Disjoncteur et différentiel : le cours sur l’appareillage de protection, avec exercices corrigés
Résumez cet article :
Deux protections complémentaires sécurisent une installation : le disjoncteur protège les câbles (contre les surcharges et les courts-circuits), le différentiel (DDR) protège les personnes (il coupe dès qu'une fuite dépasse 30 mA). On choisit le disjoncteur par son calibre (In ≥ Ib) et sa courbe (B/C/D), le différentiel par sa sensibilité (30 mA) et son type (AC / A).
🔄 4MAT : ① Pourquoi ? → ② Quoi ? → ③ Comment ? → ④ Et si… ?
Pourquoi faut-il maîtriser l'appareillage de protection ?
C'est le cœur de la sécurité électrique. Chaque circuit d'une installation doit recevoir la bonne protection — sinon l'installation est dangereuse, quelle que soit la qualité du câblage.
À quoi ça vous sert au quotidien : équiper un tableau, choisir un disjoncteur et un différentiel adaptés à chaque circuit, garantir la protection des biens et des personnes.
⛔ Sans cette maîtrise, vous ne pouvez ni concevoir un tableau conforme, ni valider une installation (Consuel), ni diagnostiquer un déclenchement.
- Calibre trop élevé → le disjoncteur ne protège plus le câble → échauffement → incendie ;
- Pas ou mauvais différentiel → une fuite à la terre n'est pas coupée → électrocution ;
- Pas de sélectivité → un défaut sur une lampe fait sauter toute la maison (perte de continuité).
Les notions à connaître
Le disjoncteur : protège les câbles
Il assure le sectionnement, la commande et la protection (surcharge + court-circuit). Son calibre In est choisi immédiatement supérieur au courant d'emploi Ib, parmi les valeurs normalisées (2, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63 A…).
Le différentiel (DDR) : protège les personnes
Il compare le courant qui part et celui qui revient : s'il manque plus de 30 mA (fuite vers la terre), il coupe. On respecte : différentiel 30 mA en tête, 8 circuits max par différentiel, et le bon type :
| Type | Détecte | Pour quels circuits |
|---|---|---|
| AC | Fuites alternatives simples | Éclairage, prises courantes |
| A | + composante continue | Plaque, lave-linge, borne de recharge VE |
Le déclencheur magnéto-thermique et les courbes
Le disjoncteur modulaire comporte un déclencheur thermique (surcharges) et un déclencheur magnétique (courts-circuits, déclenchement < 10 ms). Le seuil magnétique Im définit la courbe :
| Courbe | Seuil magnétique Im | Usage |
|---|---|---|
| B | 3 à 5 × In | Faibles Icc, grandes longueurs, régime IT/TN |
| C | 5 à 10 × In | Distribution usuelle (le cas courant) |
| D | 10 à 20 × In | Forts courants d'appel : moteurs, transfos |
Le pouvoir de coupure (> 30 × le calibre, exprimé en kA) doit être supérieur au courant de court-circuit présumé (Icc) au point d'installation.
Le déclencheur électronique et la sélectivité
Sur les gros calibres (≥ 125 A), le déclencheur électronique mesure le courant par des tores et se règle sur trois niveaux : Ir (long retard, surcharges, 0,4 à 1 × In), Im (court retard, courts-circuits) et Ii (instantané).
La sélectivité coordonne les protections en cascade pour n'ouvrir que le disjoncteur immédiatement en amont du défaut :
- Ampèremétrique : décalage des courbes en intensité ;
- Chronométrique : décalage en temps (en complément) ;
- Logique : un fil pilote relie les protections ; si l'aval n'a pas éliminé le défaut en < 50 ms, l'amont coupe.
Sélectivité totale (seul l'aval déclenche) ou partielle. Compléments : modules de déclenchement MN (manque de tension) et MX (émission), inverseurs de source (continuité d'exploitation : hôpitaux, serveurs…).
On choisit, pas à pas
Exemple A — protéger un circuit de prises (CAP)
Circuit de prises 2,5 mm² → disjoncteur 20 A courbe C, placé sous un différentiel 30 mA type AC (ou A si gros électroménager).
Exemple B — le circuit d'un moteur
Un moteur a un fort courant d'appel au démarrage. Un disjoncteur courbe C déclencherait à tort → on choisit une courbe D (10 à 20 × In), qui tolère la pointe de démarrage sans déclencher.
Exemple C — assurer la sélectivité
Un défaut apparaît en aval d'un disjoncteur D2 (16 A), lui-même en aval d'un disjoncteur général D1 (63 A). On veut une sélectivité totale : seul D2 doit déclencher. On l'obtient par sélectivité ampèremétrique (calibres bien décalés) complétée si besoin par la chronométrique — vérifiée dans les tableaux constructeur.
Sur le terrain, concrètement
Et si le différentiel est de type AC sur une plaque à induction ? Les courants de fuite à composante continue peuvent l'aveugler : la fuite n'est pas détectée. D'où l'obligation d'un type A sur plaque, lave-linge et borne de recharge.
Et si le pouvoir de coupure est insuffisant ? En cas de court-circuit, le disjoncteur ne parvient pas à couper : arc, destruction, danger. Le pouvoir de coupure doit toujours être ≥ Icc présumé.
Et si toute l'installation saute pour un seul défaut ? C'est un défaut de sélectivité. En tertiaire/industriel où la continuité de service est critique (hôpital, data-center), on met en œuvre la sélectivité logique et des inverseurs de source automatiques.
📋 Fiche de révision — Appareillage de protection
✅ À retenir
- Disjoncteur = protège les câbles ; calibre In ≥ Ib ; courbe C = usuel.
- Différentiel (DDR) = protège les personnes ; 30 mA ; type AC (courant) ou A (plaque, LL, VE) ; 8 circuits max.
✏️ Exercices
🎯 Corrigés
Corrigé de l'exercice 1
Le disjoncteur protège les câbles et les biens (surcharge, court-circuit). Le différentiel protège les personnes en coupant sur une fuite à la terre (≥ 30 mA). Ils sont complémentaires.
Corrigé de l'exercice 2
Type A. Une plaque à induction peut générer des courants de fuite à composante continue qu'un type AC ne détecte pas ; le type A les prend en compte.
Corrigé de l'exercice 3
Non : la règle limite à 8 circuits maximum par différentiel (NF C 15-100). Au-delà, on ajoute un différentiel.
Corrigé de l'exercice I1 (intermédiaire)
Courbe D (seuil magnétique 10 à 20 × In). Elle tolère le fort courant d'appel du moteur au démarrage sans déclencher, tout en protégeant contre les vrais courts-circuits.
Corrigé de l'exercice A1 (avancé)
On vise une sélectivité totale : seul D2 (aval) doit déclencher. On l'obtient par sélectivité ampèremétrique (calibres suffisamment décalés, 16 A vs 63 A) complétée si nécessaire par la chronométrique (temporisation de D1), en vérifiant les tableaux de sélectivité du constructeur.
Contenu Intermédiaire/Avancé issu du cours « Appareils de distribution » (courbes, Ir/Im/Ii, sélectivité, MN/MX).
— Fin du brouillon. Prochains ancrages possibles : Prise de terre (#6, ta synthèse), Liaison équipotentielle (#5, ta synthèse + vidéo), régimes de neutre / SLT (ta doc BTS).
Pour aller plus loin sur le site
Résumez cet article :
📖 Le glossaire de cet article
Les termes techniques abordés dans cet article, expliqués simplement.
- Court-circuit — Le court-circuit est une connexion accidentelle à faible résistance entre deux conducteurs de potentiel différent, qui provoque un courant très élevé …
- Disjoncteur — Un disjoncteur est un appareil de protection qui interrompt automatiquement le circuit en cas de surcharge (détection thermique par bilame) ou de cour…
- Neutre — Le neutre est le conducteur électrique relié au point neutre du transformateur de distribution HTA/BT, mis à la terre en France dans le régime TT.
- Électricité — L'électricité est le phénomène physique lié au déplacement de charges électriques — les électrons dans les conducteurs métalliques — à l'origine des c…
- Électrocution — L'électrocution est l'accident mortel causé par le passage d'un courant électrique à travers le corps humain, entraînant un arrêt cardiaque par fibril…
Téléchargez notre guide gratuit pour gagner du temps et de l'argent sur vos travaux électriques !
« * » indique les champs nécessaires
