Le disjoncteur différentiel appelé aussi dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) est un organe de protection qui permet d’interrompre le passage du courant électrique en cas de problème sur le circuit qu’il protège. Les disjoncteurs différentiels s’installent entre le disjoncteur général et le circuit à protéger.
Il remplit trois fonctions distinctes :
- La protection des circuits contre les surintensités
- La protection des circuits contre les courts-circuits
- La protection des personnes contre les contacts indirects (fuites de courant à la terre)
Protection thermique (surintensité) :
À pour rôle de protéger les conducteurs et les récepteurs contre une surintensité, un échauffement prolongé. La valeur du seuil ou calibre du disjoncteur est définie en ampères (A). Quand la valeur du seuil du disjoncteur est dépassée l’appareil coupe le courant, on dit qu’il disjoncte.
Fonctionnement :
Des spires sont enroulées sur un bilame qui en cas d’intensité trop élevée chauffe par effet Joule, le bilame en ce déformant actionne le déclenchement du disjoncteur.
Protection magnétique (court-circuit) :
C’est la partie du disjoncteur qui protège les biens de tout court-circuit, typiquement quand deux phases se touchent.
Fonctionnement
Le courant électrique traverse une bobine qui en cas de court-circuit crée un champ magnétique qui alimente un électroaimant coupant instantanément le passage du courant.
Courbes de déclenchement magnétique
Courbe B
- Déclenchement : 3 à 5 × In
- Sensibilité : Très élevée
- Utilisation : Circuits résistifs, peu ou pas de courant d’appel
Applications typiques :
- Éclairage
- Prises domestiques
- Installations résidentielles
ℹ️Idéale pour les charges simples sans démarrage brutal.
Courbe C
- Déclenchement : 5 à 10 × In
- Sensibilité : Moyenne
- Utilisation : Charges avec courant d’appel modéré
Applications typiques :
- Prises de courant
- Petits moteurs
- Bureautique et informatique
- Usage domestique et tertiaire
ℹ️C’est la courbe la plus courante.
Courbe D
- Déclenchement : 10 à 20 × In
- Sensibilité : Faible
- Utilisation : Charges avec fort courant d’appel
Applications typiques :
- Gros moteurs
- Transformateurs
- Machines industrielles
- Compresseurs
ℹ️Évite les déclenchements intempestifs au démarrage.
Courbe K
- Déclenchement : 8 à 14 × In
- Spécificité : Bonne tolérance au courant d’appel et protection moteur
- Utilisation : Circuits moteurs avec démarrage direct
Applications typiques :
- Pompes
- Ventilateurs
- Convoyeurs
- Machines industrielles légères
ℹ️Bon compromis entre protection moteur et sélectivité.
Courbe Z
- Déclenchement : 2 à 3 × In
- Sensibilité : Très élevée
- Utilisation : Circuits très sensibles
Applications typiques :
- Électronique
- Automates
- Circuits de mesure
- Équipements à semi-conducteurs
ℹ️Protège efficacement les équipements fragiles.
Protection différentielle :
La partie différentielle caractérise la sensibilité du disjoncteur exprimée en milliampères (mA). C’est la protection contre les fuites de courants et protège les personnes contre les défauts d’isolements des appareils.
Pour les installations domestiques, on rencontre les disjoncteurs 30mA pour les pièces à risque comme les salles de bain. Le disjoncteur général, qui protège l’ensemble de votre installation électrique est calibré généralement en 500mA.
Rappelons que notre corps est un conducteur, sa résistance au courant varie en fonction de notre morphologie, du trajet du courant dans notre corps, de l’intensité du courant, de l’humidité… Et les conséquences peuvent être dramatiques.
Donc une bonne installation électrique doit être équipée de protections différentielles, car elles assurent la sécurité des personnes contre les défauts d’isolements.
Pour rappel, les effets du courant sur le corps humain en fonction de l’intensité :
- Jusqu’à 0,5 mA : pas de perception
- 0,5 mA : perception
- 10 mA : contractions musculaires
- 30 mA : paralysie respiratoire
- 75 mA : fibrillation ventriculaire
- 1.000 mA : arrêt cardiaque
Comment fonctionne le différentiel :
Le dispositif différentiel comporte un tore ferromagnétique sur lequel une bobine pour chaque conducteur est enroulée ainsi qu’une bobine de détection reliée à un électroaimant.
En l’absence de fuite de courant par apport à la terre, le champ magnétique produit par la somme des courants circulant s’annule, rien ne se passe.
À l’apparition d’un défaut sur un conducteur par exemple celui-ci induira un déséquilibre du champ électromagnétique, qui aura pour conséquence de créer une tension sur la bobine de détection, la disjonction sera instantanée.
Il existe plusieurs classes ou types :
- Le différentiel de type AC est utilisé pour les circuits prises et éclairages. Il détecte seulement les fuites de courant alternatif et n’est pas sensible aux incidents liés à la foudre par exemple.
- Le différentiel de type A protège les circuits spécifiques pour les appareils ayant des composants électroniques et qui transforment le courant alternatif en continu, tels que lave-linge, four etc.
- Le différentiel de type Hpi appelé aussi disjoncteurs différentiels à Haute Immunité.est utilisé pour les circuits nécessitant une continuité de service comme les ordinateurs, congélateurs, etc.
Vidéo du fonctionnement de la partie différentielle :
