Disjoncteur
Le disjoncteur fait partie des organes de protection de l’installation électrique.
Il est installé dans le tableau électrique.
Il assure un rôle de protection pour les récepteurs qui sont branchés en bout des circuits
électriques.
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A ce titre, un disjoncteur procure une protection contre deux types de défauts:
Une protection contre les surcharges: il s’agit d’une surconsommation du récepteur branché
sous le disjoncteur.
Une protection contre les court circuits : C’est un défaut correspondant à un contact direct
entre phase et neutre.
Ces incidents peuvent mener à des destructions localisées (un appareil électrique) ou à des
dégâts bien plus importants (incendie d’origine électrique).
3 types de disjoncteurs
 le disjoncteur général, qui protège l'ensemble de votre installation électrique.
 les disjoncteurs divisionnaires ou modulaires, qui protègent vos circuits électriques.
 les
disjoncteurs différentiels, qui peuvent être de type "disjoncteur général" ou
de type "disjoncteur divisionnaire".
Méthode de détection des défauts d’un disjoncteur
Détection magnétique
Le disjoncteur divisionnaire est équipé d’un système de détection de court circuit.
Cette détection se fait à l’aide d’un circuit magnétique (une bobine pour faire simple) capable
de détecter une forte augmentation du courant électrique qui traverse le disjoncteur.
Le symbole de la protection magnétique est un demi cercle. Il est en corrélation avec la
représentation schématique de la bobine en électricité.
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Détection thermique
Pour la détection de surcharge, le disjoncteur est constitué d’un matériel thermo-mécanique. Il
réagit en fonction de la température, qui est en relation directe avec le phénomène électrique de
surcharge.
En terme un peu plus technique, on parle souvent de bilame pour assurer ce fonctionnement.
Le symbole de la protection thermique est un carré avec un côté ouvert.
On peut retrouver cette représentation de la protection thermique sur le symbole électrique du
disjoncteur :
Une protection Magnéto-thermique
Ces deux protections couplées, magnétique et thermique, donnent un nom un peu plus technique
au disjoncteur qui est dit magnéto-thermique.
Fonctionnement d’un disjoncteur en cas de défaut
Lorsqu’il y a danger en électricité, il faut l’écarter rapidement et mettre en sécurité la partie
impactée par ce danger.
Le disjoncteur, qui protège contre les courts-circuits et les surcharges, va entrer en action en
isolant électriquement la partie où se situe le défaut.
Concrètement, il va sectionner le passage du courant en ouvrant mécaniquement les pôles de
connexion électrique.
Visuellement, lors d’une panne, la manette de manœuvre de l’appareil est positionnée sur OFF
ou 0 (selon constructeur).
Position 1 – ON à gauche,
Position 0 – OFF à droite
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Types de disjoncteurs et symboles électriques
Si le fonctionnement et le rôle du disjoncteur sont établis, il existe cependant plusieurs types de
disjoncteurs.
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Ils sont caractérisés par :
Le nombre de pôle : selon le cas d’utilisation, le disjoncteur peut avoir une protection sur
plusieurs fils électriques. Il possède alors plusieurs bornes de connexion appelées pôles.
Les fonctionnalités supplémentaires : les deux fonctions de protection du disjoncteur – court
circuit et surcharge – sont, pour certains modèles, complémentées par d’autres fonctionnalités
pour créer un bloc multi-protection.
Voici chacun de ces disjoncteurs associés de leurs symboles électriques
1. Unipolaire
Le disjoncteur unipolaire est un disjoncteur qui ne possède qu’une borne d’entrée et une borne
de sortie. La protection ne s’effectue que sur un fil électrique.
Voici le symbole électrique du disjoncteur unipolaire.
2. Unipolaire + neutre
Le disjoncteur unipolaire + neutre, ou 1P+N, est un disjoncteur à deux bornes. La protection
contre la surcharge et le court circuit s’effectue sur un seul pôle. Mais lors du déclenchement
du disjoncteur, ce sont les deux bornes qui sont coupées.
Le symbole électrique récapitule l’explication. Les pointillés indiquent que les deux contacts
sont liés et agissent en même temps.
Ce disjoncteur est utilisé dans les tableaux électriques résidentiels.
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3. Bipolaire
Un disjoncteur bipolaire possède aussi deux bornes. La différence avec l’unipolaire + neutre,
c’est que la protection est valable pour les deux conducteurs branchés au disjoncteur (phase et
neutre).
4. Triphasé
Un disjoncteur divisionnaire triphasé est destiné, comme son nom l’indique, à protéger des
récepteurs électriques alimentés en triphasé. Il possède 3 pôles (pour les trois phases).
Voici le symbole électrique du disjoncteur triphasé
La protection thermique et magnétique se fait sur les trois bornes
5. Tétrapolaire
Un disjoncteur tétrapolaire possède 4 bornes en entrées (et quatre en sortie). Il protège les
appareils alimentés en triphasé qui nécessitent un conducteur de neutre.
Le disjoncteur tétrapolaire possède 4 pôles (3 phases et un neutre)
6. Différentiel
Un disjoncteur différentiel est un modèle qui possède, en plus de ses fonctions de protection de
base, la caractéristique de protection différentielle.
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C’est un combiné entre le disjoncteur magnéto-thermique et l’interrupteur différentiel. C’est le
cas par exemple du Disjoncteur DT40 de Schneider Electric.
Il peut être monophasé ou tétrapolaire (2 bornes ou 4 bornes).
Les informations techniques qui concernent les disjoncteurs sont fournies pour la plupart sur la
face avant d’un disjoncteur, au niveau du marquage.
Voici un exemple de marquage en face avant sur un C25 de Legrand.
La norme IEC 60898 présente deux tableaux avec une contrainte thermique maximale selon le
pouvoir de coupure de court-circuit. Catégorie 1 signifie peu sélectif. Catégorie 2 signifie
moyennement sélectif. Catégorie 3 signifie très sélectif
Schéma et tension nominale
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Intensité et tension nominale
La tension nominale d’un disjoncteur divisionnaire, c’est la tension de fonctionnement normal
du matériel. Le disjoncteur a été conçu pour fonctionner à cette valeur de tension.
L’intensité nominale, c’est l’intensité maximale qu’un disjoncteur peut supporter de (manière
continue) dans son fonctionnement normal. Dans le cas d’un dépassement de cette intensité
nominale et selon le type de disjoncteur et de condition, il peut avoir un déclenchement du
disjoncteur.
Pouvoir de coupure
Le pouvoir de coupure d’un disjoncteur, c’est sa capacité à résister à un courant électrique de
défaut. Au delà de ce courant, le disjoncteur ne pourra plus assurer un rôle de protection. Ainsi,
un disjoncteur avec un pouvoir de coupure de 6 KA peut jouer son rôle de protection en
encaissant un courant maximal de six mille ampères pendant un temps donné.
Courbes de fonctionnement d’un disjoncteur
Un disjoncteur déclenche au delà d’une valeur de courant consommé par le récepteur qu’il
protège. Mais dans certains cas cette surconsommation peut être passagère et normale.
Exemple de surconsommation de moteur
C’est par exemple le cas d’un moteur, qui au démarrage a besoin de plus d’intensité pour se
lancer. Le pic initial de courant, ou appel de courant, peut être plus important que le courant
nominal du moteur. Un moteur qui consomme 12 ampères est protégé par un disjoncteur 16A.
Mais au démarrage, ce moteur va avoir besoin de plus de courant pour se lancer, 50 ampères
par exemple. En théorie, un disjoncteur calibré à 16A verra se pic de consommation comme un
défaut et se coupera.
Mais on peut résoudre ce phénomène en choisissant un disjoncteur adapté qui accepte cette
demande initiale. C’est là qu’intervient la notion de courbe de fonctionnement pour un
disjoncteur. Le graphique du temps en fonction de l’intensité. C’est un graphique mathématique
de l’évolution du temps de déclenchement en fonction du courant d’entrée.
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Exemple de courbe de fonctionnement (C et D) pour un disjoncteur Legrand
Au niveau de l’axe des abscisses (axe horizontal): le courant électrique exprimé en multiple du
courant nominal du disjoncteur – In – donnée inscrite sur le disjoncteur.
Sur l’axe des ordonnées (axe vertical): le temps de déclenchement exprimé en secondes.
Ce qu’on remarque en analysant ce graphique, c’est que plus le courant d’entrée est important
(axe horizontal), plus le temps de déclenchement est faible. C’est cohérent avec la fonction
de protection de court-circuit du disjoncteur qui va réagir rapidement en cas d’augmentation
importante et rapide de l’intensité.
On peut aussi voir sur le graphique que le disjoncteur déclenche lorsque le courant augmente
de façon moins importante mais pendant longtemps, ce qui caractérise une surcharge.
Les différentes courbes pour un disjoncteur
Il existe plusieurs courbes caractéristiques de fonctionnement de disjoncteur pour répondre à
des besoins précis.
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Voici les différentes courbes de fonctionnement et leurs applications:
Courbe B: Ce disjoncteur est utilisé pour détecter les courts-circuits de faible valeur (entre 3
et 5 fois le courant nominal).
Courbe C: C’est le modèle utilisé dans les installations électriques domestiques. Il se déclenche
en cas de surcharge à partir de 5 à 10 fois le courant nominal.
Le disjoncteur courbe D: Ce matériel autorise les pics de courant transitoires et temporaires
avec un seuil de déclenchement à partir de 10 fois le courant nominal.
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Courbe Z: Le disjoncteur courbe Z est adapté pour la protection des récepteurs très sensibles
au court circuit. Il déclenche entre 2 et 3 fois le courant nominal. Il est utilisé pour le matériel
électronique.
Courbe MA: C’est un disjoncteur un peu particulier car il ne possède pas de protection contre
les surcharges. Le disjoncteur courbe MA est dédié au démarreurs de moteur qui demande une
forte intensité au démarrage. La courbe MA déclenchera en magnétique à partir de plus de 10
fois le courant nominal.
Comportement en surcharge et court-circuit pour trois modèles de courbes B C et D
Installation dans le tableau électrique
Le disjoncteur se branche dans le tableau électrique. Il est fixé au rail du coffret électrique à
l’aide d’un système d’amarrage à l’arrière du disjoncteur. Ce système peut différer selon les
fabricants de matériel électrique. Le plus souvent, il s’agit d’un système avec un ressort qui
vient « s’agripper » au rail du tableau électrique.
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