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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