Comment choisir un disjoncteur

Il existe plusieurs critères différents à prendre en compte lors de la sélection d’un disjoncteur, notamment la tension, la fréquence, le pouvoir de coupure, le courant nominal continu, les conditions de fonctionnement inhabituelles et les tests de produits. Cet article vous donnera un aperçu étape par étape de la sélection d’un disjoncteur approprié pour votre application spécifique.

Tension nominale
La tension nominale globale est calculée en fonction de la tension la plus élevée qui peut être appliquée sur tous les ports d’extrémité, du type de distribution et de la manière dont le disjoncteur est directement intégré au système. Il est important de sélectionner un disjoncteur avec une capacité de tension suffisante pour répondre à l’application finale.

Les disjoncteurs jusqu’à 600 ampères peuvent être appliqués à des fréquences de 50 à 120 Hz. Des fréquences supérieures à 120 Hz finiront par obliger le disjoncteur à être déclassé. Lors de projets à fréquence plus élevée, les courants de Foucault et les pertes de fer provoquent un échauffement plus important dans les composants de déclenchement thermique, ce qui nécessite que le disjoncteur soit déclassé ou spécifiquement calibré. La quantité totale de déclassement dépend de l’intensité nominale, de la taille du châssis ainsi que de la fréquence du courant. En règle générale, plus l’intensité nominale d’un châssis est élevée, plus la réduction de puissance nécessaire est importante. Tous les disjoncteurs de calibre supérieur à 600 ampères contiennent un bimétal chauffé par transformateur et conviennent à un maximum de 60 Hz CA. Pour les applications à 50 Hz CA minimum, un étalonnage spécial est généralement disponible. Les disjoncteurs à semi-conducteurs sont pré-étalonnés pour les applications à 50 Hz ou 60 Hz. Si vous réalisez un projet de générateur diesel, la fréquence sera soit de 50 Hz, soit de 60 Hz. Il est préférable de vérifier à l’avance auprès d’un entrepreneur électricien pour vous assurer que les mesures d’étalonnage sont en place avant de vous lancer dans un projet à 50 Hz.

Capacité d’interruption maximale
La capacité d’interruption est généralement considérée comme la quantité la plus élevée de courant de défaut que le disjoncteur du panneau de commande peut interrompre sans provoquer de défaillance du système. La détermination de la quantité maximale de courant de défaut fournie par un système peut être calculée à tout moment. La seule règle infaillible à suivre lors de l’application du disjoncteur approprié est que la capacité d’interruption du disjoncteur doit être égale ou supérieure à la quantité de courant de défaut qui peut être délivrée au point du système où le disjoncteur est appliqué. Le fait de ne pas appliquer la quantité correcte de capacité d’interruption entraînera des dommages au disjoncteur.

Intensité nominale continue
En ce qui concerne l’intensité nominale continue, les disjoncteurs à boîtier moulé sont évalués en ampères à une température ambiante spécifique. Cette intensité nominale correspond au courant continu que le disjoncteur peut transporter à la température ambiante où il a été étalonné. Une règle générale pour les fabricants de disjoncteurs est d’étalonner leurs disjoncteurs standard à 104 °F. L’intensité nominale pour toute application standard dépend uniquement du type de charge et du cycle de service. L’intensité nominale est régie par le National Electrical Code (NEC) et constitue la principale source d’informations sur les cycles de charge dans le secteur de l’électricité. Par exemple, les circuits d’éclairage et d’alimentation nécessitent généralement un disjoncteur calibré en fonction de la capacité de transport de courant du conducteur. Pour trouver les différentes valeurs nominales de courant des disjoncteurs standard pour les conducteurs de différentes tailles et les charges admissibles, consultez le tableau NEC 210.24.

Conditions de fonctionnement atypiques
Lors de la sélection d’un disjoncteur, il est essentiel de garder à l’esprit l’emplacement de l’utilisateur final. Chaque disjoncteur est différent et certains sont mieux adaptés aux environnements plus impitoyables. Vous trouverez ci-dessous quelques scénarios à garder à l’esprit pour déterminer le disjoncteur à utiliser : Les panneaux de commande résistants aux intempéries protègent les composants

• Température ambiante élevée : si des disjoncteurs thermomagnétiques standard sont appliqués à des températures supérieures à 104 °F, le disjoncteur doit être déclassé ou recalibré en fonction de l’environnement. Pendant de nombreuses années, tous les disjoncteurs étaient étalonnés pour 77 °F, ce qui signifiait que tous les disjoncteurs au-dessus de cette température devaient être déclassés. En réalité, la plupart des boîtiers étaient autour de 104 °F ; un disjoncteur spécial commun était utilisé pour ces types de situations. Au milieu des années 1960, les normes industrielles ont été modifiées pour que tous les disjoncteurs standard soient étalonnés en fonction d’une température de 104 °F. • Corrosion et humidité : dans les environnements où l’humidité est constante, un traitement spécial contre l’humidité est recommandé pour les disjoncteurs. Ce traitement permet de résister à la moisissure et/ou aux champignons qui peuvent corroder l’appareil. Dans les atmosphères où l’humidité est élevée, la meilleure solution est l’utilisation de radiateurs d’appoint dans le boîtier. Si possible, les disjoncteurs doivent être retirés des zones corrosives. Si cela n’est pas pratique, des disjoncteurs spécialement fabriqués et résistants à la corrosion sont disponibles.

• Probabilité de choc élevée : si un disjoncteur doit être installé dans une zone où il existe une forte probabilité de choc mécanique, un dispositif antichoc spécial doit être installé. Les dispositifs antichoc se composent d’un contrepoids d’inertie sur le pôle central qui maintient la barre de déclenchement verrouillée dans des conditions de choc normales. Ce poids doit être installé de manière à ne pas empêcher les déclencheurs thermiques ou magnétiques de fonctionner en cas de surcharge ou de court-circuit. La marine américaine est le plus grand utilisateur final de disjoncteurs à haute résistance aux chocs qui sont requis sur tous les navires de combat.

• Altitude : Dans les zones où l’altitude est supérieure à 6 000 pieds, les disjoncteurs doivent être déclassés en termes de capacité de transport de courant, de tension et de capacité d’interruption. En altitude, l’air plus fin ne conduit pas la chaleur des composants porteurs de courant aussi bien que l’air plus dense que l’on trouve à basse altitude. En plus de la surchauffe, l’air plus fin empêche également la formation d’une charge diélectrique suffisamment rapide pour résister aux mêmes niveaux de tension qui se produisent à la pression atmosphérique normale. Les problèmes d’altitude peuvent également déclasser la plupart des générateurs et autres équipements de production d’énergie les plus utilisés. Il est préférable de parler à un professionnel de la production d’énergie avant d’acheter.

• Position de repos : Dans la plupart des cas, les disjoncteurs peuvent être montés dans n’importe quelle position, horizontalement ou verticalement, sans affecter les mécanismes de déclenchement ou la capacité d’interruption. Dans les zones de vent fort, il est impératif d’avoir le disjoncteur dans un boîtier (la plupart des unités sont livrées fermées) sur une surface qui oscille un peu avec le vent. Lorsqu’un disjoncteur est fixé sur une surface rigide, il existe un risque de perturbation du circuit lorsqu’il est exposé à des vents violents.

Maintenance et test
Pour garantir la qualité, il est recommandé au client d’acheter des disjoncteurs qui ont été testés UL. Sachez que les produits non testés UL ne garantissent pas un étalonnage correct du disjoncteur. Tous les disjoncteurs à boîtier moulé basse tension homologués UL sont testés conformément à la norme UL 489, qui est divisée en deux catégories : les tests en usine et les tests sur le terrain.

• Tests en usine UL : tous les disjoncteurs à boîtier moulé conformes à la norme UL sont soumis à des tests approfondis de produit et d’étalonnage basés sur la norme UL 489. Les disjoncteurs certifiés UL contiennent des systèmes étalonnés scellés en usine. Le sceau intact garantit que le disjoncteur est correctement étalonné et n’a pas été soumis à des altérations ou à des modifications et que le produit fonctionnera conformément aux spécifications UL. Si le sceau est brisé, la garantie UL est annulée ainsi que toutes les garanties.

• Tests sur le terrain : il est tout à fait normal que les données obtenues sur le terrain diffèrent des informations publiées. De nombreux utilisateurs ne savent pas si les données sur le terrain sont erronées ou si les informations publiées ne sont pas synchronisées avec leur modèle particulier. La différence entre les données est que les conditions de test en usine varient considérablement par rapport à celles sur le terrain. Les tests en usine sont conçus pour produire des résultats cohérents. La température, l’altitude, un environnement climatisé et l’utilisation d’équipements de test conçus spécifiquement pour le produit testé ont tous une incidence sur le résultat. La publication NEMA AB4-1996 est un guide remarquable pour les tests sur le terrain. Le guide donne à l’utilisateur une meilleure variante des résultats normaux des tests sur le terrain. Certains disjoncteurs sont livrés avec leurs propres instructions de test. En l’absence d’instructions, faites appel à une entreprise de service de disjoncteurs fiable.

• Entretien : Dans la plupart des cas, les disjoncteurs à boîtier moulé ont un historique de fiabilité exceptionnel, principalement en raison du fait que les unités sont fermées. Le boîtier minimise l’exposition à la saleté, à l’humidité, à la moisissure, à la poussière, à d’autres contaminants et aux altérations. Une partie de l’entretien approprié consiste à s’assurer que toutes les connexions des bornes et les déclencheurs sont serrés au couple de serrage approprié défini par le fabricant. Au fil du temps, ces connexions se desserrent et doivent être resserrées. Les disjoncteurs doivent également être nettoyés régulièrement. Des conducteurs mal nettoyés, des conducteurs incorrects utilisés pour la borne et des terminaisons desserrées sont toutes des conditions qui peuvent provoquer un échauffement excessif et un affaiblissement du disjoncteur. Les disjoncteurs à commande manuelle nécessitent uniquement que leurs contacts soient propres et que les liaisons fonctionnent librement. Pour les disjoncteurs qui ne sont pas utilisés régulièrement, un démarrage intermittent du disjoncteur est nécessaire pour rafraîchir les systèmes. Comme toujours, il est préférable de consulter un électricien certifié pour déterminer exactement quel type de disjoncteur convient à votre application de générateur. Les facteurs influençant le fonctionnement sûr et correct d’un générateur d’énergie et d’un disjoncteur varient d’un site à l’autre et seul un professionnel agréé peut spécifier le bon équipement.