Protecteur de circuit (CP) vs disjoncteur NFB et fusible

Imaginez une machine expédiée du Japon. Sur le schéma de l'armoire, les sorties 24 V DC alimentent une rangée de petits appareils repérés « CP », chacun avec une valeur du type « 2P 3A ». La nomenclature les désigne par le terme japonais sākitto purotekuta (« protecteur de circuit »). L'un d'eux déclenche à chaque démarrage, et quelqu'un propose de le remplacer par un disjoncteur modulaire local de même calibre, ou par le calibre supérieur.

Un protecteur de circuit (CP) protège les équipements et les circuits de commande contre les surintensités. Un disjoncteur repéré NFB ou MCCB protège les câbles. Ces appareils répondent à des normes différentes et n'ont pas le même rôle : un calibre identique en ampères ne fait pas de l'un le remplaçant de l'autre, ni d'un fusible.

Ce guide explique ce qu'est un CP, comment il déclenche, comment lire la notation P/E et les codes de type, en quoi il diffère d'un NFB, d'un fusible et d'un ELB, ce qu'il faut vérifier pour le choisir ou le remplacer, et pourquoi réarmer un CP n'est pas redémarrer la machine. Il se termine par une liste de contrôle, des questions à poser au fournisseur japonais et un modèle de courriel.

Sommaire

1. Points clés
2. Repères rapides : les appareils de protection sur les schémas japonais
3. Qu'est-ce qu'un protecteur de circuit (CP) ?
4. Comment un protecteur de circuit déclenche
5. Lire la notation d'un CP : pôles, éléments et codes de type
6. Protecteur de circuit et disjoncteur (NFB/MCCB)
7. Protecteur de circuit et fusible
8. Protecteur de circuit et ELB (disjoncteur différentiel)
9. Choisir ou remplacer un protecteur de circuit
10. Après un déclenchement : réarmer le CP ou redémarrer la machine
11. Liste de contrôle avant de remplacer un CP ou de changer son calibre
12. Questions à poser au fournisseur japonais
13. Limites de ce guide
14. FAQ
15. Sources

Points clés

• CP = protecteur de circuit (circuit protector), nom officiel japonais kiki hogo-yo shadanki (« disjoncteur pour la protection d'équipements »). La norme japonaise est la JIS C 4610, fondée sur l'IEC 60934, « Disjoncteurs pour équipements (DPE) » (en anglais CBE)
• Un CP protège les appareils et les circuits de commande à l'intérieur d'un équipement. Un NFB/MCCB protège les câbles. Un CP ne dispense pas de la protection des câbles en amont
• « 2P1E » signifie deux pôles et un élément de déclenchement sur surintensité, et non deux sources d'alimentation
• Choisir un CP demande plus que le calibre : courant alternatif ou continu, tension, courant d'appel et sa durée, pouvoir de coupure à votre tension, limitation de courant de l'alimentation DC, température dans l'armoire, contacts auxiliaires
• « Réarmement automatique » ne veut pas dire que le circuit se remet seul sous tension ; le moment où la machine peut redémarrer est une décision distincte, fondée sur le risque de la machine
• Si un CP déclenche à répétition, cherchez la cause avant d'envisager un calibre supérieur

Repères rapides : les appareils de protection sur les schémas japonais

Ce tableau relie l'étiquette d'un schéma ou d'une nomenclature japonaise à l'appareil correspondant. La dernière colonne donne la catégorie la plus proche en Europe et en Amérique du Nord ; elle n'indique pas que les produits sont interchangeables.

Étiquette possible	De quoi s'agit-il	Rôle principal	Norme japonaise	Catégorie la plus proche hors du Japon
CP, CBE, sākitto purotekuta (protecteur de circuit), kiki hogo-yo shadanki	Protecteur de circuit / disjoncteur pour équipements	Protection contre les surintensités des appareils et des circuits de commande à l'intérieur d'un équipement	JIS C 4610 (types mécaniques)	DPE / CBE (IEC 60934). En Amérique du Nord, les CP sont souvent certifiés UL 1077 (« supplementary protectors »)
NFB, MCCB, haisen-yo shadanki (disjoncteur de protection des câbles)	Disjoncteur à boîtier moulé	Protection des câbles contre la surcharge et le court-circuit	JIS C 8201-2-1	MCCB (IEC 60947-2, en France NF EN 60947-2). Aux États-Unis, les disjoncteurs de circuit terminal relèvent de UL 489
F, FUSE, fusible	Fusible	S'ouvre en cas de surintensité en fondant ; doit être remplacé	Selon le type de fusible	Fusible du type et du calibre indiqués par le constructeur de l'équipement
ELB, ELCB, roden shadanki (disjoncteur différentiel)	Disjoncteur différentiel	Protection contre les courants de fuite (défaut à la terre) ; beaucoup de modèles couvrent aussi les surintensités	JIS C 8201-2-2 et autres	Dispositif différentiel à courant résiduel (DDR, en anglais RCD)

En Europe, le disjoncteur modulaire de type domestique (NF EN 60898-1) ressemble beaucoup à un CP par la taille, mais il n'a pas la même vocation, et un disjoncteur industriel relève plutôt de l'IEC 60947-2. Les références NF exactes et leur édition en vigueur sont à confirmer auprès de l'organisme de normalisation ou du fournisseur.

Pour les termes NFB, MCCB, ELB et les valeurs AF/AT inscrites sur les disjoncteurs japonais, voir l'article sur les termes des disjoncteurs japonais.

Qu'est-ce qu'un protecteur de circuit (CP) ?

Un protecteur de circuit coupe l'alimentation d'un circuit de commande ou d'une charge lorsqu'une surintensité le traverse. Son nom officiel japonais, kiki hogo-yo shadanki, se traduit par « disjoncteur pour la protection d'équipements » ; les schémas et catalogues l'abrègent en CP ou CBE.

Dans une armoire, les CP se trouvent en général sur les départs qui alimentent capteurs, afficheurs, électrovannes et appareils similaires, à raison d'un CP par circuit. Les défauts sont ainsi plus faciles à localiser et, si la protection est bien coordonnée, un défaut n'arrête pas plus de parties de la machine que nécessaire.

Le disjoncteur amont (NFB/MCCB) est un autre appareil, avec un autre rôle : il protège les câbles d'arrivée et de départ contre la surcharge et le court-circuit. Ajouter des CP en aval ne permet pas de supprimer la protection des câbles en amont. Il faut décider quel appareil protège quelle partie du circuit.

Le disjoncteur amont, l'alimentation et les CP de départ n'ont pas le même rôle.

← Faites défiler horizontalement pour voir toute la figure →

Schéma de principe du cheminement de l'alimentation et de l'emplacement des appareils. Les pôles côté alternatif, la mise à la terre, les repères de fils et les détails de bornes sont omis. Ce n'est pas un schéma de câblage pour construire une armoire.

Les CP équipent les circuits de commande de machines-outils, les alimentations d'appareils électroniques et le matériel de bureau, et certains produits sont conçus pour le médical et les véhicules. Il existe des types mécaniques et électroniques. Deux appareils appelés « CP » peuvent différer par leur conception interne, leur type d'alimentation et la norme qu'ils respectent : traitez-les comme des produits différents.

La JIS C 4610:2005 a pour titre kiki hogo-yo shadanki et couvre les appareils mécaniques de coupure destinés à protéger les circuits à l'intérieur des équipements électriques. Sa préface cite l'IEC 60934:2000, « Disjoncteurs pour équipements (DPE) », comme base de la révision ; l'IEC 60934 a elle-même été révisée en 2019. Ne supposez pas que la JIS C 4610 s'applique aux CP électroniques : lisez les normes indiquées pour le produit concerné.

Certaines séries proposent de très faibles calibres par pas fins, mais la plage varie d'une série à l'autre. Le CP30-BA de Mitsubishi Electric, par exemple, est donné de 0,1 A à 30 A. Cela vaut pour une série, pas pour tous les CP.

La tension et le courant diffèrent entre le primaire et le secondaire d'une alimentation, même pour une même charge. Vérifiez sur le schéma de quel côté se trouve chaque CP et quel défaut il doit détecter. Les repères de fils et de bornes, et pas seulement le nom des appareils, aident à retrouver ce que chaque CP alimente en aval.

Comment un protecteur de circuit déclenche

Un CP associe une partie qui détecte le courant anormal et une partie qui ouvre le circuit. Les méthodes de détection comprennent le type thermique, magnétique, magnétique hydraulique et thermique-magnétique. Les CP électroniques surveillent le courant avec un circuit électronique.

Dans un CP thermique, la chaleur due au courant atteint une lame bimétallique, dont le mouvement ouvre les contacts. Un bilame est formé de deux métaux de coefficients de dilatation différents, collés ensemble ; il se courbe en chauffant.

Le temps de déclenchement d'un CP thermique dépend non seulement de l'intensité du courant, mais aussi de sa durée et de la température ambiante. Un CP n'est pas un interrupteur qui s'ouvre à l'instant où le courant dépasse son calibre ; l'imaginer ainsi conduit à de mauvaises conclusions.

Il est utile de séparer deux étapes : l'échauffement de l'élément de détection, puis l'ouverture des contacts.

← Faites défiler horizontalement pour voir toute la figure →

Dessin de principe d'un mécanisme thermique, et non la conception interne d'un produit précis. Les CP magnétiques et électroniques peuvent ne pas utiliser de bilame du tout.

Un CP magnétique utilise la force magnétique créée par le courant pour déplacer une armature et libérer le mécanisme de déclenchement. Certains types magnétiques hydrauliques ralentissent ce mouvement avec un amortisseur à huile pour obtenir le retard nécessaire.

Les types magnétiques demandent aussi de vérifier la température et les conditions de montage. Sur certains produits magnétiques hydrauliques, par exemple, la gravité agit différemment sur le noyau mobile selon la position de montage ; les caractéristiques de déclenchement ne valent donc que dans les conditions indiquées par la fiche technique.

Les types thermiques-magnétiques associent la détection d'une surcharge persistante et une réaction rapide aux courants élevés. Comme les mécanismes et les caractéristiques temporelles diffèrent même à calibre égal, le nom du type seul ne dit pas quelle charge un CP peut protéger.

Les CP électroniques surveillent le courant par voie électronique et coupent la sortie d'un départ, souvent avec un interrupteur à semi-conducteur. Les produits pour circuits 24 V DC peuvent offrir un réglage du courant par départ et une indication d'état ; certains ajoutent une sortie d'alarme ou un réarmement à distance.

Ouvrir un contact mécanique et bloquer un semi-conducteur laissent le circuit dans des états électriques différents. Certains CP électroniques assurent aussi une isolation mécanique, mais une indication « OFF » seule ne prouve pas que le circuit est isolé.

Les relais thermiques détectent eux aussi la surcharge d'un moteur par la chaleur, mais ce qu'ils protègent et la façon dont ils ouvrent le circuit (en général par un contacteur) sont à examiner à part. Voir l'article sur le relais de choc et le relais thermique.

Lire la notation d'un CP : pôles, éléments et codes de type

Ce que signifient 2P1E et 2P2E

Sur les disjoncteurs et CP japonais, « P » est le nombre de pôles et « E » le nombre d'éléments de déclenchement sur surintensité. Un appareil 2P1E a deux pôles qui commutent ensemble et un élément qui détecte la surintensité. Cela ne veut pas dire que le circuit a deux sources d'alimentation.

Comptez séparément les pôles qui détectent la surintensité et les contacts qui s'ouvrent ensemble.

← Faites défiler horizontalement pour voir toute la figure →

Schéma destiné à expliquer la notation P/E. Sur les CP réels, les accessoires peuvent modifier la disposition des éléments : lisez le schéma de raccordement interne du produit, pas seulement le nombre de pôles.

Un seul élément ne signifie pas que seul le contact de ce pôle s'ouvre. Savoir si les deux pôles s'ouvrent ensemble et quel pôle porte l'élément sont deux informations distinctes : vérifiez ensemble le nombre de pôles, le nombre d'éléments et le câblage interne. Sur les disjoncteurs 2P1E de Fuji Electric, par exemple, le pôle sans élément est marqué « N » et se raccorde au conducteur neutre (mis à la terre).

La polarité en courant continu et le schéma de mise à la terre en alternatif influent aussi sur l'emplacement de l'élément et sur le raccordement. Certains produits autorisent la mise en série de pôles dans des conditions précises. N'inversez pas les bornes et ne modifiez pas le raccordement prescrit : utilisez uniquement les raccordements pour lesquels le produit est certifié.

Lire un code de type et ses caractéristiques

Les codes de type des CP regroupent en une chaîne le nombre de pôles, les accessoires internes, la courbe de déclenchement et le calibre. Le guide de sélection américain de Mitsubishi Electric (édition 18, 2018) explique le code CP30 à l'aide de cet exemple :

Partie de « CP30-BA 1P 1-M 3A »	Signification	Autres codes du même guide
CP30-BA	Série (taille 30 A)	CP30-HU (pouvoir de coupure plus élevé)
1P	1 pôle	2P, 3P
1	Accessoire interne : type de base (sans contact auxiliaire)	2 = contact auxiliaire (AX), 9 = contact d'alarme (AL), 21/91 = versions pour très faibles charges, 6 = déclencheur à émission de tension
M	Courbe de déclenchement : type à vitesse moyenne	1 = instantané, F = rapide, S = lent, MD/SD = avec retard inertiel
3A	Courant assigné	0,5–30 A en standard ; 0,1, 0,25 et 0,3 A hors standard

Le même guide montre pourquoi une seule valeur de pouvoir de coupure ne suffit pas. Pour un CP30-BA à 1 pôle, il indique 2,5 kA sous 250 V AC et 2,5 kA sous 65 V DC selon UL 1077 / CSA C22.2 n° 235, mais 2,5 kA sous 230 V AC et 2,5 kA sous 60 V DC selon l'IEC 60934 et la JIS C 4610. Chaque valeur est liée à une norme et à une tension précises. Les codes et les valeurs varient selon le fabricant et l'édition du catalogue ; lisez toujours la fiche technique à jour du modèle exact figurant sur votre schéma.

Protecteur de circuit et disjoncteur (NFB/MCCB)

Dans les armoires japonaises, le disjoncteur généralement repéré NFB ou MCCB est un disjoncteur de protection des câbles : on le choisit pour protéger les conducteurs contre la surcharge et le court-circuit. Un CP se choisit pour commuter et protéger l'alimentation d'un équipement, des circuits de commande et des charges. Les deux couvrent des parties différentes du circuit.

Le terme « disjoncteur » est parfois employé largement pour les deux. Pour distinguer un disjoncteur de câbles d'un protecteur d'équipement, lisez l'usage prévu et la norme sur la fiche technique du modèle plutôt que son nom.

Les normes typiques sont la JIS C 4610 et l'IEC 60934 pour les CP, et la JIS C 8201-2-1 pour les disjoncteurs de câbles. En Amérique du Nord, des CP comme la série CP30 de Mitsubishi sont proposés comme « supplementary protectors » UL 1077, destinés à protéger l'intérieur d'un équipement lorsque la protection du circuit terminal existe déjà, et non comme disjoncteurs de circuit terminal. Quand vous remplacez un appareil conforme à une norme par un appareil conforme à une autre, vérifiez que les conditions de protection d'origine sont toujours respectées, et pas seulement le calibre.

La taille ne tranche pas non plus. Les disjoncteurs de câbles comprennent de petits disjoncteurs modulaires (MCB) qui ressemblent beaucoup à des CP. Fuji Electric souligne que les MCB répondent à la norme des disjoncteurs industriels (IEC 60947-2), que les CP répondent à l'IEC 60934 et à la JIS C 4610, et que seuls les CP existent en types instantané et à retard inertiel.

Les CP offrent des calibres et des caractéristiques de déclenchement fins pour de petites charges, et les NFB existent pour de forts courants de câbles. Leurs plages de courant se chevauchent toutefois : il n'existe pas de valeur en ampères qui les sépare de façon fixe.

Dans certaines conditions, un CP peut finir par protéger une partie des câbles, mais ce n'est pas garanti. La FAQ de Fuji Electric indique que les CP ne sont pas classés comme dispositifs de protection de câbles et ne sont pas qualifiés pour cela ; qu'un CP protège ou non un câble dépend de la tenue du câble et de la caractéristique de déclenchement. Ne confondez pas ce qu'un appareil fait par hasard et ce pour quoi il est qualifié.

En conception, listez les appareils depuis la source : disjoncteur amont, câble, CP de départ, charge. Notez ensuite ce que chacun peut supporter. La coordination des protections, c'est-à-dire savoir quel appareil déclenche en premier pour un défaut donné, est l'une des raisons de placer des CP sur les départs. Pour une machine destinée à l'Europe, les exigences correspondantes se trouvent dans la NF EN 60204-1 (équipement électrique des machines) ; vérifiez l'édition applicable à votre projet.

Un calibre plus faible sur le CP aval ne garantit pas qu'il déclenche en premier. L'ordre dépend de l'intensité et de la durée du courant de défaut ; il faut donc le juger d'après les courbes temps-courant et les données de coordination du fabricant. Régler cela au moment du choix des appareils, plutôt qu'après avoir dessiné le schéma, évite des reprises.

Pouvoir de coupure et courant de court-circuit

Le courant de court-circuit dépend de la puissance de la source, du transformateur, de la longueur et de la section des câbles. Il n'atteint pas automatiquement 10 kA ou plus dans tous les circuits. Déterminez le courant attendu à l'endroit d'installation et comparez-le au pouvoir de coupure de l'appareil.

Le courant assigné et le pouvoir de coupure assigné sont deux caractéristiques distinctes. Le courant assigné concerne le fonctionnement normal ; le pouvoir de coupure est le courant de défaut que l'appareil peut interrompre. Même un CP pour une charge de quelques ampères peut voir un courant de court-circuit égal à plusieurs fois son courant normal.

Les valeurs de pouvoir de coupure sont assorties de conditions : tension, alternatif ou continu, norme d'essai, mode de raccordement des pôles. N'extrayez pas une valeur en kA d'un catalogue isolément ; comparez les valeurs de la ligne qui correspond à vos conditions d'alimentation.

Distinguez ce que le CP peut interrompre seul de ce qu'il ne peut traiter qu'en association avec un appareil amont. Avoir un gros disjoncteur en amont ne signifie pas, en soi, qu'il assure une protection de secours pour n'importe quel CP.

Lorsque vous remplacez un CP, reprenez les conditions de court-circuit au point d'installation et les conditions de certification du produit, en plus du calibre. Même un appareil de remplacement aux dimensions identiques peut différer par son aptitude à l'alternatif seul ou au continu, par son pouvoir de coupure ou par ses contacts auxiliaires.

Si vous voulez que seule la partie en défaut s'arrête, comparez les courbes temps-courant des appareils aval et amont et concevez une sélectivité là où elle est nécessaire. Selon l'ampleur du court-circuit, les deux appareils peuvent tout de même déclencher : ne prédisez donc pas les parties qui s'arrêteront à partir du seul courant normal.

Comparaison côte à côte

La différence essentielle tient à la finalité et à l'application, pas à la taille. Le tableau donne le cas général ; l'adéquation à un circuit précis dépend de la norme et des caractéristiques du modèle.

Critère	Protecteur de circuit (CP)	Disjoncteur de câbles (NFB/MCCB)
Ce qui est principalement protégé	Intérieur des équipements, circuits de commande, charges	Câbles des arrivées et des départs
Normes typiques	Types mécaniques : JIS C 4610, IEC 60934 (UL 1077 en Amérique du Nord)	JIS C 8201-2-1 (IEC 60947-2) ; UL 489 pour les circuits terminaux américains
Courant assigné	Certaines séries offrent de faibles calibres par pas fins	Choisi selon les câbles ; la plage dépend du produit
Emplacement typique	Circuits individuels à l'intérieur d'un équipement ou d'une armoire	Tableaux de distribution, départs vers les équipements
Ce qui guide le choix	Ce que la charge tolère, courant d'appel, alimentation associée	Courant admissible du câble, conditions de court-circuit, coordination
Remplacer l'un par l'autre	Ne jamais décider sur le seul calibre ou l'encombrement ; vérifier la norme, la tension et le pouvoir de coupure

Protecteur de circuit et fusible

Un fusible ouvre le circuit lorsqu'une surintensité fait fondre son élément interne. Une fois fondu, il ne peut plus servir : on supprime la cause et on le remplace par un fusible du type et du calibre prescrits.

Un fusible n'est pas à remplacer à chaque mise sous tension ou hors tension de l'équipement, seulement lorsqu'il a fondu. S'il fond à chaque démarrage, vérifiez que sa caractéristique temporelle convient au courant d'appel normal et que la charge n'a pas de défaut.

La plupart des CP, au contraire, peuvent être remis en service par l'opération prévue une fois la cause supprimée et les contrôles nécessaires effectués. Cela ne veut pas dire qu'un CP dure indéfiniment : les courants qu'il a interrompus, son historique de fonctionnement et sa durée de vie assignée comptent aussi.

Certains CP peuvent aussi servir d'interrupteur d'alimentation, mais leur aptitude à des manœuvres quotidiennes fréquentes dépend de leur pouvoir de fermeture et de coupure et de leur durée de vie. Avoir une fonction de protection ne fait pas d'un CP un substitut à un contacteur ou à un organe de commande.

Ouvrir un CP à la main coupe normalement l'alimentation de la charge côté aval. Considérez cela comme une question d'exploitation : savoir qui le manœuvre et éviter les arrêts ou remises sous tension involontaires.

Ne supposez pas qu'un CP d'usage général offre la même protection qu'un fusible rapide qui protège des semi-conducteurs. Le courant et la durée que l'appareil peut supporter, ainsi que la limitation de courant du fusible, diffèrent ; suivez la spécification du constructeur de l'équipement et les associations approuvées.

Pour comparer les coûts, incluez les arrêts de production, les travaux de remplacement et la protection dont le circuit a besoin, pas seulement le prix des pièces. Après la fusion d'un fusible, cherchez la cause et remplacez-le par la pièce prescrite.

Protecteur de circuit et ELB (disjoncteur différentiel)

Un ELB détecte le courant qui fuit du circuit vers la terre et ouvre le circuit. Ce courant de fuite est une grandeur différente de la surintensité à laquelle réagit un CP. Une méthode de détection courante fait passer ensemble les conducteurs aller et retour dans un transformateur de courant homopolaire (ZCT, le « tore ») : en fonctionnement normal, leurs champs magnétiques s'annulent, et un courant qui ne revient pas crée un déséquilibre que l'ELB détecte. Dans les circuits alternatifs polyphasés, l'ELB considère la somme des courants de phase ; on ne juge pas une fuite en soustrayant simplement deux lectures d'ampèremètre.

Une fuite assez forte pour provoquer une électrisation peut survenir même lorsque le courant de charge est très inférieur au calibre du CP. N'attendez pas d'un CP de surintensité ordinaire qu'il détecte les fuites ; prévoyez la protection différentielle séparément. Certains ELB assurent aussi la protection contre les surcharges et les courts-circuits. En France, un dispositif différentiel relève en général des NF EN 61008-1 / 61009-1 ou de l'annexe B de la NF EN 60947-2 (à confirmer selon l'appareil). Pour la sensibilité, le temps de déclenchement et le lien entre ELB et NFB, voir notre guide NFB et ELB.

La poignée d'un CP ou d'un ELB en position OFF ne prouve pas que les autres sources ou l'énergie stockée ont disparu. Les opérations de maintenance exigent d'identifier toutes les sources d'énergie de l'équipement et de suivre les procédures de consignation (LOTO) et de vérification d'absence de tension de votre site, avec les habilitations électriques requises en France (NF C 18-510). Au Maroc ou ailleurs, les règles locales s'appliquent ; elles sont à vérifier.

Choisir ou remplacer un protecteur de circuit

Choisissez un CP en tenant compte du fonctionnement normal et des conditions de défaut, et pas seulement de la façon dont il se réarme après un déclenchement. Commencez par réunir les caractéristiques de la charge et de l'alimentation, puis réduisez les candidats selon les caractéristiques de déclenchement, le pouvoir de coupure, les conditions d'installation et le mode de réarmement.

Type d'alimentation et emplacement du CP

Confirmez d'abord le courant alternatif ou continu, la tension de service, la fréquence, le régime de neutre et le départ que le CP protège. Les valeurs en alternatif et en continu sont indiquées séparément même à tension égale : ne lisez pas une valeur alternative comme la limite d'un circuit continu.

Contrairement à l'alternatif, le courant continu ne passe pas périodiquement par zéro ; suivez donc les valeurs assignées en continu du produit pour son interruption. Un modèle marqué à la fois AC et DC peut avoir, pour chacun, des limites de tension, des caractéristiques de déclenchement et un pouvoir de coupure différents.

Un circuit 24 V DC ne veut pas dire que n'importe quel petit protecteur convient. Distinguez le primaire et le secondaire de l'alimentation, le nombre de phases et le système d'alimentation, en vous appuyant sur les tensions des usines japonaises (400 V, 200 V, 100 V et 24 V). Une machine japonaise installée en Europe est souvent alimentée en 400 V triphasé 50 Hz, parfois par un transformateur : vérifiez la tension nominale du CP par rapport à l'alimentation réelle sur place.

Pour les appareils qui partagent une même alimentation, dressez la liste de chaque départ avec le nom de la charge et son courant normal. Protéger capteurs, électrovannes et automates par un seul gros CP change les parties de la machine qui s'arrêtent en cas de défaut, et la manière de retrouver le défaut, par rapport à une protection séparée de chaque charge.

Courant permanent et courant d'appel

Relevez le courant de fonctionnement normal dans les caractéristiques de la charge et dans ses conditions réelles d'utilisation. Pour une charge DC, diviser la puissance par la tension donne une estimation. Recueillez séparément la pointe au démarrage et sa durée.

Ces 4 A représentent la charge normale totale, pas la réponse pour la puissance de l'alimentation ni pour le réglage du CP. Tenez compte aussi de la consommation de l'alimentation et de tout CP électronique, des charges qui démarrent en même temps et des variations avec la température ambiante.

Les charges comportant des condensateurs d'entrée, des transformateurs, des électroaimants ou des moteurs peuvent absorber bien plus que leur courant normal juste après la mise sous tension. Le CP doit laisser passer un démarrage normal tout en s'ouvrant sur une surintensité que la charge ne supporte pas.

La valeur de pointe et sa durée comptent toutes deux dans le choix de la caractéristique de déclenchement.

← Faites défiler horizontalement pour voir toute la figure →

Forme d'onde rectangulaire fictive pour montrer les données d'entrée du choix. Ce n'est ni la courbe de déclenchement d'un produit réel ni une forme d'onde d'appel garantie.

Prenons une charge fictive qui fonctionne à 1,2 A et appelle 8 A pendant 20 ms au démarrage, avec un CP candidat de calibre 2 A. Le courant de régime vaut 0,6 fois le calibre et l'appel 4 fois. La question suivante est de savoir comment le CP se comporte lorsque le courant reste à 4 fois son calibre pendant 20 ms.

Les courbes de déclenchement portent en général en abscisse le multiple (ou le pourcentage) du courant assigné et en ordonnée le temps. Ne confondez pas secondes et minutes, ni multiples et pourcentages, et vérifiez si la courbe est une ligne unique ou une bande entre les temps de déclenchement minimal et maximal.

Laisser passer un appel normal et déclencher avant qu'un défaut n'endommage la charge sont deux conditions à satisfaire ensemble. Augmenter le calibre à chaque déclenchement peut sacrifier la seconde ; étudiez donc les caractéristiques et la cause avant d'augmenter le courant assigné.

Les noms de courbes tels qu'instantané, rapide, moyen, lent et retard inertiel se lisent toujours d'après les courbes du fabricant concerné. Un retard ne signifie pas que tous les démarrages seront tolérés ; suivez la documentation du produit pour les impulsions répétées et pour un CP déjà chaud.

Pour les moteurs, le courant en régime établi, au démarrage et à rotor bloqué n'ont pas le même sens, et chaque objectif de protection demande des valeurs différentes. La surveillance d'une surcharge mécanique, comme un blocage, est une fonction distincte de la protection contre les courts-circuits par un CP ; envisagez pour cela un relais de choc (shokku rirē, relais de surveillance de courant).

Mesurer le courant normal ne donne ni la pointe ni la durée d'un appel bref. Adaptez la bande passante de l'appareil de mesure, sa fonction d'enregistrement et son mode de raccordement à ce que vous devez capturer.

Alimentation DC et protection des départs

Beaucoup d'alimentations à découpage 24 V DC se protègent des surintensités en limitant le courant ou en abaissant la tension de sortie. Si l'alimentation limite d'abord, le CP du départ peut ne pas recevoir assez de courant pour déclencher dans le temps prévu.

Un court-circuit sur un départ peut alors faire chuter la tension de l'alimentation commune et arrêter aussi des appareils de commande sains. C'est pourquoi ajouter un CP sur chaque départ ne garantit pas que les autres départs continuent à fonctionner.

Certains CP électroniques sont conçus autour de ce problème et assurent une protection sélective du départ en défaut en association avec l'alimentation. Les méthodes de limitation de courant et la puissance d'alimentation requise diffèrent selon les produits ; choisissez-les donc en tenant compte des conditions de câblage.

Les caractéristiques du CP électronique S8V-CP d'Omron, par exemple, avertissent qu'une puissance d'alimentation insuffisante peut abaisser la tension de sortie de tous les départs. L'alimentation devant aussi fournir le courant nécessaire au déclenchement du CP, les 4 A de charge normale de l'exemple ci-dessus ne terminent pas le choix.

Avec de longs câbles, vérifiez aussi la différence de tension entre l'alimentation et l'appareil, ainsi que le trajet du courant en cas de court-circuit. Certains produits proposent un démarrage échelonné ou des signaux d'alarme ; spécifiez donc l'alimentation, les CP et les charges comme un seul système.

Température d'armoire, montage et contacts auxiliaires

Même avec le bon courant et la bonne caractéristique de déclenchement, un CP n'aura pas les performances attendues hors de sa plage de température d'armoire ou de ses conditions de montage côte à côte. Vérifiez la plage de température ambiante, le déclassement éventuel, la position de montage et la distance aux appareils voisins dans la documentation du modèle choisi.

Le type de borne, les sections de conducteurs admises, les cosses serties, le couple de serrage et les capots de bornes font aussi partie du choix. Un encombrement réduit qui rentre à l'ancien emplacement ne suffit pas : vérifiez l'espace de courbure des conducteurs et l'accès aux outils pour que le CP puisse être installé sans contrainte.

Liste de contrôle pour ne pas oublier les autres conditions une fois le calibre choisi.

← Faites défiler horizontalement pour voir tout le tableau →

Caractéristique	À vérifier	Informations nécessaires
Alimentation et tension	AC/DC, tension de service, polarité et raccordement prescrit	Caractéristiques de l'alimentation et schéma unifilaire / de câblage
Calibre et caractéristiques temporelles	Courant permanent, appel normal, ce que la charge tolère	Forme d'onde du courant de la charge et courbes de déclenchement
Pouvoir de coupure	Courant de court-circuit présumé au point d'installation, conditions d'essai	Conditions du réseau et tableau des valeurs assignées du modèle
Coordination	Appareils amont, limitation de courant de l'alimentation, départs sains	Données d'association du fabricant
Environnement et montage	Température d'armoire, montage côte à côte, position, vibrations	Plan d'implantation et conditions d'utilisation
Raccordements	Conducteurs, bornes, serrage, capots	Notice d'installation et caractéristiques des pièces
Réarmement et signaux	Réarmement manuel / à distance, contacts d'alarme / auxiliaires, conditions de redémarrage	Spécifications d'exploitation et séquence d'arrêt et de reprise

Si les conditions ne sont pas arrêtées, ne décidez pas en augmentant simplement le calibre du candidat. Réunissez les informations sur la charge et l'alimentation et interrogez le fabricant.

Les contacts auxiliaires et les contacts d'alarme ont des rôles différents : un contact auxiliaire signale en général l'état ON/OFF des contacts principaux, et un contact d'alarme signale un déclenchement. Vérifiez le type de contact et son état en fonctionnement normal et en défaut, son pouvoir de coupure en signal et ce que devient le signal en cas de perte de son alimentation.

L'absence d'alarme sur l'écran de l'armoire ne prouve pas que le CP n'a pas déclenché. Vérifiez, d'après le code de type et le schéma de séquence, si le signal couvre seulement les déclenchements ou aussi l'ouverture manuelle, et si le contact auxiliaire est réellement monté.

Après un déclenchement : réarmer le CP ou redémarrer la machine

Après un déclenchement, trouvez et supprimez la cause, par exemple une charge défectueuse ou un câblage endommagé, avant de réarmer le CP. Se remettre sous tension à répétition alors que la cause subsiste peut répéter le défaut et étendre les dommages au CP et à l'équipement.

Certains CP se réarment à la main, d'autres automatiquement, et certains types électroniques sur un signal externe ; suivez la notice du modèle. Les types thermiques peuvent aussi devoir refroidir avant d'être réarmés : ne supposez pas que tous les modèles sont prêts après la même durée d'attente.

Le « réarmement automatique » (jidō risetto) ne signifie pas forcément que le circuit principal se remet seul sous tension. Mitsubishi Electric emploie ce terme pour le CP30-BA parce que sa poignée passe sur OFF au déclenchement. Avec l'option contact d'alarme (AL), la poignée s'arrête en position de déclenchement, entre ON et OFF.

Autrement dit, le mécanisme qui redevient prêt pour la manœuvre suivante et le circuit principal qui se referme automatiquement sont deux événements différents. Certains CP électroniques distinguent aussi « prêt à réarmer » et « sortie ON » : lisez la description des états dans la notice.

Même lorsqu'un arrêt prolongé coûte cher, comme pour la pompe à oxygène d'un aquarium, la reprise automatique n'est pas une réponse universelle. Comparez le danger d'un redémarrage avec le défaut encore présent et l'impact de l'arrêt, puis décidez de la conception en tenant compte des alarmes, de la surveillance et de la redondance.

Une perceuse qui s'arrête sur surintensité montre l'autre face : si l'outil se remet à tourner dès que la protection est réarmée, quelqu'un peut être blessé. Le réarmement du dispositif de protection, le retour de l'alimentation de commande, la confirmation de sécurité et l'ordre de marche doivent être des étapes distinctes, selon le risque de la machine.

Dans l'exemple de la perceuse, la conception maintient la broche à l'arrêt même lorsque l'alimentation est de nouveau disponible.

← Faites défiler horizontalement pour voir toute la figure →

Schéma de principe pour garder les opérations séparées. Ce n'est pas un schéma de câblage d'un circuit de sécurité et il ne définit pas le niveau de performance de sécurité requis ; la conception suit l'appréciation du risque de chaque machine et les normes applicables.

La détection de sous-tension ou le déclenchement par émission de tension, et la fonction qui empêche une machine de redémarrer au retour de l'alimentation, sont aussi des fonctions distinctes. Un CP ne les comprend pas forcément en standard : vérifiez dans les spécifications du produit l'accessoire, sa tension de fonctionnement, ses conditions de maintien et son circuit de commande.

Le déverrouillage d'un arrêt d'urgence et le lancement du fonctionnement normal relèvent de la conception de sécurité de la machine. Pour une machine mise sur le marché ou en service dans l'Union européenne, il s'agit du cadre de la directive Machines 2006/42/CE (remplacée par le règlement (UE) 2023/1230, applicable à partir de janvier 2027) et de la NF EN 60204-1 ; les exigences exactes sont à confirmer pour votre cas. Un CP ne couvre qu'une partie de la protection contre les surintensités ; la protection contre l'électrisation et contre le redémarrage inopiné résulte de l'association des appareils et des commandes appropriés.

Avant d'adopter une conception, confirmez le démarrage normal, l'arrêt, les alarmes et la séquence de réarmement avec la charge prévue raccordée. Ne créez pas de courts-circuits volontaires sur le terrain et ne shuntez pas les dispositifs de protection ; l'étendue et la méthode de vérification suivent les procédures d'essai du fabricant et de l'installation.

Liste de contrôle avant de remplacer un CP ou de changer son calibre

• Type d'appareil confirmé d'après la fiche technique : CP (JIS C 4610 / IEC 60934 / UL 1077) ou disjoncteur de câbles (JIS C 8201-2-1 / IEC 60947-2 / UL 489)
• Code de type complet lu : pôles, éléments (par ex. 2P1E), accessoires internes, courbe de déclenchement, courant assigné
• Alternatif ou continu, tension de service, polarité et raccordement prescrit
• Courant normal de chaque départ, pointe d'appel et sa durée
• Courbe de déclenchement comparée à l'appel et à ce que la charge tolère
• Courant de court-circuit présumé au point d'installation comparé au pouvoir de coupure, selon la bonne norme et la bonne tension
• Coordination vérifiée avec l'appareil amont et la limitation de courant de l'alimentation
• Température d'armoire, déclassement, position de montage et distances
• Bornes, sections de conducteurs, couple de serrage et capots
• Contacts auxiliaires ou d'alarme : montés, câblés, et ce qu'ils signalent
• Mode de réarmement, et conditions de redémarrage décidées séparément du réarmement du CP, d'après l'appréciation du risque de la machine
• Cause des déclenchements répétés trouvée avant tout passage à un calibre supérieur

Questions à poser au fournisseur japonais

• Quel est le code de type exact de chaque CP du schéma, et quelles normes et certifications (JIS C 4610, IEC 60934, UL 1077, CSA) porte-t-il ?
• Quelle courbe de déclenchement (instantanée, moyenne, lente, retard inertiel) a été choisie pour chaque départ, et pourquoi ?
• Quels sont le courant normal, la pointe d'appel et sa durée pour chaque charge ?
• Quelle est la puissance de sortie de l'alimentation DC et son comportement en limitation de courant, et la sélectivité des CP a-t-elle été confirmée avec elle ?
• Quel pouvoir de coupure est requis à chaque emplacement de CP ? Un CP s'appuie-t-il sur une protection de secours et, si oui, de quel appareil amont et dans quelles conditions d'association ?
• Des contacts auxiliaires ou d'alarme sont-ils montés, et comment sont-ils utilisés dans la séquence de commande ?
• Après le déclenchement et le réarmement d'un CP, quelles conditions et quels ordres sont nécessaires avant le redémarrage de la machine ?
• Quels CP disponibles localement, le cas échéant, approuvez-vous comme remplacements ?

Modèle de courriel

Objet : Protecteur de circuit CP3 du schéma E-012 : remplacement et question sur les déclenchements

Bonjour [Nom],

Sur l'armoire de la machine [nom de la machine], le protecteur de circuit CP3 (départ 24 V DC vers les électrovannes, schéma E-012) déclenche presque à chaque démarrage. Avant toute modification, pourriez-vous nous confirmer les points suivants ?

• Le code de type exact du CP3, y compris sa courbe de déclenchement, et ses certifications
• Le courant normal et le courant d'appel des charges de ce départ
• Si une autre courbe de déclenchement ou un autre calibre est acceptable, et quels modèles vous approuvez si nous nous approvisionnons localement
• La puissance de sortie et le comportement en limitation de courant de l'alimentation 24 V

Nous n'augmenterons pas le calibre et ne changerons pas l'appareil avant votre réponse. Vous trouverez en pièces jointes des photos de la plaque signalétique et de l'indication de déclenchement.

Cordialement,
[Votre nom]

Le nom de machine, le numéro de schéma et le repère de CP de ce courriel sont des exemples fictifs à remplacer.

Limites de ce guide

• Ce guide explique des termes et des points à vérifier. Ce n'est ni une méthode de conception ni une procédure de travail. La conception de la protection, le réarmement et la décision de redémarrer relèvent du constructeur de l'équipement et des responsables de la sécurité électrique de votre site
• Les codes de type, les valeurs assignées et les certifications varient selon le fabricant, la série et l'édition du catalogue. Les exemples de Mitsubishi Electric et d'Omron illustrent le type d'informations à rechercher ; utilisez toujours la fiche technique à jour de votre modèle exact
• La norme d'un CP ne garantit pas son acceptation au regard de votre réglementation électrique locale. Qu'un appareil UL 1077 ou IEC 60934 soit acceptable à un emplacement donné dépend des règles locales et de l'organisme de contrôle. Les références NF EN citées ici sont à confirmer dans leur édition en vigueur
• Les calculs de courant et les formes d'onde de cet article sont des exemples fictifs

FAQ

Un protecteur de circuit peut-il remplacer un NFB (MCCB) ?

Non, pas simplement parce que le calibre est identique. Un NFB protège les câbles et un CP protège l'équipement. Avant de choisir l'un ou l'autre, vérifiez ce que le circuit doit protéger, la norme applicable, la tension, le pouvoir de coupure et les conditions d'association.

Si un CP est à « réarmement automatique », la machine redémarre-t-elle seule ?

Pas forcément. Le « réarmement automatique » peut décrire le retour de la poignée ou du mécanisme interne à l'état prêt, et non la remise sous tension du circuit principal. Une fois la cause supprimée, vérifiez la manœuvre de réarmement et l'état de la sortie pour le modèle exact.

Quelle est la différence entre 2P1E et 2P2E ?

Les deux ont deux pôles. P est le nombre de pôles qui commutent et E le nombre d'éléments de déclenchement sur surintensité : le 2P1E détecte la surintensité sur un pôle, le 2P2E sur les deux. Choisissez selon le régime de neutre et le schéma de raccordement interne, accessoires compris.

Pourquoi d'autres appareils se sont-ils arrêtés alors que seul un départ avait un défaut ?

L'appareil amont a pu déclencher en même temps, ou l'alimentation DC commune a pu limiter son courant et faire chuter sa tension. Vérifiez ensemble la puissance de l'alimentation, le câblage et les caractéristiques des CP, et pas seulement le départ en défaut.

Un CP déclenche sans cesse. Puis-je simplement monter le calibre supérieur ?

Cherchez d'abord la cause : court-circuit, surcharge, courant d'appel ou température. Un calibre plus grand peut faire cesser les déclenchements, mais aussi empêcher le CP d'interrompre un défaut assez vite pour protéger la charge ou les câbles ; reprenez donc le choix à partir des caractéristiques.

Sources

• Japanese Standards Association, aperçu de la JIS C 4610:2005 (en japonais) : titre, domaine d'application, base IEC 60934:2000
• BSI, Circuit-breakers for equipment (CBE) et SIS, IEC 60934:2019 : domaine d'application de l'IEC 60934
• Mitsubishi Electric Automation, protecteurs de circuit CP30, Low Voltage Power Distribution Selection Guide, édition 18 (2018) (en anglais) : code de type, plage de calibres, pouvoirs de coupure UL 1077 et IEC/JIS
• Mitsubishi Electric, catalogue des protecteurs de circuit, octobre 2019 (en japonais) : caractéristiques, courbes de déclenchement, contacts auxiliaires
• Mitsubishi Electric FAQ, position de la poignée du CP30-BA après déclenchement (en japonais) : réarmement automatique et indication de déclenchement
• Mitsubishi Electric FA e-learning, protecteurs de circuit (en japonais) : finalité principale des CP
• Mitsubishi Electric, disjoncteurs différentiels (en japonais) : détection par ZCT
• Fuji Electric FAQ, protecteurs de circuit et protection des câbles (en japonais)
• Fuji Electric FAQ, disjoncteurs miniatures et protecteurs de circuit (en japonais)
• Fuji Electric FAQ, 2P1E et 2P2E (en japonais)
• Schneider Electric FAQ, « supplementary protectors » UL 1077 (en anglais) : ne conviennent pas à la protection de circuit terminal
• Omron, S8V-CP, caractéristiques et performances (en japonais) : CP électronique et choix de l'alimentation
• E-T-A, protecteurs de circuit thermiques (en japonais) et protecteurs de circuit électroniques (en japonais)
• Oriental Motor, dispositifs de protection des moteurs (en japonais)
• Omron, réarmement manuel et réarmement automatique (en japonais) : redémarrage inopiné et appréciation du risque