Les disjoncteurs à courant résiduel (RCD) sont des interrupteurs de courant de défaut électrique qui réagissent aux courants résiduels (courants différentiels). Les courants de fuite sont définis comme des courants de défaut qui circulent entre les conducteurs du réseau et la "terre". En fonction de l'ampleur du courant différentiel, un circuit équipé d'un DDR peut empêcher une personne d'être frappée par l'électricité ou empêcher un incendie de se produire en raison de défauts dans le câblage.
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Schémas de câblage des DDR dans les réseaux monophasés
L'industrie produit des DDR conçus pour fonctionner sur un réseau monophasé ou triphasé. Les appareils monophasés ont 2 pôles, les appareils triphasés ont 4 pôles. Contrairement aux disjoncteurs, les conducteurs neutres doivent être connectés aux dispositifs de déconnexion en plus des conducteurs de phase. Les bornes auxquelles sont raccordés les conducteurs neutres sont désignées par la lettre latine N.
Pour protéger les personnes contre les chocs électriques, des DDR avec un courant de fuite de 30 mA sont le plus souvent utilisés. Dans les pièces humides, les sous-sols, les chambres d'enfants, on utilise des appareils réglés sur 10 mA. Les dispositifs de commutation conçus pour prévenir les incendies ont un seuil de déclenchement de 100 mA et plus.
En plus du seuil de déclenchement, le dispositif de protection est caractérisé par son pouvoir de coupure nominal. Ce terme désigne le courant maximal que le dispositif de déclenchement peut supporter pendant une période de temps illimitée.
Une condition préalable importante pour un fonctionnement fiable de la protection contre les courants résiduels est la mise à la terre des enveloppes métalliques des appareils électriques. La mise à la terre de la TN peut être effectuée avec un fil séparé ou via le contact de terre de la prise de courant.
En pratique, il existe deux façons d'incorporer des DDR dans un circuit électrique :
- Schéma de connexion du RCD avec protection individuelle ;
- Un circuit de protection de groupe pour les consommateurs.
La première méthode est le plus souvent utilisée pour protéger les consommateurs de grande puissance. Il peut être appliqué aux cuisinières électriques, aux machines à laver, aux climatiseurs, aux chaudières de chauffage électrique ou aux chauffe-eau.
La protection individuelle implique la connexion simultanée d'un DDR et d'un disjoncteur, le circuit est une connexion en série de deux dispositifs de protection. Ils peuvent être placés dans une boîte séparée à proximité immédiate de l'appareil électrique. La sélection du dispositif de déclenchement est basée sur le courant nominal et différentiel. Il est préférable que le pouvoir de coupure nominal du dispositif de protection soit supérieur d'un cran à celui du disjoncteur.
Dans la protection de groupe, un groupe de disjoncteurs alimentant différentes charges est connecté au RCD. Dans ce cas, les disjoncteurs sont connectés à la sortie du dispositif à courant résiduel. Le circuit de groupe RCD permet de réduire les coûts et de gagner de l'espace dans les tableaux de distribution.
Dans un réseau monophasé, le raccordement d'un DDR pour plusieurs consommateurs nécessite le calcul du courant nominal du dispositif de protection. Sa capacité de charge doit être égale ou supérieure à la somme des calibres des disjoncteurs connectés. Le choix du seuil de déclenchement de la protection différentielle est déterminé par l'application et la catégorie de danger des locaux. Le dispositif de protection peut être connecté dans un panneau de cage d'escalier ou dans un tableau de distribution à l'intérieur de l'appartement.
Le câblage des DDR et des disjoncteurs dans un appartement, individuellement ou en groupe, doit être conforme aux exigences du Code des installations électriques. La réglementation stipule explicitement que les installations électriques protégées par des DDR doivent être mises à la terre. Le non-respect de cette règle constitue une infraction grave et peut entraîner des conséquences négatives.
Schémas de câblage pour les DDR dans les systèmes triphasés
Les logements urbains sont généralement alimentés en électricité par un système monophasé à trois fils. La section précédente a expliqué comment connecter un RCD dans un appartement.
Les maisons de campagne et les habitations consomment souvent beaucoup plus d'électricité. Ils sont souvent raccordés à un réseau triphasé. Dans une maison de campagne, on peut utiliser des chaudières électriques et de grands chauffe-eau. Les ateliers sont souvent aménagés dans les dépendances et équipés de machines à usages divers.
De nombreuses charges de grande puissance sont conçues pour 380V. Ils doivent être alimentés par cinq conducteurs - trois conducteurs de phase, un conducteur neutre et un conducteur de terre de protection. Dans de nombreuses régions, il existe des réseaux à quatre fils obsolètes qui ne disposent pas d'un conducteur de terre distinct. Dans ce cas, pour utiliser un RCD triphasé, le propriétaire doit réaliser le circuit de mise à la terre et poser lui-même le réseau de mise à la terre.
S'il est mis à la terre, l'installation d'un DDR dans un réseau triphasé ne diffère pas du raccordement d'un dispositif de protection monophasé. Les schémas de câblage et les critères de sélection des dispositifs de protection restent les mêmes.
Dans le cas d'une charge triphasée alimentée en 380 V, le courant nominal peut être calculé selon la formule :
I = P / 1,73 U,
où I est le courant nominal ; P est la puissance de la charge triphasée ; U est la tension d'alimentation triphasée.
Erreurs de connexion des RCD
Les électriciens débutants et les bricoleurs ne savent souvent pas comment câbler correctement les disjoncteurs et les interrupteurs différentiels. Les règles suivantes doivent être strictement respectées lors de la connexion de dispositifs à courant différentiel :
- Les DDR doivent être connectés en série avec des disjoncteurs ;
- L'équipement électrique à protéger doit être mis à la terre.
Malgré la simplicité des règles, les erreurs répétées sont fréquentes. De nombreux artisans pensent que les dispositifs de déconnexion doivent être déclenchés lorsqu'une personne touche les parties sous tension d'un équipement électrique à la suite d'un défaut d'isolement. Il s'agit d'une idée fausse. La protection ne doit pas se déclencher lorsqu'une personne la touche, mais lorsqu'un défaut d'isolement se produit. C'est pourquoi la mise à la terre de protection est utilisée en conjonction avec un RCD.
Une deuxième erreur courante et dangereuse est l'utilisation de la "mise à la terre". Dans ce cas, le conducteur neutre est relié au corps de l'équipement électrique à protéger. Cette disposition est dangereuse car en cas de rupture du conducteur neutre, il y a possibilité d'apparition d'une phase sur l'équipement à protéger.
Une autre erreur courante consiste à connecter des conducteurs neutres alimentés par des dispositifs de protection différents. Une telle connexion entraîne nécessairement des courants de fuite et le déclenchement des dispositifs de protection.
Installation d'un RCD
Les DDR et les disjoncteurs automatiques sont rarement difficiles à installer. Les dispositifs de protection modernes sont disponibles dans des boîtiers modulaires standard et sont montés sur un rail DIN. Pour le montage sur rail, ils sont équipés d'un bouton-pression pratique. Pour le raccordement des conducteurs, ils sont équipés de bornes à vis ou de pinces à ressort qui permettent une installation sans vis.
Les fabricants proposent des tableaux de distribution sur rail DIN pour une installation intérieure ou extérieure. Ces dispositifs ont un aspect esthétique et permettent une installation rapide dans un appartement urbain et dans une maison privée individuelle.
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