Tout savoir sur les accessoires des disjoncteurs MCCB : déclenchement par shunt, déclenchement par sous-tension et contacts auxiliaires

Un disjoncteur miniature (MCCB) remplit à lui seul une seule fonction : il se déclenche lorsque le courant dépasse une certaine limite. Cela suffit pour une simple ligne d'alimentation, mais c'est rarement suffisant pour un tableau électrique qui doit communiquer avec un automate programmable (PLC), se déclencher en cas d'arrêt d'urgence ou refuser de se refermer après une chute de tension. Dès que vous avez besoin que le disjoncteur répondre à une commande ou rendre compte de son état, vous sélectionnez des accessoires.

C’est également au niveau des spécifications des accessoires que les projets perdent discrètement des semaines. Le disjoncteur arrive dans les délais, la fabrication du tableau commence, puis personne ne parvient à câbler le signal de retour d’état car le contact auxiliaire n’a jamais été commandé — ou bien un déclencheur à dérivation est livré alors que la conception nécessitait en réalité un déclencheur à sous-tension. Ce guide distingue les trois accessoires qui prêtent le plus souvent à confusion, puis passe en revue le reste de la gamme d'accessoires et les points à vérifier avant de passer commande.

Qu'est-ce qui est réellement considéré comme un accessoire pour disjoncteur miniature ?

Les accessoires sont des modules qui se montent à l'intérieur ou sur le disjoncteur et ajoutent une fonctionnalité que le dispositif de protection ne fournit pas en soi. Ils se divisent en deux catégories selon ce sur quoi ils agissent.

• Dispositifs de commande et de déverrouillage — ils ouvrent ou ferment le disjoncteur à la suite d'un signal électrique : déclenchement par shunt (MX) , déclencheur de sous-tension (MN) , moteur de commande (MT) .
• Dispositifs de signalisation — ils indiquent ce que fait le disjoncteur : contacts auxiliaires et d'alarme (OF-SD) , et modules de protection contre les courants résiduels en option .

Cette distinction est importante car ces deux types de défaillance se manifestent de manière opposée. Un dispositif de commande mal câblé provoque un déclenchement intempestif. Un dispositif de signalisation mal câblé provoque quant à lui un déclenchement silencieux : l'écran SCADA continue d'afficher “ en bon état ” alors que la ligne d'alimentation est coupée.

Déclenchement par shunt (MX) : le dispositif de commande à distance

Un déclencheur à dérivation est une bobine de déclenchement qui déverrouille mécaniquement le disjoncteur lorsqu'elle est alimentée. Lorsque la tension de commande nominale est appliquée à la bobine, le poussoir vient frapper le mécanisme de déclenchement et le disjoncteur s'ouvre, quelle que soit l'évolution du courant de charge.

Son comportement en service

• Faites le plein d'énergie avant de partir en voyage. En fonctionnement normal, la bobine est au repos et n'est alimentée qu'au moment de la commande. Il s'agit d'un dispositif à utilisation de courte durée ; la plupart des modèles ne sont pas conçus pour que la bobine reste sous tension pendant plus d'une seconde environ, car cela entraînerait une surchauffe de celle-ci.
• La tension de commande est indépendante du circuit principal. Un déclencheur à shunt de 230 V CA peut être monté sur un disjoncteur de 400 V, et un déclencheur à shunt de 24 V CC peut être monté sur un disjoncteur de 690 V. La bobine est choisie en fonction de l'alimentation de commande, et non du circuit de puissance.
• La plupart des modèles intègrent une série de micro-interrupteurs. Lorsque le piston se rétracte, le micro-interrupteur change d'état et coupe le circuit de la bobine ; ainsi, un bouton-poussoir maintenu enfoncé ne peut pas griller la bobine. La bobine se réarme lorsque le disjoncteur est réenclenché.

Quand un déclenchement par shunt est la solution idéale

Utilisez un déclenchement par shunt lorsqu'un système externe doit ouvrir délibérément le disjoncteur : circuits d'arrêt d'urgence, interfaces d'alarme incendie, séquences d'arrêt des automates programmables (PLC) ou des systèmes de gestion technique des bâtiments (BMS), dispositifs de délestage et logique de commutation des générateurs. Dans chaque cas, l'objectif est qu“” un dispositif intelligent ait décidé que le disjoncteur devait s'ouvrir à ce moment-là ».”

Liste des vérifications indispensables avant de passer commande

Un déclencheur à shunt n’est pas une bobine générique. Il est adapté à une gamme et à un châssis de disjoncteurs spécifiques. Avant de passer commande, veuillez vérifier le modèle exact du disjoncteur ou son châssis, ainsi que la tension de commande requise. et qu'il s'agisse de courant alternatif ou continu, que l'accessoire soit monté en usine ou installable sur site, et quelle que soit la source de commande qui le pilotera. “ J'ai besoin d'un déclencheur à shunt de 24 V ” ne constitue pas une spécification : plusieurs gammes d'accessoires partagent cette tension nominale, mais aucune d'entre elles n'est interchangeable.

Déclencheur de sous-tension (MN) : le dispositif de sécurité intégrée

Un relais de sous-tension fonctionne selon le principe inverse. Sa bobine est sous tension en permanence en fonctionnement normal, et le disjoncteur ne peut physiquement pas rester enclenché à moins que la bobine ne soit alimentée. Si l'alimentation de cette bobine est coupée, le disjoncteur s'ouvre — ou refuse tout simplement de se fermer.

Les plages de fonctionnement typiques sont indiquées sous la forme d'une plage de tension nominale, généralement comprise entre environ 70% et 35% Un : au-dessus du seuil supérieur, le disjoncteur peut être fermé et maintenu en position fermée ; en dessous du seuil inférieur, il se déclenche. Les seuils exacts dépendent du produit et doivent être consultés dans la fiche technique de l'accessoire ; il ne faut pas les supposer.

Quand un déclencheur à sous-tension est la solution idéale

• Protection des moteurs contre les baisses de tension. Un moteur fonctionnant sous tension insuffisante consomme davantage de courant et surchauffe. Un disjoncteur magnéto-thermique (MN) coupe l'alimentation plutôt que de laisser le moteur surchauffer.
• Empêcher un redémarrage intempestif. En cas de coupure d'alimentation, les machines ne doivent pas redémarrer dès le rétablissement du courant. Le MN maintient le disjoncteur ouvert jusqu'à ce qu'un opérateur le réarme délibérément.
• Dispositifs de verrouillage de sécurité. Le fait de câbler les contacts de verrouillage normalement fermés en série avec la bobine MN signifie que toute ouverture d'un verrouillage — ou toute rupture de fil — met la bobine hors tension et déclenche le disjoncteur. Il s'agit d'un comportement de sécurité intégrée : le mode de défaillance correspond à l'état de sécurité.

Pourquoi ne pas utiliser un MN comme arrêt d'urgence ?

Il s'agit là de l'erreur d'utilisation la plus courante. Un MN est un dispositif de surveillance de tension, et non un dispositif de déclenchement rapide. Son temps de réponse est plus long et moins reproductible que celui d'un déclencheur à shunt, et il dépend de l'alimentation qu'il surveille. Un arrêt d'urgence nécessite un déclencheur à shunt, c'est-à-dire un dispositif qui se déclenche immédiatement dès qu'on lui en donne l'ordre.

Déclenchement par shunt ou déclenchement par sous-tension : quel choix ?

Une abréviation pratique : le déclencheur de shunt se déclenche, le déclencheur de sous-tension assure la surveillance. Si l'exigence est que “ quelque chose doit ouvrir ce disjoncteur de manière intentionnelle ”, spécifiez MX. Si l'exigence est que “ ce disjoncteur ne doit jamais rester fermé lorsque son alimentation de commande est défaillante ”, spécifiez MN. De nombreux tableaux électriques ont légitimement besoin des deux : un MX pour la commande de coupure et un MN pour le verrouillage. C’est pourquoi les disjoncteurs de grande taille sont équipés d’emplacements pour accessoires destinés à chacun d’entre eux.

Contacts auxiliaires (OF) et contacts d'alarme (SD)

Ces deux notions sont souvent confondues, alors qu'elles renvoient à des réalités différentes.

• Contact auxiliaire (OF) indique la position des contacts principaux. Elle vous indique si le disjoncteur est ouvert ou fermé — rien de plus.
• Contact d'alarme ou de défaut (SD) Il ne fonctionne que lorsque le disjoncteur s'est déclenché à la suite d'un défaut (surcharge, court-circuit ou déclenchement par un dispositif tel que le déclencheur shunt ou l'UVR). Il ne change pas d'état en cas d'ouverture manuelle.

C'est précisément cette différence qui justifie l'installation d'un contact SD. Sans lui, un système SCADA ne peut pas faire la distinction entre “ un opérateur a déconnecté cette ligne d'alimentation pour maintenance ” et “ un câble est tombé en panne à trois heures du matin ”, car dans les deux cas, le contact OF indique “ ouvert ”. Une spécification type pour un circuit d'alimentation comprend 1 contact auxiliaire NO + 1 contact auxiliaire NC, ainsi qu'un contact d'alarme SD.

Les intensités nominales de contact sont faibles : il s'agit de dispositifs de signalisation. Elles commutent les courants des circuits de commande vers les entrées des automates programmables, les voyants lumineux et les bobines de relais, et ne doivent en aucun cas être raccordées de manière à interrompre un circuit d'alimentation.

Moteurs (MT) et poignées rotatives

Un actionneur motorisé intègre un petit moteur qui recharge le ressort de fermeture et permet d'ouvrir ou de fermer le disjoncteur sur commande. C'est l'élément indispensable pour un fonctionnement à distance ou automatique, ainsi que pour les installations où il n'est pas pratique de recharger manuellement le ressort après chaque déclenchement. Les actionneurs motorisés sont généralement proposés sur les disjoncteurs de grande taille et constituent l'accessoire qui rend possible la gestion à distance ou sans surveillance des appareillages de commutation.

Une poignée rotative en est l'équivalent mécanique : un dispositif de commande monté sur la porte qui permet d'actionner un disjoncteur situé au fond d'une armoire électrique, généralement équipé d'un verrouillage désactivable et d'un dispositif permettant de l'étiqueter et de le mettre hors service à l'aide d'un cadenas.

Modules à courant résiduel (courant résiduel)

Pour une protection contre les défauts à la terre dépassant la capacité d'un disjoncteur différentiel enfichable, des modules de courant résiduel complémentaires se montent sur le disjoncteur et offrent une sensibilité et un délai réglables. C'est ce délai qui permet la coordination avec les disjoncteurs différentiels en aval : le module en amont attend suffisamment longtemps pour que le dispositif le plus proche du défaut se déclenche en premier. Si votre projet nécessite une protection contre les défauts à la terre intégrée au disjoncteur plutôt que sous la forme d’un dispositif séparé, c’est l’accessoire qu’il vous faut. Consultez notre présentation de protection contre les courants résiduels pour comprendre le fonctionnement du principe de détection.

Liste de contrôle des spécifications avant de passer commande

Erreurs courantes dans les cahiers des charges

• Classement en fonction de la tension de bobine uniquement. La même tension de commande nominale s'applique à plusieurs gammes d'accessoires ; seuls le modèle du disjoncteur et le code de l'accessoire permettent d'identifier la pièce appropriée.
• Utilisation d'un MN dans un circuit d'arrêt d'urgence. Lente, dépendante de l'approvisionnement et inadaptée à la fonction.
• En partant du principe qu'un contact auxiliaire peut ouvrir le circuit principal. Ce n'est pas possible. C'est un dispositif de signalisation.
• On part du principe qu'un déclenchement par shunt remplace le choix de la protection. Ce n'est pas le cas. Le disjoncteur doit tout de même être dimensionné en fonction de la charge et adapté au niveau de défaut en ce point.
• Oublier la carte SD. Le tableau fonctionne, mais personne ne peut jamais distinguer un déclenchement pour défaut d'une coupure manuelle.
• Détermination des limites des emplacements lors de l'assemblage du panneau. Un châssis peut accueillir un nombre limité d'accessoires ; il se peut que deux déclencheurs et quatre contacts auxiliaires ne puissent pas y être installés physiquement.

Foire aux questions

Puis-je utiliser à la fois un déclencheur à shunt et un déclencheur à sous-tension sur le même disjoncteur ?

Souvent oui, à condition que le châssis dispose des emplacements nécessaires et que la combinaison soit répertoriée par le fabricant. Il s'agit d'une configuration courante : le MN gère le verrouillage de sécurité et la fonction anti-redémarrage, tandis que le MX gère l'arrêt à distance intentionnel. Vérifiez la combinaison autorisée dans le catalogue d'accessoires correspondant à votre châssis.

Un déclencheur de dérivation doit-il fonctionner à la même tension que le circuit principal ?

Non. La bobine de déclenchement de dérivation est alimentée par le circuit de commande et est indépendante de la tension du circuit principal. Le choix de la bobine se fait en fonction de la tension d'alimentation du circuit de commande — par exemple 230 V CA, 24 V CC ou 110 V CC — et non en fonction de la puissance nominale du disjoncteur.

Pourquoi mon disjoncteur ne se referme-t-il pas après l'installation d'un déclencheur de sous-tension ?

En effet, la bobine MN doit être alimentée avant que le mécanisme de fermeture puisse s'enclencher. Si l'alimentation de la bobine fait défaut, si elle est raccordée à une tension incorrecte ou si elle est connectée du côté de la charge au lieu du côté de l'alimentation, le disjoncteur refusera de se fermer. Il s'agit là d'un comportement normal de l'appareil, et non d'un défaut.

Quelle est la différence entre un contact auxiliaire et un contact d'alarme ?

Un contact auxiliaire (OF) suit la position du contact principal et indique uniquement si celui-ci est ouvert ou fermé. Un contact d'alarme (SD) ne se déclenche qu'en cas de coupure de protection. Le contact SD est nécessaire si votre système de surveillance doit faire la distinction entre une coupure pour défaut et une ouverture manuelle.

Les accessoires des disjoncteurs MCCB sont-ils interchangeables d'une marque à l'autre ou d'une série à l'autre ?

Non. Les accessoires sont adaptés à une gamme et à un châssis de disjoncteurs spécifiques, et leur compatibilité est définie dans le tableau des accessoires fourni par le fabricant. Veillez à toujours passer commande en indiquant le modèle exact du disjoncteur plutôt qu'une description générique.

Précisez l'accessoire à installer avec le disjoncteur, et non après celui-ci.

Le moment le plus économique pour choisir les accessoires est celui où l'on détermine la taille du disjoncteur. À ce stade, le châssis est encore ouvert, le nombre d'emplacements reste négociable et la logique de commande en est encore au stade de la conception. Une mise à niveau ultérieure implique une deuxième commande, un deuxième délai de livraison et, parfois, un deuxième disjoncteur.

Si vous réalisez un tableau électrique et que vous souhaitez passer une commande unique comprenant le disjoncteur, les déclencheurs et les contacts de signalisation, veuillez nous indiquer le modèle du disjoncteur, la tension de commande et les fonctions dont vous avez besoin. Contactez notre équipe d'ingénieurs et nous vous indiquerons le kit d'accessoires compatibles avec votre cadre.

Lectures complémentaires

• Comment choisir le disjoncteur moulé (MCCB) adapté à votre application
• MCB ou MCCB : principales différences et comment choisir le bon modèle
• MCCB ou ACB : quand faut-il opter pour un disjoncteur à air ?