Schéma unifilaire disjoncteur et protections : guide complet Suisse

Le rôle des protections dans un schéma unifilaire

Sur un schéma unifilaire, chaque protection occupe une position précise dans l'arborescence : disjoncteur général en tête de tableau, différentiels intermédiaires, disjoncteurs divisionnaires en aval. Cette hiérarchie n'est pas décorative : elle traduit la stratégie de protection adoptée par le projeteur et conditionne le comportement du tableau en cas de défaut.

Trois fonctions cohabitent dans un schéma de protection conforme NIBT 2020 :

• Protection des conducteurs contre les surcharges et les courts-circuits — assurée par le disjoncteur magnétothermique. La règle de base reste Ib ≤ In ≤ Iz (courant d'emploi ≤ calibre ≤ intensité admissible du câble).
• Protection des personnes contre les contacts indirects et directs — assurée par le différentiel à courant résiduel (DDR), avec sensibilité 30 mA pour les circuits terminaux et 300 mA en tête de tableau pour la protection incendie.
• Sectionnement et coupure d'urgence — assurés par la fonction sectionneur du disjoncteur, indispensable pour intervenir en sécurité sur un circuit.

Sur le schéma unifilaire, ces trois fonctions se traduisent par des symboles distincts de la norme CEI 60617. Une erreur fréquente consiste à confondre disjoncteur et interrupteur différentiel pur (sans protection contre les surcharges) : visuellement proches sur certaines bibliothèques DWG anciennes, ils n'offrent pas du tout la même protection. Le schéma doit donc être lu attentivement par le contrôleur OIBT, qui vérifie la cohérence calibre/section/courbe/sensibilité à chaque départ.

Types de disjoncteurs et leur représentation

Disjoncteur magnétothermique

C'est le disjoncteur de base : un déclencheur thermique (bilame) pour les surcharges et un déclencheur magnétique (bobine) pour les courts-circuits. Le symbole CEI 60617 S01010 montre un interrupteur avec deux carrés superposés (un noir pour la fonction magnétique, un blanc pour la thermique). En unifilaire, on indique sous le symbole : repère (Q1, Q2…), calibre (16 A), courbe (B/C/D) et nombre de pôles (1P+N, 2P, 3P, 3P+N).

Cas d'usage — Protection standard de circuits terminaux : éclairage 10 A, prises 16 A, four 16 A, cuisinière 400 V 20 A. C'est le disjoncteur le plus présent dans un tableau résidentiel suisse.

Disjoncteur différentiel pur (interrupteur DDR)

L'interrupteur différentiel détecte un courant de fuite vers la terre et coupe l'alimentation, mais il ne protège pas contre les surcharges ni les courts-circuits. Symbole CEI 60617 S01030 : interrupteur avec un cercle (le tore différentiel) traversé par les conducteurs. Annotation obligatoire : sensibilité I△n = 30 mA (résidentiel) ou 300 mA (incendie), type AC/A/F/B selon la charge.

Cas d'usage — Tête de bloc protégeant plusieurs disjoncteurs divisionnaires en aval. Le différentiel 4P 40 A 30 mA type A en tête d'un bloc de 4-6 départs est l'organisation typique en villa suisse.

Disjoncteur différentiel combiné (RCBO)

Le RCBO (Residual Current Breaker with Overcurrent protection) cumule magnétothermique et différentiel en un seul boîtier modulaire. Symbole CEI 60617 S01020. Plus cher (~3× le prix d'un disjoncteur seul), il offre une sélectivité parfaite : un défaut sur un circuit ne coupe que ce circuit, sans affecter les autres départs sous le même différentiel de tête.

Cas d'usage — Circuits critiques (congélateur, serveur informatique, dispositif médical, alarme), bornes de recharge VE, installations tertiaires où la disponibilité prime. De plus en plus utilisé en résidentiel haut de gamme.

Sectionneur fusible

Le sectionneur à fusibles (ou porte-fusible sectionneur) combine une fonction sectionnement visible (lame ouverte/fermée) et une protection par fusible cartouche. Symbole CEI 60617 S01040 : rectangle long avec un point central (cartouche). On indique le calibre fusible (gG ou aM) et le pouvoir de coupure (typiquement 100 kA, bien supérieur à un disjoncteur modulaire).

Cas d'usage — Tête de tableau d'immeuble locatif, départs vers sous-tableaux avec Icc élevé, protection de transformateurs (fusibles aM), distribution industrielle. En rénovation, on remplace souvent les anciens porte-fusibles par des disjoncteurs modulaires lorsque la section et l'Icc le permettent.

Disjoncteur moteur

Le disjoncteur moteur (PKZ Moeller, MS Schneider, MMS LS) intègre une protection thermique réglable (typiquement de 0,6 à 1,15 × In du moteur) et une protection magnétique fixe à 12-14×In. Symbole CEI 60617 S01015 avec annotation du courbe et de la plage de réglage. En unifilaire, on l'identifie par le repère Q et la mention « moteur » ou par son association avec un contacteur KM et un symbole moteur M3~.

Cas d'usage — Pompe de relevage, ventilateur de VMC double flux, compresseur frigorifique, machine-outil. Toujours dimensionné selon l'intensité nominale réelle du moteur (plaque signalétique), jamais selon la section du câble.

Courbes B, C, D : comment choisir

La courbe de déclenchement magnétique définit le seuil de coupure instantanée du disjoncteur en multiple de son calibre nominal. Un mauvais choix de courbe provoque soit des déclenchements intempestifs (courbe trop sensible sur une charge inductive), soit une absence de protection en cas de défaut (courbe trop laxiste sur un circuit résistif).

En pratique sur un schéma unifilaire suisse, 80 % des disjoncteurs divisionnaires d'une villa sont en courbe C, 15 % en courbe B (éclairage LED dédié, prises bureau avec circuits longs) et 5 % en courbe D (PAC avec compresseur, machines spécifiques). L'annotation se place toujours à côté du calibre : 16 A — C ou 16 A / C.

Calibres standards NIBT 2020

Les calibres normalisés en Suisse suivent la série E12 / IEC 60898. Voici les correspondances calibre / section minimale / application typique / sensibilité différentielle recommandée pour une installation NIBT 2020 :

Les sections indiquées valent pour du cuivre PVC posé en apparent ou en encastré simple (mode de pose B1/B2). Pour les modes de pose défavorables (chemin de câbles groupés, sous isolant thermique, températures ambiantes élevées), appliquez les facteurs de correction NIBT 5.2.3 — la section monte typiquement d'un cran. Voir notre guide NIBT 2020 pour le détail.

Sélectivité : amont vs aval

La sélectivité est l'objectif fondamental d'un schéma de protection bien conçu : seul le disjoncteur le plus proche du défaut déclenche, sans propager la coupure en amont. Sans sélectivité, un court-circuit dans une prise de la cuisine coupe l'ensemble du tableau, voire l'immeuble — situation aussi dangereuse qu'inacceptable pour le confort du client.

Trois sélectivités cohabitent dans un schéma :

• Sélectivité ampèremétrique — le calibre amont est suffisamment supérieur à l'aval pour que le seuil magnétique aval soit atteint avant celui de l'amont. Règle pratique : rapport amont/aval ≥ 1,6 (idéalement 2). Exemple : disjoncteur amont 40 A en tête, disjoncteurs aval 16 A maximum → ratio 2,5, sélectivité totale acceptable.
• Sélectivité chronométrique — l'amont est temporisé (type S, sélectif retardé). Indispensable pour les différentiels en cascade : un DDR 300 mA type S en tête permet à un DDR 30 mA aval de couper en premier. Sur le schéma, on indique S ou retardé à côté du type.
• Sélectivité par courbe — un amont en courbe D laisse le temps à un aval en courbe C de déclencher en premier sur les courants de court-circuit modérés. Pourquoi un disjoncteur amont 40 A type D et un aval 16 A type C ? Parce que la courbe D ne déclenche magnétiquement qu'à partir de 400 A (10×40), tandis que la courbe C aval déclenche dès 80-160 A (5-10×16). Tout court-circuit < 400 A est traité par l'aval seul.

Le piège classique de la sélectivité différentielle, c'est de mettre deux DDR 30 mA en cascade en pensant être « doublement protégé » : aucune sélectivité n'existe entre deux DDR de même sensibilité. Les deux peuvent déclencher simultanément, ou pire, l'amont peut couper avant l'aval selon les tolérances de fabrication. Solution : l'amont doit être au moins 3 fois plus sensible (donc 100 ou 300 mA en amont d'un 30 mA), et de type S (retardé). Cette erreur est responsable de la majorité des « coupures inexpliquées » dans les immeubles locatifs vaudois et genevois rénovés sans vérification de la sélectivité différentielle.

Pouvoir de coupure (Icu, Ics, Icn)

Le pouvoir de coupure est le courant maximal que le disjoncteur peut interrompre sans se détruire. Trois grandeurs cohabitent :

• Icu (Ultimate) — pouvoir de coupure ultime selon CEI 60947-2 : le disjoncteur coupe une fois puis doit être remplacé. C'est la valeur maximale absolue.
• Ics (Service) — pouvoir de coupure de service : le disjoncteur coupe et reste en service. Typiquement 50 à 100 % de Icu selon le constructeur. Critique pour les installations à haute disponibilité.
• Icn — pouvoir de coupure nominal selon CEI 60898 (disjoncteurs domestiques modulaires). C'est la valeur affichée sur les disjoncteurs DIN modulaires courants : 4,5 / 6 / 10 / 15 kA.

Valeurs typiques en Suisse :

• 4,5 kA — résidentiel ancien, raccordement BT aérien long, Icc présumé < 3 kA. Encore acceptable mais marge faible.
• 6 kA — résidentiel standard, villa moderne avec raccordement souterrain 50-150 m. Standard de marché aujourd'hui.
• 10 kA — semi-industriel, têtes de tableau d'immeuble locatif raccordé à un poste TR proche, petites industries.
• 15 kA et plus — industriel, TGBT en aval direct d'un transformateur, distribution tertiaire à forte concentration.

Sur le schéma unifilaire, l'Icn n'est généralement indiqué que sur le disjoncteur général ou en cas de configuration particulière (limitation par fusible amont, filiation). Le distributeur fournit la valeur de l'Icc présumé sur demande — donnée indispensable au dimensionnement.

Exemple — tableau divisionnaire villa 5 pièces

Voici la structure typique d'un tableau divisionnaire pour une villa familiale 5,5 pièces (180 m², 4 chambres, cuisine ouverte, garage avec borne VE) conforme NIBT 2020. La représentation unifilaire occupe une feuille A3 paysage.

Arrivée et tête de tableau

• Arrivée distributeur 400/230 V TN-S, 4×16 mm² cuivre, depuis le compteur (sous-sol).
• Disjoncteur général 40 A type D, 3P+N, 6 kA, courbe D. Marqué Q0. Choix type D pour absorber l'appel de courant cumulé de la PAC et de la borne VE au démarrage simultané.
• Parafoudre type 2 (10 kA / 40 kA imax), CEI 60617 S00200, marqué F0. Obligatoire NIBT 2020 sauf analyse de risque négative.
• Sectionneur cadenassable en aval pour intervention maintenance.

Niveau différentiel (8 DDR 4P 40 A 30 mA)

• DDR1 type A 30 mA → éclairage RDC (10 A C) + éclairage 1er étage (10 A C) + éclairage extérieur (10 A C) + éclairage cave/garage (10 A C).
• DDR2 type A 30 mA → 4 prises RDC (16 A C) — séjour, salle à manger, entrée, couloir.
• DDR3 type A 30 mA → 4 prises 1er étage (16 A C) — 4 chambres.
• DDR4 type A 30 mA → prises cuisine (3 × 16 A C, en séparant pour éviter le déclenchement total).
• DDR5 type F 30 mA → lave-linge (16 A C) + sèche-linge (16 A C) + lave-vaisselle (16 A C). Type F obligatoire pour machines à induction modernes.
• DDR6 type A 30 mA → four (16 A C) + cuisinière 400 V (20 A C tripolaire).
• DDR7 type A 30 mA → chauffe-eau (16 A B) + PAC (25 A C tripolaire, avec disjoncteur moteur intégré).
• DDR8 type B 30 mA → borne de recharge VE 22 kW (32 A C tripolaire). Type B obligatoire pour détection des courants de fuite DC.

Récapitulatif — 1 disjoncteur général tétrapolaire (40 A D), 8 différentiels 4P (dont 1 type B pour la borne VE, 1 type F pour les machines à induction), 14 disjoncteurs divisionnaires en aval. La sélectivité ampèremétrique est garantie : ratio amont/aval de 2,5 entre les 40 A type D et les 16 A type C. Pour la sélectivité différentielle, on peut envisager un DDR 300 mA type S en tête (au-dessus du parafoudre) si le client demande à éviter toute coupure totale du tableau lors d'un défaut localisé.

Ce type de tableau s'implémente en quelques minutes dans ElectroSchema via la commande EC_LIGNES, qui enchaîne automatiquement disjoncteur + section câble + destination avec calibre et courbe préremplis. La bibliothèque ElectroBlocs embarque les variantes 1P, 2P, 3P et 4P de tous les symboles CEI 60617 cités.

FAQ — Disjoncteurs et protections sur schéma unifilaire

Quelle différence entre disjoncteur et disjoncteur différentiel ?

Le disjoncteur standard protège contre les surcharges et les courts-circuits (déclenchement thermique + magnétique). Le disjoncteur différentiel ajoute une troisième fonction : la détection de courant de fuite à la terre (typiquement 30 mA pour la protection des personnes). En Suisse, on parle de disjoncteur différentiel combiné (RCBO) lorsque les deux fonctions sont dans un même boîtier modulaire. Sur le schéma unifilaire, le RCBO a un symbole spécifique (CEI 60617 S01020) avec la mention I△n = 30 mA.

Comment choisir la courbe de déclenchement ?

La courbe se choisit selon le type de charge : courbe B pour les circuits sans pic de démarrage (éclairage LED, prises bureautique, longs câbles), courbe C pour l'usage général (la plus courante en résidentiel, machines à laver, prises cuisine, four), courbe D pour les charges à forte composante inductive (transformateurs, gros moteurs, PAC). Une courbe trop sensible (B sur un moteur) déclenche au démarrage. Une courbe trop laxiste (D sur de l'éclairage avec faible Icc) ne protège plus en cas de défaut faible mais permanent.

Quel calibre de disjoncteur pour un four électrique ?

Un four électrique encastré classique 2,5 à 3,5 kW est alimenté par un circuit dédié en 2,5 mm² protégé par un disjoncteur 16 A courbe C. Pour un four pyrolyse ou un four professionnel jusqu'à 5 kW, montez à 20 A en 2,5 mm² (limite acceptable selon NIBT 4.3.4) ou passez en 4 mm² pour plus de marge. Le four doit être sur son propre départ (pas mutualisé avec d'autres charges), avec différentiel 30 mA type A obligatoire.

Faut-il un différentiel sur chaque circuit ?

Depuis NIBT 2020, la protection différentielle 30 mA est obligatoire sur tous les circuits prises et l'éclairage des locaux humides (cuisine, salle de bain, buanderie, garage). L'éclairage des pièces sèches peut techniquement s'en passer, mais en pratique on protège tout. Vous avez le choix entre une organisation par bloc (un différentiel 4P 40 A en tête de bloc de 4-6 disjoncteurs) ou RCBO individuels (plus cher mais sélectivité parfaite). Le four et la PAC ont leur propre différentiel dédié.

Comment représenter la sélectivité sur un schéma unifilaire ?

La sélectivité ne se représente pas par un symbole graphique : elle se garantit par le choix des calibres en cascade. Sur le schéma, l'arborescence (disjoncteur général en haut, divisionnaires en bas) suffit. Vous pouvez ajouter une note « Sélectivité totale assurée par les calibres » ou, pour les installations critiques, joindre un tableau de sélectivité fabricant en annexe. Pour la sélectivité différentielle, le différentiel amont doit être de type S (sélectif, retardé) avec sensibilité supérieure (typiquement 300 mA en amont d'un 30 mA).

Quel pouvoir de coupure pour un tableau résidentiel ?

En Suisse, le courant de court-circuit présumé au tableau divisionnaire d'une villa raccordée en BT classique (alimentation aérienne ou souterraine sur 50-100 m) tourne entre 1 et 4 kA. Un disjoncteur 6 kA suffit donc largement. En tête de tableau d'immeuble locatif raccordé à un poste de transformation proche, le court-circuit peut monter à 10-12 kA : choisissez alors des disjoncteurs 10 ou 15 kA. Le distributeur fournit la valeur exacte de l'Icc présumé sur demande.

Outillage ElectroSchema pour les protections

ElectroSchema automatise la pose, l'annotation et la vérification des protections sur un schéma unifilaire :

• Commande EC_LIGNES — pose disjoncteur + câble + destination en un clic, avec calibre, courbe et section déjà cohérents selon la NIBT.
• Commande EC_SELECT — analyse la cascade amont/aval et signale les chaînes non sélectives (ratio insuffisant, DDR de même sensibilité en cascade, etc.).
• Commande EC_DROPV — calcul de chute de tension par circuit, signale les sections insuffisantes.
• Bibliothèque CEI 60617 — 1200+ symboles incluant toutes les variantes de disjoncteurs cités (S01010 à S01040, plus les variantes 1P/2P/3P/3P+N).
• Export PDF/A — pour archivage NIBT et dossier OIBT.

Pour aller plus loin

• Schéma unifilaire d'un tableau électrique : guide complet — vision d'ensemble du document.
• NIBT 2020 : ce qui change pour les schémas suisses — synthèse des évolutions normatives.
• Symboles CEI 60617 : table complète — référence des pictogrammes utilisés.
• Norme IEC 60617 — page de référence ElectroCAD.