Câblage professionnel d'un disjoncteur GFCI 3 pôles triphasé pour panneaux 3-Φ

Comment installer un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles avec et sans neutre

Un disjoncteur GFCI (interrupteur de circuit de défaut de terre) triphasé 3 pôles est utilisé pour fournir une protection contre les défauts de terre pour les charges triphasées alimentées depuis un système 120/208V, triphasé, 4 fils Wye (Y) ou tout autre système d'alimentation triphasé. Ces disjoncteurs sont couramment installés dans les panneaux de distribution commerciaux et industriels pour protéger des équipements tels que les moteurs, unités CVC, appareils de cuisine commerciale, pompes et réceptacles spécialisés situés dans des environnements humides ou dangereux.

Contrairement aux disjoncteurs standards 3 pôles, un disjoncteur GFCI 3 pôles surveille en continu la somme vectorielle du courant dans tous les conducteurs de phase (et neutre, s'il est présent). Si un déséquilibre dépassant le seuil de déclenchement du GFCI est détecté, cela indique un courant de fuite vers la terre, donc le disjoncteur GFCI se déclenche et déconnecte tous les conducteurs non mis à la terre simultanément.

Caractéristiques :

• Nombre de pôles : 3 pôles – se connecte à trois lignes (L1, L2 et L3), c'est-à-dire tous les conducteurs chauds Phase 1, Phase 2 et Phase 3 (noir, rouge et bleu). Toutes les lignes sont mécaniquement et électriquement liées ensemble.
• Tension : Fonctionne sur et protège les circuits dérivés triphasés 208V, 240V, 480V ou 600V. (Phase-à-Phase).
• Valeur ampérométrique : Couramment disponible en 15A à 100A avec 65kA de pouvoir de coupure et protection 5mA à 30mA dans des enceintes NEMA 1 et NEMA 3R extérieures.
• Câblage : Trois conducteurs de phase depuis le disjoncteur, un fil de terre (+ un neutre si requis) depuis la barre de bus terre/neutre se connecte au circuit dérivé triphasé dans une alimentation 120V ou 240V. Le pigtail blanc intégré sur le disjoncteur GFCI se connecte toujours à la barre de bus neutre dans le panneau principal.
• Fonctionnement : Se déclenche en cas de surcharge, court-circuit ou défaut de terre même sur une seule ligne et déconnecte tous les conducteurs non mis à la terre à la fois.
• Application : Utilisé selon les exigences NEC pour charges lourdes c'est-à-dire moteurs, CVC, comptoirs commerciaux, soudeuses, compresseurs d'air, prises/réceptacles et appareils industriels, surtout situés dans des zones extérieures ou humides.

Exigences NEC pour l'installation GFCI

NEC 210.8(A) exige une protection par interrupteur de circuit de défaut de terre (GFCI) pour les circuits dérivés et réceptacles installés dans des emplacements spécifiques. Ces emplacements incluent, mais ne sont pas limités à, les salles de bain, garages, zones extérieures, sous-sols, cuisines, buanderies, piscines, spas et autres espaces similaires identifiés par le Code.

Selon NEC 210.8(B) pour les unités non-résidentielles, tous les réceptacles alimentés par des circuits dérivés triphasés conçus pour 150V ou moins à la terre et 100A ou moins doivent avoir une protection GFCI.

De plus, selon NEC 210.8(D) pour les appareils spécifiques, la protection GFCI est requise pour les circuits dérivés ou prises (y compris l'équipement câblé en dur) alimentant des appareils spécifiques conçus pour 150V ou moins à la terre et 60A ou moins, qu'ils soient monophasés ou triphasés.

En outre, le NEC exige une protection GFCI pour diverses occupations, équipements et installations spéciales tout au long du Code. Les sections pertinentes incluent, mais ne sont pas limitées aux Articles 210.8, 406.3, 424.44, 426.28, 427.22, 511.12, 517.17, 517.20, 525.23, 530.44, 547.28, 555.35, 620.6, 625.54, 680.5, 680.21, 680.22, 680.23, 680.27, 680.32, 680.43, 680.44, 680.51 à 680.59, 680.62 et 680.71.

Câblage d'un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles

Pour installer ou remplacer un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles dans un tableau de distribution triphasé, suivez les étapes simples suivantes.

Étape 1 : Couper l'alimentation principale

Mettez le panneau hors tension et appliquez le verrouillage/étiquetage avant de travailler. Vérifiez l'absence de tension sur toutes les barres de bus à l'aide d'un testeur sans contact. Ne touchez jamais les bornes d'alimentation entrantes ; elles restent sous tension à moins que le sectionneur en amont ne soit ouvert.

Étape 2 : Vérifier la configuration du panneau

Confirmez que le panneau est conçu pour 120/208V, triphasé, 4 fils Wye, 120/208/240V (High Leg) ou tout autre système d'alimentation triphasé tel que 480V ou 600V.

Le tableau de charge triphasé est équipé de trois barres de bus de phase (A-B-C) c'est-à-dire L1, L2 et L3 et d'une barre de bus neutre/terre où elle est mise à la terre et liée au sectionneur de service (pas aux sous-panneaux).

Étape 3 : Installer le disjoncteur GFCI 3 pôles

Les disjoncteurs GFCI 3 pôles s'encliquettent sur 3 barres de bus et tirent la phase de chaque barre de bus. Montez le disjoncteur sur les barres de bus de phase A-B-C. Assurez-vous que le disjoncteur s'insère complètement et se verrouille en place.

Étape 4 : Connecter les conducteurs de phase (côté charge)

Connectez les conducteurs de charge comme suit :

• Phase A (L1) à la borne A du disjoncteur
• Phase B (L2) à la borne B du disjoncteur
• Phase C (L3) à la borne C du disjoncteur

Serrez toutes les bornes au couple spécifié par le fabricant.

Étape 5 : Connexion terre et neutre (si requis)

Pour les charges 208V, triphasées, 3 pôles, 3 fils sans neutre, le conducteur neutre ne va pas à la charge.

Pour les charges 208/240V, triphasées, 3 pôles, 4 fils avec neutre, le conducteur neutre depuis la borne du disjoncteur (pas depuis la barre de bus neutre) va à la charge.

Le pigtail neutre blanc ou gris intégré dans le GFCI n'est pas un neutre de charge, il alimente l'électronique du GFCI, donc il doit se connecter à la barre de bus neutre.

En dernière connexion de fil, connectez le conducteur de mise à la terre de l'équipement (CPE) de la charge à la barre de bus de terre dans le panneau principal triphasé.

Étape 6 : Test / Réarmement et vérification

Remettez sous tension et mettez le disjoncteur ON. Appuyez sur le bouton TEST du disjoncteur GFCI pour vérifier le bon fonctionnement car il doit se déclencher immédiatement. Réarmez le disjoncteur après un test réussi.

Schéma de câblage d'un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles, 3 fils dans un panneau 3-Φ, 120/208V

Le schéma de câblage suivant montre un disjoncteur GFCI 20A, 208V, 3 pôles, triphasé sans neutre dans un panneau 120/208V utilisé pour protéger un appareil triphasé 208V.

Dans un système 120/208V, le fil pigtail neutre doit toujours être connecté au neutre du panneau. Si non requis, le neutre de charge n'a pas à être connecté sur un circuit 208V.

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Un panneau 120/208V, triphasé 3 fils Y offre :

• L1 à L2 = 208V – 1 phase
• L2 à L3 = 208V – 1 phase
• L1 à L3 = 208V – 1 phase
• L1, L2 ou L3 (n'importe quelle phase) vers Neutre = 120V – 1 phase
• L1, L2 et L3 = 208V – Triphasé

Les codes couleurs utilisés pour les conducteurs de phase en 120/208V sont les suivants :

• L1 = Noir
• L2 = Rouge
• L3 = Bleu
• Neutre = Blanc / Gris
• Terre = Nu ou Vert / avec bande jaune

Schéma de câblage d'un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles, 4 fils dans un panneau 3-Φ, 120/208V

Le schéma de câblage suivant montre un disjoncteur GFCI 100A, 208V, 3 pôles, triphasé avec neutre utilisé pour protéger un circuit dérivé triphasé 208V.

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La même configuration de câblage est utilisée pour connecter une prise NEMA 18-60 conçue pour un fonctionnement triphasé 208Y/120V. La prise sans mise à la terre est alimentée via un disjoncteur GFCI 3 pôles avec un conducteur neutre, comme montré ci-dessous.

Schéma de câblage d'un disjoncteur GFCI triphasé 3 pôles, 4 fils dans un panneau 3-Φ, 120/208/240V (High Leg Delta)

Le schéma de câblage suivant montre un disjoncteur GFCI 80A, 3 pôles, triphasé avec neutre utilisé dans un panneau 120/208/240V (High Leg Delta) pour protéger un circuit de charge triphasé 240V.

Dans un système 120/240V, le fil pigtail neutre doit toujours être connecté à la barre de bus neutre du panneau. Si non requis, le neutre de charge n'a pas à être connecté sur un circuit 240V.

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Un système High-Leg Delta (120/208/240V, triphasé 4 fils) offre :

• L1 à L2 = 240V – 1 phase
• L2 à L3 = 240V – 1 phase
• L1 à L3 = 240V – 1 phase
• L1 ou L3 vers Neutre = 120V – 1 phase
• L1, L2 et L3 = 240V – Triphasé
• L2 (High Leg) vers Neutre ≈ 208V – 1 phase

Les codes couleurs utilisés pour les conducteurs de phase en 120/208/240V high leg delta sont les suivants :

• L1 = Noir
• L2 = Orange (High Leg ou Wild Leg)
• L3 = Bleu
• Neutre = Blanc / Gris
• Terre = Nu ou Vert / avec bande jaune

De plus, la configuration de câblage suivante illustre la connexion d'une prise NEMA 15-60 conçue pour un fonctionnement triphasé 120/208/240V. La prise est alimentée via un disjoncteur GFCI 3 pôles, sans conducteur neutre, comme montré ci-dessous.

Bon à savoir :

• Le câblage d'un disjoncteur 3 pôles dans un panneau High-Leg Delta (120/208/240V) nécessite une attention particulière en raison de la high leg (wild leg), qui transporte une tension plus élevée (208V vers le neutre).
• N'utilisez pas L2 (High Leg ou Power Leg) pour les circuits 120V car power leg vers neutre mesure 208V – monophasé)
• Le marquage de la high leg doit être clair. La high leg (L2) doit être orange et placée sur la phase centrale dans le panneau selon NEC 110.15 et 408.3(E).

Instructions, précautions et codes

• La taille de fil appropriée pour les conducteurs de phase est déterminée en utilisant le Tableau NEC 310.16.
• Le conducteur de mise à la terre de l'équipement (CPE) est dimensionné basé sur le Tableau NEC 250.122.
• La valeur nominale et la taille du disjoncteur doivent correspondre ou dépasser la charge calculée ou les réceptacles selon NEC Article 210.21(B)(2) et 430 (si circuits moteurs).
• Avec un disjoncteur/GFCI 3 pôles, les types de câbles appropriés incluent THHN/THWN-2 (Cuivre, Aluminium ou Aluminium revêtu de cuivre). Utilisez THHN/THWN-2 pour intérieur (conduit), THWN-2 ou XHHW-2 pour extérieur ou emplacements humides, ou cordon flexible SOOW (intérieur/extérieur), câble type SER ou MC pour câble d'alimentation et type UF-B ou USE-2 pour alimentation souterraine.

Avertissement :

• Assurez-vous de couper l'alimentation électrique en mettant le disjoncteur HORS TENSION dans le panneau principal avant de faire tout travail électrique.
• Si vous n'êtes pas sûr, contactez un électricien agréé pour le faire selon les codes locaux.
• L'auteur ne sera pas responsable des pertes, blessures ou dommages résultant de l'affichage ou de l'utilisation de ces informations ou si vous essayez un circuit dans un format incorrect. Alors soyez prudent car l'électricité est trop dangereuse.

Ressources :

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