À savoir si je peux utiliser un disjoncteur AC pour le DC ?

À savoir si je peux utiliser un disjoncteur AC pour le DC ?

 Connaître les caractéristiques électriques du courant continu et ses différences par rapport au courant alternatif est fondamental pour comprendre comment utiliser le courant continu. Le courant continu présente des problèmes différents de ceux du courant alternatif en ce qui concerne les phénomènes associés à l'interruption des courants de grande valeur, car l'extinction de l'arc en résulte particulièrement difficile.

Habituellement, les sources de courant continu sont à basse tension comme les batteries et autres, donc vous n'associez pas le courant continu à l'étincelle, mais il le fera, surtout lorsque les tensions deviennent considérablement plus élevées que 12 ou 24V (niveaux de tension CC communs pour avoir une idée des différents niveaux de tension CC utilisés). Regardez cette comparaison de la rupture de charge AC versus DC avec une vidéo d'interrupteur à couteau qui montre clairement la différence de contact électrique entre le courant alternatif et le courant continu :

Oui, le CC fait des étincelles beaucoup plus agressives que le CA. Lorsqu'un interrupteur à courant continu est ouvert, le courant interrompu est toujours égal au courant circulant dans le circuit. Lors de l'interruption d'un courant alternatif, le courant varie dans le temps et est en moyenne inférieur au courant de crête (il passe normalement à zéro lors des passages par zéro de la puissance du réseau). Pour cette raison, un interrupteur donné a normalement 2 courants ; un pour le courant alternatif, et un plus faible pour le courant continu. Il peut également avoir des tensions nominales différentes pour le courant alternatif et le courant continu. Ceci s'applique à pratiquement tous les composants qui commutent le courant électrique : interrupteurs, relais, fusibles et disjoncteurs.

La commutation d'une charge résistive en courant continu est difficile, et la coupure d'une charge inductive est encore plus difficile. Pourquoi un interrupteur fait-il des étincelles lorsqu'il déconnecte une bobine transportant un courant continu élevé ? L'article indique que la raison est qu'une inductance résiste à un changement de courant. Si vous avez un courant de régime permanent passant par un inducteur et que vous essayez de diminuer soudainement le courant à zéro en ouvrant le circuit, l'inducteur répondra en essayant de maintenir le courant, mais ce courant n'a nulle part où aller. Cela crée une importante pointe de tension négative dans l'inducteur. Il est très courant de voir des transitoires de plusieurs centaines ou milliers de volts. C'est pourquoi il est souvent nécessaire de mettre en place une sorte de circuit de suppression. La coupure du courant continu est considérablement plus difficile que celle du courant alternatif. Par exemple, beaucoup de petits relais qui ont un courant nominal de 250VAC 10A ont seulement un courant nominal de 30VDC pour le même courant !

La question suivante est de savoir si je peux utiliser un disjoncteur AC pour le DC ? Puis-je utiliser un disjoncteur CA dans un circuit CC ? La discussion sur les circuits CC dit que la plupart des disjoncteurs CA sont conçus pour au moins 120 VCA. Certains d'entre eux mentionneront aussi une puissance DC qui est habituellement comme un cinquième de la puissance nominale de la tension AC (24V DC). La raison de la déclassification est qu'avec le CA, la tension descend à zéro à chaque 120e de seconde, ce qui donne à l'étincelle aux contacts d'ouverture une chance de s'éteindre. Avec le courant continu, il n'y a pas ce temps utile et les étincelles peuvent continuer à sauter sur une distance beaucoup plus longue que les étincelles en courant alternatif. En supposant que vos batteries sont de 24V ou moins, alors un disjoncteur de 120VAC qui dit aussi "24VDC" devrait fonctionner.

Au Senegal, la tension du réseau est de 230V comme partout en Afrique. Ici, les disjoncteurs sont conçus pour 230V ou plus (400V pour le courant triphasé). J'ai vu plusieurs disjoncteurs de 230V avec une tension nominale de 48VDC. Donc, avec de tels disjoncteurs, ils conviendraient pour 48VDC. Lorsque vous vérifiez la tension nominale DC, vérifiez également si d'autres données sont différentes pour DC (par exemple le pouvoir de coupure maximum et le courant de fonctionnement du déclencheur magnétique). Pour les systèmes typiques alimentés par batterie (jusqu'à 24 VDC), ces disjoncteurs standard 230 ou 400 VAC fonctionneront probablement, mais il est préférable de vérifier cela à partir de la fiche technique du fabricant. Si vos disjoncteurs sont conçus pour une tension de 48 VDC, alors les tensions de batterie jusqu'à 48 V leur conviennent. J'ai aussi vu des disjoncteurs doubles qui sont conçus pour 415VAC et 110V DC.

Disjoncteur CA-CC - Le CC peut-il déclencher un disjoncteur CA ? La vidéo montre comment le disjoncteur CA est utilisé dans un circuit CC et comment il se déclenche en cas de surcharge. Elle donne une bonne introduction à l'utilisation d'un disjoncteur CA pour le CC, mais je ne suis pas d'accord avec les conclusions sur la différence de courant de déclenchement sur CA et CC (le déclenchement thermique peut prendre beaucoup de temps avec le double du courant nominal sur CA et CC) :

En général, les disjoncteurs c.a. se déclenchent en c.c., mais à des courants et des tensions plus élevés, l'extinction de l'arc peut être un problème et un risque d'incendie potentiel. En général, le déclenchement thermique demeure le même, mais le déclenchement magnétique peut nécessiter un courant plus élevé pour fonctionner qu'en c.a. (il est à noter que le déclenchement magnétique sur la plupart des disjoncteurs c.a. est réglé à environ 5 à 10 fois le courant nominal du disjoncteur en c.a.). Vous devez consulter les spécifications du fabricant pour les temps de déclenchement thermique (par exemple, un disjoncteur de 10 A peut prendre 30 secondes pour se déclencher à 20 A, 1 seconde à 60 A, 10 ms à 100 A).

Le document d'ABB sur les disjoncteurs pour applications en courant continu indique que les déclencheurs magnéto-thermiques montés sur les disjoncteurs en courant alternatif sont également adaptés pour être utilisés en courant continu. La partie relative à la protection thermique ne change pas en ce qui concerne sa caractéristique de déclenchement, car les bilames des déclencheurs sont influencés par l'échauffement provoqué par le flux de courant, qu'il soit alternatif ou continu : en effet, les bilames sont sensibles à la valeur efficace. En ce qui concerne la protection instantanée contre les courts-circuits, dus à des phénomènes ferromagnétiques, le déclenchement instantané se produit à une valeur différente par rapport au cas analogue en courant alternatif.

 

De très mauvaises choses peuvent se produire si le disjoncteur ne se déclenche pas quand il le devrait et s'il ne peut pas interrompre le courant continu que vous lui fournissez. N'essayez pas cela avec un disjoncteur CA qui n'a pas de valeur nominale CC ! Un disjoncteur CA 6 Ampères se déclenche sur le CC à 240 Volts 30 Ampères ; la vidéo ne recommande pas un disjoncteur CA pour les applications CC à cause du risque d'incendie potentiel lorsque l'extinction de l'arc a des problèmes avec le CC :

 

Il existe des disjoncteurs spéciaux pour les applications CC. Les plus gros disjoncteurs CC ont même un aimant près des contacts pour essayer de courber l'arc loin du chemin le plus court. Vous avez besoin de disjoncteurs CC spéciaux surtout dans les applications où vous manipulez quelques centaines de volts CC (par exemple, les grands systèmes d'énergie solaire et la distribution de courant CC tels qu'ils sont utilisés dans certains centres de données). Pour plus d'informations sur les disjoncteurs CC, consultez notre document pour applications en courant continu. Il indique que les disjoncteurs miniatures série S280 UC sont conformes à la norme CEI 60947-2 et diffèrent des versions standard en ce qu'ils sont équipés d'éléments magnétiques permanents sur les chambres d'arc internes (permettant la coupure de l'arc électrique jusqu'à des tensions égales à 440VDC). La présence de ces éléments magnétiques permanents établit la polarité (positive ou négative) du disjoncteur ; par conséquent, leur raccordement doit être effectué en respectant la polarité indiquée sur les disjoncteurs. Un raccordement incorrect des polarités pourrait endommager le disjoncteur.

 

Il faut donc prendre des précautions particulières pour l'utilisation de disjoncteurs conçus pour des applications en courant continu : Certains types doivent être installés avec soin et de la bonne manière (côté connexion plus/moins et côté entrée/sortie). La vidéo DC Circuit Breaker Fires ci-dessus montre la différence entre une bonne et une mauvaise installation :

Pour plus de détails sur le câblage correct, consultez la section Câblage correct des disjoncteurs CC bipolaires - Conseil de l'énergie propre. Un certain nombre de disjoncteurs sur le marché (p. ex. ABB, GE et scheneider) n'ont les symboles " + " et " - " que d'un côté et un certain nombre de disjoncteurs sur le marché ont les symboles + et - sur les bornes supérieure et inférieure. Ces symboles peuvent prêter à confusion. Les sorties positives et négatives de la source d'alimentation doivent être connectées aux bornes '+' et '-' respectives du disjoncteur. Les disjoncteurs non polarisés fonctionnent en toute sécurité comme sectionneurs de charge et pour la protection contre les courants de défaut, quel que soit le sens du courant qui les traverse.

Donc, lorsque vous travaillez avec des circuits CC, lisez attentivement les spécifications techniques des disjoncteurs et des autres composants que vous prévoyez d'utiliser pour vous assurer qu'ils sont adaptés à la tâche et que vous les raccordez au circuit de la bonne manière. Utilisez toujours un fusible ou un disjoncteur à courant continu dans un système à courant continu.

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Commentaires

  • Faridou - January 20, 2020

    Merci beaucoup j’ai beaucoup appris

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