par Clemens Valens (Elektor Labs)

Cet article porte sur l'électrotechnique plutôt que sur l'électronique. Les circuits mentionnés sont donc des circuits d'alimentation électrique avec des lampes, des interrupteurs, des prises de courant et des appareils, et bien sûr tout leur câblage.

Qu'est-ce que le PSCC ?

Nous retiendrons l’acronyme anglais PSCC pour désigner cette intensité maximale dans un circuit électrique court-circuité. On parle aussi de courant de défaut disponible ou de courant de fermeture de court-circuit. Comme tout courant, il est soumis à la loi d'Ohm. Par conséquent, la tension d'alimentation du circuit et son impédance déterminent ensemble la valeur du PSCC recherchée.

À quoi bon connaître le PSCC ?

Pour choisir les disjoncteurs et les fusibles qui protégeront une installation électrique, il faut connaître l’intensité du PSCC. Pour une protection fiable, ces dispositifs de protection doivent tenir le PSCC. Si leur pouvoir de coupure ou d'interruption est insuffisant, le PSCC risque de les détruire ou de provoquer un arc électrique (fig. 1). Dans les deux cas, le dispositif de coupure peut ne pas fonctionner correctement et des situations dangereuses peuvent survenir.
 

Figure 1 : Voici ce qui peut arriver à un disjoncteur miniature (MCB)
quand l’intensité du courant de court-circuit est trop forte pour lui.

Et le courant de déclenchement ?

Le pouvoir de coupure d'un disjoncteur n'est pas son courant de déclenchement (= trip current en anglais). Ce dernier est l’intensité maximale qu'un disjoncteur peut conduire dans des conditions normales et en toute sécurité ; le courant de coupure est l’intensité supportée par le dispositif sans être endommagé. Ainsi le disjoncteur miniature (MCB) 1+N de type SN201 L C32-L d'ABB a un courant nominal de déclenchement (In) de 32 A et un courant nominal de court-circuit (Icn) de 4,5 kA (sous 230/400 VAC). Le courant de court-circuit dépend de la puissance de la source d'alimentation et n'est pas lié au courant tiré par la charge protégée par le disjoncteur.

Mesurer le PSCC

Vous pouvez mesurer le PSCC d'une installation électrique avec un testeur de boucle et de courant de court-circuit PSC. C'est un instrument facile à utiliser qui calcule l’intensité PSCC d'un circuit en ampères (A) et en kilo ampères (kA). Il suffit généralement d'appuyer sur le bouton Test pour obtenir la mesure, mais pour connecter correctement l'instrument , il faut bien comprendre ce que vous essayez de mesurer.

En général, le test PSCC est fait au tableau de distribution entre phase (P) et neutre (N). Si le test est fait sur une prise de courant en utilisant le cordon de test moulé fourni avec le testeur, il sera effectué entre conducteurs de phase et de terre (PE ; E). Avant d'appuyer sur le bouton Test, assurez-vous que le testeur indique qu'il peut le faire en toute sécurité.

Que fait le testeur PSC ?

Un testeur PSC mesure d'abord la tension aux bornes du circuit ouvert (VS, fig. 2). Ensuite, il applique une petite charge pendant un court instant pour faire circuler dans le circuit un courant d'une intensité connue (IT, fig. 3). Pendant que ce courant d'essai circule, l'appareil mesure à nouveau la tension V aux bornes du circuit. En raison de l'impédance (ZLN) du circuit, V sera un peu plus faible que VS. Cette impédance s’écrit :

ZLN = (VS – V) / IT [Ω]

Figure 2 : Mesure de la tension en boucle ouverte (à gauche) et du courant
de court-circuit en boucle fermée (à droite).
Figure 3 : Pour calculer l'impédance du circuit, le testeur PSC y fait circuler
un courant de test d'une intensité connue.

En supposant ZLN constante, le testeur calcule le PSCC ainsi : VS / ZLN.

L’intensité du courant d'essai dépend de la plage de mesure sélectionnée et va de 2 A p. ex. à 25 A ou plus. La durée de la mesure varie aussi avec la gamme. Elle est de quelques dizaines de millisecondes. Les tableaux 1 et 2 donnent des mesures effectuées avec un testeur PSC réel.

Qu'est-ce que le test de boucle ?

Un testeur PSC mesure également l'impédance de la boucle de défaut à la terre ZS ou ZE ou le courant de défaut prospectif PFC (aussi appelé PEFC). Cela correspond à l'impédance du circuit entre les conducteurs P et (P)E en cas de court-circuit entre les deux (fig. 4). Une faible impédance entraînera un courant de défaut élevé, qui déclenchera rapidement les protections. Il permet également d'assurer une petite différence de potentiel entre le conducteur (P)E sur la prise et la terre sur laquelle vous vous trouvez.
 

Figure 4 : Calcul de l'impédance de défaut à la terre ZS (ou ZE)
ou du courant de défaut à la terre P(E)FC.

Mesurée sur une prise de courant, l'impédance de la boucle de défaut à la terre est appelée ZS. Mesurée à l’entrée de l’alimentation, elle sera appelée ZE. On aura donc :

ZS = ZE + RL + RE [Ω]

où RL et RE sont l’impédance respective des conducteurs P et (P)E entre le point d'entrée de l'alimentation et la sortie.

Même avec un faible courant d'essai, un dispositif à courant résiduel (DCR) peut se déclencher lorsqu'il est sensible ou lorsqu'il y a une fuite dans le circuit testé. Pour éviter cela, vous pouvez contourner temporairement le RCD (n'oubliez pas de rétablir ses connexions après !)

Calculer la PFC

L'impédance de la boucle de défaut à la terre est mesurée de la même manière que le PSCC, mais là encore, selon la plage sélectionnée, le courant d'essai pourra se réduire à quelques dizaines de milliampères. D’autre part mesurez entre les conducteurs de phase et de terre plutôt qu’entre phase et neutre. Le P(E)FC est obtenu en calculant VS/ZLE.

Remarques

Selon le câblage, il arrive que les valeurs PSCC et P(E)FC diffèrent. Retenez alors l’intensité la plus forte pour le choix du disjoncteur approprié.

Vous courez un risque mortel en intervenant sur des circuits électriques sous tension. Vous voilà prévenu !

(191160-01 VF)

Note importante au sujet du cadre ci-dessous: dans la dernière phrase, il faut lire «Un réseau IT (isolé-terre) n'a aucune mise à la terre» et non «Un réseau informatique n'a aucune mise à la terre».