Calcul disjoncteur
Méthode de calcul du disjoncteur
Ce calcul disjoncteur par puissance permet de déterminer le calibre nécessaire à partir de la puissance de la charge pour une alimentation monophasée 230 V ou triphasée 400 V. Il calcule le courant de service, sélectionne un calibre normalisé de disjoncteur et propose une section de câble en cuivre ou en aluminium en tenant compte du facteur de puissance, du coefficient de simultanéité, d'une marge de courant facultative, de la température ambiante et du mode de pose.
Valeurs indicatives et recommandations
Puissance de calcul de la charge
La puissance de calcul est déterminée à partir de la puissance active totale P en kW et du coefficient de simultanéité k. Pour une seule charge, k = 1 est utilisé. Pour un groupe de charges, les valeurs disponibles sont 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 et 0.5. Le coefficient est choisi par l'utilisateur et n'est pas réduit automatiquement en fonction du nombre d'appareils raccordés.
Pcalcul = P × k
Une valeur de k = 1 signifie que 100 % de la puissance installée est prise en compte dans le calcul. Par exemple, k = 0.8 signifie que la charge simultanée de calcul est considérée comme égale à 80 % de la puissance totale installée. Si la simultanéité des charges ne peut pas être estimée de manière fiable, utilisez k = 1.
Conversion de la puissance en courant de service
Le courant de service est calculé à partir de la puissance de calcul, de la tension d'alimentation et du facteur de puissance cosφ. La puissance saisie en kW est d'abord convertie en watts en la multipliant par 1000.
Pour une alimentation monophasée 230 V :
Iservice = Pcalcul × 1000 / (230 × cosφ)
Pour une alimentation triphasée 400 V :
Iservice = Pcalcul × 1000 / (√3 × 400 × cosφ)
Le facteur de puissance tient compte de l'augmentation du courant due à la composante réactive de la charge. Le calculateur utilise cosφ = 1 pour les charges résistives, 0.95 pour les charges mixtes et 0.8 pour les moteurs, pompes et compresseurs. Plus cosφ est faible, plus le courant de service est élevé pour une même puissance active.
Le calcul triphasé suppose que la charge est répartie uniformément entre les trois phases. La formule contenant le facteur √3 est valable sous cette hypothèse.
Marge de courant facultative et choix du disjoncteur
La marge de courant supplémentaire est saisie en pourcentage et vaut 0 % par défaut. Si une marge r est indiquée, le courant de service est augmenté de ce pourcentage.
Icalcul = Iservice × (1 + r / 100)
Avec une marge de 0 %, Icalcul = Iservice. Cette marge est une valeur facultative définie par l'utilisateur et non un coefficient fixe obligatoire imposé par la norme.
Le calibre du disjoncteur est choisi comme la plus petite valeur normalisée qui n'est pas inférieure au courant de calcul. Le calculateur utilise la série 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 et 100 A. Par exemple, un courant de calcul de 18.3 A conduit à un disjoncteur de 20 A, tandis qu'un courant de 20.1 A conduit à un disjoncteur de 25 A.
La marge réelle du disjoncteur indique l'écart en pourcentage entre le calibre normalisé sélectionné et le courant de calcul :
Marge = (In / Icalcul - 1) × 100%
Si le courant de calcul dépasse 100 A, le calculateur affiche >100, car les calibres supérieurs ne sont pas inclus dans la série utilisée par ce calculateur.
Choix de la section du câble
La section du câble est choisie en fonction du calibre sélectionné du disjoncteur afin que le courant admissible permanent du câble ne soit pas inférieur au courant nominal du disjoncteur. Pour un circuit monophasé, les valeurs tabulées pour deux conducteurs chargés sont utilisées. Pour un circuit triphasé, les valeurs correspondant à trois conducteurs chargés sont utilisées.
Le calcul est basé sur un câble à isolation PVC avec une température maximale de fonctionnement du conducteur de 70 °C. Pour les conducteurs en cuivre, le calculateur vérifie les sections normalisées 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 et 240 mm2. Pour les conducteurs en aluminium, il vérifie 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 et 240 mm2.
Le mode de pose détermine le courant admissible de base du câble. Les méthodes de référence de la norme IEC 60364-5-52 utilisées sont A2 pour un câble multiconducteur sous conduit dans une paroi thermiquement isolante, B2 pour un câble multiconducteur sous conduit posé sur une paroi, et C pour un câble posé directement sur une paroi ou sur un chemin de câbles non perforé. Si aucun mode de pose n'est sélectionné, la méthode B2 est utilisée.
Correction selon la température ambiante
Le coefficient de correction de température ajuste le courant admissible du câble par rapport à la température ambiante de référence de 30 °C. Si la correction de température est désactivée, kT = 1 est utilisé. Lorsqu'elle est activée, les coefficients suivants sont appliqués pour une isolation PVC :
- 10 °C et moins -
1.22 - 15 °C -
1.17 - 20 °C -
1.12 - 25 °C -
1.06 - 30 °C -
1.00 - 35 °C -
0.94 - 40 °C -
0.87 - 45 °C -
0.79 - 50 °C -
0.71 - 55 °C -
0.61 - 60 °C -
0.50
Pour les températures comprises entre les valeurs indiquées, le coefficient correspondant à la température immédiatement supérieure est utilisé. Par exemple, à 12 °C, le calculateur applique le coefficient de 15 °C 1.17, tandis qu'à 31 °C il applique le coefficient de 35 °C 0.94. Pour les températures inférieures à 10 °C, le coefficient 1.22 est utilisé. Au-dessus de 60 °C, aucune recommandation de section de câble n'est fournie.
Le courant admissible tabulé requis est calculé en divisant le courant nominal du disjoncteur par le coefficient de correction de température :
Itableau = In / kT
Le calculateur sélectionne ensuite la plus petite section de câble dont le courant admissible tabulé n'est pas inférieur à Itableau, en tenant compte du matériau du conducteur, du nombre de conducteurs chargés et du mode de pose. Une température ambiante plus élevée ou un mode de pose moins favorable peut donc nécessiter une section de câble plus grande même si le calibre du disjoncteur reste inchangé.
Normes européennes utilisées comme référence
IEC 60364-5-52 et HD 60364-5-52 - Installations électriques à basse tension. Partie 5-52 : Choix et mise en œuvre des matériels électriques. Canalisations. Ces documents fournissent les principes utilisés pour déterminer le courant admissible des conducteurs, les méthodes de pose de référence A2, B2 et C, ainsi que les coefficients de correction de température pour l'isolation PVC.
IEC 60364-4-43 et HD 60364-4-43 - Installations électriques à basse tension. Partie 4-43 : Protection pour assurer la sécurité. Protection contre les surintensités. Le choix du dispositif de protection suit le principe général de coordination entre le courant de calcul, le courant nominal du disjoncteur et le courant admissible du câble.
IB ≤ In ≤ Iz
EN 60898-1 - Petit appareillage électrique. Disjoncteurs pour la protection contre les surintensités pour installations domestiques et analogues. Disjoncteurs pour le fonctionnement en courant alternatif. Cette norme s'applique aux disjoncteurs utilisés pour la protection contre les surintensités des circuits dans les installations domestiques et analogues.
FAQs
Pourquoi le calculateur choisit-il un disjoncteur de 20 A lorsque le courant calculé est de 18 A ?
Les calibres des disjoncteurs sont choisis dans une série normalisée, et la série utilisée par le calculateur ne comprend pas de disjoncteur de 18 A. Le calibre standard immédiatement supérieur qui n'est pas inférieur au courant de calcul est donc sélectionné, ce qui conduit à un disjoncteur de 20 A pour un résultat de 18 A.
Comment choisir le coefficient de simultanéité pour un groupe de charges ?
Si toutes les charges raccordées peuvent fonctionner en même temps, utilisez k = 1. Les valeurs 0.9, 0.8, 0.7, 0.6 ou 0.5 ne doivent être utilisées que lorsqu'il est raisonnable de prévoir que la charge simultanée sera inférieure à la puissance totale installée.
Pourquoi le courant triphasé est-il plus faible pour une même puissance ?
Dans un système triphasé équilibré, la puissance totale est répartie entre trois phases et la formule comprend le facteur √3. Ainsi, pour une même puissance totale, le courant dans un réseau triphasé 400 V est plus faible que dans un réseau monophasé 230 V.
Pourquoi la section de câble recommandée change-t-elle avec la température ou le mode de pose ?
Le courant admissible permanent d'un câble dépend de sa capacité à évacuer la chaleur. Une température ambiante plus élevée et des conditions de pose offrant une moins bonne dissipation thermique réduisent le courant admissible du câble, ce qui peut nécessiter une section de conducteur plus importante pour le même calibre de disjoncteur.
Que représente la marge réelle du disjoncteur ?
Il s'agit de l'écart en pourcentage entre le calibre normalisé du disjoncteur sélectionné et le courant de calcul. Cette valeur indique de combien le calibre standard choisi dépasse la charge effectivement calculée. Par exemple, l'écart entre 18.3 A et un disjoncteur de 20 A est relativement faible, tandis que l'écart entre 20.1 A et un disjoncteur de 25 A est nettement plus important.