Le disjoncteur différentiel

15:03 in génie électrique

Le disjoncteur différentiel

Dispositif de protection des personnes en schéma TT.

Le disjoncteur différentiel à courant résiduel est utilisé, en particulier, chez chaque abonné. Il a pour rôle d’assurer :

Ø  La protection des circuits contre les surintensités dues aux surcharges ou aux courts circuits.

Ø  La protection des personnes contre les contacts indirects (fuites de courant à la terre).

On distingue toutefois, différents types de différentiel.

Ø  Le disjoncteur différentiel (Fig 1). Protection des personnes et des matériels.

Ø  L’interrupteur différentiel (Fig 2), réalisant une surveillance du circuit et ne coupant celui ci qu’en cas de courant de fuite à la terre.

Ø  Le relais différentiel (Fig 3). Il réalise la surveillance du circuit, il est réglable, il est associé à un dispositif de coupure (interrupteur ou disjoncteur). La mesure du courant de fuite à la terre peut être réalisée par un tore séparé (Fig 4).

Problème.

Si une installation monophasée ou triphasée, présente un défaut d’isolement, par exemple un récepteur dont la masse est reliée à la terre, le courant qui entre dans le récepteur I est différent du courant qui en ressort I-If. (If courant de fuite à la terre).

Si, du fait de la résistance de contact, le défaut n’est pas franc, les systèmes de protection contre les surintensités, les surtensions, les baisses de tension ne fonctionnent pas, il y a risque d’électrocution par contact indirect.

Principe de fonctionnement.

Le dispositif différentiel comporte un circuit magnétique en forme de tore sur lequel sont bobinés le ou les circuits des phases et du neutre.

En l’absence de fuite ou de courant résiduel de défaut, les flux produits par les bobines s’annulent, il ne se passe rien.

Si un défaut survient, le courant résiduel de défaut produit un déséquilibre des flux dans les bobines et un flux magnétique dans le tore apparaît.

La bobine de mesure est le siège d’une force électromotrice (fem) qui alimente un petit électro-aimant provoquant le déverrouillage du disjoncteur.

Disposition schématique.

Le système est analogue en triphasé mais comprend quatre bobines sur le tore (3 phases + neutre).

Seuil de réglage.

On appelle courant de seuil le courant de réglage du disjoncteur différentiel I_ΔN. Il existe une incertitude sur le courant de déclenchement :

On peut, dans certains cas, avoir des courants de fuite qui ne correspondent pas à un défaut sur la partie protégée. Pour éviter un déclenchement intempestif du DDR, il faut que le courant de fuite “normal” soit inférieur à I_DN/2.

Temps de déclenchement.

Le temps de déclenchement du DDR est d’autant plus court que le courant de défaut est supérieur au courant de réglage. Il existe quatre classes de DDR en fonction de leur temps de fonctionnement (déclenchement + coupure).

D’autre part, pour des raisons de sélectivité, il peut être nécessaire de retarder un déclenchement. Il y a trois types de retard :

·         Pas de retard.

·         50 ms de retard.

·         400 ms de retard.