Description des différentiels (DDR)

Les caractéristiques essentielles du fonctionnement d’un DDR sont illustrées dans la Fig. F46.

Un circuit magnétique entoure tous les conducteurs actifs, y compris le conducteur neutre si présent, alimentant un circuit électrique. Le flux magnétique généré dans le circuit magnétique dépend à chaque instant de la somme arithmétique des courants dans les conducteurs actifs.

Dans le cas d'un circuit monophasé Fig. F46, le courant entrant I₁ (de la source vers l’utilisation) est considéré comme positif. A l’inverse le courant I₂ sortant est considéré comme négatif.

Pour un circuit électrique sain, [math]\displaystyle{ \overrightarrow{I_1} + \overrightarrow{I_2} = 0 }[/math] et il n’y a pas de flux magnétique, donc aucune f.é.m. créée dans l’enroulement secondaire. Un courant de défaut Id passe dans le circuit magnétique de la source vers l’utilisation mais revient par les conducteurs de protection (schéma TN) ou par la terre (schéma TT).

De ce fait, la somme des courants entrant et sortant n’est plus nulle, soit [math]\displaystyle{ \overrightarrow{I_1} + \overrightarrow{I_d} + \overrightarrow{I_2} = \overrightarrow{I_d} }[/math], et cette différence de courant crée un flux magnétique. Cette différence de courant est appelée "courant résiduel" et le principe est dénommé principe du "courant résiduel".

Fig. F46 – Principe du DDR.

Deux technologies de DDR : VI et VD

Dans la technologie indépendante de la tension (VI) (Fig. F47a), le flux alternatif résultant dans le noyau magnétique induit une f.e.m dans sa bobine, de sorte qu'un courant I₃ circule dans la bobine de fonctionnement du déclencheur. Si le courant résiduel dépasse la valeur requise pour faire fonctionner le dispositif de déclenchement directement ou via un relais électronique, le disjoncteur associé se déclenche. L'énergie nécessaire au mécanisme de déclenchement provient directement du courant résiduel, indépendamment de la tension de ligne.

Avec cette technologie, quelle que soit la tension du réseau (c-à-d, même en cas de rupture du neutre ou de chute de tension < 50 V), le DDR peut déclencher si le courant résiduel dépasse la valeur requise pour fonctionner.

Avec la technologie dépendante de la tension (VD) (Fig. F47b), le transformateur de courant de sommation mesure le courant résiduel, un circuit électronique détecte le niveau de déclenchement, puis envoie un ordre à l'unité de déclenchement pour ouvrir le circuit à protéger. Dans ce cas, l'alimentation du circuit électronique et l'énergie du déclencheur proviennent de la tension du réseau.

Avec cette technologie, le DDR peut détecter, mais pas déclencher, si la tension du réseau est trop basse, car le circuit électronique et les déclencheurs doivent être alimentés.

La tension minimale d'alimentation est de 50 V, afin de permettre le déclenchement.

Fig. F47 – Les deux technologies de DDR.

• 

  [a] Technologie indépendante de la tension (VI). Circuit électronique non connecté au réseau.

• 

  [b] Technologie dépendante de la tension (VD). Circuit électronique connecté au réseau.

Les différents formats de DDR

Les dispositifs à courant résiduel (DDR) sont généralement intégrés ou associés aux composants suivants :

• disjoncteurs boîtier moulé de type industriel (MCCB) et disjoncteurs ouverts (ACB) conformes à la norme CEI 60947-2 et à l'annexe B ou M,
• disjoncteurs modulaires de type industriel (MCB) conformes à la norme CEI 60947-2 et à son annexe B ou M,
• disjoncteurs domestiques et similaires conformes aux normes CEI 60898, CEI 61008, CEI 61009, CEI 62423,
• interrupteurs différentiels conformes à des normes nationales particulières,
• relais différentiels avec transformateurs de courant toroïdaux séparés, conformes à la norme CEI 60947-2 annexe M.

Correspondance : CEI 60947-2 et NF EN 60947-2.

Les DDR sont obligatoirement utilisés à l'origine d'installations en schéma TT, où leur capacité de coordination avec d'autres DDR permet un déclenchement sélectif, garantissant ainsi le niveau de continuité de service requis.

Disjoncteurs de type industriel avec module DDR intégré ou adaptable

(voir Fig. F48)

Les disjoncteurs industriels avec DDR intégré sont couverts par la norme CEI 60947-2 et son annexe B.

Fig. F48 – Disjoncteurs industriels avec module DDR.

• 

  [a] Disjoncteur de type industriel avec fonction DDR intégrée.

• 

  [b] Disjoncteur industriel Acti 9 pour rail DIN.

• 

  [c] Module Vigi DDR adaptable sur disjoncteur industriel Acti 9 pour rail DIN.

La protection différentielle des disjoncteurs peut être soit intégrée au disjoncteur comme la gamme NSX, soit associée au disjoncteur par l'intermédiaire d'un bloc Vigi comme la gamme Acti 9.

L'ensemble offre une gamme complète de protection (sectionnement, protection contre les courts-circuits, les surcharges et les défauts différentiels).

Disjoncteurs domestiques et analogues avec DDR

(voir Fig. F49)

Les disjoncteurs domestiques et analogues avec DDR intégré sont couverts par les normes correspondantes NF.

Fig. F49 – Disjoncteurs et interrupteurs différentiels résiduels domestiques.

• 

  [a] Le disjoncteur de branchement peut intégrer un DDR, instantané ou retardé de type Sélectif (type S).

• 

  [b] Interrupteurs différentiels Acti 9 iID "monobloc" destinés à la protection de circuits de prise de courant dans les applications domestiques et tertiaires.

DDR avec transformateur de courant séparé

(voir Fig. F50)

Les DDR avec transformateurs de courant torique séparés sont standardisés dans la norme CEI 60947-2 annexe M.

Les DDR avec tore séparé peuvent être utilisés en association avec des disjoncteurs.

Fig. F50 – DDR avec tore séparé (Vigirex).

• 
•