Les disjoncteurs : protéger efficacement
les circuits électriques
Les disjoncteurs sont des appareils chargés d'assurer la protection des circuits électriques. Un disjoncteur doit être installé sur chaque circuit pour assurer la coupure automatique du flux électrique en cas de surcharge et de court-circuit.
Les disjoncteurs assurent essentiellement la protection des biens en prévenant les risques d'incendie et en empêchant la destruction de l'installation électrique par des courants qu'elle ne pourrait pas supporter.
Lorsque les disjoncteurs sont associés à un dispositif différentiel, ils assurent aussi la protection des personnes contre les risques d'électrocution par contact direct ou indirect.
Les disjoncteurs se distinguent par leurs caractéristiques électriques, par leur mode de déclenchement, par leur type de boîtier et par leurs fonctions auxiliaires.
Caractéristiques électriques des disjoncteurs
Les principales caractéristiques électriques des disjoncteurs sont :
- la tension assignée d'emploi Ue qui représente la tension maximale de fonctionnement du disjoncteur
- le courant assigné In, encore appelé « calibre », qui correspond à la valeur maximum du courant que le disjoncteur peut supporter de manière permanente
- le pouvoir de coupure ultime Icu ou pouvoir de coupure nominal Icn qui correspond à l'intensité maximale d'un courant de court-circuit théorique, que le disjoncteur est capable d'interrompre sans risque de destruction
- l'aptitude au sectionnement qui garantit que le disjoncteur est capable d'assurer la séparation des circuits et qu'aucun courant résiduel dangereux ne peux circuler lorsque l'appareil est ouvert
- le pouvoir de limitation qui caractérise l'aptitude à ne laisser passer qu'une partie du courant lors d'un court-circuit
- le nombre de pôles coupés et le nombre de pôles protégées.
Les déclencheurs des disjoncteurs
Le déclencheur est la partie du mécanisme du disjoncteur qui autorise l'ouverture automatique du circuit lorsque survient une surintensité. Ils sont caractérisés par une courbe de déclenchement qui donne le temps d'intervention en fonction de la valeur de la surintensité.
Les différentes technologies utilisées donnent leur nom aux disjoncteurs.
Les disjoncteurs magnéto-thermiques
Dans les disjoncteurs magnéto-thermiques, le déclenchement est assuré par deux techniques complémentaires :
- la protection contre les surcharges est assurée par un bilame qui en s'échauffant lors du passage du courant, provoque mécaniquement l'ouverture du circuit. Les disjoncteurs de puissances DPX permettent de choisir le courant de réglage Ir qui provoquera l'intervention du déclencheur
- la protection contre les court-circuits est assurée par une boucle magnétique qui induit l'ouverture du circuit lorsqu'elle est parcourue par un courant de forte intensité ; sur les disjoncteurs de puissance DPX, cette intensité est réglable jusqu'à 10 x Ir.
Les disjoncteurs magnéto-thermiques dont les seuils d'intervention ne sont pas réglables se distinguent par leur courbe de déclenchement. Les plus courantes sont les courbes B, C et D. Les différentes courbes de déclenchement sont définies normativement par le seuil de déclenchement magnétique exprimé en nombre de fois l'intensité nominale.
Les disjoncteurs magnétiques
Ces disjoncteurs, de courbe MA, ne comportent pas de déclencheur thermique. Ils ne réagissent qu'à de fortes surintensités et sont particulièrement adaptés à la protection des moteurs, des transformateurs, des circuits de sécurité…
Les disjoncteurs électroniques
Les disjoncteurs électroniques comportent un système électronique de mesure du courant qui déclenche l'ouverture du circuit en fonction de paramètres réglables. Ainsi, sur les disjoncteurs DPX électroniques S1, on peut régler le seuil de la protection long retard pour les surcharges et le seuil de la protection court retard pour les courts-circuits.
Sur les disjoncteurs DPX électroniques S2, on peut également agir sur les temps d'intervention.
Suivant les modèles, les unités de protection électronique des disjoncteurs DMX³ offrent des possibilités de réglages supplémentaires et un affichage des divers paramètres sur un écran LCD ou un écran tactile couleur.
Les disjoncteurs et les interrupteurs différentiels
Le dispositif différentiel, ou dispositif à courant différentiel résiduel, mesure l'ensemble des courants du circuit à surveiller. Si une différence apparaît entre la valeur du courant aller et la valeur du courant retour, il provoque automatiquement l'ouverture du disjoncteur ou de l'interrupteur auquel il est associé. Ainsi, en détectant les courants de fuite à la terre, l'appareil différentiel assure la protection des personnes contre les contacts directs ou indirects.
Le dispositif différentiel peut être intégré dans l'appareil de coupure, on parle alors, suivant le type d'appareil, de disjoncteur différentiel ou d'interrupteur différentiel. Il peut également être indépendant, sous la forme d'un bloc différentiel adaptable qui se monte sur le côté ou en aval de l'appareil de coupure (et notamment des disjoncteurs), ou sous la forme d'un tore séparé et d'un relais différentiel qui commande l'ouverture de l'appareil de coupure par l'intermédiaire d'une bobine.
Les dispositifs différentiels se distinguent par leur sensibilité : basse, moyenne ou haute. Seuls les appareils 30 mA, dit « haute sensibilité », assurent la protection contre les contacts directs.
Les dispositif différentiels (et notamment des disjoncteurs différentiels), se classent en plusieurs types : type A, type AC, type Hpi, selon les circuits auxquels ils sont destinés.
Les gammes de disjoncteurs Legrand
Les disjoncteurs peuvent être répartis en 3 gammes suivant leur type de boîtier et leur utilisation.
Les disjoncteurs modulaires DX
Ces disjoncteurs sont caractérisés par leur faible encombrement, leurs boîtiers standardisés et leur montage sur rail DIN. Ils sont limités au calibre 125 A et sont plutôt destinés à la protection des circuits terminaux dans les tableaux divisionnaires.
La gamme des appareils DX présente un large éventail de caractéristiques :
- calibres de 1 à 125 A
- unipolaires, bipolaires, phase-neutre, tripolaires, tétrapolaires
- pouvoirs de coupure : 4,5 kA, 6 kA, 10 kA, 25 kA et 50 kA
- déclencheurs courbe B, C, D et MA
- bornes à vis et bornes automatiques.
Et pour les interrupteurs et les disjoncteurs différentiels DX :
- sensibilités : 10 mA, 30 mA et 300 mA
- type AC, type A, type Hpi.
Les disjoncteurs de puissance DPX
Les disjoncteurs de puissance, ou disjoncteurs boîtiers moulés, sont plutôt destinés à la protection de tête dans les tableaux jusqu'à 1600 A et à la protection des départs dans les TGBT.
Caractéristiques générales des disjoncteurs de puissance DPX :
- intensité nominale de 16 A à 1600 A
- 3 pôles et 4 pôles
- 6 tailles de boîtier : DPX 125, 160, 250 ER, 250, 630, 1600
- déclencheur magnéto-thermique de 16 A à 1250 A et électronique de 40 A à 1600 A
- pouvoirs de coupure : 16 kA, 25 kA, 36 kA, 50 kA, 70 kA et 100 kA
- version fixe, extractible et débrochable.
Les disjoncteurs ouverts DMX³
Les disjoncteurs ouverts sont destinés à la protection en tête des installations de forte puissance. Ils disposent d'un choix de 5 unités de protection qui diffèrent par les possibilités de réglage du déclencheur, les fonctions de mesure intégrées et le confort d'utilisation.
Caractéristiques générales des disjoncteurs de puissance DPX :
- intensité nominale de 630 A à 4000 A
- affichage LCD ou écran tactile couleur
- 3 pôles et 4 pôles
- 2 tailles de boîtier
- pouvoirs de coupure : 50 kA, 65 kA et 100 kA
- version fixe et débrochable.
Les fonctions auxiliaires des disjoncteurs
Les disjoncteurs disposent de fonctions complémentaires intégrées ou sous la forme d'accessoires qui permettent de faciliter leur utilisation et la maintenance des installations.
La condamnation des disjoncteurs
Tous les disjoncteurs peuvent être équipés de dispositifs de verrouillage, cadenas ou serrures , qui permettent leur condamnation en bloquant leurs contacts en position sécurisée.
Les auxiliaires électriques des disjoncteurs
Les disjoncteurs reçoivent plusieurs types d'auxiliaires électriques
- les contacts de signalisation et les contacts auxiliaires, qui permettent aux disjoncteurs de reporter leur état et/ou de piloter d'autres appareils
- les déclencheurs ou bobines qui permettent le déclenchement à distance du disjoncteur par une commande électrique
- les commandes motorisées qui permettent le réarmement du disjoncteur à distance.
L'association des disjoncteurs ou filiation
La filiation est un mode d'association qui donne la possibilité d'utiliser le pouvoir de limitation des disjoncteurs, pour placer des disjoncteurs à capacité de coupure réduite.
Ces disjoncteurs, qui sont installés en aval, permettent de réduire le prix de l'installation.
La sélectivité des disjoncteurs
La sélectivité est une coordination des disjoncteurs. Le choix judicieux et un réglage précis des appareils à coordonner permettent qu'un défaut touchant un point du circuit soit éliminé uniquement par le premier disjoncteur placé en amont de l'anomalie, sans interrompre les autres circuits.
Les disjoncteurs électroniques permettent d'améliorer la sélectivité entre appareils grâce à des fonctions comme la sélectivité chronométrique, la sélectivité dynamique ou la sélectivité logique.
