Lorsque l'alarme incendie se déclenche dans une cuisine d'hôtel, plusieurs processus doivent se dérouler en même temps. L'alarme retentit, les lumières clignotent, le système de suppression d'incendie pulvérise le produit chimique extincteur sur les équipements de cuisson et, surtout, toute l'alimentation électrique des équipements de cuisson est immédiatement coupée, automatiquement, sans intervention manuelle. Comment cela se produit-il ? Avec l'aide d'un shunt trip. Un shunt trip fait partie d'un disjoncteur et représente un petit solénoïde électromagnétique qui déclenche le disjoncteur en réponse à un signal à distance. Beaucoup de gens, y compris des électriciens, des gestionnaires d'installations et des inspecteurs de bâtiments, se posent la question de ce qu'est un shunt trip.
Ce qu'est un Shunt Trip et ce qu'il fait
Un shunt trip fait référence à un accessoire électromagnétique connecté à un disjoncteur qui permet qu'un déclenchement à distance se produise par le biais d'un signal externe. La signification du terme “ shunt ” est associée à la connexion électrique. Le solénoïde de déclenchement est connecté de manière parallèle, et une fois que la tension lui est appliquée, le solénoïde s'active et fait fonctionner son piston sur le dispositif de déclenchement interne. C'est similaire au cas où il y a une surcharge ou un court-circuit dans le disjoncteur. C'est un dispositif d'intégration de sécurité : il connecte le monde de la protection contre les surintensités du panneau électrique au monde de la sécurité des personnes du système d'alarme incendie, du bouton d'arrêt d'urgence ou du capteur de gaz toxiques. Pour une compréhension plus approfondie du fonctionnement du disjoncteur lui-même avant l'ajout du shunt trip, notre article sur le fonctionnement d'un disjoncteur avec shunt trip explique le mécanisme interne et la séquence électrique en détail.
Comment fonctionne un Shunt Trip : La séquence électrique et mécanique
Un disjoncteur fonctionne en interne lorsqu'il est déclenché par une surcharge. La partie bimétallique se plie ou la bobine électromagnétique se desserre, et ainsi le verrou est libéré. Le fonctionnement d'un disjoncteur à shunt est un peu différent puisque l'activation se produit en interne mais la conclusion est la même. Le processus est le suivant :
- Un contact normalement ouvert se ferme dans le circuit de contrôle externe. Ce contact pourrait appartenir à un panneau d'alarme incendie, un interrupteur d'arrêt d'urgence, un microswitch pour un système de prévention d'incendie Ansul, un capteur de gaz toxiques ou une sortie du système de gestion des installations. Il connecte la bobine de shunt trip avec la source de tension qui la contrôle, qui est généralement soit 120 volts de courant alternatif soit 24 volts de courant continu.
- Le solénoïde de shunt trip s'active. Lorsque l'électricité passe à travers la bobine, le champ magnétique tire une petite pièce appelée piston. Le piston établit alors une connexion mécanique avec la barre de déclenchement interne du disjoncteur. C'est le même mécanisme de verrouillage qui est actionné par des éléments thermiques et magnétiques.
- Le verrou de déclenchement se libère. Le plongeur frappe la barre de déclenchement, ce qui entraîne l'ouverture du verrou et l'énergie stockée dans le mécanisme du disjoncteur agit pour séparer les contacts principaux. Le livre passe maintenant en position TRIP. Un interrupteur auxiliaire peut ouvrir le circuit du solénoïde à ce stade pour éviter que la bobine ne soit alimentée pendant une période prolongée.
- Le circuit est désénergisé. L'alimentation est séparée de la charge, et le disjoncteur maintient sa position TRIP jusqu'à ce qu'un réarmement manuel soit effectué. La bobine de déclenchement est dans un état désénergisé en raison de la réouverture du contact de contrôle ou de l'action du mécanisme de coupure interne.
Le réarmement d'un disjoncteur à déclenchement par shunt se fait de manière identique à celle d'un disjoncteur standard ; vous devez d'abord tourner l'interrupteur en position OFF puis en position ON. L'action de réarmement sert à réarmer automatiquement le mécanisme de shunt et à préparer le disjoncteur pour la prochaine activation. La principale distinction entre un disjoncteur à déclenchement par shunt et un disjoncteur standard ne réside cependant pas dans les méthodes de réarmement mais dans la manière d'initiation du déclenchement.
Comment un disjoncteur à déclenchement par shunt diffère d'un disjoncteur standard
| Caractéristique | Disjoncteur standard | Disjoncteur à déclenchement par shunt |
|---|---|---|
| Méthodes de déclenchement | Surcharge thermique et court-circuit magnétique uniquement | Thermique, magnétique, plus déclenchement électrique à distance via un solénoïde interne |
| Contrôle externe | Aucun — le disjoncteur ne répond qu'au courant sur son propre circuit | Déclenché par une tension externe appliquée à une paire de bornes de contrôle ou de fils de dérivation |
| Tension de contrôle | N/A | Typiquement 120 VAC ou 24 VDC ; doit être spécifié lors de la commande et doit correspondre à l'alimentation de contrôle disponible |
| Applications typiques | Protection standard des circuits de branche dans les panneaux résidentiels et commerciaux | Arrêt de sécurité incendie, circuits d'arrêt d'urgence, isolation de charge à distance, déconnexion de l'alimentation de l'ascenseur, suppression de la hotte de cuisine |
| Apparence physique | Corps de disjoncteur standard avec une seule poignée | Corps de disjoncteur standard avec deux fils ou bornes de contrôle basse tension supplémentaires ; sinon visuellement identique |
Où les disjoncteurs à déclenchement par shunt sont requis
La fonction de déclenchement par shunt n'est pas simplement un ajout optionnel. Elle est plutôt requise par les codes électriques dans de nombreuses installations, garantissant ainsi que l'alimentation électrique est coupée dans les zones dangereuses lors d'un incendie, d'une détection de fuite de gaz ou d'un signal d'arrêt d'urgence. Les principales applications, qui sont basées sur le Code national de l'électricité (NEC) et également sur les normes de l'Association nationale de protection contre les incendies (NFPA), couvrent les cas suivants.
- Suppression d'incendie de hotte de cuisine commerciale. En cas d'activation d'un système Ansul, Range Guard ou de toute méthode chimique humide d'extinction de feu, tous les dispositifs de lutte contre l'incendie situés sous la hotte doivent avoir leurs circuits électriques interrompus. L'occasion où un disjoncteur automatique est utilisé à cette fin est la plus courante en pratique. L'exigence pour cette application découle du code NFPA 96 et de la liste de chaque système d'extinction de feu par le fabricant. Le microswitch monté dans la tête de contrôle du système d'extinction de feu ferme l'un de ses contacts et le courant commence à circuler vers la bobine du shunt trip, ouvrant ainsi le circuit pour les disjoncteurs et empêchant les friteuses, les plaques de cuisson et les plaques à induction de fonctionner pendant que le système de ventilation d'extraction continue de se débarrasser des fumées.
- Arrêt de l'alimentation de l'ascenseur. La déconnexion de l'alimentation principale de l'ascenseur est essentielle avant d'initier le déversement d'eau du système de suppression d'incendie situé dans la salle des machines ou le puits de l'ascenseur afin d'éviter que l'eau ne cause un choc électrique aux pompiers en alimentant des équipements électriques. La méthode standard pour réaliser cette déconnexion consiste à installer un disjoncteur à shunt trip actionné par le détecteur de chaleur ou de fumée dans le puits de l'ascenseur. Cela est conforme à la NFPA 72 et à l'article 620 du NEC.
- Circuits d'arrêt d'urgence dans les machines industrielles. Afin d'accomplir une déconnexion complète de machines substantielles telles que des systèmes de convoyage ou des cellules de production, un bouton d'arrêt d'urgence est généralement conçu pour fonctionner via un disjoncteur à shunt trip, permettant un moyen facile et sécurisé de déconnecter efficacement de grands équipements sans avoir besoin d'une bobine de contacteur pour maintenir le courant. Cela est particulièrement courant dans plusieurs industries, y compris le bois et la fabrication lourde.
- Réduction de charge à distance et gestion des bâtiments. Dans les bâtiments commerciaux, vous pouvez utiliser des disjoncteurs à shunt trip pour déconnecter des charges non essentielles à la demande d'un système de gestion de bâtiment ou d'un contrôleur de réponse à la demande, aidant à la gestion de la demande de pointe et évitant des frais de pénalité.
Ce qui déclenche un shunt trip, et comment le circuit de contrôle est câblé.
Un contact ouvert est utilisé pour activer le shunt trip, qui peut inclure des équipements tels qu'un relais d'alarme incendie, un microswitch de suppression ou un relais de contrôleur programmable. La façon dont la fonction de shunt trip est conçue signifie que le circuit ne doit être alimenté que pendant une très courte période, uniquement le temps nécessaire pour que le disjoncteur se déclenche. Dans certaines circonstances, le contact de contrôle peut rester verrouillé, ce qui signifie qu'un relais ou un interrupteur séparé doit avoir la capacité de désactiver la bobine du shunt trip lorsqu'un déclenchement se produit ; si cela n'est pas fait, la bobine sera brûlée et la fonction de sécurité ne fonctionnera pas. La tension de contrôle utilisée doit correspondre à la tension nominale de la bobine du shunt trip. Utiliser une tension différente endommagera le circuit.
Considérations d'installation et de maintenance.
La procédure d'installation d'un disjoncteur à déclenchement à distance est presque similaire à celle de l'installation de tout disjoncteur standard de la même taille de cadre, mais il y a un facteur significatif à considérer – deux fils utilisés dans le mécanisme de déclenchement à distance doivent être interconnectés avec le circuit opérationnel externe. Ces fils sont généralement connectés de sorte que leurs extrémités, appelées pigtails, soient visibles à l'extérieur du boîtier du disjoncteur. Mais lors de leur connexion, il est également important de s'assurer de l'orientation correcte si cela est requis, puisque la bobine fonctionne en courant continu après que la procédure d'installation soit terminée, il n'est pas nécessaire d'effectuer des activités de maintenance spéciales pour le disjoncteur à déclenchement à distance. Cela signifie que la maintenance généralement requise pour tout disjoncteur sera suffisante pour le déclenchement à distance aussi – le disjoncteur doit être exercé régulièrement, vérifié visuellement pour détecter une surchauffe et de la corrosion, ainsi que testé de temps en temps. Des tests réguliers du déclenchement à distance doivent être effectués au moins une fois par an comme le suggèrent la NFPA et les fabricants de l'équipement, ce qui suggère de simuler l'urgence et de s'assurer que le disjoncteur fonctionne correctement lorsque cela est nécessaire.
Pour les dispositifs de protection électrique qui se trouvent aux côtés des disjoncteurs à déclenchement à distance dans un panneau moderne — les disjoncteurs MCB standard, les disjoncteurs GFCI, les RCBO et les disjoncteurs à courant continu pour les applications solaires et de batteries — HUYU fabrique une gamme complète de dispositifs de protection certifiés. Un circuit qui nécessite un déclenchement à distance pour l'intégration de la sécurité incendie peut également nécessiter une protection contre les défauts à la terre pour les prises qu'il dessert, et un RCBO tel que le HUM18LE‑63 RCBO combine la protection contre les surintensités et les courants résiduels dans un seul appareil à rail DIN. Pour vous aider à sélectionner le disjoncteur approprié pour tout circuit, notre guide sur quelle taille de disjoncteur vous avez besoin explique le processus de dimensionnement basé sur le NEC pour les applications standard et spécialisées.
Questions Fréquemment Posées
Qu'est-ce qui déclenche un déclencheur à distance (shunt trip) ?
Le mécanisme de déclenchement à distance est activé lorsqu'un contact externe, généralement en position ouverte, se ferme en raison d'un incident de sécurité. Le contact peut être un relais de panneau de contrôle d'alarme incendie, un interrupteur, un détecteur de chaleur ou de fumée, un micro-interrupteur d'un système de suppression d'incendie, un détecteur de gaz toxique, un bouton d'arrêt d'urgence ou un résultat généré par le système de surveillance du bâtiment. Une fois le contact fermé, la tension de commande, généralement comprise entre 120 VAC ou 24 VDC, active la bobine du déclencheur à distance, entraînant le déclenchement du disjoncteur.
Quel est le but d'un déclencheur à distance (shunt trip) ?
Un déclencheur à distance est conçu pour permettre le déclenchement à distance d'un disjoncteur via un signal de sécurité externe, ce qui coupe l'alimentation électrique d'un site dangereux sans qu'il soit nécessaire de l'éteindre manuellement. Cette technologie permet de combiner la fonction de protection contre les surintensités du disjoncteur avec les fonctions de sécurité de vie présentées par les systèmes d'alarme incendie, les dispositifs d'arrêt d'urgence et les détecteurs de gaz.
Où les disjoncteurs avec déclencheur à distance sont-ils requis ?
Disjoncteurs avec déclencheur à distance Principalement requis dans les cuisines commerciales pour couper les équipements de cuisson en cas d'activation d'un système de suppression d'incendie, dans les salles des machines d'ascenseurs pour couper l'alimentation de l'ascenseur avant l'activation d'un système de suppression d'incendie à base d'eau, et dans les machines industrielles pour la mise en œuvre de circuits d'arrêt d'urgence garantissant une coupure sûre. Ces exigences sont régulées par la NFPA 96, la NFPA 72 et le NEC.
Un déclencheur à distance est-il normalement ouvert ou fermé ?
Le circuit de la bobine du déclencheur à distance est généralement ouvert. En fonctionnement normal du circuit, les contacts de commande restent ouverts et aucune alimentation n'est fournie à la bobine. Lorsqu'un incident de sécurité se produit, les contacts se ferment, appliquant ainsi l'alimentation à la bobine, qui s'énergise et entraîne le déclenchement du disjoncteur électrique. Lorsque le disjoncteur est en position ON, ses contacts principaux sont fermés, tandis qu'en position déclenchée ou OFF, ses contacts sont ouverts. L'expression “ normalement ouvert ” se rapporte au circuit de commande qui déclenche le déclencheur à distance.
Références
- National Fire Protection Association (NFPA) — NFPA 96 et NFPA 72. Normes régissant la suppression d'incendie dans les cuisines commerciales et la coupure d'alimentation des ascenseurs, y compris les exigences pour la coupure électrique automatique via des disjoncteurs avec déclencheur à distance.
- Eaton — Disjoncteurs avec déclencheur à distance et accessoires. Fabricant de disjoncteurs avec déclencheur à distance résidentiels et commerciaux, avec conseils d'application et schémas de câblage pour les configurations de commande courantes.
- Schneider Electric — Accessoires de déclencheur à distance et de déclenchement sous tension. Informations du fabricant sur les unités de déclencheur à distance pour Square D et autres familles de disjoncteurs, y compris les options de tension de commande et les exigences d'installation.
- Electrical Safety Foundation International (ESFI) — Sécurité électrique dans les cuisines commerciales. Conseils sur l’intégration des systèmes de protection électrique et de suppression d’incendie dans les environnements de cuisson commerciaux.
A déclencheur à distance est le lien électrique entre un disjoncteur et les systèmes de sécurité qui protègent un bâtiment et ses occupants. C’est un solénoïde électromagnétique simple qui, lorsqu’il est alimenté par une alarme incendie, un système de suppression ou un arrêt d’urgence, déclenche mécaniquement un disjoncteur et coupe l’alimentation d’une zone dangereuse. Il est exigé par le code dans les cuisines commerciales, les salles des machines d’ascenseurs et les circuits d’arrêt d’urgence industriels, et doit être testé annuellement pour confirmer qu’il fonctionnera lorsque l’événement pour lequel il a été conçu se produira réellement. Un disjoncteur standard protège le câble. Un disjoncteur à déclencheur à distance protège le câble et réagit lorsque l’alarme incendie lui ordonne de s’ouvrir — et cette double fonction en fait un dispositif de sécurité essentiel dans tout bâtiment où un incendie, une fuite de gaz ou un arrêt d’urgence doit automatiquement et immédiatement couper l’alimentation.
