Lors de la spécification d'un sectionneur ou d'un interrupteur-sectionneur pour une installation électrique, vous rencontrerez quatre désignations énigmatiques dans la fiche technique du fabricant : AC-20A, AC-21A, AC-22A et AC-23A. Ce ne sont pas des codes arbitraires, mais les catégories d'utilisation de la norme IEC 60947-3, un système de classification qui définit le type de charge électrique que chaque dispositif de commutation est conçu pour supporter.
La distinction est d'une importance capitale. Un interrupteur classé AC-21A (charges résistives comme les radiateurs) tombera en panne prématurément s'il est utilisé pour une application AC-23A (commutation de moteurs avec des courants d'appel élevés). Pourtant, de nombreux ingénieurs sélectionnent les dispositifs de commutation uniquement en fonction du courant nominal, négligeant complètement la catégorie d'utilisation. La conséquence : des défaillances intempestives, une durée de vie réduite des équipements et des risques pour la sécurité liés à des dispositifs fonctionnant au-delà de leurs limites de conception.
Pour les ingénieurs électriciens qui conçoivent des systèmes de commande de moteurs, les tableautiers qui sélectionnent des dispositifs de commutation et les professionnels de la maintenance qui remplacent des équipements défectueux, il est essentiel de comprendre les catégories d'utilisation. Ce guide explique le système de classification IEC 60947-3, les caractéristiques et les applications de chaque catégorie, ainsi que les critères pratiques pour faire correspondre les dispositifs de commutation à leurs charges prévues.
Qu'est-ce que la norme IEC 60947-3 ?
Figure 1 : La norme IEC 60947-3 régit les sectionneurs et leurs catégories d'utilisation (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A), qui classent les dispositifs en fonction du type de charge électrique qu'ils sont conçus pour commuter. VIOX Electric fabrique des sectionneurs conçus selon les normes IEC 60947-3.
CEI 60947-3 est la norme internationale qui régit les interrupteurs, les sectionneurs, les interrupteurs-sectionneurs et les combinés-fusibles utilisés dans les systèmes électriques basse tension (jusqu'à 1 000 V AC ou 1 500 V DC). Publiée et maintenue par le Comité technique 121 de la Commission électrotechnique internationale, cette norme établit les exigences de performance, les procédures d'essai et les systèmes de classification des dispositifs de commutation mécaniques.
La norme distingue trois types de dispositifs principaux :
Commutateurs sont des dispositifs mécaniques capables d'établir, de supporter et de couper des courants dans des conditions normales de fonctionnement, y compris des surcharges spécifiées. Ils peuvent supporter des courants de défaut pendant une durée spécifiée et peuvent être capables d'établir (mais pas de couper) des courants de court-circuit.
Sectionneurs sont des dispositifs mécaniques qui, lorsqu'ils sont ouverts, assurent une fonction d'isolement, créant un espace d'air visible ou vérifiable qui garantit une mise hors tension sûre pour la maintenance. Les sectionneurs ne sont pas conçus pour interrompre les courants de charge ; ils fonctionnent uniquement dans des conditions de non-charge ou de charge négligeable.
Interrupteurs-sectionneurs (également appelés interrupteurs de coupure en charge) combinent les deux capacités : ils peuvent établir, supporter et couper des courants dans des conditions de charge normales tout en assurant la fonction d'isolement lorsqu'ils sont ouverts. Cette double capacité fait des interrupteurs-sectionneurs les dispositifs les plus polyvalents et les plus couramment spécifiés dans les applications de commande de moteurs et de distribution.
L'édition consolidée de 2025 (IEC 60947-3:2020+AMD1:2025) a introduit des mises à jour importantes, notamment les pouvoirs de court-circuit conditionnels pour les dispositifs protégés par des disjoncteurs, en amont, les essais de courant de charge critiques pour les applications DC et les nouvelles catégories pour les moteurs à haut rendement avec des courants de rotor bloqué élevés. Ces mises à jour reflètent l'évolution des exigences des systèmes électriques modernes et de la technologie des entraînements à vitesse variable.
Comprendre les catégories d'utilisation
La norme IEC 60947-3 classe les dispositifs de commutation par catégorie d'utilisation— une désignation qui définit le type de charge électrique que le dispositif est conçu pour commuter et le service opérationnel qu'il doit supporter. Ce système de classification reconnaît que la commutation d'un radiateur résistif (où le courant est en phase avec la tension et le courant d'appel est minimal) impose des contraintes très différentes de la commutation d'un moteur (où les courants de rotor bloqué peuvent atteindre 6 à 8 fois le courant nominal et le facteur de puissance est faible pendant le démarrage).
La catégorie d'utilisation détermine le courant opérationnel nominal (Ie)— le courant maximal que le dispositif peut établir, supporter et couper en toute sécurité dans le cadre de son service prévu. Il est essentiel de noter que le même interrupteur physique peut avoir des valeurs Ie différentes selon la catégorie d'utilisation. Par exemple, un interrupteur-sectionneur peut être classé pour 100A en AC-21A (service résistif) mais seulement 63A en AC-23A (service moteur) à la même tension, car la commutation de moteur avec un courant d'appel élevé nécessite un déclassement.
Pour les applications AC, la norme IEC 60947-3 définit quatre catégories principales, désignées par un suffixe “A” (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A) pour les distinguer des catégories DC. La compréhension de ces catégories est fondamentale pour une sélection appropriée des dispositifs et une performance fiable du système.
AC-20A : Service d'isolement hors charge
AC-20A est la catégorie d'utilisation la moins contraignante, conçue exclusivement pour la commutation d'isolement dans des conditions de non-charge ou de charge négligeable. Les dispositifs classés AC-20A ne sont pas destinés à interrompre des courants importants ; leur fonction principale est de fournir une coupure d'isolement sûre lorsque les circuits sont déjà hors tension ou transportent un courant minimal.
Cette catégorie s'applique généralement aux sectionneurs— dispositifs utilisés pour le sectionnement et l'isolement où l'interruption de charge est gérée par d'autres équipements (tels que contacteurs ou des disjoncteurs en amont). La désignation AC-20A signifie que le dispositif est conçu pour s'ouvrir et se fermer dans des conditions où le flux de courant est essentiellement nul ou limité à de petits courants capacitifs ou de fuite.
Applications typiques AC-20A
- Interrupteurs d'isolement principaux dans les tableaux de distribution où la charge a été déconnectée par d'autres moyens avant d'actionner l'isolateur
- Interrupteurs de sectionnement pour l'isolement de maintenance, fournissant une coupure visible pour les procédures de consignation/étiquetage
- Sectionneurs de barres omnibus dans les appareillages de commutation pour segmenter les systèmes de distribution
- Isolement de commutateur de transfert où le transfert de charge est géré par d'autres éléments de commutation
Étant donné que les dispositifs AC-20A n'interrompent pas de courants de charge importants, ils peuvent être plus simples et plus économiques que les interrupteurs de coupure en charge. Cependant, il est essentiel que les procédures d'exploitation garantissent que le circuit est hors tension ou déchargé avant d'actionner un dispositif AC-20A. Tenter de couper des courants de charge avec un sectionneur classé AC-20A peut provoquer le soudage des contacts, des dommages dus à l'arc électrique et des risques pour la sécurité.
AC-21A : Commutation de charge résistive
AC-21A est la catégorie d'utilisation pour la commutation de charges résistives ou légèrement inductives où le courant d'appel est minimal et la forme d'onde du courant est essentiellement en phase avec la tension. Cette catégorie représente une commutation de coupure en charge simple sans les complications d'un courant d'appel élevé ou d'un facteur de puissance faible.
En service AC-21A, le courant d'établissement (le courant lors de la fermeture des contacts) est approximativement égal au courant de charge en régime permanent. Il n'y a pas de surtension d'appel significative, et l'opération de coupure se produit avec le courant et la tension en phase, créant des conditions d'arc relativement bénignes. Cela fait de l'AC-21A la base de référence pour la capacité de coupure en charge.
Applications typiques AC-21A
- Charges de chauffage résistives: Fours électriques, radiateurs, fours industriels et éléments de chauffage de processus où la charge est purement résistive
- Circuits d'éclairage à incandescence: Éclairage à filament traditionnel (bien que l'éclairage LED introduise des caractéristiques différentes)
- Circuits de distribution généraux: Alimentations et circuits de dérivation alimentant principalement des charges résistives
- Commutation primaire de transformateur: Où le courant d'appel de magnétisation n'est pas une préoccupation (dépend de la conception du transformateur et de la stratégie de commutation)
Valeurs nominales et performances AC-21A
Les interrupteurs-sectionneurs classés pour le service AC-21A offrent généralement le courant nominal Ie le plus élevé à une tension donnée par rapport aux autres catégories. Par exemple, un dispositif peut être classé :
- 100A à 400V AC pour le service AC-21A
- 80A à 400V AC pour le service AC-22A
- 63A à 400V AC pour le service AC-23A
La valeur nominale AC-21A plus élevée reflète la contrainte plus faible imposée par la commutation résistive. Les contacts, les chambres d'arc et les mécanismes de fonctionnement n'ont pas besoin de supporter les courants d'établissement élevés et les conditions de facteur de puissance faible des charges inductives.
AC-22A : Charges mixtes résistives et inductives
AC-22A aborde le juste milieu : les charges mixtes combinant des composants résistifs et inductifs, avec une capacité de surcharge modérée requise. Cette catégorie couvre les circuits de distribution et les équipements où une certaine inductance est présente, mais le démarrage de moteurs avec des courants de rotor bloqué élevés n'est pas le service principal.
Le service AC-22A reconnaît que de nombreuses charges réelles ne sont pas purement résistives. Les circuits alimentant des machines-outils, des équipements industriels ou des panneaux de distribution mixtes comprennent souvent des transformateurs, des solénoïdes, de petits moteurs et des alimentations électriques à côté d'éléments résistifs. Le composant inductif introduit un déphasage entre la tension et le courant, créant des conditions d'extinction d'arc plus difficiles par rapport à l'AC-21A.
Applications typiques AC-22A
- Départs mixtes de distribution: Tableaux de distribution ou circuits de sous-distribution alimentant une combinaison de charges résistives et inductives
- Circuits de machines: Machines industrielles avec à la fois des éléments chauffants et des composants électromagnétiques (bobines, solénoïdes, petits moteurs)
- Circuits d'éclairage avec ballasts: Éclairage fluorescent ou à décharge où l'inductance du ballast affecte le facteur de puissance
- Matériel de soudage: Soudeuses à résistance ou équipements avec une inductance de transformateur significative
- Sectionneurs d'unités HVAC: Où la charge comprend à la fois des moteurs de compresseur et un chauffage résistif (bien qu'un service purement moteur serait AC-23A)
Exigences AC-22A
La norme exige que les dispositifs AC-22A gèrent des surcharges modérées et établissent et coupent des courants à des facteurs de puissance inférieurs à ceux de l'AC-21A. La capacité d'établissement doit tenir compte des brèves surtensions d'appel associées aux charges inductives, mais pas dans la mesure des courants de rotor bloqué du moteur.
Les fabricants réduisent le Ie pour AC-22A par rapport à AC-21A à la même tension, généralement de 10 à 20 %, ce qui reflète la sévérité accrue du service. Les contacts et les systèmes de coupure d'arc doivent gérer les conditions de facteur de puissance inductif où le courant et la tension sont déphasés, ce qui rend l'extinction de l'arc plus difficile.
AC-23A : Moteurs et charges fortement inductives
AC-23A est la catégorie d'utilisation la plus exigeante, conçue spécifiquement pour la commutation de moteurs et d'autres charges fortement inductives où les courants de rotor bloqué (démarrage) imposent de fortes contraintes d'établissement et de coupure. C'est la catégorie qui compte le plus dans les applications de commande de moteur, et le choix de la mauvaise catégorie ici conduit directement à une défaillance prématurée du commutateur.
Lorsqu'un moteur à induction démarre, il consomme un courant de rotor bloqué généralement 5 à 8 fois son courant nominal à pleine charge, avec un facteur de puissance aussi bas que 0,3 à 0,5. Un commutateur se fermant sur un moteur en démarrage doit établir ce courant d'appel élevé sans soudure des contacts ni arc excessif. Lors de la coupure des circuits de moteur, le facteur de puissance inductif et le stockage d'énergie inductive créent des arcs soutenus qui sollicitent le mécanisme de commutation.
Applications typiques AC-23A
- Démarreurs de moteur à ligne directe (DOL): Interrupteurs-sectionneurs assurant à la fois la commutation en charge et l'isolation des circuits de moteur
- Sectionneurs de départs moteur: Interrupteurs principaux en amont des centres de commande de moteur ou des démarreurs de moteur individuels
- Circuits de pompes et de compresseurs: Commutation directe d'équipements entraînés par moteur avec des courants de démarrage élevés
- Commandes de ventilateurs et de soufflantes: Moteurs de ventilation industrielle et équipements de traitement de l'air de process
- Systèmes de transport: Moteurs de manutention avec cycles de démarrage-arrêt fréquents
- Commutation de moteurs à haut rendement (AC-23Ae): Une sous-catégorie introduite dans les normes récentes pour les moteurs à haut rendement IE3/IE4 qui présentent des courants de rotor bloqué encore plus élevés en raison d'une conception électromagnétique optimisée
Exigences et valeurs nominales AC-23A
La norme CEI 60947-3 exige que les dispositifs AC-23A gèrent les courants d'établissement de rotor bloqué et coupent les circuits de moteur dans des conditions de pleine charge avec un mauvais facteur de puissance. La norme spécifie des séquences de test comprenant :
- Opérations d'établissement à 6 à 10 fois le courant nominal (simulant les conditions de rotor bloqué du moteur)
- Opérations de coupure au courant nominal avec des charges inductives aux facteurs de puissance spécifiés
- Tests d'endurance sur des milliers d'opérations pour vérifier la durée de vie des contacts
En conséquence, les valeurs nominales AC-23A sont significativement inférieures aux valeurs nominales AC-21A pour le même dispositif. L'interrupteur 100A classé AC-21A à 400V pourrait n'être classé que 63A pour le service AC-23A — une réduction de 37 % reflétant la sévérité de la commutation du moteur.
AC-23Ae : Moteurs à haut rendement
La dernière édition de la norme reconnaît AC-23Ae, une sous-catégorie spécialisée pour les moteurs à haut rendement répondant aux classes d'efficacité CEI 60034-12 et CEI 60034-30-1 (IE3, IE4). Ces moteurs atteignent une efficacité supérieure grâce à des modifications de conception qui augmentent par inadvertance la puissance apparente du rotor bloqué et le courant de démarrage. Les interrupteurs classés AC-23Ae sont testés à des courants d'établissement plus élevés et doivent gérer les demandes d'appel élevées des conceptions de moteurs efficaces modernes.
Principales différences techniques entre les catégories
Comprendre ce qui distingue les catégories d'utilisation permet de clarifier pourquoi une sélection appropriée est importante et ce qui se passe lorsqu'un dispositif est mal appliqué.
Sévérité du service et valeurs nominales de courant
Les catégories représentent une progression de la sévérité croissante du service :
- AC-20A: Isolation à vide uniquement ; non classé pour l'interruption de charge
- AC-21A: Capacité de coupure de charge de base avec des charges résistives ; appel minimal, courant en phase
- AC-22A: Service inductif modéré avec des charges mixtes ; un certain déphasage et un appel modeste
- AC-23A: Service moteur sévère avec un appel de rotor bloqué élevé et un mauvais facteur de puissance à la coupure
Cette progression de la sévérité détermine directement les valeurs nominales de courant. Pour un interrupteur-sectionneur typique à 400V AC :
| Catégorie | Courant opérationnel nominal (Ie) | Valeur nominale relative |
| AC-21A | 100A | 100 % (ligne de base) |
| AC-22A | 80A | 80% |
| AC-23A | 63A | 63% |
Les valeurs nominales inférieures pour AC-22A et AC-23A ne sont pas une réduction arbitraire — elles reflètent de véritables limites physiques imposées par la gestion de l'appel, la capacité d'extinction d'arc et l'endurance des contacts dans des conditions exigeantes.
Courant d'établissement (fermeture)
Courant d'établissement est le courant qui circule lorsque l'interrupteur se ferme sur un circuit sous tension. Cela distingue considérablement les catégories :
- AC-20A: Courant d'établissement essentiellement nul (à vide)
- AC-21A: Courant d'établissement ≈ courant de charge en régime permanent (pas d'appel significatif)
- AC-22A: Courant d'établissement = 1,5-3× régime permanent (appel modéré de l'inductance)
- AC-23A: Courant d'établissement = 6-10× courant nominal (conditions de rotor bloqué du moteur)
Les dispositifs AC-23A doivent fermer les contacts sur les courants de démarrage du moteur sans soudure, nécessitant des matériaux de contact robustes, une pression de contact élevée et des caractéristiques de suppression d'arc dont les dispositifs AC-21A n'ont pas besoin.
Courant de coupure (ouverture) et facteur de puissance
Coupure impose différentes contraintes. Les charges résistives (AC-21A) présentent un courant et une tension en phase ; lorsque les contacts se séparent près d'un zéro de courant naturel, l'arc s'éteint facilement. Les charges inductives (AC-22A, AC-23A) présentent un courant inductif ; l'arc se maintient plus longtemps car le courant ne traverse pas zéro lorsque la tension le fait.
Les dispositifs AC-23A doivent interrompre les courants de moteur à des facteurs de puissance aussi bas que 0,35, créant des arcs soutenus qui nécessitent des chambres d'arc robustes, des bobines d'extinction ou une déflexion d'arc magnétique pour forcer l'extinction. C'est pourquoi les interrupteurs classés AC-23A ont une gestion d'arc plus sophistiquée que les dispositifs AC-21A.
Endurance opérationnelle
La norme exige différents tests d'endurance selon la catégorie. Les appareils AC-23A subissent des tests plus sévères avec des courants d'établissement plus élevés et un facteur de puissance de coupure plus faible, ce qui entraîne une durée de vie nominale des contacts plus courte par rapport à AC-21A pour une même conception physique de l'interrupteur. Les fabricants publient des chiffres d'endurance électrique (nombre d'opérations au courant nominal) qui diminuent de AC-21A à AC-23A.
Applications et Cas d'Utilisation
L'adéquation des catégories d'utilisation aux applications réelles garantit des performances de commutation fiables et évite une défaillance prématurée de l'appareil.
Contrôle des moteurs industriels
La commande de moteur représente l'application la plus exigeante et le principal cas d'utilisation des appareils AC-23A. Dans les usines de fabrication, les installations de traitement et les infrastructures industrielles :
- Centres de commande de moteurs (CCM): Les sectionneurs de calibre AC-23A servent de sectionneurs principaux pour les départs moteurs individuels, offrant une capacité de coupure en charge et un isolement pour la maintenance. Ils doivent supporter des démarrages moteurs répétés avec des courants de rotor bloqué de 6 à 8 fois le courant de pleine charge.
- Démarreurs directs: Combinés à des contacteurs et des relais de surcharge, les sectionneurs AC-23A permettent un démarrage, un arrêt et un isolement sûrs du moteur sans nécessiter de dispositifs d'isolement séparés.
- Stations de pompage et de compression: Moteurs entraînant des équipements d'infrastructure critiques où une commutation fiable sous charge inductive est essentielle.
- Sectionneurs d'entrée de variateur de fréquence (VFD): Bien que les VFD démarrent les moteurs en douceur, le sectionneur d'entrée est toujours confronté à un courant d'appel provenant des condensateurs de charge du bus CC et de la magnétisation du transformateur, ce qui rend AC-22A ou AC-23A approprié selon la conception du variateur.
Distribution électrique dans les bâtiments commerciaux
Les installations commerciales utilisent des sectionneurs dans toutes les catégories :
- Sectionneurs d'équipement HVAC: Les unités de toit et les centrales de traitement d'air avec moteurs de compresseur nécessitent un calibre AC-23A. Les ventilateurs de traitement d'air purs peuvent utiliser AC-22A si le courant d'appel est modéré.
- Sectionneurs principaux de tableau d'éclairage: AC-21A pour les charges résistives (incandescent, LED sans courant d'appel important) ; AC-22A pour l'éclairage fluorescent ou à décharge avec ballasts magnétiques.
- Interrupteurs principaux de tableau de distribution: AC-21A ou AC-22A selon la combinaison des charges en aval. Les charges commerciales mixtes justifient généralement AC-22A.
- Transfert d'alimentation de secours: AC-22A ou AC-23A selon les charges connectées, car l'interrupteur doit supporter le courant d'établissement lors du transfert entre les sources.
Équipement de traitement et de fabrication
Les machines industrielles présentent des tâches de commutation variées :
- Sectionneurs de machines-outils: AC-22A pour les machines avec moteurs de broche mixtes, solénoïdes et alimentation de commande. AC-23A si de gros moteurs à démarrage direct sont présents.
- Transporteurs et manutention: AC-23A pour les moteurs de transporteurs à démarrage direct ; AC-22A en cas d'utilisation d'un démarrage progressif ou d'une commande VFD.
- Matériel de soudage: AC-22A pour les soudeuses par résistance avec une inductance de transformateur importante mais sans tâche de démarrage de moteur.
- Chauffages et fours industriels: AC-21A pour les éléments chauffants purement résistifs ; AC-22A si la commande SCR/thyristor introduit un contenu harmonique ou si un couplage de transformateur est impliqué.
Conséquences d'une mauvaise application
L'application de la mauvaise catégorie crée des modes de défaillance prévisibles :
- Utilisation de AC-21A pour une tâche de moteur (AC-23A requis): Les contacts se soudent pendant le démarrage du moteur en raison d'une capacité d'établissement inadéquate ; les contacts s'érodent rapidement à cause des arcs soutenus pendant la coupure ; l'endurance électrique est bien inférieure aux attentes, ce qui entraîne des défaillances intempestives et des temps d'arrêt non planifiés.
- Utilisation de AC-20A sous charge (toute catégorie de coupure en charge requise): Un arc électrique sévère endommage les contacts et l'enveloppe ; risque de soudure des contacts, créant un danger pour la sécurité ; l'appareil peut ne pas assurer la fonction d'isolement après une opération de coupure en charge.
- Surdimensionnement inutile de la catégorie: L'utilisation de AC-23A là où AC-21A est suffisant augmente les coûts sans avantage, bien qu'il s'agisse d'une erreur moins critique qu'une sous-spécification.
Critères de sélection : Adaptation de la catégorie à l'application
La sélection de la catégorie d'utilisation correcte nécessite l'analyse des caractéristiques de la charge et du service opérationnel. Suivez cette approche systématique :
Étape 1 : Identifier le type et les caractéristiques de la charge
Déterminer ce que l'interrupteur va contrôler :
- Isolement uniquement, pas de coupure de charge: AC-20A (fonction de sectionneur)
- Resistive loads (chauffages, éclairage incandescent, distribution alimentant principalement des équipements résistifs) : AC-21A
- Charges mixtes résistives et inductives (distribution avec inductance modérée, machines mixtes, éclairage fluorescent) : AC-22A
- Moteurs ou charges fortement inductives (démarrage direct de moteur, moteurs de pompe/compresseur/ventilateur, équipements à courant d'appel élevé) : AC-23A
- Moteurs à haut rendement (moteurs IE3/IE4 selon IEC 60034-30-1) : AC-23Ae si disponible, sinon AC-23A avec déclassement approprié
Étape 2 : Calculer le courant opérationnel requis
Déterminer le courant de charge en régime permanent (courant de pleine charge pour les moteurs, courant nominal pour les charges résistives). Pour les applications de moteur, identifier également :
- Courant de pleine charge du moteur (FLC)
- Courant de rotor bloqué ou courant de démarrage (généralement 6 à 8 × FLC pour les moteurs standard)
- Facteur de puissance du moteur au démarrage et en fonctionnement
Le courant opérationnel nominal de l'interrupteur Ie pour la catégorie d'utilisation sélectionnée doit être égal ou supérieur au courant de régime permanent de la charge. N'utilisez pas les valeurs nominales de courant AC-21A pour les charges de moteur - vous devez utiliser la valeur nominale AC-23A.
Étape 3 : Vérifier la tension nominale et la compatibilité du système
Confirmer que la tension d'isolement nominale (Ui) et la tension opérationnelle nominale (Ue) de l'interrupteur correspondent à la tension du système. Vérifier la tension de tenue aux chocs (Uimp) pour la catégorie d'installation (généralement CAT III ou CAT IV pour les installations fixes).
Étape 4 : Vérifier la capacité d'établissement
Pour les applications AC-23A, vérifiez que l'interrupteur peut supporter le courant de rotor bloqué du moteur lors de la fermeture. Les fiches techniques du fabricant spécifient le pouvoir de fermeture comme un multiple de Ie (par exemple, “pouvoir de fermeture : 10×Ie pour AC-23A”). Pour un moteur avec un courant de rotor bloqué de 6×FLC et FLC = 50A, le courant de rotor bloqué est de 300A. Un interrupteur AC-23A avec Ie ≥ 50A et un pouvoir de fermeture ≥10×Ie se fermera en toute sécurité sur ce moteur.
Étape 5 : Évaluer la fréquence de fonctionnement
Tenez compte de la fréquence à laquelle l'interrupteur fonctionne. Une commutation à haute fréquence (plusieurs opérations par heure) exige une attention particulière aux valeurs nominales d'endurance électrique. Les fiches techniques du fabricant publient la durée de vie opérationnelle prévue (par exemple, “endurance électrique : 8 000 opérations à Ie pour AC-23A”). Si la fréquence de fonctionnement dépasse cette valeur, envisagez de :
- Déclasser l'interrupteur (fonctionnement en dessous de la pleine Ie pour prolonger la durée de vie des contacts)
- Utiliser des contacteurs pour les commutations fréquentes, en réservant l'interrupteur-sectionneur pour l'isolation et les commutations principales peu fréquentes
Étape 6 : Tenir compte des exigences d'isolation
Si l'appareil doit assurer l'isolation (consignation/étiquetage, sectionnement pour maintenance), spécifiez un sectionneur plutôt qu'un interrupteur. Vérifiez que l'appareil répond aux exigences d'isolation du sectionneur selon la norme IEC 60947-3 (coupure visible ou indication de position, distances d'isolement et de fuite adéquates).
Étape 7 : Examiner la coordination et la protection
Assurez-vous que l'interrupteur est coordonné avec la protection en amont et en aval :
- Le courant de court-circuit conditionnel assigné de l'interrupteur (le cas échéant) doit être égal ou supérieur au courant de défaut présumé, en supposant une protection par disjoncteur ou fusible en amont
- Pour les circuits de moteur, confirmez la compatibilité avec les relais de surcharge et les dispositifs de protection contre les courts-circuits
Scénarios de sélection courants
Scénario 1 : Moteur triphasé de 15 kW / 400 V, FLC = 30 A, rotor bloqué = 180 A (6×FLC)
- Type de charge : Moteur → AC-23A requis
- Ie requise : ≥30A en AC-23A, 400V
- Vérification du pouvoir de fermeture : L'appareil doit supporter un courant de fermeture de 180A → Vérifier 10×Ie ≥180A → Ie = 30A, 10×30 = 300A ✓
- Sélection : Interrupteur-sectionneur de courant assigné Ie ≥30A, AC-23A, 400V, avec fonction d'isolation
Scénario 2 : Radiateur électrique à résistance de 50 kW, triphasé 400 V, FLC = 72 A
- Type de charge : Résistive → AC-21A approprié
- Ie requise : ≥72A en AC-21A, 400V
- Pas de courant d'appel important, fermeture ≈ régime permanent
- Sélection : Interrupteur-sectionneur de courant assigné Ie ≥80A, AC-21A, 400V
Scénario 3 : Panneau de distribution alimentant des charges mixtes, courant assigné 100 A
- Type de charge : Mixte commerciale/industrielle → AC-22A approprié (sauf pour les départs moteurs spécifiques, qui doivent être commutés séparément)
- Ie requise : ≥100A en AC-22A
- Sélection : Interrupteur-sectionneur de courant assigné Ie ≥100A, AC-22A, avec isolation
Conclusion
Les catégories d'utilisation de la norme IEC 60947-3 — AC-20A, AC-21A, AC-22A et AC-23A — fournissent un cadre systématique pour classer les dispositifs de commutation en fonction du type de charge électrique qu'ils sont conçus pour supporter. Cette classification détermine directement les valeurs nominales de l'appareil, le même interrupteur physique offrant différentes valeurs de courant opérationnel (Ie) selon la catégorie : la plus élevée pour le service résistif AC-21A, progressivement plus faible pour les charges mixtes AC-22A et la plus faible pour le service moteur AC-23A avec des demandes de courant d'appel importantes.
Pour les ingénieurs électriciens qui spécifient les dispositifs de commutation, les concepteurs de panneaux qui sélectionnent les composants et les professionnels de la maintenance qui remplacent l'équipement, la compréhension des catégories d'utilisation est essentielle au fonctionnement fiable du système. Une mauvaise application — en particulier l'utilisation de dispositifs AC-21A sur des charges de moteur nécessitant AC-23A — entraîne des défaillances prévisibles : soudure des contacts due à un pouvoir de fermeture inadéquat, érosion rapide des contacts due à des arcs inductifs soutenus et durée de vie opérationnelle réduite.
Une sélection appropriée de la catégorie nécessite d'analyser les caractéristiques de la charge (résistive, mixte ou moteur), de calculer les exigences de courant opérationnel, de vérifier le pouvoir de fermeture pour les conditions de courant d'appel et de s'assurer que l'appareil répond aux exigences d'isolation lorsque cela est nécessaire. La désignation de la catégorie sur les fiches techniques du fabricant n'est pas une information facultative — elle définit le service de commutation que l'appareil a été testé pour supporter et les conditions dans lesquelles les valeurs nominales publiées s'appliquent.
VIOX Electric fabrique des interrupteurs-sectionneurs conçus selon les normes IEC 60947-3, avec des valeurs nominales de catégorie d'utilisation claires et une documentation technique complète. Pour obtenir des conseils d'application, des spécifications techniques ou pour discuter de vos besoins spécifiques en matière de commutation, contactez l'équipe d'ingénierie de VIOX.
Sélectionnez la bonne catégorie d'utilisation pour des performances de commutation fiables. Contacter VIOX Electric pour discuter de vos besoins en matière d'interrupteurs-sectionneurs.
