Le principe de fonctionnement et le dispositif RCD (dispositif à courant résiduel)

Pour beaucoup, il n'est plus d'actualité qu'un réseau électrique domestique moderne doive nécessairement avoir une protection RCD. Pour ceux qui ne savent toujours rien de ces éléments protecteurs, disons que c'est la base de la sécurité humaine. L'appareil aide également à prévenir les incendies causés par le câblage électrique. Par conséquent, la connaissance de cet élément de protection et d'automatisation ne sera pas superflue. Parlons en détail de l'appareil, de quoi est-il structurellement fait et quel est le principe de fonctionnement du RCD?

Comment se produit le courant de fuite?

Ci-dessous, nous examinerons à quoi sert un RCD, mais d'abord, voyons ce qu'est une fuite de courant? L'ensemble du fonctionnement de l'appareil est associé à ce concept même.

En termes simples, la fuite de courant est appelée son flux du conducteur de phase vers la terre le long d'un trajet indésirable et totalement non autorisé pour cela. Cela peut être le corps d'un équipement électrique ou d'appareils ménagers, des raccords métalliques ou des conduites d'eau, des murs plâtrés humides.

Un courant de fuite se produit lorsque des défauts d'isolement se produisent, ce qui peut se produire pour plusieurs raisons:

• vieillissement dû à une longue durée de vie;
• dommages mécaniques;

• effet thermique dans le cas où l'équipement électrique fonctionne en mode surcharge.

Le risque de fuite de courant est que si l'isolation du câblage électrique est rompue au niveau des objets décrits ci-dessus (le corps de l'appareil, la conduite d'eau ou le mur humide enduit), un potentiel apparaîtra. Si une personne les touche, elle agira comme un conducteur par lequel le courant ira dans le sol. L'ampleur de ce courant peut être telle qu'il entraînera les conséquences les plus tristes, jusqu'à la mort.

Démonstration vidéo du fonctionnement du RCD

Comment savoir si votre maison a un courant de fuite? Le premier signe de ce phénomène sera l'effet à peine perceptible de l'électricité, c'est-à-dire que lorsque vous touchez quelque chose, vous semblez être légèrement électrocuté. Le plus souvent, ce phénomène dangereux se produit dans les salles de bain. Afin de vous garantir la sécurité dans votre propre appartement, celui-ci doit être équipé d'éléments de protection.

Des DDR sont utilisés à cet effet (ils sont déchiffrés comme des dispositifs différentiels) ou des machines différentielles.

Quelle est la base du déclenchement du RCD?

Le principe de fonctionnement du DDR est basé sur la méthode de mesure. En entrée et en sortie, les lectures des courants traversant le transformateur sont enregistrées.

Si la lecture du courant d'entrée est supérieure à la sortie, il y a une fuite de courant quelque part dans le circuit et le dispositif de protection est désactivé. Si ces lectures sont identiques, le disjoncteur différentiel ne se déclenchera pas.

Expliquons un peu plus en détail ce principe pour un système à deux et quatre fils. Un disjoncteur différentiel dans un réseau monophasé ne fonctionne pas lorsque des courants de même amplitude traversent les conducteurs de phase et de neutre. Pour un réseau triphasé, les mêmes lectures de courant dans le fil neutre et la somme des courants traversant les veines de phase sont nécessaires. Dans les deux versions du réseau, quand il y a une différence dans les valeurs de courant, cela indique une rupture d'isolement. Cela signifie qu'une fuite de courant passera par cet endroit et le dispositif de courant résiduel fonctionnera.

Après cela, le RCD ne peut pas être mis sous tension tant que l'emplacement des dommages n'a pas été trouvé.

Traduisons tout ce principe théorique de fonctionnement d'un DDR en un exemple pratique. Un dispositif à courant résiduel bipolaire a été installé dans le tableau de distribution domestique.Un câble d'entrée à deux conducteurs (phase et zéro) est connecté à ses bornes supérieures. Un zéro avec une phase est connecté aux bornes inférieures, allant à une sorte de charge, par exemple, à une sortie qui alimente une chaudière à eau chaude.

La mise à la terre de protection du corps de la chaudière est effectuée avec un fil contournant le RCD.

Si le réseau électrique est en mode normal, le mouvement des électrons est effectué le long du fil de phase du câble d'entrée à l'élément chauffant de la chaudière via le RCD. Ils retournent au sol via le RCD, mais déjà le long du fil neutre.

Les courants traversant l'appareil ont la même magnitude, mais leur sens est opposé (opposé).

Supposons une situation où l'isolation est endommagée sur l'élément chauffant. Maintenant, le courant à travers l'eau sera partiellement sur le corps de la chaudière, puis ira dans le sol à travers le fil de mise à la terre de protection. Le reste du courant reviendra le long du fil neutre à travers le RCD, seulement il sera déjà inférieur au courant entrant exactement par la lecture de fuite de courant. Cette différence est déterminée par le RCD, et si le chiffre est supérieur au paramètre de déclenchement, l'appareil réagit immédiatement à un circuit ouvert.

Le même principe de fonctionnement et de fonctionnement d'un DDR, si une personne touche un conducteur nu ou le corps d'un appareil électroménager, sur lequel un potentiel est apparu. Un courant de fuite dans une telle situation se produit à travers le corps humain, l'appareil le détecte instantanément et arrête l'alimentation électrique en s'éteignant.

Les blessures graves ne suivront pas, car le RCD réagit presque instantanément.

Performance structurelle

La conception du RCD nous aidera à comprendre comment il réagit aux fuites de courant. Les principales unités de travail du RCD sont:

• Transformateur de courant différentiel.
• Le mécanisme par lequel un circuit électrique se rompt.
• Relais électromagnétique.
• Vérification du nœud.

Les enroulements opposés sont connectés au transformateur - phase et zéro. Lorsque le réseau fonctionne en mode normal, ces conducteurs dans le noyau du transformateur contribuent à l'induction de flux magnétiques, qui ont des sens opposés les uns par rapport aux autres. En raison de la direction opposée, le flux magnétique total est égal à zéro.

Le dispositif et le principe de fonctionnement du RCD sont clairement illustrés dans la vidéo suivante:

Un relais électromagnétique est connecté dans l'enroulement secondaire du transformateur, dans des conditions de fonctionnement normales, il est au repos. Il y a une fuite de courant et l'image change immédiatement. Désormais, différentes valeurs de courant commencent à traverser les conducteurs de phase et de neutre. En conséquence, il n'y aura plus de flux magnétiques égaux sur le noyau du transformateur (ils seront différents à la fois en amplitude et en direction).

Un courant apparaîtra dans l'enroulement secondaire et, lorsque sa valeur atteindra la valeur définie, un relais électromagnétique fonctionnera. Sa connexion se fait en conjonction avec le mécanisme de déclenchement, il réagira instantanément et coupera le circuit.

La résistance habituelle sert d'unité de test (une sorte de charge, dont la connexion est effectuée, en contournant le transformateur). Avec ce mécanisme, un courant de fuite est simulé et l'état de fonctionnement de l'appareil est vérifié. Comment fonctionne ce contrôle?

Il y a un bouton spécial "TEST" sur le RCD. Son objectif principal est de fournir le courant du fil de phase à la résistance de test, puis au conducteur neutre, en contournant le transformateur. En raison de la résistance, le courant à l'entrée et à la sortie sera différent et le déséquilibre créé déclenchera le mécanisme d'arrêt. Si le RCD ne s'est pas éteint pendant le contrôle, vous devrez abandonner son installation.

La conception interne des différents fabricants de DDR peut différer, mais le principe général de fonctionnement reste inchangé.

Tous les appareils diffèrent par le principe de fonctionnement. Ils sont de type électronique et électromécanique.Les DDR électroniques se distinguent par un circuit complexe, ils ont besoin d'une alimentation supplémentaire pour fonctionner. Les appareils électromécaniques n'ont pas besoin de tension externe.

Comment le DDR est-il indiqué sur le schéma?

Pour les disjoncteurs différentiels connectés, il existe deux symboles généralement acceptés dans les schémas.

Malgré la complexité structurelle, nous avons essayé de rendre la désignation de l'appareil aussi simple que possible. Il n'y a rien de superflu, seulement les éléments suivants:

1. Un transformateur de courant différentiel qui est schématiquement représenté comme un anneau aplati.
2. Pôles (deux pour un réseau monophasé, quatre pour un réseau triphasé).
3. Interrupteur agissant sur les contacts de rupture.

De plus, ce sont les pôles qui ont deux types de désignation:

• Parfois, ils sont dessinés en lignes verticales droites, en fonction du nombre (deux ou quatre).
• Dans d'autres cas, pour des raisons de compacité, une ligne droite verticale est tracée et le nombre de pôles lui est appliqué sous la forme de petites lignes obliques.

Caractéristiques de performance de base des DDR

Pour que l'appareil fonctionne au bon moment, il est nécessaire de le sélectionner correctement en fonction de ses caractéristiques de performance et de le connecter.

• Le paramètre principal est la valeur du courant nominal. Il s'agit du courant maximal que cet appareil peut supporter pendant une longue période de fonctionnement, tout en restant en état de fonctionnement et en conservant ses caractéristiques de protection. Vous trouverez ce numéro sur le panneau avant de l'appareil, il doit correspondre à l'une des lectures de la rangée standard - 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 A. Ce paramètre RCD dépend de la charge de la ligne protégée et de la section des conducteurs.

Le schéma de connexion du DDR prévoit l'installation conjointe de cet appareil avec des disjoncteurs.

Il est important de s'en souvenir, car le RCD ne protège que contre les fuites de courant, et la machine réagira à la déconnexion du circuit en mode court-circuit et surcharge.

La vidéo montre s'il est possible de connecter un RCD s'il n'y a pas de mise à la terre dans l'appartement:

Selon le courant nominal, le RCD doit être sélectionné d'un ordre de grandeur plus élevé que le dispositif automatique installé avec lui par paire.

• Un autre paramètre important est le courant résiduel nominal. Il s'agit de la valeur requise de la fuite de courant pour désactiver le RCD. Les courants différentiels ont également une plage standard, les valeurs qu'il contient sont normalisées en milliampères - 6, 10, 30, 100, 300, 500 mA. Mais sur le RCD, ce chiffre est indiqué en ampères - respectivement, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 A. Vous trouverez également ce paramètre sur le boîtier de l'appareil.

Pour protéger les personnes sur le RCD, il est nécessaire de régler le courant de fuite sur 30 mA, car des valeurs plus élevées entraîneront des blessures, des blessures électriques et même la mort. Étant donné que l'environnement le plus dangereux est considéré comme étant dans les pièces humides, sur les DDR qui les protègent, un réglage de 10 mA est sélectionné.

Nous espérons qu'en comprenant l'objectif principal du RCD et le principe de son fonctionnement, vous ne négligerez pas cet élément important de protection et vous assurerez la sécurité de votre vie.