Sécurité électrique:

Les disjoncteurs

Ce blogue a pour objectif d’expliquer le fonctionnement des disjoncteurs et l’impact de l’ajustement du déclenchement instantané sur le niveau d’énergie incidente. Les informations qui suivent se limitent aux équipements se trouvant sur une tension de 600 V.

Il y a une multitude de disjoncteurs, certains disjoncteurs sont ajustables pour permettre de varier les paramètres de déclenchement suivants : « temps long, temps court et instantané ». D’autres disjoncteurs permettent seulement de varier le déclenchement instantané ou même aucun paramètre.

À titre d’exemple, les disjoncteurs moulés ayant un calibre en ampérage inférieur à 100 A n’ont généralement pas d’ajustement. Les disjoncteurs moulés ayant un calibre en ampérage de 100 A ou plus permettent seulement l’ajustement du déclenchement instantané. Les disjoncteurs de gros calibre (low voltage power circuit breaker) avec un déclencheur à semi-conducteur (solid state trip unit) permettent de varier la totalité des paramètres : « déclenchement temps long et délai temps long, déclenchement temps court et délai temps court, déclenchement instantané ».

La figure suivante montre les différents paramètres ainsi que la façon de les repérer sur la courbe de coordination du disjoncteur. Celle-ci peut se trouver directement sur la fiche technique du disjoncteur.

Figure 1: Déclenchement instantané, temps court et temps long des disjoncteurs

Le temps de déclenchement instantané est un paramètre important lorsqu’un travail doit être effectué sous tension sur un équipement électrique où il n’y a pas de données sur le niveau d’énergie incidente. Selon la CSA Z462-18, lors de travaux sous tension sur un appareillage de 600 V où le temps de déclenchement est inférieur à 30 ms et courant de court-circuit d’au plus 25 kA pour les panneaux ou appareillage et d’au plus 35 kA pour le centre de commande de moteur, des ÉPI contre les arcs de catégorie 2 seraient acceptables. Cependant, dans le cas où le temps de déclenchement est supérieur à 30 ms, soit 330 ms et un courant de court-circuit d’au plus 42 kA pour le centre de commande de moteur ou 500 ms et un courant de court-circuit d’au plus 35 kA pour les appareillages de commutation, la catégorie 4 d’ÉPI serait nécessaire.

Une étude de l’énergie incidente est plus fiable pour déterminer les bons ÉPI à utiliser pour des travaux sous tension. Celle-ci permet aussi de vérifier que les disjoncteurs sont bien ajustés. Il arrive qu’en entreprise les moteurs ne soient pas correctement entretenus ou exposés à de la saleté ou qu’ils soient surutilisés. Ce mauvais usage provoque un vieillissement prématuré. Par conséquent, les moteurs pourraient nécessiter un courant de démarrage plus élevé qu’originalement et causer des déclenchements de protection inattendus. Le personnel d’entretien pourrait augmenter l’ajustement instantané du disjoncteur pour éviter ces déclenchements, mais cette modification pourrait augmenter le temps de déclenchement de la protection et par conséquent, augmenter le niveau d’énergie incidente. Les trois figures suivantes montrent l’impact de l’augmentation du déclenchement instantané sur le courant d’éclat d’arc.

Situation 1 :

• Déclenchement instantané : 30 000 A
• Temps de déclenchement de la protection : 50 ms
• Courant d’éclat d’arc : 54.135 kA
• Niveau de l’énergie incidente : 10 cal/cm²

Situation 2 :

• Déclenchement instantané : 36 000 A
• Temps de déclenchement de la protection : 69 ms
• Courant d’éclat d’arc : 46.015 kA
• Niveau de l’énergie incidente : 11.6 cal/cm²

Situation 3 :

• Déclenchement instantané : 45 000 A
• Temps de déclenchement de la protection : 140 ms
• Courant d’éclat d’arc : 46.015 kA
• Niveau de l’énergie incidente : 23.5 cal/cm²

Figure 2: Situation 1: Déclenchement instantané = 30 000 A

Figure 3: Situation 2: Déclenchement instantané = 36 000 A

Figure 4: Situation 3: Déclenchement instantané = 45 000 A

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