La mesure du courant différentiel-résiduel

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bâtitech 3-14
partie technique
ELECTROTECHNIQUE
Différences avec la mesure du courant différentiel dans la pratique
La mesure du courant
différentiel-résiduel
L’article 10 de l’Ordonnance du DETEC du 15 mai 2002 sur les
installations électriques à basse tension (RS 734.272.3) définit le
contenu technique du rapport de sécurité. Outre les informations
spécifiées conformément à l’article 37, paragraphe 1 de l’OIBT,
les valeurs de la mesure d’isolement ou de la rigidité diélectrique
doivent être également indiquées. Une mesure du courant différentiel-résiduel est admise en lieu et place d’une mesure d’isolement
dans le cas d’un contrôle de réception ou d’un contrôle périodique.
Michael Knabe*
Bases
Une mesure d’isolement suppose la possibilité de mettre une installation hors
tension. Ce processus est toutefois impossible à mettre en œuvre à maintes
reprises en raison des technologies de
l’information dont l’importance est croissante à l’heure actuelle. C’est la raison
pour laquelle la branche électrique a recherché des solutions alternatives appropriées en matière de mesure d’isolement
et elle les a trouvées dans la mesure du
courant différentiel-résiduel. L’avantage
majeur de cette méthode de mesure réside dans la possibilité de contrôler les installations en service continu. Les ventes
importantes de pinces ampérométriques
pour courant différentiel-résiduel («pinces pour courant de fuite») démontrent
par ailleurs leur cote de popularité très
élevée auprès des spécialistes. La mesure
du courant différentiel-résiduel repose
sur la loi de Kirchhoff suivante: «La
somme de tous les courants entrants est
égale à la somme de tous les courants
sortants.» Le système du dispositif de
protection à courant différentiel-résiduel
s’appuie également sur ce principe déjà
établi en 1845. Si un courant circule par
un chemin non prévu, ce phénomène est
alors détecté, étant donné que la somme
des courants n’est pas nulle. En règle générale, il est possible de se représenter
une pince ampérométrique pour courant
différentiel-résiduel sous la forme d’un
dispositif de protection à courant différentiel-résiduel (DDR) mobile équipé
d’un écran.
Une pince de mesure encercle tous les
conducteurs actifs afin de mesurer le courant différentiel-résiduel.
Courant de fuite ou courant
de défaut
Si un courant différentiel-résiduel est mesuré sur un point d’une installation, deux
courants sont alors calculés: le courant de
fuite et le courant de défaut de la partie
de l’installation en question. Un courant
de fuite est un courant qui circule en service normal. De tels courants sont notamment générés par des filtres de réseau
mis à la terre. Un courant de fuite ne doit
pas être confondu avec un courant de défaut qui est, lui, la conséquence d’un défaut d’isolement. La distinction de ces
deux courants nécessite un degré important de compétence technique. Même les
spécialistes expérimentés doivent parfois
faire face à des défis de taille.
Réalisation de la mesure
Figure 1
La mesure du courant différentiel-résiduel ne peut s’effectuer que sur des installations réalisées selon le système TN-S.
Les installations doivent être en service,
c’est-à-dire enclenchées et sous tension,
et un courant de charge approprié doit
circuler. Autrement dit, la personne qui
effectue la mesure doit préalablement
mettre en service un maximum de récep-
Figure 2a
Figure 2b
partie technique
Figure 3
teurs dans le circuit concerné. L’utilisation de
l’appareil de mesure se révèle toutefois très
simple, la pince de ce dernier encercle l’ensemble des conducteurs actifs (figure 1). L’appareil de mesure doit présenter une précision
de 0,1 mA.
Interprétation de la mesure
Les valeurs limites suivantes s’appliquent:
• jusqu’à 30 mA: l’installation est correcte.
La valeur mesurée doit être consignée.
• de 30 mA à 300 mA: le courant différentielrésiduel doit être justifié (par exemple un
courant de fuite en aval de nombreux convertisseurs de fréquence).
• à partir de 300 mA: un courant différentielrésiduel supérieur à 300 mA n’est pas acceptable. Une mesure d’isolement doit être
effectuée.
Citation: Somme algébrique des valeurs des
courants électriques dans tous les conducteurs
actifs, au même instant en un point donné
d’un circuit électrique.
Pièges et problèmes
Il est souvent impossible d’effectuer une mesure du courant différentiel-résiduel en raison
du type d’installation. Dans le cas d’une disposition des conducteurs sur les bornes tel
qu’illustré sur la figure 3, la pince ne peut encercler les conducteurs actifs sans provoquer
des efforts considérables. En raison d’une traction ou d’une torsion inappropriée, une telle
opération est également susceptible d’entraîner une rupture ou une déconnexion des
conducteurs avec des conséquences imprévisibles pour l’utilisateur de l’installation.
Les circuits peu chargés ne montreront que
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très rarement un courant différentiel-résiduel.
Il est donc important qu’un circuit à vérifier
soit chargé. De plus, les parties importantes
et spéciales d’une installation sont souvent
raccordées à des coupe-surintensité spécifiques. Par conséquent, lorsqu’un circuit est
composé uniquement de récepteurs qui provoquent des courants de charge faibles tels
qu’une installation de détection incendie,
une centrale d’alarme ou un serveur, le résultat de mesure du courant différentiel-résiduel ne sera pas pertinent. Dans ces cas, la
mesure d’isolement constitue bien souvent la
seule alternative en la matière.
Conseils et astuces
L’obtention de valeurs mesurées correctes nécessite l’utilisation d’une pince ampérométrique pour courant différentiel-résiduel de
type TRMS (figures 2a et 2b). Par ailleurs, il est
également avantageux qu’un appareil mesure
également la fréquence appliquée.
Les filtres antiparasites des matériels génèrent
la plupart du temps des courants de fuite à
partir de 150 Hz. La mesure de la fréquence
du courant différentiel-résiduel permet ainsi
aux utilisateurs confirmés de distinguer rapidement un courant de fuite d’un courant de
défaut. Les figures 2a et 2b démontrent l’avantage supplémentaire présenté par un tel appareil de mesure par exemple lors de la mesure
d’un convertisseur de fréquence. Afin de vérifier si un circuit est chargé, la pince ampérométrique pour courant différentiel-résiduel
permet de contrôler tout d’abord le courant
dans le conducteur neutre. C’est uniquement
lorsqu’un courant circule dans ce conducteur
qu’il est possible de réaliser une mesure sérieuse du courant différentiel-résiduel.
Bilan
La mesure du courant différentiel-résiduel
constitue un outil intéressant pour les électriciens afin d’évaluer les propriétés isolantes
d’une installation. Cette méthode de mesure
nécessite toutefois un savoir-faire solide et
complet. Néanmoins, il convient de procéder
à une mesure d’isolement dès que possible.
La mesure du courant différentiel-résiduel
doit demeurer une exception et par conséquent ne pas devenir la règle.
■
* Michael Knabe est installateur-électricien diplômé fédéral et occupe la fonction
d’inspecteur de l’équipe d’inspection nord-est pour Electrosuisse. Son travail quotidien en tant qu’inspecteur lui permet d’être un fin connaisseur et utilisateur des
techniques de mesure d’un point de vue pratique. A travers ses différents exposés
techniques et articles, il est considéré comme un spécialiste de son domaine.