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Deux chiffres figurant sur chaque plaque signalétique d’un disjoncteur moulé déterminent si un court-circuit va simplement gâcher votre après-midi ou si cela va nécessiter le remplacement complet du tableau électrique : Icu et Ics. La plupart des fiches techniques les indiquent simplement sous la forme “ 50 kA / 31,5 kA ” sans s’y attarder davantage. Or, ce rapport mérite qu’on s’y attarde un peu plus.
Ce guide explique ce que chaque valeur nominale indique, comment déterminer le courant de défaut au niveau de votre point d'installation, et pourquoi le fait de sous-dimensionner la capacité de coupure est une erreur qu'il est impossible de corriger par la suite.
Icu Il s'agit de la capacité de coupure ultime. Il s'agit du courant de défaut maximal que le disjoncteur peut interrompre une seule fois, dans le cadre de la séquence d'essai définie par la norme CEI 60947-2, tout en restant intact, sans éclatement, soudure ou incendie. Après un défaut de niveau Icu, le disjoncteur peut encore sembler en bon état. Partez du principe qu'il ne l'est pas.
Ics Il s'agit de la capacité de coupure du disjoncteur. Il s'agit du courant de défaut que le disjoncteur peut couper à plusieurs reprises, puis reprendre son fonctionnement. La norme prévoit de le tester à l'aide de trois opérations consécutives de fermeture-ouverture (O-t-CO-t-CO), puis de vérifier la rigidité diélectrique, l'élévation de température et les performances de déclenchement. S'il satisfait à ces critères, il reste en service.
Voici la manière la plus simple de les distinguer : l'indice Icu prouve que le disjoncteur peut arrêter une fois le défaut le plus grave. L'indice Ics prouve qu'il peut arrêter un défaut et continuer à assurer la protection par la suite.
La norme CEI 60947-2 autorise des valeurs d'Ics de 25%, 50%, 75% ou 100% par rapport à l'Icu pour les disjoncteurs de distribution. Deux disjoncteurs présentant des valeurs d'Icu identiques peuvent donc être des équipements très différents.
| Note | Ce que cela prouve | Séquence de test | Après la panne |
|---|---|---|---|
| Icu (ultime) | Réinitialise une fois le défaut maximal nominal | O-t-CO | Fonctionnement non garanti ; à vérifier ou à remplacer |
| Ics (service) | Efface les défauts récurrents et continue de fonctionner | O-t-CO-t-CO, plus les contrôles relatifs au diélectrique, à l'élévation de température et au déclenchement | En état de continuer à fonctionner |
| Ics = 100% Icu | Continuité totale du service à pleine puissance nominale | Catégorie la plus élevée | De nouveau en service après la pire panne qu'il puisse subir |
Un disjoncteur portant les indications « Icu 50 kA, Ics 25 kA » a une capacité nominale correspondant à la moitié de sa capacité maximale. Sur un bus où le courant de défaut disponible est de 30 kA, il élimine le défaut, puis doit être remplacé. Le même disjoncteur avec un Ics de 50 kA élimine ce défaut et reste dans le tableau électrique. Pour une ligne d'alimentation principale alimentant une chaîne de production ou un centre de données, cette différence n'est pas une simple formalité administrative.
On ne peut pas choisir une capacité de coupure sans connaître le courant de défaut que la source est capable de faire passer lors d'un court-circuit. Cette valeur correspond au courant de court-circuit prévisionnel, et il faut la calculer pour chaque emplacement de barre omnibus. Personne ne se contente d'une estimation à l'œil nu. Jamais.
Le calcul commence en amont et se poursuit vers l'aval. La puissance du transformateur en kVA et le pourcentage d'impédance définissent le niveau de défaut initial. La longueur du câble, la section des conducteurs et l'impédance de la section le réduisent à mesure que l'on s'éloigne de la source.
À titre d'estimation rapide au niveau du secondaire d'un transformateur : Isc = kVA divisé par (1,732 × tension × impédance). Un transformateur de 1 000 kVA à 400 V avec une impédance de 6% donne environ 24 kA. Si l'on ajoute la contribution des moteurs, la valeur augmente de quelques kA. En l'absence d'étude, il vaut mieux surestimer que sous-estimer.
Les contacts sont conçus pour se séparer dans le cadre d’un arc contrôlé. Un disjoncteur d’une capacité nominale de 25 kA contraint à interrompre un courant de 40 kA est soumis à une sollicitation pour laquelle la chambre d’arc n’a jamais été conçue. L’arc ne s’éteint pas correctement. Il peut se rallumer, faire fondre les contacts entre eux ou faire exploser le boîtier.
Voici une erreur que l'on constate sans cesse : un tableau électrique conçu autour d'un disjoncteur de 10 kA installé sur un circuit de défaut de 25 kA ou plus. Il fonctionne pendant des années. Puis survient un défaut, et le disjoncteur se transforme en un fusible très coûteux qui ne protège plus rien. Le défaut continue de brûler jusqu'à ce que le transformateur lui-même rende l'âme.
La norme CEI 60947-2 est celle qui donne tout son sens à ces caractéristiques, et il est utile de savoir comment les essais sont réalisés. La caractéristique ultime, Icu, est vérifiée au cours d’un cycle « ouverture-fermeture-ouverture » : ouvrir le circuit, le refermer sur le défaut, puis l’ouvrir à nouveau. Le disjoncteur doit réussir ces deux opérations sans présenter de danger pour le personnel.
L'indice de service, Ics, va plus loin. Trois cycles de fonctionnement consécutifs, puis une nouvelle vérification complète de l'isolation, de l'élévation de température et des caractéristiques de déclenchement. C'est pourquoi un indice Ics de 100% est significatif : le disjoncteur a prouvé qu'il pouvait supporter son courant de défaut nominal maximal tout en réussissant tous les contrôles de routine. Ces deux valeurs figurent sur la plaque signalétique. Si la valeur dont vous avez besoin n’y figure pas, demandez le certificat d’essai.
Règle n° 1 : le courant de court-circuit admissible (Icu) du disjoncteur doit être égal ou supérieur au courant de défaut prévisible au point d'installation. Règle n° 2 : il doit être supérieur, avec une marge de sécurité, car les niveaux de défaut augmentent lorsque le réseau électrique modernise le transformateur ou qu'une source parallèle est ajoutée.
En pratique, prenez le courant de défaut calculé et optez pour un cran standard au-dessus. Un courant de défaut calculé à 32 kA signifie qu’un disjoncteur de 25 kA n’est pas adapté. Optez pour un disjoncteur de 36 kA ou 50 kA. La différence de prix entre un disjoncteur MCCB de 25 kA et un de 50 kA est minime ; la différence en termes de sécurité, elle, ne l'est pas.
Réglez ensuite le rapport Ics en fonction des exigences de continuité de la charge. Les modèles 25% ou 50% conviennent aux circuits terminaux où le remplacement d’un disjoncteur après un défaut rare est acceptable. Les modèles 75% ou 100% conviennent aux entrées principales et à toute application où le temps de redémarrage représente un coût important. Pour les alimentations par barres collectrices à fort courant, un Châssis SNS 800A-1600A garantit une marge honnête.
Encore un chiffre : l'Icw, c'est-à-dire l'indice de résistance aux courants de défaut de courte durée. Il permet à un disjoncteur de catégorie B de supporter un courant de défaut pendant 0,5 s ou 1 s, afin qu'un disjoncteur en aval puisse se déclencher en premier. Cela est important pour la sélectivité sur les longues lignes d'alimentation.
Voyons cela concrètement avec des chiffres. Un transformateur de 1 000 kVA, 400 V, impédance 6%, alimentant un tableau électrique via un court tronçon de jeu de barres.
Caractéristiques techniques définitives : 400 A, tripolaire, Icu 36 kA, Ics 27 kA. Voilà un disjoncteur que vous pouvez installer sans plus avoir à vous en soucier.
Icu correspond au courant de défaut maximal qu'un disjoncteur peut interrompre une seule fois sans être endommagé. Ics correspond au courant de défaut qu'il peut interrompre de manière répétée tout en restant en service ; il est généralement exprimé en pourcentage de Icu, avec des valeurs comprises entre 25% et 100%.
Déterminez d'abord la valeur de Icu, car celle-ci doit être au moins égale au courant de défaut prévu au point d'installation. Vérifiez ensuite la valeur de Ics : pour les entrées principales et les charges critiques, choisissez une valeur de Ics égale à 75% ou 100% de Icu afin que le disjoncteur continue de fonctionner après un défaut.
Tous les modèles, du 25% au 100%, sont conformes à la norme CEI 60947-2. Plus ce rapport est élevé, mieux c'est lorsque la continuité du service est primordiale. Un rapport de 100% signifie que le disjoncteur peut couper un défaut à pleine intensité nominale tout en restant opérationnel.
Demandez à votre fournisseur d'électricité ou à votre concepteur de tableau électrique de réaliser une étude de court-circuit. Le niveau dépend de la taille et de l'impédance du transformateur, de la longueur des câbles et de la contribution des moteurs. Si aucune étude n'est disponible, utilisez une estimation prudente.
Oui. Il déclenche une seule fois en cas de défaut, et il se peut qu'il ne se passe rien d'autre pendant des années. Le revers de la médaille apparaît après un véritable défaut, lorsque le disjoncteur doit être remplacé et que le circuit reste hors service jusqu'à ce que vous disposiez d'un disjoncteur de rechange.
Trois points à retenir : Icu correspond à la limite de courant de court-circuit, Ics à la valeur nominale de service, et ces deux valeurs doivent être comparées à une valeur réelle de courant de défaut, et non à une estimation. En cas de doute, optez pour la valeur immédiatement supérieure. Un disjoncteur de 36 kA coûte à peu près le même prix qu’un disjoncteur de 25 kA et résiste à un défaut auquel le plus petit ne peut pas résister.
WZSMO fabrique des disjoncteurs à boîtier moulé d'une intensité nominale comprise entre 100 A et 1 600 A, testés conformément à la norme CEI 60947-2, dont les capacités de coupure sont adaptées aux conditions des transformateurs et des lignes d'alimentation. Pour les tableaux de distribution plus légers, le Série SNS 100A-250A C'est un point de départ courant ; les circuits moteurs passent souvent à la ST-5N 400 A. Indiquez-nous la puissance de votre transformateur, la longueur de votre ligne d'alimentation et les détails de la charge, et nous vous aiderons à déterminer la capacité de coupure pour chaque emplacement de votre tableau électrique, ou Demandez un devis pour votre prochain projet.
