temps de coupure

Le temps de coupure est le temps écoulé entre l'instant où un signal de déclenchement active le mécanisme de libération du disjoncteur et l'extinction complète de l'arc entre les contacts principaux. En pratique, cela se mesure en millisecondes, généralement entre 20 et 150 millisecondes selon le type de disjoncteur et la classe de tension. C'est une métrique de performance critique car plus un arc brûle longtemps, plus il dissipe d'énergie sous forme de chaleur et plus il inflige de dommages aux surfaces de contact et à l'équipement environnant.

Le processus lui-même se déroule en étapes distinctes. Lorsque la bobine de déclenchement est excitée, un mécanisme de verrouillage se libère et permet à un ressort ou à un système d'énergie stockée d'ouvrir le bras de contact mobile à grande vitesse. Lorsque les contacts se séparent, un arc se forme à travers l'espace et continue de conduire le courant jusqu'à ce que les contacts soient suffisamment éloignés ou que le courant passe naturellement par zéro (dans les systèmes AC). L'arc est ensuite éteint, généralement à l'aide de chambres de coupure d'arc, de bobines de soufflage magnétique ou de chambres de soufflage de gaz qui refroidissent et désionisent la colonne d'arc.

Variantes et mesure

Les disjoncteurs basse tension coupent généralement en 50 à 80 millisecondes. Les disjoncteurs moyenne tension peuvent prendre 100 à 200 millisecondes car la tension plus élevée maintient l'arc plus longtemps et nécessite des méthodes d'extinction plus agressives. Les disjoncteurs moyenne tension utilisent souvent des chambres de coupure d'arc séparées et peuvent utiliser le vide ou le gaz SF6 pour obtenir un effondrement rapide de l'arc. Les disjoncteurs haute tension utilisent des chambres de coupure encore plus grandes et peuvent prendre plusieurs centaines de millisecondes. Le temps de coupure est toujours mesuré dans des conditions de charge nominale ou de défaut spécifiées dans des normes comme ANSI C37.04 ou IEC 60947.

Ne confondez pas le temps de coupure avec le temps d'ouverture, qui est le délai mécanique pur avant que les contacts ne commencent à se séparer, ou avec le temps d'arc, la durée pendant laquelle l'arc brûle réellement. Un disjoncteur peut avoir un temps d'ouverture court mais un temps de coupure long si l'arc est difficile à éteindre. Inversement, un disjoncteur conçu avec une extinction d'arc agressive peut avoir un temps de coupure plus court même si son ouverture mécanique est légèrement plus lente.

Dans les schémas de protection contre les courts-circuits, le temps de coupure est important car il fixe une limite stricte à la quantité d'énergie que les contacts du disjoncteur et les composants environnants doivent supporter. Un disjoncteur évalué pour un courant de coupure de 10 kA arrêtera avec succès un défaut de 10 kA dans son temps de coupure nominal, mais tenter d'interrompre un courant beaucoup plus important peut provoquer le soudage des contacts, la défaillance de la chambre de coupure d'arc ou une expansion violente de gaz chaud. C'est pourquoi les disjoncteurs sont toujours sélectionnés non seulement pour le courant nominal, mais aussi pour leur pouvoir de coupure au niveau de défaut attendu sur le circuit.