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Disjoncteur principal vs disjoncteur de dérivation : fonctions, calibres et rôles dans le tableau

Main Breaker vs Branch Circuit Breaker: Key Differences

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Réponse rapide

Un le disjoncteur principal est un disjoncteur affecté à la partie amont d'un tableau, d'une section de jeu de barres ou d'un système électrique. Il peut déconnecter et protéger le groupe de circuits aval au sein de sa zone définie. Un disjoncteur de dérivation est un appareil aval affecté à un circuit de départ ou à un groupe de charges.

La distinction concerne le rôle dans le système électrique, et non une conception universelle de disjoncteur. Selon l'assemblage et l'application, un disjoncteur principal peut être un disjoncteur ouvert (ACB), un disjoncteur boîtier moulé (MCCB) ou un autre appareil approuvé. Un disjoncteur de dérivation peut être un MCCB, un disjoncteur miniature (MCB) ou un dispositif de protection spécialisé. La position, le calibre de courant et la taille physique ne suffisent pas à eux seuls à déterminer le rôle.

La règle pratique est la suivante :

Principal = protection et sectionnement du groupe amont. Dérivation = protection et isolation du circuit aval. La sélectivité entre eux doit être vérifiée ; elle n'est pas automatique.

Disjoncteur principal vs disjoncteur de dérivation en un coup d'œil

Point de comparaison Disjoncteur principal Disjoncteur de circuit de branche
Position dans le système En amont d'un jeu de barres, d'une section de tableau, d'un groupe d'alimentation ou d'appareils aval En aval du dispositif principal ou d'un autre dispositif d'alimentation
Zone protégée primaire Conducteurs d'arrivée et/ou section de distribution et groupe aval, tels que définis par la conception Une dérivation sortante, une alimentation, une machine ou un groupe de charge
Effet d'ouverture manuelle Coupe l'alimentation des charges contrôlées par ce disjoncteur principal Coupe l'alimentation uniquement du circuit qui lui est assigné
Objectif d'isolement de défaut Se déclenche en cas de défaut dans sa zone ou en secours lorsque la coordination l'exige Doit éliminer un défaut dans sa propre zone avant un disjoncteur principal situé en amont lorsque la sélectivité est assurée
Familles de produits typiques ACB, MCCB, disjoncteur principal sélectif ou tout autre disjoncteur approuvé MCB, MCCB, RCBO ou tout autre disjoncteur spécifique à l'application
Base des caractéristiques nominales Source, départ, jeu de barres/ensemble, niveau de défaut, coordination aval, service nominal Conducteurs, charge, courant d'appel, niveau de défaut, fonction de protection requise, coordination amont
Risque principal de conception Un déclenchement intempestif en amont provoque une coupure étendue ; un calibre inadapté peut exposer l'ensemble Un calibre ou une courbe inadaptés peuvent ne pas protéger le circuit dérivé ou provoquer un déclenchement intempestif
Preuves requises Schéma unifilaire, étude de charge et de défaut, données de l'ensemble, réglages du disjoncteur, tableaux de coordination Données de conception des départs, courbe/réglages du disjoncteur, niveau de défaut, compatibilité de l'assemblage, tableaux de coordination

Cette comparaison s'applique globalement à la distribution basse tension, mais la terminologie exacte et les exigences diffèrent entre les systèmes IEC et nord-américains. Utilisez toujours le schéma unifilaire du projet, les règles d'installation applicables, la documentation de l'assemblage et les données exactes du disjoncteur.

Main and branch circuit breaker roles in a low-voltage distribution system

La carte des rôles du système

Un chemin de distribution simplifié se présente comme suit :

Alimentation / transformateur
        ↓
Disjoncteur principal
        ↓
Jeu de barres du tableau ou coffret
        ↓
Disjoncteurs de départ
        ↓
Circuits de sortie et charges

Les étiquettes décrivent la position de chaque appareil dans la hiérarchie de protection. Elles ne définissent pas sa technologie interne.

Le disjoncteur principal est normalement le dispositif côté ligne ou amont pour les disjoncteurs aval connectés à son jeu de barres. Chaque disjoncteur de dérivation est un dispositif côté charge ou aval par rapport à ce disjoncteur principal. Dans une installation plus grande, le même MCCB peut être un dispositif de dérivation dans un tableau de distribution et le dispositif principal pour un tableau aval. Le rôle dépend de la limite décrite.

Fonction du disjoncteur principal

Au sein de sa limite de système déclarée, un disjoncteur principal peut assurer deux fonctions importantes :

  1. Protection contre les surintensités : il réagit selon ses caractéristiques de déclenchement lorsque le courant traversant le disjoncteur principal dépasse le seuil et la durée applicables.
  2. Déconnexion de groupe : son ouverture déconnecte le jeu de barres aval et les circuits alimentés par ce dispositif.

Ces fonctions doivent être définies avec soin. Un disjoncteur principal ne protège pas nécessairement à lui seul chaque conducteur en aval de manière adéquate ; les conducteurs de dérivation nécessitent normalement une protection de dérivation placée de manière appropriée. De plus, l'ouverture d'un disjoncteur principal ne prouve pas que chaque partie de l'équipement est hors tension. Ses bornes côté ligne peuvent rester sous tension, et des générateurs, des systèmes photovoltaïques, des alimentations sans coupure, des disjoncteurs de couplage ou d'autres sources peuvent mettre sous tension certaines parties du système électrique.

Dans la terminologie nord-américaine des tableaux de distribution, UL Solutions explique que l'interrupteur ou le disjoncteur commandant tous les circuits de charge est marqué comme étant le principal, sous réserve de la configuration du tableau. Dans un contexte IEC, le rôle est établi par la conception de l'assemblage et de l'installation plutôt que par une classe de produit “ disjoncteur principal ” distincte.

Rôle du disjoncteur de dérivation

Un disjoncteur de dérivation protège et déconnecte une zone aval plus petite : par exemple, un circuit final, une alimentation de machine, un groupe d'éclairage, un circuit de prises ou une alimentation de sous-tableau sortant.

Sa spécification doit correspondre à cette zone. Les paramètres importants incluent :

  • l'ampacité du conducteur et les conditions d'installation ;
  • courant de charge et comportement au démarrage ou courant d'appel ;
  • tension du système, fréquence et nombre de pôles ;
  • courant de court-circuit disponible au point d'installation ;
  • fonction requise de protection contre les surcharges, les courts-circuits, le courant résiduel, les défauts à la terre ou les arcs électriques ;
  • le dispositif en amont et la sélectivité souhaitée ; et
  • la compatibilité avec le tableau ou le coffret électrique.

Un disjoncteur de dérivation ne protège pas automatiquement les conducteurs d'arrivée du tableau ni chaque dispositif situé en amont. Sa responsabilité commence et se termine à la limite établie par la conception électrique.

Pour une classification plus large, voir Types de disjoncteurs. Pour la terminologie des circuits terminaux, le guide des MCB VIOX explique le rôle de protection et les limites du disjoncteur miniature.

Principal et divisionnaire sont des rôles ; MCB, MCCB et ACB sont des familles de produits

Une source de confusion courante est l'abréviation MCB. Chez VIOX et dans la terminologie IEC largement utilisée, MCB signifie disjoncteur miniature. Certains documents de tableaux de distribution nord-américains utilisent “ tableau MCB ” pour désigner un tableau de distribution à disjoncteur principal, mais cette abréviation ne devrait pas être utilisée dans une comparaison mondiale de produits sans explication.

Gamme de produits Rôle principal possible Rôle de dérivation possible Limite importante.
MCB Peut assurer un rôle de protection d'arrivée dans certaines configurations de tableaux de distribution homologués de petite taille Courant pour les circuits terminaux et les petits circuits de départ Les caractéristiques fixes, la tension, le pouvoir de coupure et la compatibilité avec le tableau doivent correspondre à l'application
MCCB Courant en tant que disjoncteur principal ou de départ dans la distribution commerciale et industrielle Peut protéger des dérivations plus importantes, des machines, des départs ou des tableaux aval Le châssis, le déclencheur, les réglages, le pouvoir de coupure, les accessoires et les données d'assemblage varient selon le modèle
ACB Courant comme arrivée principale, coupleur de jeu de barres ou grand départ dans les tableaux basse tension Peut être un dispositif de départ dans les grands systèmes L'application dépend de la conception du tableau, des calibres, de la tenue au courant de court-circuit, du déclencheur et de la coordination
RCBO ou disjoncteur spécialisé Généralement pas sélectionné simplement parce qu'un dispositif est “ principal ” Utilisé lorsque la dérivation nécessite une protection combinée contre les surintensités et les courants résiduels ou une autre fonction spécialisée La fonction de protection et les exigences régionales déterminent le choix

Le tableau est une carte des rôles, et non un tableau de substitution. Un MCB, un MCCB et un ACB ne sont pas interchangeables car leurs calibres en ampères se chevauchent. Voir MCCB vs MCB pour la décision relative à la famille de produits et Forme complète et fonction de l'ACB pour le contexte de la distribution à grande échelle.

Le disjoncteur principal, le sectionneur principal et le tableau à bornes principales uniquement ne sont pas identiques

Un disjoncteur principal combine une fonction de protection par disjoncteur avec un moyen d'ouvrir l'alimentation en aval. Un sectionneur principal est le dispositif désigné qui déconnecte l'alimentation concernée, mais il peut s'agir d'un disjoncteur, d'un interrupteur-sectionneur, d'un interrupteur à fusibles ou d'un autre dispositif autorisé selon l'installation.

Un tableau à bornes principales uniquement (MLO) ne possède pas de disjoncteur principal intégré. Ses conducteurs d'arrivée se connectent à des bornes alimentant le jeu de barres, et un dispositif de protection en amont fournit la protection requise. Le document d'Eaton fondamentaux des tableaux de distribution décrit cette différence entre un disjoncteur principal intégré et des bornes principales.

Par conséquent, “ aucun disjoncteur principal à l'intérieur de ce tableau ” ne signifie pas nécessairement “ aucune protection en amont ”. Cela signifie que la limite de protection et de sectionnement doit être située et vérifiée ailleurs. Pour cette décision de sélection distincte, voir Tableaux de distribution MCB vs MLO.

Pourquoi un défaut de dérivation ne devrait pas déclencher automatiquement le disjoncteur principal

Lorsqu'un défaut survient sur une dérivation, le résultat souhaité en matière de continuité de service est généralement que le disjoncteur de dérivation s'ouvre tandis que le disjoncteur principal en amont reste fermé. Les dérivations saines restent alors sous tension. Ce comportement est appelé une sélectivité, coordination sélectiveou sélectivité, selon le marché et le document.

Mais un calibre inférieur en aval ne garantit pas un fonctionnement sélectif. Le résultat dépend de :

  • les caractéristiques temps-courant et les tolérances ;
  • les réglages instantanés, court retard et long retard lorsqu'ils sont réglables ;
  • le courant de défaut présumé au niveau de la dérivation ;
  • le comportement de limitation de courant et l'énergie traversante ;
  • la combinaison exacte des appareils amont/aval ;
  • tension du système et configuration de l'installation ; et
  • tableaux de coordination ou de sélectivité du fabricant.

ABB définit la sélectivité comme l'ouverture du disjoncteur aval lors d'une surintensité tandis que le disjoncteur amont reste fermé. ABB distingue également la sélectivité totale de la sélectivité partielle, qui n'est garantie que jusqu'à une limite de courant indiquée. Schneider Electric publie également des conseils de sélectivité et de coordination en cascade spécifiques aux modèles.

Selective and non-selective main and branch breaker operation

Que se passe-t-il lorsque la coordination n'est pas atteinte ?

Pour certains niveaux de défaut, les deux appareils peuvent s'ouvrir, ou le disjoncteur principal peut s'ouvrir avant que la dérivation n'ait isolé le défaut. Le résultat est une coupure plus étendue. Ce n'est pas la preuve qu'un des disjoncteurs est défectueux ; il peut s'agir du comportement attendu d'une paire non coordonnée.

La protection de secours est-elle la même chose que la sélectivité ?

Une combinaison testée de secours ou de coordination en série peut permettre à un appareil en amont d'assister un appareil en aval dans des conditions de court-circuit spécifiées. La sélectivité vise à maintenir l'appareil en amont fermé lors d'un défaut en aval. Les deux objectifs et les preuves sont différents. Ne jamais déduire l'un ou l'autre résultat à partir de deux fiches techniques indépendantes.

Pour les principes fondamentaux temps-courant, voir Comment lire une courbe de déclenchement de disjoncteur.

Valeurs nominales devant être vérifiées aux deux niveaux

Le disjoncteur principal n'est pas sélectionné en additionnant toutes les intensités nominales des disjoncteurs divisionnaires, et un disjoncteur divisionnaire n'est pas sélectionné uniquement en fonction du courant de charge. La conception de la distribution doit prendre en compte la demande, la protection des conducteurs, la capacité de la source, le comportement de la charge et les limites de l'assemblage.

Vérifier Question sur le disjoncteur principal Question sur le disjoncteur divisionnaire
Zone protégée Quel départ, jeu de barres, transformateur ou groupe aval se trouve dans sa zone de protection ? Quel conducteur, départ, machine ou circuit terminal est protégé ?
Courant assigné et réglages Le calibre et les réglages sont-ils coordonnés avec la source, le départ, le jeu de barres, la demande et les appareils en aval ? Protègent-ils le conducteur et supportent-ils la charge normale et le courant d'appel ?
Tension et pôles Le disjoncteur est-il adapté au système et au schéma de commutation ? Est-il adapté à la tension de dérivation, aux phases, au traitement du neutre et à l'application ?
Pouvoir de coupure Peut-il interrompre le courant de défaut disponible à son emplacement ? Peut-il interrompre le courant de défaut de la dérivation, indépendamment ou au sein d'une combinaison approuvée ?
Courbe de déclenchement Les fonctions long retard, court retard, instantané et défaut à la terre sont-elles appropriées lorsqu'elles sont fournies ? La courbe ou le réglage permet-il de distinguer le fonctionnement normal des conditions de surcharge et de défaut ?
Compatibilité de l'assemblage Le dispositif principal fait-il partie de la conception vérifiée du tableau ou du coffret électrique ? Le dispositif de dérivation est-il approuvé pour le jeu de barres, le système de montage et la valeur nominale de l'assemblage ?
Coordination Le dispositif principal est-il sélectif avec les dispositifs en aval jusqu'au niveau de défaut requis ? La dérivation est-elle sélective avec le disjoncteur principal et coordonnée avec la charge et le conducteur ?
Sectionnement et fonctionnement La fonction de déconnexion ou de sectionnement requise est-elle déclarée et accessible ? La dérivation peut-elle être isolée en toute sécurité pour ses besoins d'exploitation et de maintenance ?

Dans les systèmes électriques basés sur les normes IEC, IEC 60947-2:2024 couvre les disjoncteurs basse tension dans le cadre de son champ d'application, tandis que CEI 61439-2:2020 traite des ensembles d'appareillage de puissance et de commande. La conformité du produit ne remplace pas la vérification de l'assemblage ou la conception de l'installation. Dans les tableaux de distribution nord-américains, les marquages d'assemblage UL 67, la norme de produit applicable au disjoncteur, ainsi que les combinaisons listées ou documentées doivent être respectés.

Liste de contrôle des spécifications

Avant d'approuver une configuration de disjoncteur principal et de dérivation, confirmez :

  • le schéma unifilaire identifie clairement chaque zone de protection ;
  • chaque source, couplage, générateur, PV, batterie et chemin de réinjection est représenté ;
  • les références au catalogue et les déclencheurs des appareils principaux et divisionnaires sont connus ;
  • la tension du système, la fréquence, les pôles et le régime de neutre sont définis ;
  • les charges continues, la demande, les conducteurs et les calibres des jeux de barres ont été vérifiés ;
  • le courant de défaut disponible est connu aux deux emplacements des appareils ;
  • le pouvoir de coupure ou la capacité d'interruption est adéquat ;
  • les appareils sont compatibles avec l'assemblage vérifié ;
  • la sélectivité ou la protection de secours est prise en charge par les données constructeur appropriées lorsque nécessaire ;
  • les exigences en matière d'isolement, de verrouillage, de déclenchement à distance et d'accessoires sont documentées ; et
  • le code d'installation applicable et les exigences des autorités locales sont respectés.

Les guide des calibres des disjoncteurs explique Icu, Ics, Icw et Icm dans leurs contextes IEC. Ne transférez pas ces marquages directement vers un autre système normatif sans vérifier la documentation produit en vigueur.

FAQ

Un disjoncteur principal est-il identique à un disjoncteur ?

Un disjoncteur principal est un disjoncteur assurant le rôle amont principal pour un tableau ou une section de distribution défini. “ Disjoncteur ” est la catégorie générale de l'appareil ; “ principal ” décrit sa position et sa responsabilité dans le système.

Un tableau peut-il comporter des disjoncteurs de dérivation sans disjoncteur principal à l'intérieur ?

Oui. Un tableau à bornes principales uniquement peut contenir des disjoncteurs de dérivation tout en s'appuyant sur un appareil amont pour la protection et la coupure de l'alimentation. La conformité de cet agencement dépend du tableau, de la protection amont, de la conception de l'installation et des règles applicables.

La coupure du disjoncteur principal rend-elle l'ensemble du tableau sûr ?

Ne le présumez pas. Les sections de jeu de barres aval alimentées uniquement par ce disjoncteur principal doivent être déconnectées, mais les bornes côté ligne peuvent rester sous tension. Des sources alternatives ou des couplages peuvent également mettre sous tension certaines parties du système électrique. Un personnel qualifié doit vérifier l'isolement et l'absence de tension en utilisant la procédure approuvée.

Pourquoi le disjoncteur principal s'est-il déclenché au lieu du disjoncteur divisionnaire ?

Les raisons possibles incluent un défaut dans la propre zone du disjoncteur principal, des réglages qui ne sont pas sélectifs, un courant de défaut supérieur à la limite de sélectivité du couple, une commande de contrôle ou de protection, ou une application incorrecte. Identifiez la fonction de protection déclenchée et comparez les appareils exacts, les réglages, les données d'événement et les informations de coordination du fabricant.

Le calibre du disjoncteur principal est-il égal à la somme des calibres de tous les disjoncteurs divisionnaires ?

Non. Les calibres des disjoncteurs divisionnaires ne s'additionnent pas simplement pour déterminer le calibre du disjoncteur principal. Le disjoncteur principal et l'assemblage sont sélectionnés à partir de la conception de la distribution, incluant la demande calculée, les calibres des conducteurs et des jeux de barres, la capacité de la source, les conditions d'exploitation et les règles applicables.

Le disjoncteur principal et les disjoncteurs divisionnaires doivent-ils provenir du même fabricant ?

Le point déterminant est la compatibilité vérifiée, et non la marque en soi. Les tableaux de distribution et les tableaux de commutation peuvent restreindre les appareils pouvant être installés, et la sélectivité ou les performances en série ne s'appliquent qu'aux combinaisons documentées. Suivez les marquages de l'assemblage et les données du fabricant.

Règle de sélection finale

Ne choisissez pas un “ disjoncteur principal ” et un “ disjoncteur divisionnaire ” comme si ces étiquettes étaient des spécifications de produit. Définissez d'abord les zones de protection amont et aval sur le schéma unifilaire. Sélectionnez ensuite la famille de disjoncteurs et les calibres appropriés pour chaque zone, vérifiez la compatibilité de l'assemblage et confirmez la sélectivité ou la filiation requise avec les preuves exactes du fabricant.

Pour l'évaluation du produit, comparez VIOX disjoncteurs miniatures, disjoncteurs à boîtier mouléet des disjoncteurs ouverts, ou envoyez le schéma unifilaire, les caractéristiques nominales du système, les données de courant de défaut et les exigences de coordination à [email protected].

Sources