Mesure des courants de court-circuit 1/3

Ce troisième volet, consacré aux contrôles des installations électriques, sera traité lui-même en trois parties distinctes. Il s’agit de la mesure de la résistance de boucle, appelée aussi mesure du courant de court-circuit ou plus simplement encore mesure de l‘Icc.

Mesure du courant de court-circuit

Le but de cette mesure est triple. Le premier est de s‘assurer que la protection est garantie si aucune des deux autres méthodes reconnues ne le sont – abaissement de la tension de contact à 50 volts au maximum ou abaissement du courant de contact à une valeur maximale de 0,5 mA. Le second est de vérifier que l‘isolation des conducteurs utilisés ne chauffe pas trop en cas de court-circuit. Le troisième but est le contrôle que le coupe-surintensité est construit pour pouvoir couper le courant de court-circuit même s‘il est très important.

Rôle du conducteur de protection

Lors d‘un court-circuit, il n‘est pas rare que le courant passe principalement par un conducteur polaire et par le conducteur de protection relié à la carcasse conductrice de l‘appareil. Sans conducteur de protection, l‘appareil serait mis durablement au 230 V, ce qui présenterait un gros danger d‘électrocution pour toute personne entrant en contact simultanément avec l‘appareil et n‘importe quel élément mis au potentiel de la terre (conduites métalliques, appareils raccordés au PE, structures conductrices reliées à la liaison équipotentielle de protection comme par exemple un mur en béton). En raccordant le conducteur de protection à l‘appareil, on divise en gros la tension par deux. En réalité, dans un système TN, le conducteur de protection et de terre sont raccordés au neutre au point d‘introduction dans le bâtiment. Cela a pour effet de diminuer la tension de défaut. Il est également admis dans certaines conditions de diminuer la section du conducteur PE par rapport aux conducteurs actifs. Cela tend à faire augmenter la tension de défaut. D‘autres facteurs, tels que la section ou la longueur de la canalisation traversée par le courant de court-circuit, modifient cette tension de défaut. En général elle se situe entre 80 et 115 volts.

But 1: protection des personnes

Une tension de défaut avec une valeur égale ou supérieure à 80 volts est dangereuse, une personne qui toucherait l‘appareil risquerait d‘avoir un courant interdisant l‘auto-libération et également un risque de fibrillation cardiaque. Il est donc nécessaire de limiter le temps de mise hors service de l‘installation.

En admettant une résistance basse du corps humain – cas le plus défavorable – de 1 000 ohms et une tension de 115 volts, le courant de contact est de 115 mA. Le graphique ci-dessous met en évidence que la coupure dans ce cas doit avoir lieu dans les 400 ms si l‘on veut éviter tout risque mortel de fibrillation cardiaque (zone rouge).

Tous les circuits terminaux jusqu‘à et y compris 32 A doivent être coupés dans les 0,4 seconde. Les autres circuits doivent l‘être en 5 secondes au maximum.

exemples de circuits
temps de coupure max.

circuit lumière 13 A (terminal)

0,4 s

circuit d‘une PAC 16 A (terminal)

0,4 s

circuit entre un tableau principal et un tableau
secondaire 20 A (non terminal)

5 s

four boulanger (terminal) 40 A

5 s

But 2: protection des canalisations

Si le conducteur cuivre ou aluminium ne risque rien lorsqu‘il monte à plus de 150 °C, il n‘en est pas de même pour l‘isolation. Lors d‘un court-circuit, le courant augmente à une valeur idéalement très élevée et crée une augmentation de la température du conducteur qui par contact chauffe son isolant. La montée en température n‘est pas immédiate et dans un temps court les échanges thermiques entre les canalisations et l‘air ambiant sont négligeables. Il n‘est donc pas nécessaire de prendre les modes de pose en considération lors de cette mesure. Chaque isolant a une température limite d‘emploi pour un usage permanent (par exemple 70 °C pour une isolation en PVC), une température à ne pas dépasser durablement (80 °C durant 1 heure au maximum) et une température limite absolue à ne pas dépasser (150 °C pour des câbles TT ou 160 °C pour des fils T), sous peine de ne pas pouvoir garantir la qualité de l‘isolation durant les 20 à 50 ans que devraient fonctionner l‘installation. Il n‘est toutefois pas question, contrairement à ce que l‘on entend trop souvent, que l‘isolation prenne feu si on devait légèrement dépasser ces valeurs limites. Pour savoir combien de temps il faut à une canalisation pour atteindre sa température limite selon le courant de court-circuit qui la traverse il faut utiliser la formule suivante :

Note: cette formule n‘est applicable que pour des temps très courts

Cette formule est valable pour tous les courants de court-circuit, toutefois, dans un contrôle, seule la valeur du plus petit courant de court-circuit est intéressante, car c‘est elle qui provoque la coupure avec le plus long temps de réaction. Avec la NIBT, on assure la sécurité aussi dans les cas les plus défavorables. Malgré cela, le plus souvent, les mesures se font à l‘extrémité des installations fixes et non des câbles mobiles branchés en aval.

But 3: pouvoir de coupure

Cette mesure appelée souvent mesure du IKmax se fait directement aux bornes en aval du coupe-surintensité. Une fois la mesure faite, on s‘assure que le courant de court-circuit présumé est plus petit que le pouvoir de coupure du disjoncteur ou des fusibles. En pratique, il est très rare que dans de petites installations (moins de 250 A) ce courant soit trop élevé. Une certaine habitude des installations permet à certains contrôleurs de s‘abstenir de cette mesure dans ce genre de situation, car les pouvoirs de coupure des disjoncteurs – souvent 10 ou 16 kA maintenant – ou des fusibles – de 50 à 150 kA – sont très largement supérieurs aux courants de court-circuit au bout de la ligne du distributeur. Par contre, dans une grosse installation, par exemple avec livraison de l‘énergie directement en HT, ces mesures sont indispensables.

Dans les prochains numéros, nous verrons comment doit se pratiquer cette mesure, comment interpréter les résultats, comment mettre en conformité une installation qui ne le serait pas et finalement nous analyserons la conformité des canalisations faites en 1,5 mm2 alors que la ligne est protégée par un coupe-surintensité de 16 A

Sources: Infos: 2075
NIBT 2015: 4.1.1; 4.3; 4.4; 5.2.3.1; 5.2.3.1.1.15; 6.1.3.6

Texte rédigé par :

Denis Schneider
CPMB, Colombier