COURANT D’APPEL D’UN LUMINAIRE : POURQUOI LES PROTECTIONS PEUVENT-ELLES DÉCLENCHER ?
Une installation d’éclairage peut fonctionner parfaitement une fois allumée, tout en provoquant le déclenchement du disjoncteur au moment précis de sa mise sous tension.
Ce phénomène n’indique pas nécessairement une surcharge permanente, un court-circuit ou un luminaire défectueux. Il peut être provoqué par le courant d’appel des drivers LED, également appelé inrush current.
Cette pointe de courant est très brève, mais elle peut devenir importante lorsque plusieurs luminaires sont alimentés simultanément.
QU’EST-CE QUE LE COURANT D’APPEL D’UN LUMINAIRE ?
Un luminaire LED fonctionne généralement grâce à un driver électronique qui transforme et régule l’énergie provenant du réseau.
Lors de la mise sous tension, les condensateurs présents à l’entrée du driver doivent se charger. Cette opération peut provoquer une pointe de courant nettement supérieure au courant absorbé pendant le fonctionnement normal du luminaire.
Le courant d’appel est principalement caractérisé par deux informations :
son intensité maximale, généralement appelée Ipeak ou Imax ;
la durée de cette pointe, souvent exprimée en microsecondes.
Ces deux données sont indissociables. Une valeur élevée pendant une durée extrêmement courte n’a pas le même effet qu’une pointe identique se prolongeant davantage.
Les fabricants de drivers et de luminaires peuvent également indiquer le nombre maximal d’appareils pouvant être raccordés aux différents types de disjoncteurs.
COURANT NOMINAL ET COURANT D’APPEL : DEUX VALEURS DIFFÉRENTES
Le courant nominal correspond à l’intensité absorbée lorsque le luminaire fonctionne normalement.
Prenons un exemple simplifié avec vingt luminaires de 30 W.
La puissance totale installée est de :
20 × 30 W = 600 W
Le courant théorique sous 230 V est d’environ :
600 W ÷ 230 V = 2,6 A
À première vue, cette installation semble très éloignée du calibre d’un disjoncteur de 10 A ou 16 A. Pourtant, elle peut déclencher au démarrage si les vingt drivers produisent simultanément une pointe de courant importante.
Cette situation montre pourquoi le calcul consistant uniquement à diviser le calibre du disjoncteur par le courant nominal d’un luminaire est insuffisant.
Le courant nominal, le facteur de puissance et le courant d’appel sont trois caractéristiques différentes qui doivent être vérifiées séparément.
POURQUOI LE DISJONCTEUR PEUT-IL DÉCLENCHER ?
Un disjoncteur magnétothermique assure principalement deux fonctions :
une protection thermique contre les surcharges prolongées ;
une protection magnétique contre les courants très élevés et très rapides.
Le courant permanent des luminaires peut rester parfaitement acceptable pour la protection thermique. En revanche, les courants d’appel produits simultanément par plusieurs drivers peuvent atteindre le seuil de déclenchement magnétique.
Le disjoncteur interprète alors cette pointe comme une surintensité importante et ouvre le circuit.
Ce phénomène apparaît principalement lorsque :
de nombreux luminaires sont raccordés sur le même circuit ;
tous les drivers sont alimentés au même instant ;
les drivers présentent un courant d’appel élevé ;
la protection est sensible aux pointes de courant ;
plusieurs luminaires sont commandés par un même relais ou contacteur ;
les luminaires d’origine ont été remplacés par des modèles différents.
LE NOMBRE DE LUMINAIRES NE SE CALCULE PAS UNIQUEMENT EN WATTS
Deux luminaires de même puissance peuvent présenter des courants d’appel très différents.
Cette différence dépend notamment :
de la conception électronique du driver ;
de la capacité de ses condensateurs ;
de la présence d’un limiteur intégré ;
de la tension du réseau ;
de l’instant de commutation ;
de l’impédance de l’installation ;
de la longueur et de la section des câbles ;
du nombre de drivers alimentés simultanément.
Il ne faut donc pas déterminer le nombre maximal de luminaires uniquement à partir de leur puissance.
La meilleure information reste le tableau fourni par le fabricant, précisant le nombre maximal de drivers pouvant être raccordés à chaque type de protection.
Il faut également vérifier que le courant permanent total reste compatible avec le calibre du disjoncteur et les caractéristiques du circuit.
QUELLE EST L’INFLUENCE DE LA COURBE DU DISJONCTEUR ?
Les courbes B, C ou D ne réagissent pas de la même manière aux pointes de courant.
Une courbe B est généralement plus sensible à une surintensité instantanée. Une courbe C accepte une pointe plus importante avant le déclenchement magnétique. Une courbe D est destinée aux équipements présentant des appels de courant particulièrement élevés.
Une courbe C peut donc être plus adaptée qu’une courbe B à certains circuits comportant de nombreux drivers électroniques.
Cependant, le remplacement d’un disjoncteur ne doit jamais être réalisé automatiquement pour empêcher un déclenchement.
Il faut également vérifier :
la section des conducteurs ;
la longueur du circuit ;
le courant de court-circuit disponible ;
les conditions de coupure ;
la sélectivité des protections ;
les caractéristiques générales de l’installation ;
les exigences réglementaires applicables.
Cette décision doit être validée par le bureau d’études ou l’entreprise d’électricité responsable de l’installation.
COURANT D’APPEL ET COURANT DE FUITE : DEUX PHÉNOMÈNES DIFFÉRENTS
Lorsque le disjoncteur magnétothermique déclenche, le courant d’appel constitue une cause possible.
Lorsque c’est la protection différentielle qui déclenche, il faut également examiner les courants de fuite des drivers, des filtres électroniques et des câbles.
Chaque driver peut générer un faible courant de fuite. Lorsque de nombreux luminaires sont raccordés à une même protection différentielle, ces courants peuvent s’additionner.
Il faut donc distinguer :
le courant d’appel, qui sollicite principalement la protection contre les surintensités ;
le courant de fuite, qui peut provoquer le déclenchement de la protection différentielle.
La recherche de la cause doit commencer par l’identification exacte de la protection qui déclenche.
QUELLES INFORMATIONS RECHERCHER SUR LA FICHE TECHNIQUE ?
Pour dimensionner correctement un circuit d’éclairage, il est utile de rechercher les informations suivantes :
la puissance d’entrée réelle ;
le courant nominal d’entrée ;
le facteur de puissance ;
le taux de distorsion harmonique ;
le courant d’appel maximal ;
la durée de la pointe de courant ;
le nombre maximal de drivers par disjoncteur ;
le courant de fuite à la terre ;
les recommandations relatives aux relais et contacteurs ;
le nombre maximal de cycles de commutation.
Toutes ces informations ne figurent pas systématiquement sur la fiche commerciale du luminaire.
Il peut être nécessaire de consulter la fiche technique du driver, un guide de conception du fabricant ou de demander directement les valeurs au service technique.
COMMENT LIMITER LES DÉCLENCHEMENTS INTEMPESTIFS ?
Plusieurs solutions peuvent être étudiées selon la configuration du projet.
RÉPARTIR LES LUMINAIRES SUR PLUSIEURS CIRCUITS
La séparation des luminaires réduit le nombre de drivers alimentés simultanément par chaque protection.
DÉCALER LES MISES SOUS TENSION
Une temporisation ou un séquençage permet d’éviter que tous les condensateurs se chargent exactement au même instant.
SÉLECTIONNER DES DRIVERS À FAIBLE COURANT D’APPEL
Certains drivers possèdent un système de limitation intégré. Cette caractéristique peut permettre de raccorder davantage de luminaires sur un même circuit.
UTILISER UN LIMITEUR DE COURANT D’APPEL
Pour certaines installations importantes, un dispositif spécifique peut être installé afin de réduire la pointe de courant au démarrage.
VÉRIFIER LES CONTACTEURS ET LES RELAIS
Le courant d’appel peut également solliciter les dispositifs de commande. Un contacteur ou un relais doit être sélectionné pour une charge électronique ou capacitive adaptée au nombre de drivers raccordés.
CHOISIR UNE PROTECTION ADAPTÉE
Le calibre et la courbe du disjoncteur doivent être définis en tenant compte du courant permanent, du courant d’appel, du câblage et des conditions de protection contre les défauts.
Il ne faut jamais simplement augmenter le calibre du disjoncteur sans vérifier la capacité des conducteurs et la sécurité générale du circuit.
QUEL IMPACT LORS DU REMPLACEMENT D’UN LUMINAIRE ?
Lors d’une rénovation ou d’une opération de maintenance, un luminaire de remplacement peut afficher la même puissance et le même flux que le produit initial, tout en possédant un courant d’appel différent.
Le remplacement de plusieurs références peut alors provoquer des déclenchements qui n’existaient pas auparavant.
Une véritable équivalence doit comparer :
les performances lumineuses ;
les caractéristiques du driver ;
le courant nominal ;
le facteur de puissance ;
le courant d’appel ;
les courants de fuite ;
le protocole de variation ;
les conditions de protection.
Une différence invisible sur la photographie ou dans la désignation commerciale peut donc modifier le comportement électrique de l’installation.
LE CAS PARTICULIER DU DALI
Dans une installation DALI correctement conçue, les drivers restent généralement alimentés en permanence. L’extinction des luminaires est réalisée par une commande numérique et non par une coupure systématique de leur alimentation secteur.
Le courant d’appel apparaît alors principalement lors de la première alimentation du circuit, après une intervention de maintenance ou après une coupure générale.
En revanche, lorsqu’un contacteur coupe régulièrement l’alimentation des drivers malgré la présence du DALI, les courants d’appel réapparaissent à chaque remise sous tension.
Le choix du driver ne doit donc pas se limiter à la présence d’un protocole de variation.
COMMENT INTÉGRER LE COURANT D’APPEL DANS UNE PRESCRIPTION ?
Pour les installations comportant de nombreux luminaires, le CCTP ou la consultation peut demander au fabricant de communiquer :
le courant d’appel maximal du driver ;
la durée de la pointe ;
le nombre maximal d’appareils par protection ;
le courant de fuite ;
les protections recommandées ;
les caractéristiques des dispositifs de commande compatibles.
Cette demande est particulièrement pertinente pour :
les bureaux ;
les commerces ;
les établissements scolaires ;
les parkings ;
les bâtiments industriels ;
les équipements sportifs ;
les installations comprenant plusieurs lignes lumineuses ;
les projets commandés par automatismes ou gestion centralisée.
Le courant d’appel devient alors un véritable critère de comparaison entre deux luminaires techniquement proches.
CONCLUSION
Le courant d’appel constitue une caractéristique essentielle des luminaires LED, particulièrement lorsque de nombreux appareils sont regroupés sur un même circuit.
Une installation peut présenter une puissance totale modérée et déclencher malgré tout au moment de l’allumage. Le dimensionnement doit tenir compte du courant nominal, mais également de la pointe de démarrage, de sa durée, de la courbe du disjoncteur et du nombre de drivers alimentés simultanément.
La bonne méthode consiste à consulter les données du fabricant, à vérifier le nombre maximal de drivers autorisé par protection et à faire valider le dimensionnement par le professionnel responsable de l’installation.
EN SAVOIR PLUS
Pour approfondir cette notion, consultez le Guide de l’éclairage 8-48, notre article consacré au facteur de puissance d’un luminaire ainsi que notre dossier expliquant comment choisir un driver LED. Pour identifier une référence, comparer plusieurs luminaires ou rechercher une solution de remplacement, accédez au Centre de Recherche de Luminaires 8-48.
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