Qu'est-ce qu'un RCD : dispositif, principe de fonctionnement, types existants et marquage du RCD

Tout réseau électrique doit disposer d'un dispositif de protection, mais tout le monde ne sait pas ce qu'est un RCD et quel est le principe de son fonctionnement.Le décodage de l'abréviation ressemble à ceci - dispositif à courant résiduel.

Cet appareil électrique basse tension est conçu pour désactiver la section protégée du circuit lorsqu'un courant différentiel dépasse la valeur nominale de cet appareil.

Dans notre article, nous essaierons d'analyser en détail la conception et le principe de fonctionnement des RCD, de considérer les variétés existantes et de comprendre quelles informations contiennent le marquage des dispositifs à courant résiduel.

Objectif du dispositif de protection

Le dispositif de boucle de terre RCD est un conducteur PE de boîtiers conducteurs neutres ou de parties de mécanismes électriques avec une résistance ne dépassant pas 4 Ohms.

Si un courant de fuite se produit, ces éléments d'équipement peuvent être mis sous tension, ce qui présente un danger pour la vie humaine et animale en contact avec eux, ainsi que pour les biens en général.

Épargner des blessures électriques est la vocation des appareils d'enquête. Lorsqu'un courant de fuite est détecté, ils coupent la tension.

Le plus grand danger réside dans le fait que de telles perturbations dans le circuit sont invisibles et, dans de rares cas, perceptibles lorsque l'on peut ressentir un léger choc électrique en touchant l'appareil.

La principale raison de ce phénomène est une violation de la couche isolante du câblage. Les processus incontrôlés peuvent causer de graves dommages, c'est pourquoi les équipements de protection deviennent de plus en plus populaires dans les environnements domestiques.

L’impact des réseaux conducteurs sur le corps humain peut avoir des conséquences désastreuses. Ce problème a été résolu à l'aide de dispositifs de commande RCD appartenant au segment de protection. Les exigences de base pour l'installation et l'utilisation sont décrites dans la norme CEI 60364.

L'utilisation des RCD est la plus répandue dans réseaux monophasés avec courant alternatif et mise à la terre de ligne neutre, ainsi que des tensions nominales jusqu'à 1 kW dans le format d'alimentation électrique domestique.

Conception de RCD

Les fonctionnalités optionnelles du mécanisme de protection vous aideront à comprendre le principe de fonctionnement du RCD, à savoir la réponse reproductible de l'appareil aux fuites de courant.

Les principales unités opérationnelles comprennent :

• capteur différentiel de transformateur ;
• déclencheur - un mécanisme qui coupe un circuit électrique qui fonctionne mal ;
• relais électromagnétique;
• bloc de contrôle.

Les enroulements opposés sont connectés au capteur - phase et zéro. Lors du fonctionnement normal du réseau, ces éléments semi-conducteurs forment dans le noyau des flux magnétiques de sens opposé les uns par rapport aux autres. De ce fait, le flux magnétique est nul.

Le transformateur est constitué d'un noyau fermé en acier, sur lequel sont placées deux bobines : la primaire est connectée à la source de courant alternatif, la secondaire est connectée à la charge. Le nombre de fois où le transformateur augmente la tension alternative, le même nombre de fois où le courant diminue

Un relais de type électromagnétique est connecté à l'enroulement secondaire enroulé sur le noyau magnétique du transformateur. Si le réseau répond aux conditions normales de fonctionnement, il n'est pas activé.

Lorsqu’une fuite de courant se produit, l’ensemble du fonctionnement change radicalement. Les conducteurs de phase et neutre commencent à laisser passer différentes quantités de courant. Désormais, la valeur de puissance et la direction des flux magnétiques sur le noyau du transformateur auront également des paramètres différents.

Un courant apparaît dans les spires secondaires et lorsque les valeurs spécifiées sont atteintes, le relais électromagnétique est activé. Il est associé à un mécanisme de déclenchement. Cette connexion réagit au bon moment et déconnecte le réseau électrique.

Conformément aux exigences de sécurité incendie, des contrôles de contrôle du dispositif de protection différentielle sont effectués régulièrement, au moins une fois par mois. A cet effet, l'appareil dispose d'un bouton spécial « TEST ».

L'unité de test est représentée par un mécanisme de résistance - une certaine charge connectée pour contourner le capteur différentiel. Cet élément simule une fuite de courant et vérifie ainsi la fonctionnalité de l'appareil. Nous avons parlé plus en détail des méthodes de vérification Dans cet article.

Le principe de fonctionnement du RCD est le suivant : fournir du courant de la ligne de phase à la résistance de commande puis au fil neutre, en contournant le capteur.

Cela crée des conditions pour différents indicateurs de courant à l'entrée et à la sortie de l'appareil. Ce déséquilibre devrait conduire au démarrage de l'unité d'arrêt.

Selon les développeurs, la conception du circuit peut varier, mais le principe utilisé dans le fonctionnement du RCD sera identique pour tous les modèles.

Le principe de fonctionnement du mécanisme de protection

Voyons pourquoi vous devez utiliser un RCD. Le fonctionnement du dispositif de protection repose sur une méthode de mesure.

Les paramètres entrants et sortants des courants circulant dans le transformateur sont enregistrés. Si la première valeur est supérieure à la seconde, cela signifie qu'il y a une fuite de courant dans le circuit électrique et que l'appareil reproduit un arrêt. Si les paramètres sont identiques, l'appareil ne fonctionne pas.

Dans un système à deux fils, le dispositif différentiel ne fonctionne pas si un courant d'intensité égale traverse les fils de phase et neutre. S'il y a une différence entre ces valeurs, cela signifie qu'il y a une rupture d'isolation dans le réseau et que le mécanisme de protection éteindra la section endommagée.

Pour une meilleure compréhension, considérons comment un RCD fonctionnera dans un panneau de distribution domestique avec un système bipolaire.

Le fil bifilaire d'entrée (phase et neutre) est connecté aux borniers supérieurs. La phase et le neutre sont connectés aux borniers inférieurs, posés sur la zone de charge, par exemple à la prise de courant d'une chaudière ou d'une bouilloire électrique. La mise à la terre de protection de l'appareil sera réalisée par câble, contournant le RCD.

En mode de fonctionnement standard, le mouvement des électrons s'effectue le long de la phase de ligne depuis le câble entrant jusqu'au chauffage électrique de la chaudière/bouilloire, en passant par le dispositif de protection différentielle. Ils reviennent au sol à travers le RCD, mais le long de la ligne neutre.

Si une personne touche le corps d'un appareil porteur de courant, sur lequel un potentiel est apparu en raison d'une panne, dans cette situation, la fuite de courant traversera le corps humain, auquel l'appareil réagit presque instantanément en éteignant le système d'alimentation.

Par exemple, l’isolation de l’élément chauffant de l’appareil a été endommagée.Ainsi, à travers l'eau à l'intérieur, le courant sera partiellement conduit par le boîtier, puis ira dans le sol à travers le câblage du dispositif de protection.

Le courant restant reviendra le long de la ligne neutre à travers le RCD. Cependant, sa force diminuera en raison de la quantité de fuite par rapport à celle entrante.

La différence d'indicateurs est calculée par un transformateur différentiel. Si le nombre est supérieur à celui autorisé, l'appareil réagit instantanément et coupe le circuit.

Dans notre autre article, nous avons fourni des recommandations pour la sélection et la connexion correcte RCD pour chaudière.

La faisabilité de l'utilisation des RCD

Voyons pourquoi vous devez utiliser un RCD et contre quels facteurs d'impact négatifs l'appareil offre une protection.

Tout d'abord, un court-circuit de phase au boîtier de l'équipement électrique. Les zones problématiques comprennent principalement les éléments chauffants des radiateurs et des machines à laver. Il convient de noter que la panne ne se produit que lorsque la partie génératrice de chaleur est chauffée sous l'influence du courant.

Aussi si les fils sont mal connectés. Par exemple, si des torsades sans boîte à bornes sont utilisées, elles sont ensuite encastrées dans le mur et recouvertes d'une couche de plâtre. Étant donné que la surface est très humide, cette torsion constituera une panne qui s'infiltrera dans le mur.

Dans ce cas, le mécanisme de protection différentielle mettra constamment la ligne hors tension jusqu'à ce que la zone soit complètement sèche ou jusqu'à ce que le nœud de connexion soit refait.

La protection automatique est utilisée efficacement au quotidien : dans les groupes électriques de la salle de bain, de la cuisine et des prises, avec un grand nombre d'appareils alimentés. L'option idéale est lorsque ce type d'appareil est installé sur chaque groupe de prises

Le champ d'application des appareils d'enquête est très diversifié - des bâtiments publics aux grandes entreprises. Ils complètent les ouvrages et circuits électriques destinés à la réception et à la distribution : tableaux de distribution dans les immeubles d'habitation, systèmes d'alimentation en courant pour la consommation individuelle, etc. L'essentiel dans ce cas est de bien faire les choses sélectionner le RCD par puissance.

Types d'appareils et leur classification

Les sociétés de développement confèrent à leurs produits diverses capacités, qui doivent être prises en compte lors de la détermination du type de RCD requis, en fonction des conditions spécifiques de fonctionnement du réseau électrique.

Afin que le consommateur moyen puisse sélectionner le dispositif différentiel nécessaire parmi la variété de modèles proposés, un système de classification a été créé sur la base des caractéristiques suivantes :

• principe de fonctionnement;
• type de courant différentiel ;
• temporisation de déconnexion du courant différentiel ;
• Nombre de pôles;
• méthode d'installation.

Nous examinerons ensuite chacune de ces classifications plus en détail.

Classification #1 - par méthode d'inclusion

Il n'existe que deux méthodes de commutation : électromécanique et électronique. Dans le premier cas, la machine coupera l'alimentation de la ligne endommagée, quelle que soit la tension du réseau. L'organe de travail principal est un noyau toroïdal avec des enroulements.

Lorsqu'une fuite se produit, une tension est générée dans le circuit secondaire pour activer le relais de polarisation, ce qui entraîne l'activation du mécanisme d'arrêt.

Les appareils de type électromécanique ne nécessitent pas de tension externe. La source de leur fonctionnement est le courant différentiel sur la ligne de faille

Le fonctionnement d'un appareil à remplissage électronique dépend entièrement d'une tension supplémentaire, c'est-à-dire alimentation externe requise. Ici, le corps de travail est une carte électronique avec un amplificateur.

À l'intérieur d'un tel mécanisme, il n'y a pas de sources supplémentaires qui accumulent de l'énergie, donc le circuit utilise l'électricité du réseau externe pour fonctionner et, s'il n'y a pas de tension, l'appareil ne coupera pas le circuit.

Détermination du type d'appareil : soudez deux fils aux bornes d'une pile AA. Allumez le RCD et connectez-le à l'entrée du bloc de protection, et le suivant à la sortie. Les lignes sont reliées à un seul poteau. Si l'appareil s'éteint, cela signifie qu'il est de type électromécanique ; sinon, il est électronique.

Un exemple de fonctionnement d'un RCD électronique installé sur une ligne avec une prise à partir de laquelle un four à micro-ondes est alimenté : une coupure dans la phase zéro s'est produite, en plus de cela, pendant la même période un dysfonctionnement se produit dans le câblage micro-ondes et un court-circuit de phase se produit dans le boîtier, c'est-à-dire il a un potentiel dangereux.

Si vous touchez le poêle, le type de protection électronique ne sera pas activé, car pas d'alimentation. C'est précisément en raison du manque de fiabilité par rapport à son analogue électromécanique que cet appareil est devenu moins répandu.

Classification n°2 - par type de courant de fuite

Tous les modèles de disjoncteurs de sécurité fabriqués sont en outre divisés par le courant de charge traversant l'appareil. Ils traitent la tension d'un format d'oscillation donné.

La tension nominale de fonctionnement est indiquée sur le boîtier de tous les appareils et dans le passeport. Ce paramètre doit correspondre à la plage de courant nominal de l'équipement électrique.

Le type AC sera activé lorsqu'une tension de fuite alternative apparaît instantanément dans le circuit contrôlé ou lorsqu'elle augmente en vagues. Ces appareils sont marqués de l'inscription « AC » ou du symbole « ~ ».

Le facteur de forme le plus approprié pour un usage domestique est l’UZO-AS. Le modèle est le moins cher des appareils d'action similaire. Dans le passeport électrotechnique, les fabricants indiquent souvent un modèle spécifique de disjoncteur adapté à ce produit.

Le type A est déclenché par la formation instantanée d'un courant de claquage alternatif ou pulsé dans le circuit contrôlé, ou par leur lente augmentation.

Ce mécanisme peut être utilisé dans toutes les situations présentées. L'abréviation « A » ou symbole est marqué sur le corps de la machine, comme dans l'image graphique dans le rectangle .

Le plus souvent, le type A est connecté à un circuit où la régulation de charge est reproduite en coupant le haut de la sinusoïde, par exemple en ajustant la vitesse des mouvements de rotation du moteur à l'aide d'un convertisseur à thyristors.

Le coût du modèle A est plusieurs fois plus élevé que celui du modèle AC, car ici, la tension continue générée dans la technologie des convertisseurs de puissance est également surveillée

Les RCD de sous-type B sont efficaces pour reproduire la réaction dans un circuit électrique subordonné d'un courant de fuite continu, alternatif ou converti (redressé).

Il s’agit d’équipements coûteux destinés aux installations industrielles. Ils ne sont pas utilisés dans des conditions domestiques.

Les dispositifs de protection contre le déclenchement présentés de type A, B et AC sont conçus pour un temps d'activation de 0,02 à 0,03 s.

Classement #3 - par type de temporisation

Cette classification implique une distinction entre deux types : S et G.La protection automatique de type S peut être caractérisée par une réponse sélective au format. Le temps de réponse correspond à la plage de 0,15 à 0,5 s. Il est conseillé de le choisir en cas de branchement groupé d'un RCD.

Schéma d'un panneau d'appartement avec deux groupes de charges, où deux types différents de dispositifs de protection sont connectés : AC ou A et S

Selon le schéma, le panneau contient deux groupes de charge sous forme de prises n° 1 et n° 2, auxquelles est connecté un RCD de type A, et un deuxième disjoncteur - S - est connecté à l'entrée du local.

Si une panne survient dans un faisceau, le dispositif d'entrée n'est activé que lorsque le dispositif collectif ne remplit pas sa fonction et ne désactive pas la section défectueuse.

La sélectivité de l'activation du disjoncteur peut être obtenue en utilisant une autre méthode - via les réglages du courant de fuite. Cette méthode est la plus répandue.

Schéma d'un panneau d'appartement avec deux groupes de charges, où sont connectés deux types différents de dispositifs de protection : AC avec réglage de panne, et le second A, mais avec une valeur plus élevée

Prenons un circuit similaire au précédent et modifions-le de cette manière : nous sélectionnons un automate de groupe de type AC uniquement avec un réglage diftoka de 0,03 A, et à l'entrée il y aura un dispositif similaire avec seulement 0,1 A.

Il existe des situations où le courant différentiel dans le circuit défectueux dépasse les réglages nominaux des deux dispositifs de protection. Pour le premier circuit, la sélectivité ne sera pas altérée, mais dans le second, n'importe lequel des appareils connectés peut fournir le courant de coupure.

Le dispositif au facteur de forme G est également représenté par un principe de déclenchement sélectif et a une vitesse d'obturation de 0,06 à 0,08 s. Tous les types sélectionnés décrits sont conçus pour être exposés à des courants extrêmes - jusqu'à 15 kA.

Certains modèles RCD disposent d'un système de réglage du réglage du diforgan, d'autres n'ont pas cette capacité. Cependant, la deuxième version est adaptée à un usage domestique.

Le courant limite est un paramètre de sélection important car C'est précisément ce qui garantit la sécurité.

Par exemple, dans les pièces très humides, les appareils électriques sont alimentés en connectant des dispositifs de déconnexion au circuit avec un réglage de 0,01 A. Pour des conditions de vie standard - 0,03 A.

Pour organiser la sécurité incendie des bâtiments - 0,1-0,3 A. Nous vous recommandons de vous familiariser avec les conseils sur choisir un RCD de protection incendie et les subtilités de son installation.

Classement #4 - par nombre de pôles

Du fait que l'automatisme fonctionne sur le principe de comparaison des intensités de courant qui le traverse, le nombre de pôles de la machine sera identique au nombre de lignes conductrices de courant.

Un RCD bipolaire est désigné par 2P. Il est inclus dans un circuit monophasé pour assurer la protection des personnes et prévenir d'éventuelles causes d'incendie.

Le marquage des RCD tétrapolaires est 4P. Ils sont conçus pour fonctionner dans un réseau triphasé. Une combinaison d'installation est également possible, par exemple, un appareil à quatre pôles est connecté à un réseau bifilaire.

Cependant, cela ne permettra pas d’exploiter tout le potentiel de l’appareil, ce qui n’est pas rentable du point de vue économique.

Lors de l'installation d'un disjoncteur, il convient de considérer la possibilité que le courant de charge dépasse les valeurs de fonctionnement maximales de l'appareil. Par conséquent, un disjoncteur supplémentaire avec une tension nominale ne dépassant pas le courant de fonctionnement du système de sécurité est installé

Classification #5 - selon la méthode d'installation de l'appareil

Étant donné que les dispositifs de protection différentielle sont disponibles dans une variété de boîtiers, ils peuvent être utilisés de manière fixe ou portable.

Dans le second cas, l'appareil est équipé d'une rallonge. Appareils montés sur rail DIN monté dans un tableau électrique, qui se trouve soit dans le couloir, soit dans l'appartement.

Il existe également des options comme Prise RCD et prise RCD. Dans le premier comme dans le deuxième cas, tout appareil électrique connecté via un tel mécanisme ne présente pas de danger pour l'homme en cas de panne.

Décodage complet des valeurs de marquage

Le nom de la société de développement doit figurer sur le corps de l'appareil. Viennent ensuite des marquages ​​standardisés indiquant le numéro de série.

Pour déchiffrer l’abréviation nous utiliserons l’exemple suivant : [F][X]00[X]-[XX]:

• [F] - dispositif de courant résiduel;
• [X] – format de représentation ;
• 00 – les désignations numériques ou alphanumériques des séries ;
• [X] – nombre de pôles : 2 ou 4 ;
• [XX] – caractéristiques par type de courant de fuite : AC, A et B.

Les paramètres nominaux de l'appareil seront également indiqués ici, auxquels vous devrez prêter une attention particulière lors du choix.

Explication de l'abréviation : 1 – marque ; 2 – type d'appareil ; 3 – espèces sélectives ; 4 – le respect des normes européennes ; 5 – courant de fonctionnement nominal et réglage ; 6 – tension de fonctionnement alternative maximale ; 7 – courant nominal que l'appareil peut supporter ; 8 – pouvoir de fermeture et de coupure du différentiel ; 9 – schéma électrique ; 10 – contrôle manuel des performances ; 11 – marquage de la position de l'interrupteur

Les paramètres maximaux pour lesquels les appareils sont conçus comprennent : la tension ONU, actuel Dans, valeur différentielle du courant d'ouverture du circuit JeΔn, possibilité d'allumer et d'éteindre Je suis capacité de commutation lors de courts-circuits Icn.

Les marquages ​​principaux doivent être situés de manière à rester visibles après l'installation de l'appareil. Certains paramètres peuvent être marqués sur le côté ou sur le panneau arrière, visibles uniquement avant l'installation du produit.

Les sorties destinées uniquement au raccordement du fil neutre sont désignées par le symbole latin «N" Le mode RCD désactivé est indiqué par le symbole «À PROPOS" (cercle), inclus - barre verticale courte "je».

Tous les produits ne sont pas marqués d'indicateurs de température environnementale optimale. Dans les modèles où il y a un symbole - cela signifie que la plage de fonctionnement est de -25 à + 40 °C ; s'il n'y a pas de désignations, cela signifie des indicateurs standards de -5 à +40 °C.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Matériel vidéo avec un aperçu détaillé de tous les éléments constitutifs des mécanismes de protection contre les avis, de leur finalité et du principe d'interaction les uns avec les autres :

Description de tous les types de disjoncteurs, ainsi que des conseils pour faire le bon choix :

La réponse à la question séculaire : que choisir – un disjoncteur différentiel, ou un RCD + secrets d'installation :

L'utilisation d'un RCD est une solution rentable et correcte non seulement du point de vue économique, mais aussi du point de vue de la sécurité incendie et de la protection humaine.

Il est recommandé d'exploiter au maximum son potentiel dans les conditions domestiques, en l'installant sur tous les groupes d'équipements électriques pour assurer une isolation complète des effets de l'électricité..

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