Lors de l'assemblage d'un panneau électrique ou du raccordement de nouveaux gros appareils électroménagers, le maître de maison sera certainement confronté à un problème tel que la nécessité de sélectionner des disjoncteurs. Ils assurent la sécurité électrique et incendie, donc choisir la bonne machine est la clé de votre sécurité, de celle de votre famille et de votre propriété.

A quoi sert la machine ?

Une machine est installée dans le circuit d'alimentation pour éviter la surchauffe du câblage. Tout câblage est conçu pour transporter un certain courant. Si le courant passé dépasse cette valeur, le conducteur commence à trop chauffer. Si cette situation persiste pendant une période de temps suffisante, le câblage commence à fondre, entraînant un court-circuit. Un disjoncteur est installé pour éviter cette situation.

La deuxième tâche du disjoncteur est de couper l'alimentation lorsqu'un courant de court-circuit (SC) se produit. Lorsqu'un court-circuit se produit, les courants dans le circuit augmentent plusieurs fois et peuvent atteindre des milliers d'ampères. Pour éviter qu'ils ne détruisent le câblage et n'endommagent les équipements inclus dans la ligne, le disjoncteur doit couper l'alimentation le plus rapidement possible - dès que le courant dépasse une certaine limite.

Pour que le disjoncteur de protection remplisse correctement ses fonctions, il est nécessaire de sélectionner correctement la machine en fonction de tous les paramètres. Il n'y en a pas beaucoup - seulement trois, mais il faut s'occuper de chacun d'eux.

Quels types de disjoncteurs existe-t-il ?

Pour protéger les conducteurs d'un réseau monophasé 220 V, il existe des dispositifs de sectionnement unipolaires et bipolaires. Pour les unipolaires, un seul conducteur est connecté - la phase, tandis que pour les bipolaires, la phase et le neutre sont connectés. Les disjoncteurs unipolaires sont installés sur les circuits d'éclairage intérieur 220 V, sur les groupes de prises dans les pièces aux conditions normales de fonctionnement. Ils sont également installés sur certains types de charges dans les réseaux triphasés, reliant l'une des phases.

Pour les réseaux triphasés (380 V), il existe trois et quatre pôles. Ces disjoncteurs (le nom correct est disjoncteur) sont installés sur une charge triphasée (fours, plaques de cuisson et autres équipements fonctionnant sur un réseau 380 V).

Dans les pièces très humides (salle de bains, bains publics, piscine, etc.), des disjoncteurs bipolaires sont installés. Ils sont également recommandés pour une installation sur des appareils puissants – machines à laver, lave-vaisselle, chaudières, fours, etc.

C'est juste que dans les situations d'urgence - en cas de court-circuit ou de rupture d'isolation - la tension de phase peut atteindre le fil neutre. Si un appareil unipolaire est installé sur la ligne électrique, il déconnectera le fil de phase et le zéro avec une tension dangereuse restera connecté. Cela signifie qu'il existe toujours un risque de choc électrique en cas de contact. C'est-à-dire que le choix de la machine est simple : des interrupteurs unipolaires sont installés sur certaines lignes et des interrupteurs bipolaires sur d'autres. Le montant spécifique dépend de l'état du réseau.

Pour un réseau triphasé, il existe des disjoncteurs tripolaires. Une telle machine est installée à l'entrée et chez les consommateurs, auxquels sont alimentées les trois phases - une cuisinière électrique, une plaque de cuisson triphasée, un four, etc. Les autres consommateurs sont équipés de disjoncteurs bipolaires. Ils doivent déconnecter la phase et le neutre.

Exemple de câblage réseau triphasé - types de disjoncteurs

Le choix du calibre du disjoncteur ne dépend pas du nombre de fils qui y sont connectés.

Décider de la dénomination

En fait, des fonctions du disjoncteur, découle la règle pour déterminer le calibre du disjoncteur : il doit fonctionner jusqu'à ce que le courant dépasse les capacités du câblage. Cela signifie que le courant nominal de la machine doit être inférieur au courant maximum que le câblage peut supporter.

Partant de là, l'algorithme de sélection d'un disjoncteur est simple :

• pour un domaine précis.
• Voyez à quel courant maximum ce câble peut résister (voir le tableau).
• Ensuite, parmi tous les calibres des disjoncteurs, nous sélectionnons le plus petit le plus proche. Les valeurs nominales des machines sont liées aux courants de charge à long terme admissibles pour un câble particulier - elles ont une valeur nominale légèrement inférieure (voir le tableau). La liste des dénominations ressemble à ceci : 16 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A. Dans cette liste, vous choisissez celle qui convient. Il existe des valeurs plus petites, mais elles ne sont pratiquement plus utilisées - nous avons trop d'appareils électriques et ils ont une puissance considérable.

Exemple

L'algorithme est très simple, mais il fonctionne parfaitement. Pour que ce soit plus clair, regardons un exemple. Vous trouverez ci-dessous un tableau indiquant le courant maximum autorisé pour les conducteurs utilisés. Des recommandations concernant l'utilisation des machines y sont également données. Ils sont donnés dans la colonne « Courant nominal du disjoncteur ». C'est ici que nous recherchons les valeurs nominales - elles sont légèrement inférieures au maximum autorisé pour que le câblage fonctionne normalement.

Section transversale des fils de cuivre	Courant de charge continu admissible	Puissance de charge maximale pour réseau monophasé 220 V	Courant nominal du disjoncteur	Limite de courant du disjoncteur
1,5 m² mm	19 Un	4,1 kW	10 A	16 A	éclairage et alarme
2,5 m² mm	27 Un	5,9 kW	16 A	25 A	groupes de prises et plancher chauffant électrique
4 mm²	38 A	8,3 kW	25 A	32 A	climatiseurs et chauffe-eau
6 mm²	46 Un	10,1 kW	32 A	40 A	cuisinières et fours électriques
10 m² mm	70 A	15,4 kW	50 A	63 Un	lignes d'ouverture

Dans le tableau, nous trouvons la section de fil sélectionnée pour cette ligne. Supposons que nous devions poser un câble d'une section de 2,5 mm 2 (la plus courante lors de la pose d'appareils de moyenne puissance). Un conducteur de cette section peut supporter un courant de 27 A et la valeur nominale recommandée de la machine est de 16 A.

Comment fonctionnera alors le circuit ? Tant que le courant ne dépasse pas 25 A, la machine ne s'éteint pas, tout fonctionne normalement - le conducteur chauffe, mais pas jusqu'à des valeurs critiques. Lorsque le courant de charge commence à augmenter et dépasse 25 A, la machine ne s'éteint pas pendant un certain temps - il s'agit peut-être de courants de démarrage et ils sont de courte durée. Il s'éteint si le courant dépasse 25 A de 13 % pendant une durée suffisamment longue. Dans ce cas, s'il atteint 28,25 A. L'alimentation fonctionnera alors et mettra la dérivation hors tension, car ce courant constitue déjà une menace pour le conducteur et son isolation.

Calcul de puissance

Est-il possible de choisir une machine en fonction de la puissance de charge ? Si un seul appareil est connecté à la ligne électrique (généralement de gros appareils électroménagers à forte consommation d'énergie), il est alors permis d'effectuer un calcul basé sur la puissance de cet équipement. Vous pouvez également choisir une machine d'introduction basée sur la puissance, qui s'installe à l'entrée d'une maison ou d'un appartement.

Si nous recherchons le calibre du disjoncteur d'entrée, nous devons additionner la puissance de tous les appareils qui seront connectés au réseau domestique. Ensuite, la puissance totale trouvée est remplacée dans la formule et le courant de fonctionnement pour cette charge est trouvé.

Après avoir trouvé le courant, sélectionnez la valeur nominale. Elle peut être légèrement supérieure ou légèrement inférieure à la valeur trouvée. L'essentiel est que son courant de déconnexion ne dépasse pas le courant maximum autorisé pour ce câblage.

Quand peut-on utiliser cette méthode ? Si le câblage est posé avec une grande marge (ce n'est pas mal d'ailleurs). Ensuite, afin d'économiser de l'argent, vous pouvez installer automatiquement des interrupteurs qui correspondent à la charge, et non à la section des conducteurs. Mais encore une fois, nous attirons l'attention sur le fait que le courant admissible à long terme pour la charge doit être supérieur au courant maximum du disjoncteur. Ce n’est qu’alors que le choix du disjoncteur sera correct.

Sélection du pouvoir de coupure

La sélection d'un conditionneur en fonction du courant de charge maximal autorisé est décrite ci-dessus. Mais le disjoncteur doit également se couper lorsqu'un court-circuit (court-circuit) se produit dans le réseau. Cette caractéristique est appelée pouvoir de coupure. Il est affiché en milliers d'ampères - c'est l'ordre que les courants peuvent atteindre lors d'un court-circuit. Choisir une machine en fonction de son pouvoir de coupure n’est pas très difficile.

Cette caractéristique montre à quelle valeur maximale du courant de court-circuit le disjoncteur reste opérationnel, c'est-à-dire qu'il pourra non seulement s'éteindre, mais fonctionnera également après avoir été réenclenché. Cette caractéristique dépend de nombreux facteurs et pour une sélection précise, il est nécessaire de déterminer les courants de court-circuit. Mais pour le câblage d'une maison ou d'un appartement, de tels calculs sont effectués très rarement et sont basés sur la distance par rapport au poste de transformation.

Si le poste est situé à proximité de l'entrée de votre maison/appartement, munissez-vous d'un disjoncteur avec un pouvoir de coupure de 10 000 A ; pour tous les autres appartements en ville, 6 000 A suffisent si la maison est située en zone rurale ou si vous l'êtes. en choisissant un disjoncteur pour une résidence d'été, un pouvoir de coupure de 4 500 A pourrait bien suffire. Les réseaux ici sont généralement anciens et les courants de court-circuit ne sont pas importants. Et comme le prix augmente considérablement avec l'augmentation du pouvoir de coupure, le principe des économies raisonnables peut être appliqué.

Est-il possible d'installer des sacs avec un pouvoir de coupure inférieur dans les appartements en ville ? En principe, c'est possible, mais personne ne garantit qu'après le premier court-circuit vous n'aurez pas à le changer. Il aura peut-être le temps d'éteindre le réseau, mais il sera inopérant. Dans le pire des cas, les contacts fondront et la machine n'aura pas le temps de s'éteindre. Le câblage fondra alors et un incendie pourrait se produire.

Type de déclencheur électromagnétique

La machine doit fonctionner lorsque le courant dépasse un certain niveau. Mais des surcharges à court terme surviennent périodiquement dans le réseau. Ils sont généralement associés à des courants d’appel. Par exemple, de telles surcharges peuvent être observées lors de la mise en marche du compresseur du réfrigérateur, du moteur de la machine à laver, etc. Le disjoncteur ne doit pas se désactiver lors de telles surcharges temporaires et à court terme, car elles ont un certain délai de fonctionnement.

Mais si le courant a augmenté non pas à cause d'une surcharge mais à cause d'un court-circuit, alors pendant le temps où le disjoncteur « attend », ses contacts fondront. C'est à cela que sert un déclencheur automatique électromagnétique. Il fonctionne à une certaine valeur de courant, qui ne peut plus constituer une surcharge. Cet indicateur est également appelé courant de coupure, puisque dans ce cas le disjoncteur coupe la ligne d'alimentation. L'amplitude du courant de fonctionnement peut être différente et est affichée par des lettres qui apparaissent devant les chiffres indiquant la puissance de la machine.

Il existe trois types les plus populaires :

Quelles caractéristiques choisir ? Dans ce cas, le choix d'un disjoncteur s'effectue également en fonction de la distance de votre foyer au poste et de l'état des réseaux électriques ; le choix d'un disjoncteur s'effectue selon des règles simples :

• Avec la lettre « B » sur le corps, ils conviennent aux datchas, aux maisons de villages et de villes alimentées en électricité par des conduits d'air. Ils peuvent également être installés dans des appartements de maisons anciennes dans lesquels le réseau électrique interne n'a pas été reconstruit. Ces disjoncteurs ne sont pas toujours en vente ; ils coûtent un peu plus cher que la catégorie C, mais peuvent être livrés sur commande.
• Les sacs avec un « C » sur le corps sont l’option la plus utilisée. Ils sont installés dans des réseaux en état normal, adaptés aux appartements dans des bâtiments neufs ou après des rénovations majeures, dans des maisons privées à proximité de la sous-station.
• La classe D est installée dans les entreprises et les ateliers dotés d'équipements à courants de démarrage élevés.

Autrement dit, le choix d'un disjoncteur dans ce cas est simple - le type C convient dans la plupart des cas. Il est disponible dans un large assortiment dans les magasins.

À quels fabricants faut-il faire confiance ?

Et enfin, faisons attention aux constructeurs. Le choix d’un disjoncteur ne peut être considéré comme complet si vous n’avez pas réfléchi à la marque de disjoncteurs que vous allez acheter. Il ne faut absolument pas s'adresser à des entreprises inconnues : l'électrotechnique n'est pas un domaine dans lequel on peut mener des expériences. Apprenez-en davantage sur le choix d’un fabricant dans la vidéo.

Pour sélectionner un disjoncteur en fonction de la puissance de charge, il est nécessaire de calculer le courant de charge et de sélectionner le calibre du disjoncteur supérieur ou égal à la valeur obtenue. La valeur du courant exprimée en ampères dans un réseau monophasé 220 V dépasse généralement de 5 fois la valeur de la puissance de charge exprimée en kilowatts, soit si la puissance du récepteur électrique (lave-linge, ampoule, réfrigérateur) est de 1,2 kW, alors le courant qui circulera dans le fil ou le câble est de 6,0 A (1,2 kW * 5 = 6,0 A). Calculé à 380 V, dans les réseaux triphasés, tout est similaire, seule la valeur du courant dépasse de 2 fois la puissance de charge.

Facteur de puissance

Il s'agit d'une grandeur physique sans dimension qui caractérise le consommateur de courant électrique alternatif du point de vue de la présence d'un composant réactif dans la charge. Le facteur de puissance indique à quel point le courant alternatif circulant à travers une charge est déphasé par rapport à la tension qui lui est appliquée.
Numériquement, le facteur de puissance est égal à cosinus de ce déphasage ou cos φ

On prend le cosinus phi du tableau 6.12 du document réglementaire SP 31-110-2003 « Conception et installation des installations électriques des bâtiments résidentiels et publics »

Tableau 1. Valeur du Cos φ en fonction du type de récepteur de puissance

Prenons notre récepteur de puissance d'une puissance de 1,2 kW. en tant que réfrigérateur domestique monophasé à 220V, nous prenons le cos φ du tableau comme 0,75 pour un moteur de 1 à 4 kW.
Calculons le courant I=1200 W / 220V * 0,75 = 4,09 A.

Maintenant la manière la plus correcte de déterminer le courant d'un récepteur électrique— prendre la valeur actuelle sur la plaque signalétique, le passeport ou le mode d'emploi. Il y a des plaques signalétiques sur presque tous les appareils électriques.

Disjoncteurs EKF

Le courant total dans la ligne (par exemple, un réseau de prises) est déterminé en additionnant le courant de tous les récepteurs électriques. Sur la base du courant calculé, nous sélectionnons le calibre le plus proche du disjoncteur automatique, vers le haut. Dans notre exemple, pour un courant de 4,09A ce sera une machine de 6A.

Il est très important de noter que le choix d'un disjoncteur basé uniquement sur la puissance de la charge constitue une violation flagrante des exigences de sécurité incendie et peut entraîner un incendie de l'isolation du câble ou du fil et, par conséquent, un incendie. Lors du choix, il faut également prendre en compte la section du fil ou du câble.

En fonction de la puissance de la charge, il est plus correct de choisir la section du conducteur. Les conditions de sélection sont précisées dans le principal document réglementaire destiné aux électriciens appelé PUE (Règles d'Installation Électrique), ou plus précisément au chapitre 1.3. Dans notre cas, pour un réseau électrique domestique, il suffit de calculer le courant de charge comme indiqué ci-dessus, et de sélectionner dans le tableau ci-dessous la section du conducteur, à condition que la valeur résultante soit inférieure au courant admissible à long terme correspondant à sa section transversale.

Sélection d'une machine en fonction de la section du câble

Examinons plus en détail le problème du choix des disjoncteurs pour le câblage électrique domestique, en tenant compte des exigences de sécurité incendie. Les exigences nécessaires sont énoncées au chapitre 3.1 « Protection des réseaux électriques jusqu'à 1 kV », puisque la tension du réseau en privé. les maisons, les appartements et les chalets sont de 220 ou 380 V.

Calcul de la section des âmes de câbles et de fils

Tension 220V.

– le réseau monophasé est utilisé principalement pour les prises et l’éclairage.
380V. - Il s'agit principalement de réseaux de distribution - des lignes électriques longeant les rues, à partir desquelles les maisons sont reliées par des embranchements.

Selon les exigences du chapitre ci-dessus, les réseaux internes des bâtiments résidentiels et publics doivent être protégés des courants de court-circuit et des surcharges. Pour répondre à ces exigences, des dispositifs de protection appelés disjoncteurs ont été inventés.

Disjoncteur automatique

Il s'agit d'un dispositif de commutation mécanique capable de s'allumer, de transporter des courants dans l'état normal du circuit, et également de s'allumer, de conduire pendant une durée spécifiée et de couper automatiquement les courants dans l'état anormal spécifié du circuit, tel qu'un court-circuit et courants de surcharge.

Court-circuit (SC)

une connexion électrique de deux points d'un circuit électrique avec des valeurs de potentiel différentes, non prévue par la conception de l'appareil et perturbant son fonctionnement normal. Un court-circuit peut survenir à la suite d'une violation de l'isolation des éléments porteurs de courant ou d'un contact mécanique d'éléments non isolés. En outre, un court-circuit est une condition dans laquelle la résistance de charge est inférieure à la résistance interne de la source d'alimentation.

Courant de surcharge

– le dépassement de la valeur nominale du courant continu admissible et provoquant une surchauffe du conducteur. La protection contre les courants de court-circuit et la surchauffe est nécessaire pour la sécurité incendie, pour éviter l'incendie des fils et des câbles et en cas d'incendie dans la maison. .

Courant continu admissible du câble ou du fil

- la quantité de courant qui circule constamment dans le conducteur et ne provoque pas d'échauffement excessif.

La valeur du courant continu admissible pour les conducteurs de différentes sections et matériaux est présentée ci-dessous. Le tableau est une version combinée et simplifiée applicable aux réseaux d'alimentation électrique domestiques, tableaux n° 1.3.6 et 1.3.7 PUE.

Sélection d'un disjoncteur en fonction du courant de court-circuit

La sélection d'un disjoncteur pour la protection contre les courts-circuits (court-circuit) s'effectue en fonction de la valeur calculée du courant de court-circuit en fin de ligne. Le calcul est relativement compliqué, la valeur dépend de la puissance du poste de transformation, de la section du conducteur et de la longueur du conducteur, etc.

D'après l'expérience de réalisation de calculs et de conception de réseaux électriques, le paramètre le plus influent est la longueur de la ligne, dans notre cas la longueur du câble allant du panneau à la prise ou au lustre.

Parce que dans les appartements et les maisons privées, cette longueur est minime, alors ces calculs sont généralement négligés et des disjoncteurs avec la caractéristique « C » sont sélectionnés, vous pouvez bien sûr utiliser « B », mais uniquement pour l'éclairage à l'intérieur d'un appartement ou d'une maison, car ; de telles lampes de faible puissance ne provoquent pas de courant d'appel élevé, et déjà dans le réseau d'appareils de cuisine équipés de moteurs électriques, l'utilisation de machines de caractéristique B n'est pas recommandée, car la machine peut se déclencher lorsque le réfrigérateur ou le mixeur est allumé en raison d'un saut dans le courant de démarrage.

Sélection d'une machine en fonction du courant admissible à long terme (LTC) du conducteur

La sélection d'un disjoncteur pour la protection contre les surcharges ou la surchauffe des conducteurs est effectuée en fonction de la valeur DDT de la section protégée du fil ou du câble. Le calibre de la machine doit être inférieur ou égal à la valeur DDT du conducteur indiquée dans le tableau ci-dessus. Cela garantit l'arrêt automatique de la machine lorsque le DDT du réseau est dépassé, c'est-à-dire une partie du câblage allant de la machine au dernier récepteur électrique est protégée de la surchauffe et, par conséquent, de l'incendie.

Exemple de sélection de disjoncteur

Nous avons un groupe du panneau auquel nous prévoyons de connecter un lave-vaisselle -1,6 kW, une cafetière - 0,6 kW et une bouilloire électrique - 2,0 kW.

Nous comptons la charge totale et calculons le courant.

Charge = 0,6+1,6+2,0=4,2 kW. Courant = 4,2*5=21A.

On regarde le tableau ci-dessus ; toutes les sections de conducteur sauf 1,5 mm2 pour le cuivre et 1,5 et 2,5 pour l'aluminium conviennent au courant que nous avons calculé.

Nous choisissons un câble en cuivre avec des âmes d'une section de 2,5 mm2, car... Cela n'a aucun sens d'acheter un câble avec une section plus grande pour le cuivre, et l'utilisation des conducteurs en aluminium n'est pas recommandée et peut déjà être interdite.

Nous regardons l'échelle des coupures des machines produites - 0,5 ; 1,6 ; 2,5 ; 1; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 8 ; dix; 13 ; 16 ; 20 ; 25 ; 32 ; 40 ; 50 ; 63.

Le disjoncteur de notre réseau est adapté pour 25A, car il ne convient pas pour 16A car le courant calculé (21A) dépasse la valeur nominale du disjoncteur 16A, ce qui le fera se déclencher lorsque les trois récepteurs d'alimentation seront allumés en même temps. . Une machine de 32A ne convient pas car elle dépasse le DDT du câble de 25A que nous avons sélectionné, ce qui peut provoquer une surchauffe du conducteur et, par conséquent, un incendie.

Tableau récapitulatif de sélection d'un disjoncteur pour un réseau monophasé 220 V.

Courant nominal du disjoncteur, A.	Puissance, kWt.	Courant, monophasé, 220V.	Section transversale des âmes de câble, mm2.
16	0-2,8	0-15,0	1,5
25	2,9-4,5	15,5-24,1	2,5
32	4,6-5,8	24,6-31,0	4
40	5,9-7,3	31,6-39,0	6
50	7,4-9,1	39,6-48,7	10
63	9,2-11,4	49,2-61,0	16
80	11,5-14,6	61,5-78,1	25
100	14,7-18,0	78,6-96,3	35
125	18,1-22,5	96,8-120,3	50
160	22,6-28,5	120,9-152,4	70
200	28,6-35,1	152,9-187,7	95
250	36,1-45,1	193,0-241,2	120
315	46,1-55,1	246,5-294,7	185

Tableau récapitulatif de sélection d'un disjoncteur pour un réseau triphasé 380 V.

Courant nominal automatique interrupteur, A.	Puissance, kWt.	Courant, monophasé 220V.	Section transversale du noyau câble, mm2.
16	0-7,9	0-15	1,5
25	8,3-12,7	15,8-24,1	2,5
32	13,1-16,3	24,9-31,0	4
40	16,7-20,3	31,8-38,6	6
50	20,7-25,5	39,4-48,5	10
63	25,9-32,3	49,2-61,4	16
80	32,7-40,3	62,2-76,6	25
100	40,7-50,3	77,4-95,6	35
125	50,7-64,7	96,4-123,0	50
160	65,1-81,1	123,8-124,2	70
200	81,5-102,7	155,0-195,3	95
250	103,1-127,9	196,0-243,2	120
315	128,3-163,1	244,0-310,1	185
400	163,5-207,1	310,9-393,8	2x95*
500	207,5-259,1	394,5-492,7	2x120*
630	260,1-327,1	494,6-622,0	2x185*
800	328,1-416,1	623,9-791,2	3x150*

* - câble double, deux câbles connectés en parallèle, par exemple 2 câbles VVGng 5x120

Résultats

Lors du choix d'une machine, il est nécessaire de prendre en compte non seulement la puissance de la charge, mais également la section et le matériau du conducteur.

Pour les réseaux avec de petites zones protégées contre les courants de court-circuit, des disjoncteurs de caractéristique « C » peuvent être utilisés

Le calibre de la machine doit être inférieur ou égal au courant admissible à long terme du conducteur.

Les systèmes modernes de protection du câblage électrique contre l'épuisement et l'inflammation impliquent l'utilisation de disjoncteurs et sont divisés selon le type de réseau en monophasé et triphasé. Dans le secteur privé, dans la plupart des cas, des appareils du deuxième type sont utilisés, de sorte que le calcul correct de la puissance de la machine pour 380 volts, garantissant la fiabilité et la durabilité de l'utilisation du réseau électrique, devient pertinent.

Objectif et travail

Le premier dispositif automatique conçu pour protéger un circuit électrique contre les surintensités a été inventé par le scientifique américain étudiant l'électromagnétisme, Charles Grafton Page, en 1836. Mais seulement 40 ans plus tard, une conception similaire fut décrite par Edison. . Le type moderne de dispositifs de protection a été breveté en 1924 Corporation Brown, Boveri & Cie de Suisse.

L'innovation de la conception est sa réutilisabilité grâce à la possibilité d'allumer le module lorsqu'il est activé en appuyant sur un bouton. Les avantages par rapport aux fusibles étaient indéniables et la précision de la machine était bien meilleure. Lors de l'utilisation de l'appareil dans un réseau conçu pour 380 volts, toutes les phases sont coupées en même temps. Cette approche vous permet d'éviter les niveaux de signal asymétriques et l'apparition de surtensions.

Le but direct d'un disjoncteur triphasé est de déconnecter la ligne lorsqu'un court-circuit s'y produit ou que la consommation électrique des appareils est dépassée. Les modules de protection appartiennent au groupe des équipements de commutation et, en raison de leur conception simple, de leur facilité d'utilisation et de leur fiabilité, ils sont largement utilisés dans les réseaux énergétiques domestiques et industriels. Généralement, l'appareil nécessite un contrôle manuel, mais certains types sont équipés d'un entraînement par moteur électromagnétique ou électrique, ce qui permet de les contrôler à distance.

Certains utilisateurs supposent à tort que la machine protège les appareils qui y sont connectés, mais en réalité ce n'est pas le cas. Il ne réagit en aucune façon aux types et types d'appareils qui y sont connectés, et la seule raison de son fonctionnement est la surcharge et l'apparition de surintensité. Dans le même temps, si la machine ne coupe pas la ligne, le câblage électrique commencera à chauffer, ce qui entraînera des dommages, voire un incendie.

Le choix d'un module de protection automatique est lié à la capacité de la ligne électrique à supporter un courant d'une certaine valeur, qui est directement liée au matériau du câble et à sa section. Autrement dit, lors du choix d'un module, le paramètre principal est la puissance ou le courant maximum qui déclenche la machine.

Conception du module de protection

Malgré la large gamme de produits proposés par les différents fabricants, les conceptions des disjoncteurs sont similaires les unes aux autres. Le corps de l'appareil est constitué d'un diélectrique résistant à la température et n'entretient pas la combustion. Sur le panneau avant se trouve un levier de commande manuelle et les principales caractéristiques techniques sont également imprimées.

Structurellement, le corps se compose de deux moitiés vissées ensemble. Au milieu se trouvent les éléments suivants :

C'est la conception des déclencheurs qui assure un fonctionnement quasi instantané du disjoncteur. Un contact électromécanique réagit à l'apparition d'un courant dans le circuit qu'il protège dont les paramètres dépassent la valeur nominale. La conception du déclencheur comprend une bobine d'inductance avec un noyau dont la position est fixée par un ressort et qui est déjà connectée à un contact de puissance mobile. Les enroulements du solénoïde sont connectés en série avec la charge. Le déclencheur thermique est une bande comprimée de deux métaux de conductivité thermique différente (plaque bimétallique).

Principe de fonctionnement

Après avoir connecté les lignes électriques d'alimentation et de charge au disjoncteur triphasé, celui-ci est activé en déplaçant le levier en position haute. Le levier s'enclenche ainsi via le loquet avec le contact de commutation. La connexion formée est assurée par le déplacement du groupe de contacts mobile par rapport à leur support.

Dans une situation normale, le courant passe par le contact entre l'alimentation et les contacts mobiles. Ensuite, il va à la plaque bimétallique et à l'enroulement du solénoïde, et de là, il va au terminal et à la charge connectée à la machine.

Si un courant commence à circuler à travers l'interrupteur avec une valeur supérieure à la valeur admissible, la plaque bimétallique commence à chauffer. En raison des différentes dilatations thermiques des métaux, il se plie, finissant par rompre le contact. L'intensité du courant auquel la connexion se rompt dépend de l'épaisseur de la plaque. Le déclencheur thermomagnétique se caractérise par un fonctionnement lent, bien qu'il puisse détecter même de petits changements dans la valeur actuelle. Son réglage s'effectue en usine en modifiant la distance entre le plateau et le contact mobile. Une vis de réglage est utilisée à cet effet.

Mais pour un courant qui augmente instantanément sa valeur, la vitesse de réaction de la plaque bimétallique sera extrêmement faible, c'est pourquoi un solénoïde est utilisé avec elle. A l'état normal, le noyau est poussé vers l'extérieur par le ressort et ferme le contact de la machine. Lorsque la valeur du signal est anormale, le champ magnétique dans la bobine augmente rapidement, ce qui entraîne le noyau vers l'intérieur, surmontant l'action du ressort, ce qui entraîne une rupture du circuit.

Le fonctionnement du déclencheur électromagnétique se produit en une fraction de seconde et il ne répond pas aux courants légèrement supérieurs aux courants nominaux. Simultanément à la déconnexion de toute la ligne triphasée, le levier est également abaissé, qu'il faudra à nouveau déplacer en position haute pour connecter la charge au réseau.

Caractéristiques de l'appareil

La sélection correcte d'une machine triphasée consiste non seulement à déterminer ses conditions de fonctionnement, mais également la puissance et le type de charge qui y sera connectée. Une puissance de module mal sélectionnée entraîne une détérioration de la protection des fils électriques, et un tel dispositif lui-même peut devenir une source d'urgence.

Mais malgré l'importance de choisir la bonne puissance, les appareils automatiques se caractérisent également par d'autres paramètres techniques qui affectent leur fonctionnement. Les principaux comprennent :

Outre les paramètres techniques, les appareils automatiques se caractérisent également par des indicateurs de qualité. Les plus courants incluent le type d'entraînement, la méthode de connexion des conducteurs externes, la conception de la coupure, etc.

Sélection de puissance

Il existe deux manières de déterminer la puissance requise pour une machine triphasée. De plus, l’un complète l’autre et ne l’exclut pas. La première méthode est associée à la recherche de la valeur totale de la consommation d'énergie et de la charge, et la seconde à la section transversale du câblage électrique.

Partant de la définition selon laquelle la machine ne protège pas l'équipement, mais le câblage électrique, il faut sélectionner la puissance en fonction des paramètres de ce dernier. Cela est vrai, mais seulement jusqu'à ce que la mise à niveau du réseau soit planifiée. Par exemple, le câblage existant dans la maison est conçu pour 1,5 mètre carré. Selon les caractéristiques techniques, un câblage en cuivre de ce diamètre peut supporter un courant à long terme ne dépassant pas 10 ampères. En conséquence, la consommation d'énergie simultanée la plus élevée des appareils connectés à la sortie de la machine ne doit pas dépasser 3,8 kW. Cette valeur est obtenue à partir d'une formule simple pour trouver la puissance - P = U*I, où :

• P - consommation d'énergie maximale autorisée, W ;
• U - tension du réseau triphasé, 380 volts ;
• I est le courant maximum supporté par le câblage, A.

Le nombre obtenu indique que la charge totale connectée à la ligne en même temps ne doit pas dépasser cette valeur, c'est-à-dire que lorsque vous allumez une chaudière de 2 kW, rien de grave ne se produira. Mais si vous connectez une fournaise électrique de 3 kW à cette ligne, le câblage n'y résistera pas et prendra feu, donc pour éviter un accident, il est nécessaire d'installer une machine automatique de 10 A, qui permet de charger la ligne jusqu'à seulement 2,2 kW.

L'avantage d'utiliser une machine triphasée est que trois lignes peuvent y être connectées en même temps, et le courant nominal sera déterminé en additionnant les puissances de toutes les phases. Ainsi, pour une machine de 380 volts, ce sera 6,6 kW, et si une charge triangle est connectée, 11,4 kW. Autrement dit, pour l'exemple donné, s'il n'est pas possible d'acheminer la ligne vers différentes sorties de phase du dispositif de protection, vous devrez acheter une machine de 6 A.

Si vous envisagez de moderniser le câblage ou d'utiliser un câble épais, le calcul peut être effectué en fonction de la consommation électrique de la charge. Par exemple, si la charge de chaque phase ne dépasse pas 4 kW, alors le courant nominal est calculé comme la somme des puissances plus 15 à 20 % de réserve (I = 4*3 = 12 A + réserve = 14 A), donc l'appareil le plus adapté dans ce cas serait un automatique à 16 A.

Nuances lors du calcul

Pour simplifier le calcul de la puissance, il est d'usage d'utiliser non pas un pourcentage comme réserve, mais une multiplication par un coefficient. Ce nombre supplémentaire est généralement considéré comme étant 1,52.

En pratique, il est rarement possible de charger les trois phases de manière égale. Par conséquent, lorsqu'une des lignes consomme beaucoup d'énergie, le calibre du disjoncteur est calculé en fonction de la puissance de cette phase particulière. Dans ce cas, la plus grande valeur d'énergie consommée est prise en compte et multipliée par un facteur de 4,55, et il sera alors possible de se passer de tableaux.

Ainsi, lors du calcul de la puissance, les paramètres du câblage électrique sont d'abord pris en compte, puis l'énergie consommée par le disjoncteur protégé de l'équipement électrique. Ici, nous prenons également en compte la remarque correcte des règles d'installation électrique (PUE), indiquant que le disjoncteur installé doit assurer la protection de la section la plus faible du circuit.

De nombreux bâtiments résidentiels construits il y a plus de 20 ans ont des problèmes de câblage électrique, à mesure que de nouveaux appareils électroménagers sont ajoutés, avec des exigences élevées en matière de qualité du réseau et d'autres indicateurs de puissance. L'un des problèmes est l'inadéquation entre l'intensité du courant et la section du câblage. Tout le monde connaît un court-circuit ou un lumbago de bobine.

Pour éviter cela, le simple remplacement des câbles ne suffit pas ; vous devez installer des disjoncteurs pour éviter les fuites de tension. Il sera utile de savoir choisir un disjoncteur différentiel ou un disjoncteur ordinaire (disjoncteur) pour votre appartement, en fonction de la charge.

Différences entre les dispositifs de protection

Il faut faire la distinction entre un dispositif sous forme de difavtomat et un dispositif à courant résiduel. À première vue, il n’y a pas de différence particulière visible, mais ce n’est pas le cas.

Le RCD permet de mettre le réseau hors tension lorsque la moindre fuite dans le circuit est détectée. Par exemple, si un câble électrique est endommagé, afin de ne pas blesser personne, le circuit sera coupé.

Le difavtomat, en plus du RCD, est équipé d'un interrupteur de type automatique intégré. Il sert à mettre le système hors tension, à éviter les courts-circuits, à surcharger le circuit en général. En un mot, c'est deux en un.

Un disjoncteur conventionnel (disjoncteur) protège le circuit des surcharges, mais il ne peut pas créer un environnement sûr pour les humains. Par conséquent, dans les bâtiments modernes, soit des dispositifs difautomatiques sont installés, soit des RCD et des dispositifs automatiques sont installés ensemble.

Le choix de tout dispositif de protection dépend des caractéristiques du réseau. Principalement de la charge qui y est connectée. Il est donc important de savoir calculer la puissance de la machine en fonction de la charge.

Avantages et inconvénients

L'avantage du difavtomat est sa compacité, sa polyvalence, sa protection à 100% du circuit contre les surcharges soudaines ou autres dangers. Eh bien, le principal « atout » est le coût, qui est inférieur au coût total du RCD et du commutateur de type automatique.

Si l'on prend en compte un seul cas, la différence n'est pas très perceptible, mais lors d'un achat pour toute la maison, le bénéfice est significatif. Cependant, cela dépend beaucoup de la marque du produit. L'installation prend peu de temps ; le difavtomat s'adapte également de manière assez compacte sur le rail.

Les automates ont aussi leurs inconvénients. En cas d'échec, vous devrez acheter le produit dans son ensemble et non séparément.

L'apparition d'un court-circuit entraînera des difficultés pour en trouver la cause. Avec une installation divisée, l'identification est beaucoup plus simple : le RCD est coupé - fuite, le disjoncteur - court-circuit.

Quel type de dispositif de protection choisir n’est pas une question facile. Comme le font de nombreux électriciens : si nous parlons d'un petit appartement, utilisez un difavtomat.

Lorsque vous envisagez d'installer des structures complexes, il est préférable d'installer des unités RCD séparées et des commutateurs de type automatique dans un groupe. De plus, chaque groupe doit avoir son propre interrupteur séparé.

Quels sont les critères de sélection des équipements

Si vous préférez toujours la machine automatique en tant que produit de technologie moderne, choisissez le produit avec soin. Veuillez lire attentivement ses données techniques. Lorsque vous choisissez une machine en fonction de la puissance de charge, faites attention aux points suivants :

• tension et phases : les produits sont classés monophasés et triphasés, respectivement 220 V et 360 V. Dans la première option, il y a un terminal, dans la seconde il y en a trois pour la connexion. Tous les indicateurs sont indiqués dans le passeport équipement et marqués à l'extérieur du boîtier ;
• Courant de fuite : désigné par le symbole grec « delta » et calculé en milliampères. Vous pouvez sélectionner correctement en fonction des données suivantes : pour la maison dans son ensemble - jusqu'à 350 mA, pour un groupe spécifique - 30 mA, points et éclairage - 30 mA, points simples - 15 mA, chaudière - 10 mA ;
• classe d'équipement : A – déclenchement suite à une fuite de tension continue. AC – en cas de fuite de courant alternatif ;
• protection contre une rafale « nulle » : si une telle chose est détectée, le système l'identifie comme une rafale et éteint l'équipement ;
• temps d'arrêt : indiqué par le symbole Tn et ne doit pas dépasser 0,3 seconde.

Pour les besoins domestiques, les plus courants sont les appareils marqués « C » et d'une gamme de 25 A. L'installation de structures d'entrée nécessite des structures plus puissantes sous la forme de C50, 65, 85, 95.

Prises et autres points – C15, 25. Appareils d'éclairage – C7, 12, cuisinière électrique – C40.

On peut dire qu'il s'agit d'une caractéristique temporelle de la puissance actuelle maximale à court terme que la machine peut supporter et ne pas fonctionner. « C » signifie que la machine fonctionne lorsque le courant nominal est 5 à 10 fois plus élevé.

Calcul des indicateurs

Le calcul de la puissance lors du choix d'une machine s'effectue comme suit. Par exemple, tous les travaux d'installation ont été réalisés avec un câble électrique d'une section de 3,0 et d'une puissance maximale de 25A.

La puissance totale des appareils est : four micro-ondes 1,5 kW, bouilloire électrique 2,1 kW, réfrigérateur 0,7 kW, TV 0,5 kW. La puissance totale est égale à 4,7 kW ou 4,7 * 1000 W.

Pour faciliter le calcul de la puissance dans chaque circuit, la charge est divisée en groupes. L'équipement de puissance la plus élevée est connecté séparément. Ne négligez pas les charges de faible puissance, car l'ensemble des calculs peut donner un résultat significatif.

Pour calculer, on utilise la formule : puissance/tension. Total 21,3 A. Vous aurez besoin d'un RCD ou difavtomat avec une consommation limite de 25A, pas plus. Si le nombre de consommateurs est supérieur à deux, la puissance totale doit être multipliée par 0,7 pour corriger les données. Avec une charge de trois ou plus – par 1,0.

Facteurs de réduction pour certains appareils :

• équipement frigorifique de 0,7 à 0,9, selon les caractéristiques du moteur ;
• appareils de levage et ascenseurs 0,7 ;
• matériel de bureau 0,6 ;
• lampes fluorescentes 0,95 ;
• lampes à incandescence 1.1 ;
• type de lampe DRL 0,95 ;
• installations de gaz néon 0.4.

La réduction de puissance est due au fait que tous les appareils ne peuvent pas être allumés en même temps.

La machine est sélectionnée en fonction du courant de fonctionnement de la charge. La puissance nominale de la machine doit être légèrement inférieure à la valeur actuelle calculée, mais il est également possible de sélectionner des valeurs légèrement supérieures.

Valeur actuelle lors du choix de la section du câble

La correspondance du courant avec la section des âmes du câble peut être vérifiée à l'aide du tableau

Caractéristiques récapitulatives pour une machine monophasée :

• puissance 17A – indicateur de puissance jusqu'à 3,0 kW – courant 1,6 – section 2,4 ;
• 26A – jusqu'à 5,0 – 25,0 – 2,6 ;
• 33A – 5,9 – 32,0 – 4,1 ;
• 42A – 7,4 – 40,0 – 6,2 ;
• 51A – 9,2 – 48,4 – 9,8 ;
• 64A – 12,1 – 62,0 – 16,2 ;
• 81A – 14,4 – 79,0 – 25,4 ;
• 101A – 18,3 – 97,0 – 35,2 ;
• 127A – 22,4 – 120,0 – 50,2 ;
• 165A – 30,0 – 154,0 – 70,1 ;
• 202A – 35,4 – 185,0 – 79,2 ;
• 255A – 45,7 – 240,0 – 120,0 ;
• 310A – 55,4 – 296,0 – 186,2.

Vous pouvez également utiliser un graphique spécial qui détermine le courant nominal de la machine en fonction de la puissance de la charge.

La section de câble requise est sélectionnée en fonction de la puissance totale du courant traversant le fil ; une formule aidera à la calculer, le schéma de calcul est le suivant :

où courant = puissance totale divisée par la tension dans le circuit. Dans la plupart des cas, les électriciens utilisent cette formule.

Une formule plus précise pour calculer la puissance est P=I*U*cos φ, où φ est l'angle entre les vecteurs du courant traversant la machine et la tension (n'oubliez pas qu'ils peuvent être variables). Mais comme dans les appareils ménagers fonctionnant à partir d'un réseau monophasé, il n'y a pratiquement pas de déphasage entre le courant et la tension, une formule de puissance simplifiée est utilisée.

Si le réseau est triphasé, alors un déphasage important peut être observé. Dans ce cas, lors des calculs la puissance est réduite, et le courant résultant doit être divisé par 3.

Ainsi, pour un appareil d'une puissance de 6,5 kW :

je = 6500/380/0,6=28,5

Les appareils électriques sont souvent marqués ou munis d'une plaque indiquant ce paramètre et la valeur de puissance. Cela vous permet de faire des calculs rapidement. Dans un réseau triphasé, les disjoncteurs de type D sont utilisés pour les charges de forte puissance.