Pouvoir de coupure et valeurs nominales des disjoncteurs : sont-elles identiques ?

Le pouvoir de coupure et les valeurs nominales des disjoncteurs sont souvent confondus, mais ils servent à des fins différentes dans les systèmes électriques. 

Le pouvoir de coupure fait référence au défaut maximal qui peut interrompre en toute sécurité, tandis que les valeurs nominales des disjoncteurs couvrent plusieurs spécifications telles que la tension, le courant et capacité d'interruption des disjoncteurs. 

Choisir le bon disjoncteur nécessite une compréhension des deux. 

Dans ce guide, nous allons analyser leurs différences et pourquoi les deux sont essentiels pour la sécurité électrique.

Principales différences entre le pouvoir de coupure et les valeurs nominales des disjoncteurs

Comprendre ces différences aide à sélectionner le disjoncteur adapté à chaque application électrique.

Comprendre les valeurs nominales des disjoncteurs

La puissance nominale d'un disjoncteur est un ensemble de paramètres électriques qui déterminent le fonctionnement d'un disjoncteur dans des conditions normales et de défaut.

Ces valeurs nominales garantissent le bon fonctionnement d'un disjoncteur dans les limites de sa conception. Les principales caractéristiques comprennent :

Courant nominal (In)

Il s'agit du courant continu qu'un disjoncteur peut supporter sans se déclencher. Il est mesuré en ampères (A) et varie généralement de 1 A à plusieurs milliers d'ampères, selon le type de disjoncteur.

Tension nominale (Ue)

Cette tension définit la tension maximale du système à laquelle le disjoncteur peut fonctionner en toute sécurité. Exemples : 230 V, 400 V, 11 kV et 33 kV pour les applications basse, moyenne et haute tension.

Fréquence nominale (Hz)

La plupart des disjoncteurs sont conçus pour fonctionner à 50 Hz ou 60 Hz, ce qui correspond aux alimentations CA standard du monde entier.

Pouvoir de coupure (Icu / Ics)

C'est là qu'intervient le pouvoir de coupure. Il s'agit du courant de défaut maximal que le disjoncteur peut supporter sans subir de dommages permanents.

Qu'est-ce que le pouvoir de coupure ?

Le pouvoir de coupure (également appelé pouvoir d'interruption) d'un disjoncteur est sa capacité à interrompre les courants de court-circuit en toute sécurité. 

Lorsqu'un court-circuit se produit, une surtension massive traverse le disjoncteur et le circuit doit être déconnecté pour éviter les incendies électriques ou les dommages matériels.

Types de pouvoir de coupure

Il existe deux principaux types de pouvoirs de coupure :

• Pouvoir de coupure ultime (Icu) – Le courant de défaut le plus élevé qu’un disjoncteur peut interrompre avant de tomber en panne.
• Pouvoir de coupure de service (Ics) – Un pourcentage de Icu, indiquant la quantité de courant de défaut que le disjoncteur peut gérer de manière répétée sans dommage.

Mesure du pouvoir de coupure

Ce qui détermine le pouvoir de coupure ou la façon dont il est mesuré en kiloampères (kA) varie en fonction du système électrique, comme résumé ci-dessous :

Choisir le bon pouvoir de coupure est crucial pour éviter les pannes électriques catastrophiques.

Pourquoi le pouvoir de coupure est important en matière de sécurité électrique

Un court-circuit de disjoncteur peut entraîner de graves dommages si le pouvoir de coupure est insuffisant. Voici quelques risques majeurs :

• Incendies électriques – Des courants de défaut élevés peuvent provoquer une surchauffe, entraînant des risques d’incendie.
• Dommages matériels – Les transformateurs, les moteurs et le câblage peuvent subir des dommages irréparables.
• Risques pour la sécurité – Si un disjoncteur ne parvient pas à interrompre un courant excessif, cela peut entraîner des chocs électriques ou des explosions.

Il est essentiel pour la sécurité de garantir que la capacité de coupure d'un disjoncteur correspond au courant de défaut potentiel du système.

Utilisation de haute qualité disjoncteurs de court-circuit est une solution optimale.

Comment choisir le bon disjoncteur en fonction de son pouvoir de coupure

Lors du choix d’un disjoncteur, suivez ces étapes :

Étape #1 : Déterminer le courant de court-circuit du système

Utilisez la capacité du transformateur, la longueur du câble et l’impédance pour calculer le courant de court-circuit maximal dans votre système.

Étape #2 : Adapter le pouvoir de coupure du disjoncteur

Sélectionnez un disjoncteur avec un pouvoir de coupure supérieur au courant de défaut attendu.

Étape #3 : Tenir compte de la tension du système et de l’application

• Pour les systèmes résidentiels, un disjoncteur de 6 kA à 10 kA est suffisant.
• Pour une utilisation industrielle, 50 kA+ peuvent être nécessaires.

Une sélection appropriée garantit que le disjoncteur peut déconnecter le circuit en toute sécurité dans des conditions extrêmes.

Impact de la capacité de rupture sur la coordination du système

Le pouvoir de coupure joue un rôle crucial dans la coordination du système, en particulier dans les réseaux électriques à plusieurs niveaux. 

Les disjoncteurs doivent être sélectionnés non seulement en fonction de leur capacité à interrompre les courants de défaut, mais également pour garantir leur coordination avec les dispositifs de protection en amont et en aval.

Une coordination adéquate permet aux disjoncteurs plus petits de se déclencher avant les disjoncteurs plus grands en amont, minimisant ainsi les interruptions de service et protégeant l'ensemble du système. 

Ce processus, connu sous le nom de coordination sélective, garantit que seule la partie du circuit affectée par le défaut est déconnectée, améliorant ainsi la fiabilité du système.

Lors de la conception d'un système électrique, les ingénieurs doivent calculer les courants de défaut à chaque niveau et choisir des disjoncteurs dont les capacités de coupure correspondent à la hiérarchie de protection du système. 

Cela garantit que les défauts sont isolés sans affecter l’ensemble du réseau.

FAQ sur le pouvoir de coupure et les caractéristiques nominales des disjoncteurs

Qu'est-ce qui détermine la capacité d'un circuit ?

La capacité d'un circuit dépend de la tension, de la demande de courant et du courant de court-circuit maximal qu'il peut supporter. Ces facteurs aident à choisir un disjoncteur aux caractéristiques nominales adaptées.

Que se passe-t-il si la capacité de coupure d’un disjoncteur est trop faible ?

Si le courant de défaut dépasse la capacité de coupure du disjoncteur, celui-ci peut ne pas se déclencher, ce qui peut entraîner de graves risques électriques tels qu'un incendie ou des explosions.

Comment est calculé le pouvoir de coupure d'un disjoncteur ?

Le pouvoir de coupure est calculé en fonction du courant de court-circuit du système en utilisant :

où Isc est le courant de court-circuit, V est la tension du système et Z est l'impédance totale du système.

Un pouvoir de coupure plus élevé est-il toujours meilleur ?

Pas nécessairement. Les disjoncteurs à pouvoir de coupure plus élevé sont plus chers et peuvent s'avérer inutiles pour les systèmes à faible courant de défaut. Il est préférable d'adapter le pouvoir du disjoncteur aux exigences du système.

À quelle fréquence les disjoncteurs doivent-ils être testés pour déterminer leur pouvoir de coupure ?

Des tests réguliers tous les 1 à 3 ans garantissent le bon fonctionnement du disjoncteur en cas de défaut. Les industries utilisant des équipements de forte puissance devraient effectuer des tests plus fréquemment.

Pouvoir de coupure vs. Calibre du disjoncteur : Conclusion

Bien que le pouvoir de coupure soit un élément essentiel des valeurs nominales des disjoncteurs, ils ne sont pas identiques. 

La capacité d'interruption des disjoncteurs fait référence au courant de défaut maximal qu'un disjoncteur peut interrompre, tandis que les valeurs nominales des disjoncteurs définissent plusieurs paramètres opérationnels. 

La compréhension de ces deux aspects garantit la sécurité électrique, la protection adéquate des équipements et la conformité aux normes de l’industrie.

Ressources:

Pouvoir de coupure en court-circuit d'un disjoncteur et comment le sélectionner

Quelle est la capacité de coupure du service

Quel est le pouvoir de coupure du disjoncteur

Caractéristiques fondamentales d'un disjoncteur

Calibre du disjoncteur

Différence entre le pouvoir de coupure en court-circuit et le pouvoir de coupure ultime (ICU)