DDR sélectif : dispositif, fonction, domaine d'application + schéma et nuances de raccordement

Parmi la diversité des appareils de protection, il existe un DDR sélectif que les spécialistes considèrent comme une option pratique et optimale pour organiser la protection. En quoi ce type d'appareil se distingue-t-il des autres de la même famille ?

Quelles sont les propriétés d'un dispositif sélectif et quelle est sa sensibilité ? Essayons de comprendre avec un petit aperçu sur ce sujet.

Fonction et principe de fonctionnement

Les appareils de relais pour les réseaux électriques, destinés à assurer la protection contre les contacts directs dans les zones dangereuses ainsi que la protection des équipements, sont présentés dans diverses configurations constructives.

Caractéristiques des appareils sélectifs

La caractéristique distinctive d'un dispositif sélectif est la présence dans son circuit d'une fonction de temporisation du déclenchement du circuit alimentant la charge.

En général, ce paramètre dépasse 40 ms, ce qui signifie que les appareils sélectifs ne sont pas conçus pour protéger contre les chocs électriques en cas de contact direct.

La gamme de dispositifs utilisés pour la protection lors de l'exploitation des réseaux électriques offre un large choix. Pratiquement tous les types de DDR peuvent être utilisés dans les réseaux monophasés ou triphasés.

Parmi les caractéristiques des appareils sélectifs, il convient également de noter leur bonne résistance aux fluctuations de courant et de tension. Grâce à cette propriété, le risque de déclenchements intempestifs et donc de coupures de circuit est quasiment totalement exclu. Ce qu'est la sélectivité des disjoncteurs est expliqué en détail dans ce document.

En règle générale, on utilise en pratique des appareils dont le courant nominal est compris entre 25 et 100 A. La valeur du courant différentiel de fuite se situe quant à elle dans la plage de 0,1 à 0,3 A.

Les variantes bipolaires et tétrapolaires de l'appareil sont fabriquées. Chaque type est activement utilisé dans des schémas en cascade ramifiés.

Principe de fonctionnement et construction d'un DDR de type S

Les caractéristiques distinctives des appareils sélectifs se limitent à celles mentionnées ci-dessus.

Pour le reste de la fonctionnalité structurelle, il n'y a pratiquement aucune différence entre les appareils sélectifs et les dispositifs à usage général.

Le principe de fonctionnement des modules a pour unique objectif d'empêcher d'éventuelles fuites de courant, ce qui représente une menace potentielle pour les utilisateurs de divers appareils électriques. De plus, les disjoncteurs différentiels sélectifs agissent pour éviter les dommages aux appareils.

Le principe de fonctionnement reste donc standard – applicable à tous les appareils de protection de la catégorie des disjoncteurs différentiels.

1. Il y a dans la conception un transformateur différentiel.
2. Grâce au transformateur, la comparaison des courants de contrôle est effectuée.
3. La différence est transmise à l'élément sensible.
4. Si la différence dépasse le paramètre de contrôle défini, une coupure se produit.

Voilà l'ensemble du principe de fonctionnement dans ses grandes lignes. Il convient toutefois de noter également une caractéristique telle que la dépendance des appareils à l'alimentation.

En pratique, deux variantes de conception des disjoncteurs différentiels sélectifs (et généraux aussi). L'une des variantes suppose une alimentation externe, tandis que l'autre l'exclut complètement.

Module tétrapolaire intégré dans un réseau monophasé. Le branchement est réalisé sur la base d'une solution traditionnelle où l'on utilise un disjoncteur principal, un compteur d'énergie électrique et ensuite un disjoncteur différentiel sélectif.

Il est clair que les conceptions de l'appareil de protection où l'on n'utilise pas de circuit d'alimentation externe semblent plus fiables que celles qui nécessitent une source d'énergie pour leur efficacité de fonctionnement.

Étant donné que le transformateur différentiel est essentiellement l'élément dominant de la conception, des exigences particulières sont imposées à cette pièce du schéma du disjoncteur différentiel.

Le noyau magnétique du transformateur différentiel doit avoir une caractéristique d'aimantation strictement linéaire.

Les processus à l'intérieur du noyau magnétique du disjoncteur différentiel sélectif et le flux des courants dans les enroulements de travail existants se déroulent à peu près de cette manière. Grâce à la variation des valeurs de courant de chaque ligne, le facteur de fuite est contrôlé.

Les propriétés thermiques du noyau magnétique doivent garantir un fonctionnement de qualité dans une large plage de températures. C'est pourquoi un matériau spécial est utilisé pour fabriquer cet élément – du fer amorphe ou similaire.

Les autres parties de la construction du disjoncteur différentiel sélectif sont des relais magnétoélectriques sensibles — des éléments à action directe, souvent appelés organes de seuil.

Dans certaines conceptions, les relais sont remplacés par de l'électronique, mais le principe reste le même.

Modes normal et de défaut

Lors du fonctionnement d'un disjoncteur différentiel de type S, jusqu'à ce qu'une présence de courant de fuite (courant différentiel) soit détectée, les conducteurs formant le circuit électrique dans le champ magnétique du noyau laissent passer des courants de charge nominaux équivalents.

Schéma montrant clairement les processus internes du module de type sélectif lors du fonctionnement de l'appareil en mode de travail. Le niveau de sensibilité nécessaire est assuré par son réglage sur le courant de coupure.

Ces courants, de même ampleur, induisent à l'intérieur du noyau des champs magnétiques de directions opposées.

Leur flux total est nul, ce qui explique l'absence de courant dans l'enroulement secondaire du transformateur de courant (TC). Son courant nul n'affecte pas l'élément sensible de coupure. Le DDR reste activé.

Dans le cas contraire, lorsque le schéma décrit est perturbé, l'équilibre des courants est également rompu. En conséquence, un courant d'une certaine amplitude apparaît dans l'enroulement secondaire du TC.

Dès que cette valeur dépasse le seuil de l'élément de déclenchement du dispositif de protection sélectif, il se déclenche. Cela actionne le système de verrouillage exécutif — la coupure des circuits d'alimentation de la charge. Le DDR se désactive et coupe le circuit de la charge.

Domaines d'application traditionnels de l'appareil

Comme indiqué ci-dessus, cette modification des dispositifs de protection n'est pas utilisée pour la protection contre le contact direct.

Le plus souvent, les dispositifs sont utilisés comme bloqueurs en cas d'incendie potentiel du câblage électrique ou des mécanismes du système.

Le contact direct avec un équipement, surtout électroménager, est un phénomène courant. Cependant, en cas de fuite de courant, un tel contact peut avoir de graves conséquences. Le DDR de type S ne protège pas contre le contact direct en cas de fuite, mais d'autres types d'appareils existent pour cela.

Ces mêmes DDR sont utilisés comme moyens de protection contre les courts-circuits dans les circuits d'alimentation d'installations/équipements/machines précieux et coûteux, ou dans les circuits d'alimentation de systèmes technologiques importants.

Il est courant d'intégrer des dispositifs de type sélectif lors de la construction de schémas électriques en cascade complexes, où chaque branche comporte une charge de type différent avec des courants différents.

Solution de schéma en cascade pour le câblage du réseau électrique avec utilisation de modules de protection de type sélectif. L'une des variantes courantes utilisées dans l'électrification des bâtiments résidentiels.

Avec une telle configuration du système de distribution électrique utilisant des dispositifs sélectifs, une protection fiable est assurée sur les sections individuelles.

De plus, chaque DDR individuel en cas d'incident permet une identification rapide du défaut.

Schémas de connexion d'un DDR à déclenchement sélectif

En fait, les solutions schématiques dans ce cas n'ont théoriquement pas de particularités qui les distingueraient de la construction de schémas avec d'autres types d'appareils du groupe.

Autre question : dans quel ordre connecter, par exemple, la coupure sélective et la coupure pour contact direct ?

Le fonctionnement typique d'un appareil qui assure le verrouillage de l'alimentation électrique en cas de fuite de courant et de contact direct. Le réglage du seuil de déclenchement est généralement d'au moins 30 mA.

Si l'on considère l'appareil de déclenchement sélectif dans une version individuelle, il constitue alors un élément du schéma le plus simple et se monte de manière standard :

1. Le premier élément installé est un disjoncteur automatique.
2. Ensuite vient le DDR de type S.
3. Puis le circuit de charge.

Cependant, cette protection est utilisée dans de nombreuses configurations d'utilisation des réseaux électriques.

Par exemple, il est nécessaire d'assurer une grande fiabilité de fonctionnement d'un moteur électrique triphasé. Comment organiser la protection avec un DDR de type sélectif dans ce cas ?

Une autre version – l'appareil tétrapolaire – est plus pratique du point de vue des possibilités de configuration du câblage électrique. Ce module facilite la manipulation du câblage du bus de terre.

Un appareil tétrapolaire convient parfaitement ici, permettant d'organiser un schéma de protection contre les courts-circuits des enroulements.

Le raccordement s'effectue également via un insert DDR intermédiaire. Ainsi, on installe d'abord un disjoncteur, en deuxième la protection sélective, et en troisième le moteur électrique.

Exemple de solution schématique avec un moteur électrique. Solution simple et assez efficace pour protéger le moteur contre d'éventuels défauts entre phases ou des courts-circuits à la masse.

Un schéma monophasé pour des besoins standard, comme l'éclairage et l'alimentation électrique, peut être assez facilement conçu en utilisant un appareil bipolaire et plusieurs disjoncteurs automatiques.

Le câblage des canaux monophasés dans chaque pièce séparée est effectué via des disjoncteurs, alimentés par la phase provenant de l'appareil de protection.

C'est ce qu'on peut appeler une solution schématique classique, utilisée dans la plupart des cas par les propriétaires de logements municipaux, de maisons individuelles et de cottages.

Variante schématique classique avec un seul appareil de déclenchement de protection contre les courants pour le câblage de plusieurs circuits électriques. Soolution courante dans les maisons anciennes où l'utilisation d'un bus de terre n'était pas prévue.

Les projets d'habitat modernes prévoient l'organisation de schémas avec la présence obligatoire d'un bus de terre. Par conséquent, ces solutions se caractérisent par une légère modification/ajout du schéma de câblage.

En particulier, un conducteur de protection (PE) devient un élément supplémentaire du câblage, aussi indispensable que le bus neutre.

Une solution de schéma alternative avec la même variation sectorielle de câblage et utilisant les mêmes appareils. Seulement, dans cette variante, on utilise déjà un barreau de terre. Un tel exemple semble plus efficace en termes de protection.

Dans les appartements, les maisons, les cottages, les dispositifs de protection sélective constituent un complément obligatoire du tableau électrique de l'appartement lorsque les résidents utilisent des appareils électroménagers :

• lave-linge ;
• lave-vaisselle ;
• cuisinière électrique puissante (four).

De plus, ce type d'appareils (sélectifs) constitue généralement le deuxième niveau de protection, tandis que le premier niveau utilise des DDR de coupure en cas de contact direct.

C'est-à-dire qu'il s'agit d'un branchement groupé des dispositifs, et c'est effectivement une option efficace en termes de sécurité d'exploitation des réseaux électriques domestiques.

Nuances du raccordement des modules de type S

En fait, les nuances sont les mêmes que celles qui accompagnent le processus de raccordement des appareils de protection standard.

Les bornes de chaque appareil ont une fonction spécifique (phase, neutre) et sont marquées en conséquence.

Les borniers sur le dispositif de protection et les marquages pour le raccordement des lignes électriques. Est également montré le marquage du bouton pour effectuer l'opération de test afin de vérifier le déclenchement correct du DDR.

Lors du montage, il est interdit de modifier les positions des bornes par rapport à leur fonction vis-à-vis des circuits d'alimentation.

Si l'on connecte le barreau de neutre au lieu de la phase, c'est au moins la perspective d'une panne du dispositif lui-même. Il est extrêmement difficile d'inverser les deux points, mais dans la pratique, cela arrive.

Une autre nuance est le réglage du module en fonction du circuit électrique existant en termes de seuil de coupure de courant.

Si la conception ne prévoit pas d'options de réglage du courant, il convient de sélectionner correctement l'appareil en fonction de ses caractéristiques techniques et opérationnelles.

Enfin, un aspect obligatoire du raccordement est le test de l'appareil en mode alimentation électrique du circuit de charge.

Cette fonction est simple et ne nécessite qu'une seule action : l'activation d'un bouton spécial, qui est marqué sur le boîtier/dans la documentation comme « Test ».

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Explication vidéo accessible et compréhensible de la sélectivité de fonctionnement du dispositif de protection :

La vidéo montre la pratique de l'insertion dans le circuit d'un groupe d'appareils et l'action réelle des dispositifs en situation d'urgence :

On rencontre souvent des discussions sur la simplicité d'installer un DDR dans le réseau électrique d'une habitation privée. Avec ces discussions, on recommande souvent de faire ce travail soi-même. Le motif est connu : l'économie. Cependant, économiser sur sa propre sécurité n'est pas le meilleur choix. Par conséquent, ces actions de montage d'un appareil de protection sélectif doivent toujours être effectuées par un électricien professionnel.

Avez-vous de l'expérience dans l'utilisation ou le raccordement de DDR sélectifs et pouvez-vous compléter notre article avec des informations intéressantes sur le sujet ? Veuillez écrire vos commentaires et poser vos questions dans le bloc ci-dessous.