Réflexions sur le délicat problème du pouvoir de coupure sur 1 pôle en TN

La genèse du problème est contenue dans une question posée à l’UTE début 2010 et sa réponse qui a fait l’objet de la fiche d’interprétation 15-100 F13 reprise par la suite l’amendement 4 de la norme NF C 15-100 (05/2013):

Question : De quelle manière doit-on choisir le pouvoir de coupure d’un appareil de protection contre les courts-circuits dans une installation réalisée en schéma TN ?

Réponse : En complément des exigences de l’article 533.3.1, les dispositifs de protection doivent, de plus, pouvoir couper sur un pôle, sous la tension entre phase et neutre, le courant de défaut.

Les configurations de défaut qui motivent cette exigence sont les défauts entre une seule phase et la terre, que le circuit soit tétra, tri, bi ou monophasé. Dans tous ces cas, le dispositif de protection est sollicité sur un seul pôle et la tension aux bornes de ce pôle est la tension simple du circuit.

Dès lors, la question s’est posée de savoir comment effectuer cette vérification. Un premier élément est fourni dans le document FD C 15-500 qui, depuis juillet 2015, précise au paragraphe 9.5 le courant de défaut maximal à prendre en compte pour effectuer cette vérification :

9.5 Calcul du courant de défaut maximal Iefmax pour le schéma TN

Ce courant de court-circuit est calculé afin de déterminer le pouvoir de coupure sur un pôle requis.

En cas de court-circuit entre la phase et le conducteur PE ou le conducteur PEN, le courant Iefmax est égal à:

Commençons par éliminer les cas où la réponse est simple:

1- Le dispositif de protection est un fusible conforme à la norme NF EN 60269: le pouvoir de coupure sur 1 pôle sous U/√3 est égal à celui sous U. Cette valeur est disponible dans la fiche technique du produit.

2- Le dispositif de protection est un disjoncteur conforme à la norme NF EN 60898-1 (Disjoncteurs pour la protection contre les surintensités pour installations domestiques et analogues): le pouvoir de coupure sur 1 pôle (Icn1)est défini dans cette norme et peut donc être utilisé pour la comparaison. Néanmoins, les disjoncteurs répondant à cette norme sont essentiellement utilisés dans des installations domestiques ou analogues où le schéma TN est rarissime.

Cas des disjoncteurs conformes à la norme NF EN 60947-2

Cette norme définit un essai pour déterminer le pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension entre phases (IIT) qui est utile dans les installations réalisées en schéma IT. Cette valeur peut bien sûr être utilisée en schéma TN mais, comme la tension d’essai est plus élevée, cette valeur est trop basse pour être utilisable dans la majorité des cas.

En revanche, la norme NF EN 60947-2 ne prévoit pas le même type d’essai à la tension simple. En conséquence, la valeur du pouvoir de coupure qui nous intéresse n’est donc pas systématiquement disponible dans les fiches techniques des constructeurs.

Problème corollaire: si une valeur du pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple est disponible, quelle position adopter si le pouvoir de coupure Icu est obtenu par filiation (le problème ne se pose pas avec l’IIT car la filiation est interdite en schéma IT) ou pour la coordination avec les interrupteurs ?

La situation actuelle

Depuis que l’exigence de vérification du pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple en schéma TN a été inscrite dans la norme, de nombreuses discussions ont eu lieu avec les fédérations de constructeurs, les éditeurs de logiciel et les instances nationales de normalisation concernés. Néanmoins, à ce jour, il n’y a pas de position officielle établie sur le sujet.

Cependant, ces dernières années, les constructeurs français de disjoncteurs, sollicités par les utilisateurs et les éditeurs de logiciel, proposent dans la plupart des cas les données afférentes dans leur documentation technique. C’est moins vrai pour les constructeurs étrangers, vraisemblablement du fait que l’exigence de vérification du pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple en schéma TN, dont la pertinence technique est avérée,  n’est stipulée clairement que dans la norme française mais pas dans les normes CEI ou CENELEC équivalentes.

Quelques réflexions sur le sujet

Disjoncteurs 3P, 4P et 3P+N sans pôle phase « réduit »: il semblerait logique de dire que le pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple soit égal au pouvoir de coupure Icu à la tension entre phases à l’instar de ce qui est écrit en commentaire dans la norme NF C 15-100 (533.3.1) pour le pouvoir de coupure IIT: » En l’absence d’informations plus précises, on peut admettre que le pouvoir de coupure sur un seul pôle sous la tension entre phases des appareils tripolaires et tétrapolaires est au moins égal au pouvoir de coupure ultime triphasé sous une tension égale à √3 fois celle de la tension nominale du circuit concerné. ». Une telle proposition permet de régler nombre de situations.

Disjoncteurs 3P+N ave un pôle phase « réduit, 2P et 1P+N: seul le constructeur peut fournir les données pertinentes.

Utilisation de la filiation ou de la coordination: là encore, seul le constructeur peut fournir les données pertinentes.

On peut aussi espérer qu’une prochaine mise à jour de la norme CEI 60947-2 inclut cet essai pour déterminer le pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple.

La position de Trace Software International

En tant qu’éditeur de logiciel de conception d’installations électriques, la vérification du pouvoir de coupure sur 1 pôle à la tension simple en schéma TN est incontournable dès lors que l’utilisateur choisit une référence matériel. Si nous disposons des données constructeur pertinentes, la vérification est faite naturellement.

Dans le cas où ces données ne sont pas disponibles, il ne nous appartient pas de « fermer les yeux » ou de proposer à l’utilisateur de le faire. Le logiciel fera donc apparaître une erreur que l’utilisateur pourra justifier s’il demande au constructeur de se prononcer sur le cas.

Rédigé en collaboration avec Philippe Aupetit, Directeur scientifique.

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