Définition du disjoncteur à courbe : explication des courbes de déclenchement B, C et D

Que signifie la courbe de déclenchement d’un disjoncteur ?

Une courbe de déclenchement d’un disjoncteur représente Temps de fonctionnement par rapport au courant Il répond à une question pratique : si l’intensité du courant dépasse le courant nominal du disjoncteur, à quelle vitesse celui-ci doit-il s’ouvrir ?

Les termes techniques habituels sont Courbe de déclenchement du disjoncteur , Caractéristique de déclenchement et Caractéristique temps-courant « Coupe‑courbe » est une expression de recherche et non une catégorie de produit distincte. Un appareil doit toutefois être identifié par son type de produit, la norme applicable, la tension nominale, le courant nominal, la caractéristique de coupure ainsi que la capacité de rupture en court‑circuit.

Une courbe de déclenchement est représentée sous forme d’une bande, car les dispositifs de protection réels fonctionnent dans des limites spécifiées plutôt qu’à un point parfaitement reproductible. La température ambiante, la charge précédente, la configuration d’installation ainsi que les tolérances de fabrication peuvent tous influencer le temps de déclenchement effectif. Pour les calculs de dimensionnement, il convient de prendre en compte les deux bords de la bande publiée et d’utiliser la courbe fournie par le fabricant correspondant au numéro de catalogue exact.

Les gammes B, C et D évoquées dans ce guide correspondent aux caractéristiques courantes des disjoncteurs magnéto‑thermiques en courant alternatif sous CEI 60898-1 . La norme s’applique aux disjoncteurs à coupure d’air alternatif destinés aux installations domestiques et similaires, dans les limites de tension, de courant et de capacité de court-circuit qu’elle définit. Elle ne rend pas interchangeables tous les disjoncteurs marqués B, C ou D.

Comment un disjoncteur magnéto-thermique réagit-il ?

Un disjoncteur magnéto‑thermique typique associe deux mécanismes de fonctionnement. Ils protègent le même circuit mais réagissent à des niveaux et des durées de surintensité différents.

La lettre de courbe modifie principalement la région magnétique. Elle fait pas Transformez un disjoncteur de 16 A en un disjoncteur capable de supporter en continu 80 A ou 160 A. L’élément thermique continue d’agir en cas de surcharge prolongée.

Courbes de trajet B, C et D comparées

Pour deux disjoncteurs magnéto‑thermiques de même courant nominal, une lettre de caractéristique plus élevée autorise un courant de courte durée plus important avant que le déclenchement magnétique ne soit assuré. Cela peut être utile lors de la mise sous tension d’un transformateur ou du démarrage d’un moteur, mais cela implique également que le circuit doit fournir un courant de défaut plus élevé pour atteindre la zone de déclenchement rapide magnétique.

Ces lettres ne se limitent pas à « rapide, moyen et lent »

Préconiser un dispositif de type B pour le courant et un dispositif de type D pour la surcharge masque l’aspect essentiel. À un multiple particulièrement élevé du courant nominal, les trois appareils peuvent tous fonctionner rapidement. La différence réside dans la plage de courant à laquelle on s’attend à une déclenchement magnétique. Un disjoncteur miniature à caractéristique D n’est pas une version plus robuste du même appareil, et une caractéristique B n’est pas automatiquement plus sûre. Le choix approprié dépend à la fois des surintensités de démarrage de la charge et de la protection contre les défauts.

Certaines familles de produits publient des bandes plus étroites ou décalées selon une norme ou une conception différente. Cela ne rend pas les gammes générales mentionnées ci‑dessus erronées ; cela signifie que les données du produit sont contrôlées. Ne remplacez jamais la courbe d’un fabricant par un tableau générique trouvé sur Internet.

Comment lire la courbe temps‑courant d’un disjoncteur

Le graphique d’un fabricant place généralement l’intensité du courant sur l’axe horizontal et le temps de fonctionnement sur l’axe vertical. Ces deux axes sont souvent gradués en échelle logarithmique, de sorte que des distances égales ne correspondent pas à des augmentations numériques égales.

1. Identifiez le dispositif exact. Confirmer la famille de produits, le courant nominal, le nombre de pôles, la tension nominale en courant alternatif ou continu, la température de référence et la norme applicable.
2. Lire l’axe actuel. Il peut indiquer les ampères ou des multiples du courant nominal, notés I/I. _n . Pour un disjoncteur de 16 A alimentant un courant de 64 A, le facteur est égal à 64 ÷ 16 = 4.
3. Passez à la bande caractéristique. Lisez les horaires d’exploitation autorisés les plus anciens et les plus récents. Ne choisissez pas la ligne médiane et ne la considérez pas comme garantie.
4. Séparer la surcharge de l’opération magnétique. La région supérieure inclinée est principalement thermique ; la région inférieure, quasi verticale, est magnétique.
5. Vérifiez la définition du temps. Certains documents indiquent le temps de déclenchement ou de déverrouillage ; d’autres indiquent le temps total de coupure, qui comprend l’ouverture des contacts et l’arc électrique.

Ce que signifie la bande de tolérance

Pour un disjoncteur miniature IEC 60898‑1 dans ses conditions de référence, 1,13 × I _n est un courant de test conventionnel non déclenchant et 1,45 × I _n Il s’agit d’un courant de test de déclenchement conventionnel. Pour les appareils jusqu’à 63 A inclus, la durée de référence correspondante est d’une heure ; au‑delà de 63 A, elle est de deux heures. Il s’agit ici de points de contrôle de conformité, et non d’une autorisation de concevoir un conducteur pour une surcharge continue.

La température est un facteur déterminant, car le mécanisme thermique réagit à la chaleur. Un disjoncteur chaud, soumis à une forte charge, peut déclencher plus tôt qu’un disjoncteur froid. Une température ambiante élevée, des appareils disposés de manière très rapprochée ainsi que la température de l’enceinte peuvent nécessiter un déclassement. Le relais magnétique est moins sensible à la température, mais l’appareil dans son ensemble et son installation doivent tout de même être évalués sur la base des données publiées.

B16, C16 et D16 : un exemple résolu

Sur un disjoncteur marqué C16, la lettre C indique la caractéristique de déclenchement et le chiffre 16 correspond à un courant nominal de 16 A. En appliquant les bandes magnétiques courantes des disjoncteurs automatiques alternatifs, on obtient la comparaison suivante.

Supposons qu’une charge consomme 12 A en fonctionnement et atteigne brièvement 96 A au démarrage :

96 A ÷ 16 A = 6 × I _n

Six fois je _n se situe au‑dessus de la courbe standard B16, à l’intérieur de la courbe C16 et en dessous de la courbe D16. Cela explique pourquoi les trois courbes peuvent présenter un comportement différent lors d’un même démarrage. Cela ne suffit pas à lui seul à choisir entre C16 et D16 : il convient encore de vérifier la durée de l’impulsion, la protection du câble, le courant de défaut minimal ainsi que le temps de déconnexion requis.

Notez également ce que fait le calcul pas Cela signifie qu’un disjoncteur C16 ne peut pas supporter en continu un courant de 80 A. Un courant continu, bien inférieur à la valeur du seuil magnétique, peut toutefois faire fonctionner son élément thermique.

La courbe de coupure, le courant assigné et la capacité de coupure sont différents.

Une erreur de sélection fréquente consiste à considérer chaque valeur indiquée sur un disjoncteur comme un réglage de déclenchement. Prenons en compte le marquage B16 6000 sur un appareil IEC 60898‑1 typique.

La capacité de court-circuit du disjoncteur doit être adaptée au courant de court-circuit prévisible au point d’installation, sauf si une combinaison de secours ou en cascade spécifiquement vérifiée est utilisée. La norme IEC 60898‑1 utilise couramment I _cn . Les disjoncteurs industriels conformes à la norme IEC 60947‑2 utilisent des termes tels que I _cu et moi _cs Ces valeurs de courant sont issues de définitions et de séquences d’essai différentes et ne doivent pas être substituées par la seule correspondance au chiffre kA imprimé.

Comment choisir une courbe B, C ou D

Commencez par les conditions de fonctionnement du réseau plutôt que par la lettre préférée. La séquence suivante permet d’éviter l’erreur courante consistant à éliminer les déclenchements intempestifs au détriment de la protection contre les défauts.

1. Déterminer le courant de conception et la capacité des conducteurs. Sélectionnez le courant nominal uniquement après avoir pris en compte la charge, la section des câbles, la méthode d’installation, la température ambiante, le regroupement ainsi que les règles de câblage applicables.
2. Obtenez le profil d’appel de courant. Le courant de crête seul est insuffisant. Déterminez sa durée et sa fréquence de répétition pour les moteurs, les transformateurs, les alimentations LED, les alimentations à capacité ou les solénoïdes.
3. Comparez la courbe complète du fabricant. Tracer le point de départ et la durée en fonction des deux limites de la bande de trajet proposée.
4. Vérifier le courant de défaut minimal. Vérifiez l’impédance de la boucle de défaut et le courant de défaut de court-circuit le plus élevé, en particulier à l’extrémité distante d’un circuit long.
5. Vérifier le délai de déconnexion automatique. La courbe sélectionnée doit continuer à satisfaire aux exigences de protection applicables dans les conditions réelles de mise à la terre et de fonctionnement du circuit.
6. Vérifier la capacité de court-circuit. La capacité de coupure doit être suffisante à la tension et au lieu d’installation.
7. Vérifiez la coordination. Examiner la sélectivité des dispositifs de protection en amont et en aval, ainsi que toute combinaison de secours testée.

Les applications typiques sont des indications, non des prescriptions.

Les courbes B sont souvent privilégiées pour les circuits présentant un fort courant d’appel. Les courbes C sont courantes lorsque l’on prévoit un courant de démarrage modéré. Les courbes D peuvent convenir aux équipements à fort courant d’appel, lorsque les conditions de défaut justifient le seuil magnétique plus élevé. L’indication « moteur », « éclairage » ou « industriel » figurant sur l’étiquette de l’équipement ne suffit pas à choisir la bonne courbe. Un banc de pilotes LED peut en effet présenter un fort courant d’appel capacitif, tandis qu’un variateur de vitesse motorisé peut limiter le courant de démarrage.

Les courbes B, C et D s’appliquent-elles à tous les disjoncteurs ?

MCB contre MCCB

Les courbes B, C et D décrivent principalement les caractéristiques de déclenchement fixes des disjoncteurs à boîtier moulé (MCB). De nombreux disjoncteurs à boîtier moulé (MCCB) utilisent plutôt des réglages ajustables pour les courtes durées, les temps longs et le déclenchement instantané. Se demander si un tel MCCB est « à courbe B ou C » peut être la mauvaise question ; ce qui importe, c’est les paramètres de son bloc de déclenchement ainsi que sa courbe temps‑courant publiée. Les familles de produits varient ; il convient donc d’éviter les règles absolues fondées uniquement sur la taille du cadre.

Courant alternatif versus courant continu

Les 3–5, 5–10 et 10–20 × I _n La comparaison présentée dans cet article se fonde sur les disjoncteurs magnéto‑thermiques monophasés courant alternatif de la norme IEC 60898‑1. Elle ne doit pas être appliquée de manière automatique à un circuit en courant continu ou photovoltaïque. L’interruption en courant continu est plus exigeante, car le courant ne présente pas de passage par zéro naturel. La tension nominale en courant continu, la capacité de coupure, la polarité, le nombre de pôles en série ainsi que le sens de raccordement doivent tous respecter les données fournies par le fabricant.

Les disjoncteurs industriels peuvent relever de CEI 60947-2 , qui couvre un champ d’application et une gamme de classifications différents. Le fait qu’un disjoncteur puisse physiquement être monté sur un rail DIN ne suffit pas à en garantir l’adéquation à un circuit CC photovoltaïque.

Quel est le lien entre les courbes de déclenchement des disjoncteurs et la protection contre les surtensions ?

Les disjoncteurs et les dispositifs de protection contre les surtensions résolvent des problèmes électriques distincts. Il est plus utile de bien comprendre la frontière qui les sépare que de considérer l’un ou l’autre de ces appareils comme un composant de sécurité universel.

Une surtension peut endommager un onduleur ou une carte de commande sans provoquer un surcourant durable suffisamment élevé pour déclencher le disjoncteur de branchement. C’est pourquoi un disjoncteur ne saurait se substituer à un parafoudre. Si cette distinction vous est nouvelle, commencez par le guide de CRESIN sur… Ce que fait un dispositif de protection contre les surtensions .

Pourquoi un SPD peut nécessiter une protection de surcharge contre les courts-circuits

Un parafoudre à décharge de mode commun présente normalement une impédance élevée à la fréquence du réseau. En cas de défaut entraînant un court-circuit ou d’incapacité à interrompre le courant de rétablissement, le défaut doit être isolé en toute sécurité. Selon le type précis de parafoudre et de l’installation, cette fonction peut être assurée par un fusible ou un disjoncteur amont, par un dispositif de protection de secours dédié au parafoudre, ou par un système de protection intégré.

Le déconnecteur thermique interne du SPD et le dispositif de protection externe contre les courts-circuits ne sont pas identiques. Le déconnecteur thermique isole un composant de protection surchauffé dans les conditions pour lesquelles il a été conçu ; quant au dispositif externe, il doit supporter le courant de défaut prévu à la fréquence industrielle et protéger les conducteurs de branchement.

Pourquoi la lettre de recommandation n’est pas suffisante

La seule lettre B, C ou D ne suffit pas à choisir la protection de secours d’un parafoudre. Une décision valide exige de connaître le modèle précis du parafoudre, la coordination documentée par le fabricant ou l’appareil de secours autorisé, la tension du système et la configuration de la mise à la terre, le courant de court-circuit prévisible, la protection des conducteurs, la capacité de coupure ainsi que toute valeur maximale autorisée pour la protection de secours.

De même, tout parafoudre n’exige pas nécessairement un disjoncteur additionnel dédié. Si un dispositif de protection en amont existant répond déjà aux conditions prescrites par le fabricant du parafoudre, l’installation d’un appareil supplémentaire peut s’avérer superflue. À l’inverse, le montage d’un disjoncteur différentiel (MCB) séparé, dont le calibre est approprié, ne garantit pas pour autant une coordination efficace face aux surintensités de surtension.

Un exemple de CRESIN : lire correctement les valeurs de SPD et de redondance

Les données publiées pour le CRESIN CSMS-B40 Type 2 SPD pour courant alternatif listes I _n 20 kA et I _maximum 40 kA, tous deux utilisant une forme d’onde d’impulsion 8/20 μs. La page indique également un fusible de secours maximal de 125 A gL/gG. Ces valeurs répondent à des questions distinctes.

• 20 kA I _n et 40 kA I _maximum Décrire les courants de surtension spécifiés. Cela ne signifie pas que le parafoudre supporte une charge de 20 kA.
• 125 Un fusible de secours de type A gL/gG est une déclaration maximale. Il ne s’agit pas d’une consigne visant à installer un fusible de 125 A dans chaque tableau.
• Un disjoncteur miniature de 125 A ne constitue pas un remplacement automatique pour un fusible gG de 125 A. Des valeurs nominales de courant égales ne garantissent pas une limitation de courant, une énergie de coupure ou une coordination des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) équivalentes.

Il existe également un piège lié aux notations. Je _n sur un disjoncteur différentiel signifie le courant nominal. I _n Sur un SPD, cela désigne le courant de décharge nominal et s’accompagne d’une forme d’onde impulsionnelle. Interprétez conjointement le symbole, l’unité, la forme d’onde et le type d’appareil. CRESIN’s Guide de la fiche technique SPD explique U _c , U _p , je _n , je _maximum et moi _imp plus en détail.

Lorsqu’un protecteur de secours SPD dédié s’adapte

de CRESIN Famille de produits CSCB est présenté comme une protection de secours dédiée pour les parafoudres alternatifs. La page produit actuellement publiée indique U _e 220/380 V CA et valeurs de surtension et de court-circuit spécifiques à chaque modèle.

Il ne doit pas être qualifié de disjoncteur miniature à courbe B, C ou D, sauf si la documentation du modèle précis en fait expressément état. De même, sa valeur nominale en courant alternatif publiée ne saurait être considérée comme une approbation pour une utilisation en courant continu photovoltaïque.

Pour un tableau de distribution en courant alternatif, commencez par l’architecture du système et la mise à la terre, puis sélectionnez le parafoudre d’interface (SPD) ainsi que sa combinaison de protection documentée. Le guide CRESIN à… Sélection et câblage des parafoudres SPD 220/380 V CA fournit le contexte au niveau du système.

Informations nécessaires pour vérifier un SPD et un dispositif de secours

Une demande technique pertinente doit préciser les conditions électriques, et non pas se limiter à « B, C ou D ». Veuillez fournir les informations suivantes lorsque vous sollicitez CRESIN pour l’examen d’un parafoudre et de sa protection de secours :

• Système en courant alternatif ou en courant continu, ainsi que la tension nominale et la tension maximale de fonctionnement ;
• dispositif de mise à la terre, tel que TT, TN‑S, TN‑C‑S ou IT ;
• Modèle précis de SPD, type, variante de tension et mode de protection ;
• Numéro de catalogue et réglages du fusible, du disjoncteur miniature ou du disjoncteur à boîtier moulé en amont existant ;
• Courant de court-circuit prospectif au point d’installation du parafoudre;
• taille du conducteur et disposition des dérivations ;
• marché de destination, règles d’installation applicables et documentation requise.

Questions fréquentes