Pouvoir de coupure d'un disjoncteur : quelle différence entre Icu et Ics ?

Pouvoir assigné de coupure en court-circuit (Icu ou Icn)

Le pouvoir assigné de coupure en court-circuit d’un disjoncteur est la valeur la plus élevée d’un courant présumé de défaut que le disjoncteur est capable de couper sans être endommagé. La valeur normalisée de ce courant est la valeur efficace de sa composante alternative, la composante transitoire continue, qui est toujours présente dans les cas de court-circuit, étant considérée comme nulle (cas très particulier d’un court-circuit "symétrique").
Les valeurs assignées, Icu pour les disjoncteurs de type industriel et Icn pour les disjoncteurs de type domestique, sont données en kA efficace.

La norme CEI 60947-2 définit deux performances de pouvoir de coupure soit :

•     le pouvoir assigné de coupure ultime en court-circuit (Icu) : le disjoncteur est capable de couper un tel courant suivant la séquence d’essai normative O – CO[2], ensuite il peut être endommagé mais l’installation ne doit pas être dangereuse (sectionnement assuré),
•     le pouvoir assigné de coupure de service en court-circuit (Ics) exprimé en % de Icu : il représente un niveau de courant de court-circuit plus réaliste (au point d’installation). Le disjoncteur doit être capable, après sa coupure, de fonctionner sans dégradation de ses performances suivant la séquence d’essai normative O – CO – CO[2].

(D’autres caractéristiques sont définies dans la norme CEI 60947-2 et développées dans le paragraphe 4.3.)

•     déphasage courant/tension : si le courant est en phase avec la tension d’alimentation (facteur de puissance (cos φ) = 1 pour le circuit), la coupure du courant est plus aisée à réaliser qu’à toute autre valeur du facteur de puissance. En revanche, la coupure d’un courant avec un facteur de puissance de type inductif de faible valeur est nettement plus difficile à réaliser.

Dans la pratique, pour tous les courants de court-circuit, le facteur de puissance est de type inductif et est (plus ou moins) de faible valeur. En général, à une tension donnée, plus le niveau de court-circuit est élevé, plus le facteur de puissance est faible, par exemple, plus le disjoncteur est proche d’un transformateur MT/BT de forte puissance.

Le tableau de la Figure H31 extrait de la norme CEI 60947-2 établit les valeurs normalisées du cos φ en fonction de la valeur Icu pouvoir de coupure du disjoncteur.

La norme CEI 60947-2 a défini une batterie d’essais regroupés en séquences et devant être répétés sur un nombre spécifié d’appareils.

•     le même appareil est soumis à une suite d’essais cumulatifs incluant un essai de fermeture et d’ouverture sur court-circuit,
   
•    après la séquence d'essais de la performance Icu d'un disjoncteur [ouverture (O)-temporisation-fermeture/ouverture (CO)], des mesures et des essais complémentaires sont réalisés pour s’assurer que les caractéristiques suivantes n’ont pas été dégradées :

1.         la tenue diélectrique,
2.         la performance de déconnexion (aptitude à l’isolement),
3.         le fonctionnement correct de la protection contre les courants de surcharge.

[2] O représente une manœuvre d’ouverture. CO représente une manœuvre de fermeture suivie d’une manœuvre d’ouverture.
 

Performance de coupure de service (Ics)

Dans toute installation, il est exceptionnel qu’un disjoncteur ait à couper un courant de défaut d’intensité analogue à son pouvoir de coupure Icu. C’est pour cette raison qu’un pouvoir de coupure de service Ics a été défini.

Le pouvoir de coupure (Icu ou Icn) représente le courant de court-circuit maximal que peut avoir à couper un disjoncteur. La probabilité d'apparition d'un tel défaut est extrêmement faible et en exploitation un disjoncteur n'a en général à couper que des courants beaucoup plus faibles.
En revanche, il est important que des courants de court-circuit de probabilité plus élevée, soient coupés dans de très bonnes conditions afin de garantir, après élimination de la cause du défaut, la remise en service rapide et en toute sécurité de l'installation.
C’est pour cette raison que la CEI 60947-2 a introduit le pouvoir de coupure en service Ics, généralement exprimé en % de Icu (valeur à choisir par le constructeur entre 25, 50, 75 et 100 %), défini de la manière suivante :

•     O - CO - CO (à la valeur Ics),
•     les essais réalisés après cette séquence sont destinés à vérifier que le disjoncteur est en bon état et apte à assurer un service normal.

Pour les disjoncteurs de type domestique, Ics = k Icn, les valeurs du facteur k sont données dans le tableau XIV des normes CEI 60898 et NF EN 60898.

En Europe, il est de bonne pratique industrielle d’utiliser un facteur k de 100 %, soit Ics = Icn.