RCD (dispositif à courant résiduel) est conçu pour prévenir les effets dangereux sur les humains et les animaux du courant électrique lorsqu'ils touchent des pièces sous tension et d'autres parties d'appareils et d'installations électriques sous tension. La fonction suivante importante de l'appareil est d'empêcher les incendies lorsque des courants de fuite à la terre apparaissent. L'action de protection se manifeste par la déconnexion de l'alimentation secteur dans les situations suivantes:
- court-circuiter le boîtier d'un appareil électrique sous tension à travers le corps à la terre;
- contact d'éléments porteurs de courant avec des parties d'installations électriques non conductrices de courant mises à la terre suite à un endommagement de l'isolation;
- modifier les conducteurs de terre (PE) et de neutre (N) dans le circuit électrique.
RCD protège également les réseaux contre les surtensions. Pour ce faire, une résistance non linéaire est reliée au neutre en entrée de l'appareil et à la phase en sortie. Un courant différentiel le traverse lorsque la tension dépasse 270 V, après quoi le différentiel s'éteint.
Les dispositifs de protection diffèrent par leurs types et leurs principes de fonctionnement. L'un des plus pratiques est le RCD sélectif, qui permet une déconnexion ciblée de groupes de charges. Sa caractéristique estcaractéristique de vitesse de fonctionnement sous-estimée (type S ou G). Il est installé plus près de la source, a un courant nominal de déclenchement différentiel de 100 ou 300 mA et garantit que le prochain RCD conventionnel en amont du consommateur se déclenchera en premier.
Ainsi, la protection moderne du réseau électrique est basée sur l'identification des défauts et la déconnexion des sections individuelles des systèmes fonctionnant en mode normal.
Comment fonctionne un RCD ?
RCD est également appelé disjoncteur différentiel. Le but reste le même: couper le circuit lorsqu'une fuite de courant se produit. L'élément principal de l'appareil est un transformateur toroïdal avec plusieurs tours de fils neutres et de phase connectés dans des directions opposées. Le champ magnétique résultant lors du fonctionnement normal de l'appareil reste égal à zéro. Une fuite à la terre perturbe l'équilibre, une tension apparaît dans l'enroulement secondaire, lorsqu'elle atteint une certaine valeur, le circuit électrique est coupé à l'aide des mécanismes de démarrage et d'actionnement.
Un RCD a besoin d'un bus de masse PE. Sinon, lorsqu'un potentiel apparaît sur le corps de l'appareil électrique en raison d'une isolation endommagée, il n'y a pas de fuite de courant, et lorsque vous le touchez et des pièces métalliques mises à la terre (radiateur de chauffage, conduites d'eau), vous pouvez recevoir un choc électrique perceptible. Dans ce cas, le dispositif de protection fonctionnera, mais ce sera mieux s'il provient d'une fuite dans le sol.
Pour un fonctionnement fiable du dispositif de protection, une mise à la terre doit être posée. En travaillant selon ce schéma, le RCD coupera le circuit avant mêmetoucher le boîtier métallique d'un équipement ou d'appareils électroménagers.
Types de différentiels
Les différentiels sont classés selon leurs fonctions:
- AC - réponse à un courant de fuite alternatif apparaissant soudainement ou augmentant progressivement.
- A - déclenche en outre un courant différentiel pulsé constant, qui peut apparaître de manière inattendue ou augmenter progressivement.
- B - réponse aux courants de fuite pulsés continus et alternatifs.
- S - RCD sélectif avec temporisation supplémentaire pour le déclenchement.
- G - similaire à S, mais avec moins de retard.
Quel DDR choisir ?
Le courant d'ondulation dans les conditions domestiques apparaît dans les machines à laver, les variateurs d'éclairage, les téléviseurs, les ordinateurs, les outils électriques et d'autres appareils dotés d'alimentations à découpage. L'absence de transformateurs d'isolement dans les appareils à commande par thyristor a considérablement augmenté le risque de fuite de courant pulsé continu ou alternatif. Par conséquent, si auparavant il suffisait de définir le type AC, maintenant le type A ou B est nécessaire.
Où installer le RCD ?
- Lieux accessibles au public dans les bâtiments où il n'y a pas de risque accru de choc électrique.
- Dans les circuits électriques avec un risque possible de choc électrique (pièces avec une humidité excessive, groupes de prises, appareils électroménagers, etc.).
- Sur l'entrée principale pour se protéger contre les risques d'incendie. Habituellement, un RCD sélectif est installé ici.
- Dans les tableaux d'étage, dans les panneaux d'appartement, dans les maisons individuelles.
- Bsystèmes d'alimentation radiaux: RCD sélectifs généraux et séparés pour les lignes secondaires, avec un choix de paramètres qui garantissent un fonctionnement sélectif.
- Aux niveaux de protection rapprochée, par exemple, 10 et 30 mA, 30 et 40 mA, etc., la sélectivité en courant du RCD est peu probable en raison de la vitesse de réponse élevée. Pour les valeurs indiquées, il est fourni si vous sélectionnez un différentiel sélectif de 100mA afin qu'il y ait encore une temporisation.
- En raison du vieillissement de l'isolation, il n'y a pas toujours d'augmentation progressive des courants de fuite.
- Avec une augmentation instantanée du courant de fuite due à une rupture d'isolation, tout différentiel conventionnel en série dans le circuit peut se déclencher. Cela se produit en raison de l'excès rapide et important des paramètres à la fois sur plusieurs étapes de protection.
Nécessité d'utiliser des différentiels sélectifs
Le RCD sélectif remplit sa fonction de protection contre l'incendie si vous utilisez des modifications temporisées - S ou G. Ils sont soumis à des exigences accrues en matière de résistance aux courts-circuits, de capacité de commutation, de résistance dynamique et thermique, etc.
Généralement, un RCD de protection incendie sélectif avec un courant de fuite élevé est installé à l'entrée principale.
RCD ne doit pas être utilisé dans des circuits qui ne doivent pas être éteints soudainement, car cela peut entraîner des situations d'urgence (alarme incendie ou antivol, danger pour le personnel, etc.).
En plus des disjoncteurs différentiels, les disjoncteurs doivent avoir une sélectivité en courant. Devrait être le premierfonctionner plus près de la zone de surcharge ou de court-circuit. Dans ce cas, les disjoncteurs fonctionnent avant que le courant de court-circuit n'atteigne la valeur limite. Cela est nécessaire pour éviter de surcharger les sections connectées en série, car le courant passe par les contacts de leurs dispositifs de protection.
Types de différentiels sélectifs
Pour un différentiel sélectif, il est important de faire une pause pour que le dispositif de type général situé sous le schéma fonctionne. Dans ce cas, l'appareil à arrêt temporisé laisse passer un courant de fuite à travers lui-même et ne fonctionne pas. L'intervalle de délai pour les modèles peut varier. Pour les produits marqués S, il est de 0,15-0,5 s, par exemple, le RCD 63a 100mA est sélectif, avec la possibilité de régler le retard. Le choix sera le meilleur s'ils sont installés à l'entrée du câble d'alimentation de l'appartement. Certains modèles étrangers ont des délais encore plus longs. Ils sont conçus pour couper le circuit en cas de risque d'incendie. Plus la protection est désactivée longtemps, plus elle risque d'enflammer l'isolant.
Lors du marquage G, l'appareil se déclenche en 0,06-0,08 s. L'appareil est suffisamment rapide pour répondre aux problèmes de réseau. Il doit être installé en dessous du RCD type S sélectif. Avec une protection à deux étages, il peut être installé sur l'entrée principale, car la vitesse du RCD connecté en dessous est encore plus élevée.
S'il y a plusieurs groupes de charge dans le réseau, un dispositif de protection séparé est connecté devant chacun et un dispositif sélectif est connecté à l'entréeprotection incendie RCD. Ensuite, si l'une des lignes tombe en panne, seule elle sera mise hors tension et les autres resteront connectées. Avec un schéma de câblage similaire, il est plus facile de détecter un dysfonctionnement. Si un RCD conventionnel tombe en panne ou ne répond pas aux problèmes de circuit, un RCD sélectif (300 mA ou 100 mA) se déclenche et arrête l'ensemble du réseau.
Pour garantir la sélectivité, les réglages suivants de l'instrument sont requis:
- définir le temps de déclenchement du RCD sélectif, s'il prévoit une telle possibilité;
- définir les paramètres de déclenchement requis en fonction de l'amplitude du courant de fuite.
Les caractéristiques de déclenchement des différentiels sélectifs doivent être au moins 3 fois supérieures aux autres. Seulement dans ce cas, le fonctionnement de l'appareil sera garanti.
Paramètres RCD
Deux paramètres de synchronisation RCD sont définis par les normes russes:
- temps de coupure - l'intervalle entre l'apparition du courant de fuite de coupure ∆i et le moment où l'arc s'éteint;
- Limite de temps de coupure pour les appareils de type S - l'intervalle de temps entre le début de ∆i et l'ouverture des contacts.
Le dernier paramètre détermine la sélectivité du RCD. Sa valeur limite est de 0,5 s. Dans ce cas, il convient de tenir compte du fait que pour la protection des personnes, l'ouverture doit se produire dans les 10 à 30 ms, pour empêcher l'inflammation de l'isolation - jusqu'à 500 ms. Le RCD de type S sélectif est largement utilisé lorsqu'il est nécessaire d'exclure les fausses alarmes de l'influence des interférences ou des surtensions.
Selon la vitesse de déconnexion du réseau RCDsont séparés comme suit:
- utilisation générale - sans délai;
- type G - 10-40ms;
- Type S - 40-500ms.
Des courants de fuite se produisent toujours dans les circuits électriques. En somme, ils ne doivent pas dépasser 1/3 du ∆i nominal de l'appareil. On pense que pour 1 A de la charge, il y a 0,4 mA de courant de fuite du consommateur et pour 1 m de la longueur du fil de phase - 10 μA. Le dispositif de protection est réglé en fonction du courant de fuite naturel total. Si cela n'est pas fait, des faux positifs fréquents peuvent se produire. Dans ce cas, il faut garder à l'esprit qu'un appareil avec ∆i=100 mA ne protégera plus une personne contre les chocs électriques.
Lors de la conception de réseaux électriques, vous ne pouvez pas spécifier le type de RCD tant que les experts ne l'exigent pas. Mais vous devez justifier votre choix à l'avance. Il est important que le courant nominal de l'appareil soit supérieur au courant de charge attendu. De plus, le RCD est installé uniquement dans une paire commune avec un disjoncteur. Vous pouvez installer une machine différentielle au lieu de deux appareils. Cela coûtera moins cher, mais vous devez choisir les bons paramètres.
RCD protège dans les réseaux à deux fils où il n'y a pas de conducteur de protection. Mais cela ne fonctionne qu'après avoir touché un endroit dangereux.
Quel différentiel incendie choisir ?
Un RCD sélectif 63A, 300mA est généralement installé à l'entrée comme protection incendie.
Beaucoup utilisent des modèles génériques conventionnels avec des dispositifs de protection de 30 mA installés dans la maison. Ici, la fonction de sélectivité "partielle" est effectuée en raison de la grande différencecourants de fonctionnement. Cela permet d'économiser de l'argent sur la différence de prix. De plus, un RCD conventionnel offre une meilleure sécurité grâce à une réponse plus rapide lors de la capture des courants de fuite. La différence dans le comportement des dispositifs est que le dispositif sélectif ne déclenchera pas en premier à un courant différentiel égal ou supérieur à 300 mA. Une telle situation est déjà extraordinaire et il n'est pas question de se rendre au panneau de contrôle, qui peut être situé sur un poteau de rue. Avec un courant aussi important, un différentiel ordinaire fonctionnera probablement si un accident se produit sur la ligne. Ici et ainsi, il sera clair où chercher un dysfonctionnement.
Ainsi, un RCD incendie peut être installé à la fois sélectif et conventionnel.
Fabricants de RCD
Le Groupe Legrand est un fabricant mondial de systèmes électriques du bâtiment. Les positions de leader sont assurées par la culture de production la plus élevée et d'importants investissements dans la création de nouveaux produits électriques. Pour la Russie, le groupe fournit toute la gamme d'équipements électriques, des prises et interrupteurs aux systèmes de contrôle les plus complexes.
Le RCD sélectif Legrand est de type électronique et électromécanique (indiqué en face avant). Selon la version, il est installé à côté ou en dessous des disjoncteurs. Temporisation (0-1, 3 s) et sensibilité réglables. En combinaison avec des mitrailleuses, ils sont utilisés comme dispositifs de protection très sensibles ou de base.
Les prix des RCD restent élevés, comme les autres marques.
Chez ABB, les disjoncteurs différentiels sont le plus représentés par la série F 200 - de 16 A à 125 A. Pour un réseau domestique, un différentiel sélectif de 63 A, 100 mA est suffisant. Pour les courants de fuite des appareils électroménagers, un appareil de 30 mA est généralement utilisé. En tant que protection incendie à l'entrée d'une maison privée, un RCD sélectif ABB (63A, 300mA) tétrapolaire pour un réseau triphasé est utilisé, comme l'un des plus fiables. Il n'est pas inférieur en qualité aux produits de la marque Legrand. Pour un appartement avec une entrée monophasée, il y aura un appareil bipolaire. La photo ci-dessous montre un RCD sélectif ABB 63A, 300mA.
Le courant maximum que l'appareil peut supporter est de 3 à 10 kA (indiqué sur le panneau avant). C'est à court terme, pas de courant de travail. Le RCD est capable de faire une pause jusqu'à ce que la machine déconnecte le circuit.
L'entreprise est l'un des leaders, mais les prix sont très élevés. Les consommateurs préfèrent souvent les modèles abb car la sécurité est la chose la plus importante. Le bloc différentiel ABB DDA200 AP-R de type A et AC est disponible. Il a un délai de déclenchement de 10 ms, bien qu'il ne s'agisse pas d'un RCD sélectif ABB. Sa courbe caractéristique de déclenchement se situe entre les différentiels sélectifs et conventionnels. L'appareil a une résistance accrue aux fausses alarmes par rapport aux appareils à usage général.
Le pourcentage de rejets pour les RCD sélectifs ABB, ainsi que pour d'autres produits, n'est que de 2 %, grâce à quoi il n'y a pratiquement aucun problème de fonctionnement. Les appareils électromécaniques sont beaucoup plus fiables que les appareils électroniques et présentent des avantages en tout, par exempleexception de prix. Des différentiels avec un actionneur électronique commencent déjà à apparaître, dont la fiabilité n'est pas inférieure à celle d'un mécanique.
Sur le marché, vous pouvez trouver des produits à moitié prix, et la qualité n'est pas inférieure à ABB. La société produit également la série FH 200, qui a un prix légèrement inférieur, mais perd considérablement en qualité par rapport aux produits F 200. En particulier, il ne dispose pas de contacts de fixation de conducteur aussi fiables qui commencent rapidement à pendre, ce qui affecte la qualité de travail.
Si vous achetez un ABB RCD sélectif, alors uniquement dans des magasins spécialisés, et non dans des endroits douteux. Un faux est dangereux car il n'est pas capable de protéger correctement une personne. Les équipements modulaires, qui comprennent également des disjoncteurs différentiels, sont très prisés par les auto-perforateurs en raison de leur coût élevé.
Le groupe d'entreprises nationales IEK fabrique environ 7 000 produits qui répondent aux normes internationales et garantissent un fonctionnement fiable des réseaux électriques.
Les différentiels sont soumis à des exigences élevées. D'une part, ils doivent fonctionner de manière fiable, protégeant les personnes contre les chocs électriques et le câblage contre le risque d'inflammation. Mais en même temps, les appareils installés à différents stades des circuits électriques doivent agir de manière sélective, en éteignant des sections individuelles. Ces conditions, ainsi que GOST 51326.1, correspondent au RCD sélectif IEK de type VD1 63S.
Le groupe de produits est représenté par des courants nominaux de 25-80A, et les courants résiduels sont de 100mA et 300mA. Les produits sont moins chers que ceux des grandes marques et sont largementutilisé comme appareil d'initiation à la lutte contre l'incendie. Dans le même temps, la sélectivité de la protection est assurée par des courants de coupure élevés et des temporisations pour les circuits de déconnexion.
Sélection des dispositifs de protection
Lorsque l'électricité est consommée de manière simple, un courant sinusoïdal circule dans le circuit. La fuite aura une forme similaire et des appareils de type AC peuvent être utilisés ici.
Dans les appareils électroménagers modernes, les circuits de commande à coupure de phase sont de plus en plus utilisés. Un appareil de type AC ne leur répondra pas, et ici il vaut mieux utiliser un RCD de type A, qui répond également à un courant sinusoïdal. Les appareils peuvent être utilisés ensemble, par exemple, le type AC convient à l'éclairage avec des lampes à incandescence et le type A convient aux prises auxquelles des appareils à régulation par impulsions peuvent être connectés. Mais si vous devez changer l'éclairage en lampes à économie d'énergie avec le contrôle de la luminosité par coupure de phase, il faudra également remplacer l'appareil de type AC par A. Sinon, cela ne fonctionnera pas.
Afin de séparer le fonctionnement par niveaux de circuits électriques, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs sélectifs. Le type S est installé sur l'entrée principale, G sur le deuxième niveau, puis les appareils instantanés.
RCD est sélectionné un échelon supérieur en courant nominal que le disjoncteur connecté en tandem avec lui, qui peut fonctionner pendant une longue période lorsque la charge est dépassée. S'il y a une machine 50 A en entrée, un RCD 63A sélectif lui conviendra.
Selon les exigences des normes, les valeurs de tension nominale sont indiquées sur les panneaux avant des instruments, etégalement le courant continu et de coupure ∆i. S'il existe une désignation de sinusoïde, il s'agit du type AC. La présence de deux demi-cycles positifs en dessous signifie le type A. Les différentiels sélectifs sont désignés par les lettres S et G. Le courant de court-circuit nominal est indiqué dans la case. L'appareil doit supporter son augmentation au maximum jusqu'à ce que la machine s'éteigne. Habituellement, le courant n'a pas le temps d'atteindre la valeur limite. Le RCD déconnecte le circuit avec un défaut à l'avance, jusqu'à ce que le conducteur se soit réchauffé et que l'isolation ne se soit pas enflammée.
Conclusion
Dans les réseaux électriques domestiques, la sélectivité actuelle et temporelle est utilisée. Pour ce faire, des protections sont installées en série selon un schéma arborescent, où un interrupteur est commun. La base du principe de fonctionnement est de réduire le temps de circulation du courant à travers le corps en contact direct ou indirect avec les éléments des installations électriques sous tension. RCD sélectif est installé à l'entrée et remplit une fonction de lutte contre l'incendie.
