Des composants de commutation indispensables


Des composants de commutation indispensables

Les disjoncteurs de protection sont des éléments qui, dans les circuits électriques, jouent un rôle central dans la protection des installations et des appareils. Leur rôle va au-delà de la simple coupure des circuits électriques, car ils protègent également les lignes contre les surcharges et les courts-circuits.

Les disjoncteurs de protection sont d'une importance capitale pour la sécurité électrique. Ils protègent non seulement les installations électriques contre les surcharges et les courts-circuits, mais préviennent également les situations potentiellement dangereuses, comme les incendies susceptibles d’être provoqués par des conducteurs surchargés. L'arrêt rapide en cas de panne permet non seulement de réduire les dommages aux appareils électriques, mais aussi de protéger les personnes contre les accidents électriques.

Un disjoncteur de protection, également nommé fusible automatique ou disjoncteur miniature (MCB), est un «interrupteur électrique» qui sert à protéger les circuits électriques contre les surcharges et les courts-circuits.

Le disjoncteur dispose d'un bi-métal ou d'un autre élément thermique qui réagit au réchauffement provoqué par le passage du courant. Si le flux de courant dépasse la valeur nominale du disjoncteur de protection pendant une période prolongée, cet élément s'échauffe et se courbe, ce qui déclenche le disjoncteur. Cela permet d'éviter les surcharges qui pourraient entraîner une surchauffe et potentiellement un incendie.

En plus de la protection thermique contre les surcharges, les disjoncteurs disposent également d'un mécanisme magnétique qui réagit aux pics de courant soudains et élevés, comme ceux qui se produisent lors d'un court-circuit. Un flux de courant important crée un champ magnétique qui déclenche un mécanisme de commutation et interrompt immédiatement le circuit électrique pour éviter tout dommage. Les disjoncteurs sont donc des composants efficaces et importants dans les circuits électriques, car ils offrent une réaction rapide aux surcharges et aux courts-circuits afin d'éviter tout endommagement pour les appareils électriques et les bâtiments, et de garantir la sécurité des utilisateurs.

Éléments importants d'un disjoncteur de protection

  1. Culbuteur avec serrure de commutation
  2. Roue libre – pour le cas où le culbuteur est bloqué en position de marche
  3. Bimétal – Système de déclenchement thermique
  4. Contact de commutation (fixe)
  5. Contact de commutation mobile
  6. Chambre d'extinction des étincelles
  7. Électro-aimant – Système de déclenchement électromagnétique
  8. Cheville à percussion
  9. Borne de raccordement (Bi-Connect)
  10. Borne de raccordement
    Image: Hager Suisse SA

Un garant de la sécurité des systèmes électriques qui empêche efficacement les courts-circuits

Dimensionnement d'un disjoncteur de protection

Lors du dimensionnement d'un disjoncteur de protection, plusieurs points importants doivent être pris en compte. C'est la seule manière de garantir une protection efficace des installations et des appareils électriques.

Courant nominal
Le courant nominal d'un disjoncteur doit correspondre au courant continu dont la ligne ou l'appareil protégé a besoin pour fonctionner correctement.

Caractéristique de déclenchement
La caractéristique de déclenchement d'un disjoncteur de protection indique la rapidité et la sensibilité avec lesquelles le disjoncteur réagit aux surcharges ou aux courts-circuits pour couper le circuit électrique et protéger ainsi les appareils et les lignes connectés contre les dommages ou les incendies:

  • Les disjoncteurs de protection avec une caractéristique B sont généralement utilisés pour des applications présentant des courants de démarrage allant de faibles à moyens et où il existe une certaine tolérance aux surcharges momentanées → immeubles d'habitation, immeubles de bureaux, entreprises commerciales et petites installations industrielles.

  • Les disjoncteurs avec une caractéristique C sont généralement utilisés dans les applications qui présentent des courants de démarrage allant de moyens à élevés et qui nécessitent une réaction plus rapide aux surcharges → applications industrielles, climatisation et pompes, entreprises commerciales avec une forte charge de courant et des moteurs électriques.

  • Les disjoncteurs avec une caractéristique D sont utilisés dans les applications qui génèrent des courants de démarrage très élevés et nécessitent une réaction extrêmement rapide aux surcharges → Applications industrielles avec gros moteurs, installations de soudage, transformateurs, et industrie lourde (aciérie, fonderies).

  • Les disjoncteurs avec une caractéristique K sont souvent utilisés dans les applications qui nécessitent un niveau de sécurité particulièrement haut, surtout dans les environnements où la probabilité de court-circuit est élevée ou dans lesquels des équipements sensibles doivent être protégés → hôpitaux et établissements médicaux, laboratoires et centres de recherche, centres de données et infrastructures informatiques et installations industrielles avec des composants électroniques sensibles.

  • Les disjoncteurs avec une caractéristique Z sont spécialement utilisés pour les applications avec des courants de démarrage très élevés, tels que les moteurs → Applications industrielles avec gros moteurs, installations de réfrigération et de climatisation, installations de levage, convoyeurs et ascenseurs.

Pouvoir de coupure / courant de court-circuit
Le pouvoir de coupure est important pour s'assurer que le disjoncteur de protection est capable d'interrompre le circuit en cas de défaut ou de surcharge sans subir lui-même de dommages:

  • Pouvoir de coupure 6 kA (6 000 A) → Les disjoncteurs avec un pouvoir de coupure de 6 kA sont utilisés dans une multitude d'applications, notamment dans les immeubles d'habitation et de bureaux et les petites entreprises.

  • Pouvoir de coupure 10 kA (10 000 A) → Les disjoncteurs avec un pouvoir de coupure de 10 kA sont typiquement utilisés dans les environnements industriels, là où des courants de court-circuit élevés peuvent survenir.

  • Pouvoir de coupure 15 kA (15 000 A) → Les disjoncteurs avec un pouvoir de coupure de 15 kA sont utilisés dans des environnements industriels exigeants, où des courants de court-circuit très élevés peuvent survenir.

  • Pouvoir de coupure 25 kA (25 000 A) → Les disjoncteurs avec un pouvoir de coupure de 25 kA sont utilisés dans des environnements industriels haute performance, où des courants de court-circuit extrêmement élevés peuvent survenir.

  • Pouvoir de coupure 50 kA (25 000 A) → Les disjoncteurs avec un pouvoir de coupure de 50 kA sont utilisés dans des environnements industriels extrêmement exigeants, dans lesquels des courants de court-circuit très élevés peuvent survenir.

Conditions environnementales
Les conditions ambiantes, telles que la température et l'humidité, peuvent influencer les performances du disjoncteur de protection. Il convient donc de choisir en fonction des conditions de fonctionnement spécifiques.

Sécurité de fonctionnement
Le disjoncteur de protection doit être dimensionné de manière à protéger en toute fiabilité l'installation électrique contre les surcharges et les courts-circuits, sans provoquer de déclenchements inutiles.

Otto Fischer décline toute responsabilité quant à l'exactitude des données et renvoie aux normes et prescriptions correspondantes pour les disjoncteurs de protection. 

Perspectives d'avenir

L'avenir des disjoncteurs de protection sera marqué par l'intégration croissante des énergies renouvelables et le développement d'installations électriques intelligentes. Les exigences en matière de protection et de commande vont continuer à augmenter, notamment en raison de la complexité croissante des systèmes électriques.

Bilan

Les disjoncteurs sont, dans les installations électriques, des composants indispensables qui offrent une protection efficace contre les surcharges et les courts-circuits. Correctement choisis et dimensionnés, ils peuvent contribuer à garantir la sécurité, la fiabilité et la longévité des systèmes électriques. Il est important de comprendre les différents types, les critères de sélection et l'importance des disjoncteurs afin de garantir une fonctionnalité et une sécurité optimales des installations électriques. Le développement et l'intégration continus de nouvelles technologies contribueront à améliorer encore l'efficacité et la fiabilité de ces disjoncteurs.