Dimensionnement et choix des barres pour coffrets basse tension : courant nominal, cuivre vs aluminium, ampacité, isolation et comment la spécifier pour les tableaux.
Une barre collectrice est le conducteur massif qui distribue le courant du disjoncteur d'arrivée à chaque disjoncteur, contacteur et fusible d'un coffret basse tension. C'est généralement une barre plate en cuivre ou aluminium, ou un peigne préformé rail DIN, qui porte toute la charge du tableau. Mal dimensionnée, la barre surchauffe, desserre ses propres joints et défaille en charge ; bien faite, l'ensemble tourne froid pendant des décennies. Ce guide traite ce qu'un acheteur ou constructeur de coffrets doit réellement spécifier.
Dimensionnez une barre comme n'importe quel conducteur : le courant de conception Ib doit être porté en continu, le calibre de barre choisi In doit satisfaire Ib ≤ In, et le montage installé ne doit pas devenir le maillon faible. L'erreur la plus fréquente est de choisir une barre seulement à sa largeur physique. Une barre cuivre 30 × 5 mm calibrée 430 A en air libre ne porte plus que environ 310 A une fois empilée entre isolateurs dans une enveloppe scellée, car la chaleur ambiante n'a nulle part où aller.
| Section cuivre | Ampacité en air libre (approx.) | Coffret fermé (approx.) |
|---|---|---|
| 10 × 2 mm | 130 A | 95 A |
| 20 × 3 mm | 240 A | 175 A |
| 30 × 5 mm | 430 A | 310 A |
| 40 × 5 mm | 560 A | 400 A |
| 50 × 6 mm | 730 A | 520 A |
Ce sont des valeurs de planification pour le cuivre avec une élévation de 65 °C ; confirmez toujours face à la courbe de déclassé du fabricant pour votre enveloppe, température ambiante et altitude.
Le cuivre a environ 60 % de conductivité en plus par poids et une surface de contact bien plus stable, si bien qu'il reste serré sous cyclage thermique et résiste au crénage au joint. L'aluminium coûte environ un tiers et est bien plus léger, ce qui compte pour les très gros arrivées, mais il forme une couche d'oxyde et rampe sous charge, aussi chaque joint aluminium exige un produit anti-oxyde, des rondelles Belleville et un re-serrage périodique. Pour la plupart des coffrets de commande et tableaux de distribution, le cuivre est le défaut sûr ; réservez l'aluminium aux grosses goulottes de barres où poids et coût dominent.
L'ampacité n'est que la moitié de l'histoire. Pendant un défaut, la barre doit survivre aux forces magnétiques et à l'échauffement I²t pendant les quelques dixièmes de seconde avant le déclenchement du disjoncteur. Il faut une barre dont le courant de tenue de courte durée (Icw, typiquement 10 à 50 kA pour 1 s) rencontre le niveau de défaut prévisible à son point dans le tableau. Une barre largement assez grande pour la charge peut encore être physiquement arrachée par un défaut qu'elle n'a jamais été calibrée pour tenir, aussi accordez l'Icw à la capacité de coupure de l'appareil de protection amont.
Les barres nues doivent garder leurs dégagements phase-phase et phase-terre (IEC 61439 donne les minimums par tension d'isolement nominale). Dans les tableaux serrés, utilisez une barre isolée (gaine PVC ou revêtement époxy), ou passez à un peigne rail DIN pré-isolé qui se clipse directement sur le rail. L'espacement de soutien compte aussi : les barres fléchissent et résonnent sous les forces de défaut, aussi fixez-les à l'intervalle préconisé par le fournisseur, typiquement tous les 200 à 300 mm pour une barre de 5 mm d'épaisseur.
Accordez la forme à votre volume : un peigne économise des heures sur les tableaux de distribution répétitifs, tandis que la barre plate gagne pour un assemblage unique à fort courant.
ELEHPD stocke les systèmes de barres SP038 et rail DIN, connecteurs fourche et modèle U et isolateurs associés calibrés pour les fonctions typiques des coffrets basse tension, fournis selon la pratique CEI et prêts à monter avec les gammes MCB, RCCB et contacteurs.
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