Guide professionnel : Câblage d'un disjoncteur tripolaire triphasé dans un tableau

Comment installer un disjoncteur 3 pôles triphasé dans un tableau 120/208Y et 120V/208V/240V High Leg Delta

Un disjoncteur tripolaire (3 pôles) est un type de disjoncteur conçu pour protéger et sectionner simultanément trois conducteurs actifs (phases) dans un circuit triphasé (3-Φ). Il contient trois interrupteurs liés intérieurement, qui se déclenchent ensemble si l'une des phases subit une surcharge, un court-circuit ou un défaut.

Un disjoncteur 3P est essentiellement une unité unique de trois disjoncteurs connectés avec un mécanisme de déclenchement interne commun. Le déclencheur interne est lié mécaniquement et électriquement et sectionne simultanément les trois conducteurs de phase si un défaut se produit sur une seule phase, protégeant ainsi les systèmes électriques triphasés.

Les disjoncteurs tripolaires sont utilisés dans les tableaux et centres de charge triphasés pour applications commerciales et industrielles, tels que gros moteurs triphasés, machines et tableaux de commande, postes à souder, pompes et compresseurs, systèmes CVC spécifiques et prises et receptacles triphasés.

En d'autres termes, les disjoncteurs tripolaires ne peuvent pas être utilisés dans les applications résidentielles 120V/240V. En effet, les tableaux 120V/240V ne fournissent que 120V (phase-neutre) et 240V (L1-L2), rendant impossible l'installation d'un disjoncteur tripolaire dans un tableau ne disposant que de deux phases. De plus, cela n'est pas nécessaire, car les disjoncteurs monopôles et bipôles suffisent pour les appareils de faible puissance.

Caractéristiques :

• Nombre de pôles : 3 pôles – Chaque phase (L1, L2, L3) se connecte à un pôle du disjoncteur.
• Tension : Fonctionne et protège l'alimentation triphasée 208V, 240V, 480V ou 600V (selon le système). (Trois phases : L1, L2, L3).
• Calibre : 10 A à 6000 A – Basé sur le tableau NEC 240.6(A)
• Câblage : 3 conducteurs de phase depuis le disjoncteur + 1 fil de terre (+ 1 neutre si requis depuis la barre de terre/neutre) se connectent au circuit de dérivation triphasé.
• Fonctionnement : Se déclenche en cas de surcharge, court-circuit ou défaut même sur un seul conducteur de phase et sectionne tous les conducteurs de phase.
• Application : Charges triphasées telles que moteurs, postes à souder, compresseurs d'air et équipements industriels lourds.

Câblage d'un disjoncteur tripolaire

Dans le schéma de câblage exemple suivant, nous avons câblé une prise triphasée (NEMA 15-60) protégée par un disjoncteur tripolaire 60 A – 250 V triphasé dans un tableau High Leg Delta 120V/208V/240V.

Bon à savoir :

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

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

Avertissement (⚠️ N'utilisez pas L2 (High Leg) pour des circuits 120 V car la tension phase-neutre de la phase de puissance mesure 208 V – monophasé)

Dans un tel tableau :

1. Les disjoncteurs monopôles alimentent des charges monophasées 120 V (L1 – N ou L3 – N).
2. Les disjoncteurs monopôles alimentent des charges monophasées 120 V (L2 (High Leg – N).
3. Les disjoncteurs bipôles alimentent des charges monophasées 240 V (L1 – L2, L2 – L3, ou L1 – L3).
4. Les disjoncteurs tripolaires alimentent des charges triphasées 240 V (L1 – L2 – L3).

Le câblage d'un disjoncteur tripolaire dans un tableau High-Leg Delta (120-208-240 V) requiert une attention particulière en raison de la phase de puissance (wild leg), qui porte une tension plus élevée (208 V vers le neutre).

Le marquage de la phase de puissance doit être clair. La phase de puissance (L2) doit être orange et placée sur la phase centrale du tableau selon NEC 110.15 et 408.3(E).

Pour câbler un disjoncteur 3 pôles dans un tableau High-Leg Delta, suivez les étapes simples ci-dessous :

Avant le câblage, identifiez les bornes comme suit :

• Côté ligne (haut) : Se connecte à l'alimentation triphasée entrante (A, B, C).
• Côté charge (bas) : Se connecte à la charge triphasée sortante.

Étapes de câblage :

1. Mettez le disjoncteur principal sur OFF et vérifiez l'absence de tension avec un multimètre.
2. Dans le tableau High-Leg Delta, localisez les trois barres de bus triphasées :
   • Barre gauche = Phase A (120 V vers neutre)
   • Barre centrale = Phase B (High leg, 208 V vers neutre)
   • Barre droite = Phase C (120 V vers neutre)
3. Encliquetez le disjoncteur 3 pôles en place afin qu'il se connecte sur les trois barres de bus (A, B et C).
4. Connectez les conducteurs de charge (depuis la prise NEMA 15-60) aux bornes du disjoncteur :
   • Charge 1 → Borne Phase A – Couleur noire
   • Charge 2 → Borne Phase B (High leg) – Couleur orange
   • Charge 3 → Borne Phase C – Couleur bleue
5. Connectez le conducteur de protection (EGC) à la barre de terre du tableau.
6. Si la charge nécessite un neutre (pour circuit de commande ou composant 120 V), connectez le fil neutre depuis la barre de neutre du tableau (non utilisé dans notre cas, c.-à-d. pour NEMA 15-60).

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Pour câbler une prise triphasée telle que NEMA 15-60 aux bornes côté charge du disjoncteur 3 pôles, suivez les étapes suivantes :

1. Connectez Phase A (Noir) à la borne X de la prise
2. Connectez Phase B (Orange) à la borne Y de la prise
3. Connectez Phase C (Bleu) à la borne Z de la prise
4. Connectez Terre (Vert / Nu) à la borne G de la prise

Puisque la série NEMA 15 est un dispositif 3 pôles, 4 fils, mise à la terre et sans neutre, aucun neutre charge n'est requis.

De même, le schéma de câblage suivant montre la connexion d'une prise NEMA 18-60 via un disjoncteur 3 pôles, tous deux calibrés pour une alimentation triphasée 120/208Y. La prise sans mise à la terre est alimentée via un disjoncteur 3 pôles avec neutre et sans EGC, comme indiqué ci-dessous.

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Dans l'exemple de charge présenté dans la figure, nous avons utilisé pour commander et câbler des receptacles 60 A – (240 V et 208Y/120 V) (NEMA 15-60 et NEMA 18-60) à l'aide d'un disjoncteur 3P calibré 60 A – 240 V et 120/208V Y. Pour ce circuit, nous avons utilisé du #6 AWG cuivre (THHN) ou #4 AWG aluminium (basé sur 60 A et 75 °C selon le tableau NEC 310.16, qui est la section de conducteur adaptée pour un circuit 60 A et les receptacles NEMA 15-60R et 18-60R associés. De plus, utilisez du 10 AWG pour le conducteur de protection (EGC) selon le tableau NEC 250.122 pour un circuit de mise à la terre 60 A.

Câblage de disjoncteurs GFCI 3 pôles

Le câblage d'un disjoncteur GFCI 3 pôles est similaire à celui d'un disjoncteur 3 pôles standard, à l'exception du fil blanc (pigtail intégré). Ce pigtail doit être connecté à la barre de neutre du tableau principal de service.

Dans la plupart des circuits triphasés, un fil neutre n'est pas requis. Cependant, si le circuit nécessite un neutre, connectez le fil neutre depuis le disjoncteur GFCI directement à la charge au lieu de la barre de neutre. Si une connexion neutre n'est pas disponible depuis la borne de charge du GFCI, connectez-la depuis la barre de neutre vers le point de charge.

Le schéma de câblage suivant montre un disjoncteur GFCI 3 pôles, 20 A, 208 V, triphasé, utilisé pour protéger un appareil triphasé 208 V.

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Instructions, précautions et codes

• La section de fil adaptée est 6 AWG cuivre (ou #4 AWG aluminium) pour une prise 60 A et disjoncteur – NEC Tableau 310.16, Tableau 210.24(1) et NEC 240.4(D)(4). Utilisez donc du câble #12/3 (trois fils de phase et un fil de terre (et un neutre si requis) pour un disjoncteur 3P 60 A – 240 V et circuits de charge associés.
• Pour un circuit 60 A, le conducteur de protection (EGC) peut être en #10 AWG cuivre. Tableau NEC 250.122.
• Le calibre correct du disjoncteur est un disjoncteur 3 pôles 60 A ou GFCI pour une prise triphasée 60 A – 240 V – NEC 210.21(B)(2).
• Avec un disjoncteur 3 pôles 60 A, les types de câbles appropriés incluent THHN/THWN-2 (Cuivre, Aluminium ou Aluminium revêtu de cuivre). Utilisez THHN/THWN-2 pour l'intérieur (gaine), THWN-2 ou XHHW-2 pour l'extérieur ou lieux humides, ou cordon flexible SOOW (intérieur/extérieur), câble SER ou MC pour câble d'alimentation, et type UF-B ou USE-2 pour alimentation souterraine.
• Un disjoncteur tripolaire 60 A peut être utilisé pour une charge continue de 48 A (durant 3 heures ou plus) et maximum 60 A en charge non continue – 210.19(A), 210.20(A), 215.2(A), 215.3 et 230.42(A).
• Un disjoncteur 3 pôles 60 A à 240 V peut gérer une charge non continue de 14 400 W (60 A × 240 V). Pour une utilisation continue, limitez la charge à environ 11 520 W (80 % de 14 400 W).

Avertissement :

• Assurez-vous de couper l'alimentation en mettant le disjoncteur du tableau principal sur OFF avant tout travail électrique.
• En cas de doute, contactez un électricien agréé pour réaliser l'installation selon les codes locaux.
• L'auteur ne saurait être tenu responsable de toute perte, blessure ou dommage résultant de l'affichage ou de l'utilisation de ces informations ou si vous tentez un câblage incorrect. Soyez prudent : l'électricité est dangereuse.

Ressources :

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