de puissance, des pertes, des harmoniques et de la marge future. L’électronique de puissance des chargeurs modernes est performante, mais un grand parc mérite une étude de qualité de l’énergie.

Le TGBT IRVE, les câbles et la protection générale doivent être dimensionnés avec le courant de court-circuit disponible. L’augmentation de puissance ne concerne donc jamais le transformateur seul.

Un poste commun peut être économique si le site possède une réserve suffisante et un pilotage fin. Un poste dédié devient intéressant lorsque la recharge représente une part importante de la puissance, lorsque les responsabilités d’exploitation doivent être séparées ou lorsque le projet doit évoluer indépendamment du bâtiment.

Le poste préfabriqué permet de regrouper cellules HTA, transformateur, protections, TGBT et auxiliaires dans une enveloppe contrôlée en usine, avec un chantier plus court sur site.

Une ombrière solaire peut produire une partie de l’énergie consommée par les véhicules, mais elle ne garantit pas la puissance au moment de la recharge. La production dépend de l’heure et de la météo. Le stockage batterie peut limiter certaines pointes ou décaler l’énergie, mais il doit être dimensionné en kW et en kWh.

Le transformateur reste dimensionné sur les scénarios de puissance qui peuvent réellement survenir. Une forte puissance photovoltaïque ne permet donc pas automatiquement de réduire le poste si la recharge est concentrée la nuit.

Pour un site de consommation raccordé en HTA, le dossier de raccordement inclut le bilan de puissance, la localisation et les données électriques du projet. Enedis étudie ensuite la solution de raccordement et le poste de livraison client.

PREFA FRANCE propose une gamme Standard destinée au raccordement au réseau public ENEDIS et une gamme sur-mesure pour les configurations industrielles ou spécifiques. Le choix dépend du schéma, de la puissance, du nombre de cellules et des contraintes du site.

Un projet peut débuter avec dix bornes et en prévoir cinquante trois ans plus tard. Réserver un emplacement de cellule, des passages de câbles, une capacité de TGBT ou une longueur de poste adaptée coûte souvent moins cher que de reconstruire l’ensemble après saturation.

Le BÉTONBLOK sur-mesure peut intégrer les contraintes de longueur, de puissance, d’accès, de sécurité et d’architecture dès l’étude.

• figer l’emplacement avant d’avoir validé le raccordement et les accès ;
• dimensionner uniquement sur la puissance actuelle sans scénario d’évolution ;
• préparer le génie civil avec des dimensions estimées au lieu des plans constructeur ;
• oublier la manutention future du transformateur et des cellules ;
• traiter acoustique, ventilation ou incendie seulement après la pose ;
• séparer trop fortement l’étude électrique, le génie civil et la logistique.

PREFA FRANCE indique concevoir ses postes en conformité avec NF C 13-100 et NF C 13-200 et assurer l’accompagnement CONSUEL et ENEDIS. Pour les postes préfabriqués haute tension, IEC 62271-202:2022 définit les conditions de service, caractéristiques, exigences structurelles et méthodes d’essai des postes préfabriqués jusqu’à 52 kV.

Le référentiel exact dépend du type de poste et du projet. Les prescriptions du gestionnaire de réseau, les documents de raccordement et les contraintes locales complètent les normes générales.

• plan de masse et accès chantier ;
• bilan de puissance et schéma unifilaire ;
• tension de raccordement et données Enedis ;
• type et puissance du transformateur ;
• nombre et fonctions des cellules HTA ;
• configuration BT et comptage ;
• contraintes acoustiques, incendie et environnementales ;
• planning de chantier et date souhaitée de mise en service.

Une installation performante doit rester exploitable pendant plusieurs décennies. Le DOE, les schémas, les réglages de protections, les notices et les références d’équipements doivent être conservés. Ils accélèrent les maintenances, contrôles et éventuelles extensions.

Les accès autour du poste ne doivent pas être condamnés par des aménagements ultérieurs. Une place de stationnement, un local construit devant les portes ou une clôture non démontable peuvent transformer une opération simple en chantier lourd plusieurs années après.

Vous pouvez également consulter la gamme Standard, la gamme Sur-mesure et la page Conformité.

Deux projets de même puissance peuvent aboutir à des postes très différents. Sur une parcelle industrielle ouverte, la priorité peut être la maintenance, l’extension future et la simplicité des câbles. Dans un centre-ville ou près d’un bâtiment occupé, l’acoustique, l’intégration architecturale, les accès de grue et la réduction de l’emprise peuvent devenir prioritaires. Le bon poste est donc celui qui répond au contexte, pas celui qui reproduit un schéma standard sans analyse.

L’intérêt de la préfabrication est de déplacer une grande partie du travail vers l’usine : intégration des équipements, câblage, contrôles et finitions. Le chantier peut alors se concentrer sur le radier, les réseaux, la livraison et les raccordements. Cette méthode réduit les aléas, mais elle rend la qualité de l’étude initiale encore plus importante car les interfaces doivent être définies avant la fabrication.

Le coût total comprend le poste, le transformateur, les cellules, la BT, le transport, la grue, le génie civil, le raccordement, les études, les contrôles et la mise en service. Il faut également intégrer le coût du délai et des interruptions d’activité. Une solution légèrement plus chère à l’achat peut devenir plus économique si elle réduit les travaux sur site ou les jours d’arrêt.

À long terme, maintenance, corrosion, peinture, consommation auxiliaire, pertes du transformateur et facilité de remplacement influencent encore le coût. Une comparaison pertinente se fait donc sur le cycle de vie et non sur un seul bordereau de prix.

Prenons un entrepôt qui exploite déjà un poste HTA/BT pour le froid, l’éclairage, les quais et les bureaux. L’entreprise souhaite ajouter progressivement trente utilitaires électriques. Si toutes les bornes sont dimensionnées à leur puissance maximale sans pilotage, la pointe peut dépasser très vite la réserve du poste existant. Une campagne de mesure permet d’abord de connaître la charge réelle du bâtiment aux heures où les véhicules reviennent au dépôt.

Le projet peut ensuite répartir la recharge sur toute la nuit, définir une puissance maximale globale et réserver davantage de puissance aux véhicules prioritaires. Dans certains cas, le poste existant reste suffisant. Dans d’autres, l’extension exige un nouveau transformateur, une nouvelle cellule ou un poste IRVE dédié. Cette approche évite aussi de payer pour une puissance inutilisée pendant la majorité de l’année.

Les chargeurs rapides contiennent des convertisseurs électroniques de puissance. Leur raccordement doit tenir compte des courants harmoniques, des protections différentielles prévues par les fabricants, des surtensions et de la coordination avec le tableau principal. Une installation importante justifie une étude détaillée plutôt qu’une simple addition de départs.

Le poste HTA doit également intégrer la sélectivité entre les protections du réseau, du transformateur, du TGBT et des chargeurs. L’objectif est qu’un défaut local sur une borne ne provoque pas la coupure de toute la station ou du bâtiment.

Une station ouverte au public ajoute des contraintes de circulation, de maintenance, de disponibilité et parfois de facturation. Le poste électrique doit rester accessible aux techniciens sans créer de conflit avec les véhicules en charge. Les voies de secours, barrières, clôtures et cheminements sont donc étudiés avec le plan masse.

Le béton préfabriqué apporte une structure robuste dans un environnement accessible au public. L’intégration architecturale, les teintes et les finitions peuvent aussi être adaptées afin que le poste s’intègre dans une station-service, un parking commercial ou une aire de mobilité.