les disjoncteurs
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Les disjoncteurs
modulaires
Par Jacques BOURBON
Les surintensitésLe disjoncteur comprend un dispositif magnéto thermique capable
d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans des conditions
normales, mais surtout dans celles dites ”anormales”, c’est-à-dire :
La surcharge est une valeur d'intensité traversant le disjoncteur supérieure à
la valeur du courant nominal de réglage.
Lors d'une surcharge, c'est en général l'élément de contrôle thermique qui
assure l'ouverture du circuit.
Cet élément thermique peut être relativement précis mais par contre d'un
temps de réponse long.
Le court-circuit est une valeur très élevée de l'intensité traversant le
disjoncteur survenant brutalement lors du contact accidentel direct entre deux
fils de polarité différente ou entre un fil et une masse reliée à la terre.
Dans ce cas c'est la protection magnétique, rapide mais peu précise qui
assure l'ouverture du circuit en défaut.
Le symbole
Le disjoncteur
magnétothermique
Dispositif magnétique (protection contre les court-
circuit)
Dispositif thermique (protection contre les surcharges)
Vue de coupeBilame
Déclenchement
thermique
Déclencheur
magnétique
La chambre de
coupure
Chambre de coupureBut
Le rôle de la chambre de coupure est d’attirer et d’éteindre l’arc lors d’un court-
circuit qui se développe entre les contacts pendant la coupure.
Fonctionnement
Dès la séparation des contacts, l’arc est déplacé vers la chambre de coupure
sous l’effet de la force dite de Laplace, induite par la géométrie des contacts
fixe et mobile.
Principe de fonctionnement du bilame
Les bilames sont des instruments d'estimation de la température.
Il s'agit de deux morceaux de métaux ou d'alliages différents, souples, qui sont
soudés ou collés l'un contre l'autre, dans le sens de la longueur. Ces deux
plaques de métal soudées par laminage à froid, sont très souvent de l'invar et
du nickel ayant un coefficient de dilatation différent. Puisque ces morceaux
sont de matériaux différents, leur dilatation est différente, et l'objet se déforme
avec la variation de température.
La protection contre les surcharges est assurée par un élément
thermo-sensible, le bilame.
En cas de surcharge, la déformation du bilame provoque le déclenchement du
disjoncteur:
Le courant nominal (In)
C’est le courant que le disjoncteur est capable de supporter dans des
conditions d’essais spécifiés en service ininterrompu tout en respectant les
limites d’échauffement (température ambiante = 30°C).
Le courant nominal est déterminé en fonction de l’intensité du courant
admissible passant dans la section du conducteur à protéger.
6,10,16,20,25,32,40,50,63.A
In≥Ib
In= Intensité nominal (calibre du disjoncteur)
Ib= Intensité absorbé (le courant qui circule dans les conducteur)
Courbes des disjoncteurs
Zone de
déclenchement
magnétique
3 5 10 20
B C D
t
IxIn
In Pdc
Zone de déclenchement
thermique
Démarrage d’un moteur
environ 8xIn
- la courbe C : ce disjoncteur couvre une très grande majorité des besoins
(récepteurs résistif) et s’utilise notamment dans les installations domestiques.
Son déclenchement magnétique se situe entre 5 et 10xIn.
- la courbe D : cette courbe est utilisée pour la protection des circuits où il
existe de très fortes pointes de courant à la mise sous tension (ex: moteurs). Le
déclenchement magnétique de ce disjoncteur se situe entre 10 et 20xIn.
-la courbe B : le disjoncteur a un déclenchement magnétique relativement bas
entre 3 et 5xIn et permet d’éliminer les courts-circuits de très faible valeur.
Cette courbe est également utilisée pour les circuits ayant des longueurs de
câbles importantes, notamment en régime TN.
Les normes ”produits” disjoncteur imposent au moins l’existence des courbes
C, D et B. On choisira la courbe de fonctionnement du disjoncteur en fonction
du type de récepteurs (résistifs, inductifs) et de la ligne à protéger.
la sélectivitéC’est la coordination des dispositifs de coupure automatique de telle sorte
qu’un défaut, survenant en un point quelconque du réseau, soit éliminé par le
disjoncteur placé immédiatement en amont du défaut, et par lui seul.
Amont
Aval
La sélectivité des protections est un élément essentiel qui doit être pris en
compte dès la conception d’une installation basse tension, afin de garantir aux
utilisateurs la meilleure disponibilité de l’énergie.
Il existe 2 types de sélectivité: partielle ou total.
Sélectivité partielle
Sélectivité partielle: La sélectivité est partielle si la condition ci-dessus n’est
pas respectée jusqu’au plein courant de court-circuit, mais seulement jusqu’à
une valeur inférieure. Cette valeur est appelée limite de sélectivité.
D1
D2
Sélectivité totaleSélectivité totale: Pour toutes les valeurs du défaut, depuis la surcharge
jusqu’au court-circuit franc, la distribution est totalement sélective si D2 s’ouvre
et si D1 reste fermé.
D1
D2
Tableaux de sélectivitéSélectivité totale (T): Les tableaux de sélectivité indiquent, pour chaque
association de deux disjoncteurs, si la sélectivité est totale (indiquée par un "T"
sur zone de couleur).
Sélectivité partielle: Lorsque la sélectivité est partielle, la table indique la
valeur maximum du courant de défaut pour laquelle la sélectivité est assurée.
Pour les courants de défaut supérieurs à cette valeur, les deux appareils
déclenchent simultanément.
Exemple: dans le catalogue Merlin Gerin 2002/2003, page K154
Normes produits
-Les gens non avertis aux risques électriques ( Applications domestique),
le disjoncteur est sur dimensionné en pouvoir de coupure.
La norme NF C 61-410 associée à la norme NF EN 60898
Le choix d’un disjoncteur doit se faire en fonction des utilisateurs.
Il existe 2 catégories d’utilisateurs:
- Le personnel averti aux risques électrique (Applications tertiaires et
industriel)
La norme NF C 63-120 associée à la norme NF EN 60947-2 pour les autres
applications.
Une comparaison
Dans le catalogue Merlin Gerin 2002/2003 dans le page
A50 et A54 comparer les symboles et les normes:
1
2
Disjoncteur DECLIC
C 61-410
1
2
Disjoncteur DT40
-Sectionnement à coupure pleinement
apparent (Disjoncteur sectionneur)
C 61-410
C 63-120
Le pouvoir de coupureC’est l’intensité maximale du courant de court-circuit que peut couper le
dispositif de protection sans se détériorer et sans mettre en danger l’entourage.
Le pouvoir de coupure doit être au moins égal au courant de court-circuit
présumé au point d’installation du disjoncteur (Pdc Icc max).
Il existe selon les disjoncteurs 2 pouvoirs de coupures:
-Pouvoir de coupure dit « nominal » (Icn) généralement encadré pour les
installations domestiques.
-Pouvoir de coupure dit « ultime » (Icu) pour les installations industriel.
Le pouvoir de coupure ultime est supérieur au pouvoir de service:
(Icu>Icn)
Exemple pour le DT 40
Ics 4500 Icu 6kA
La filiationLa filiation utilise les propriétés de limitation de certains disjoncteurs pour
permettre d’utiliser en aval des disjoncteurs ayant un pouvoir de coupure
inferieur au courant de circuit présumé.
14kA
14kA
Disjoncteur amont
C60H - 2P
400V - 15kA
Disjoncteur aval
C60N - 2P
400V - 10kA
Court-circuit
Les tableaux de filiation ne peuvent être
réalisés qu'après essais en laboratoire du
même fabriquant.(exemple :page K214)
Choix du disjoncteur1 - Le calibre nominal In, déterminé à partir du courant Ib circulant dans la
canalisation, pour alimenter le récepteur.
2 - Le nombre de pôles et de déclencheurs: uni, bi, tri ou tétra
3 - La courbe de déclenchement :
- en fonction du régime de neutre
- en fonction du récepteur à protéger (moteur, transfo BT, etc…)
4 - Le pouvoir de coupure du disjoncteur (Icu ou Icn) déterminé à partir de l ’Icc
à l ’endroit ou il est installé. Il est admis:
- en tarif bleu environ 3 kA
- en tarif jaune : entre 5 et 15 kA
- en tarif vert : dépend de la puissance du transformateur
En triphasé :
En RÉGIME TT et TNS : 4P 3D
En RÉGIME TNC : 3P 3D
En RÉGIME IT : 4P 4D
Choix selon le régime du neutre
Les caractéristiques d’un disjoncteurNom du fabriquant
Le modèle
« Multi 9 »
La série « C60 »
Type de courbe
« C » 5 à 10x In
Calibre du disjoncteur
(In)« 20 A »
Pouvoir de coupure
de service (Icn)
Coupure sur 2 pôles
pleinement apparentePouvoir de coupure
ultime (Icu)
FIN
Jacques BOURBON 2009
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