Un disjoncteur différentiel (GFCI) est l’un des dispositifs de sécurité résidentiels, commerciaux et industriels les plus courants. Les types les plus courants sont les prises électriques monophasées utilisées dans les foyers à proximité de sources d’eau, comme dans les cuisines, les salles de bains et les réceptacles extérieurs. La plupart des États exigent depuis des décennies la présence de prises GFCI dans certaines zones des installations résidentielles. Cependant, la norme NFPA 79, la norme électrique pour les machines industrielles, dicte également leur utilisation dans les applications industrielles.
Utilisations et entretien des disjoncteurs de fuite à la terre
Les disjoncteurs de fuite à la terre sont conçus pour prévenir les dommages corporels causés par des défauts électriques qui pourraient vous faire passer de l’électricité à la terre. Lorsqu’un disjoncteur GFCI se déclenche, il Il déconnecte rapidement le courant qui circule par un chemin de terre non intentionnel, même si la quantité de courant est trop faible pour déclencher un disjoncteur typique. Bien que les fusibles et les disjoncteurs soient également des dispositifs de protection, ils sont conçus pour protéger les équipements et les installations contre les courts-circuits et les défauts électriques de grande magnitude qui pourraient provoquer des incendies électriques et des dommages matériels. L’énergie d’actionnement des disjoncteurs et des fusibles standard dépasse largement la quantité létale, mais la plupart des GFCI se déclenchent à environ 6 mA.
Un GFCI utilise un transformateur de courant pour détecter la différence entre le courant de ligne fourni à la charge et le courant de neutre qui revient de la charge. Idéalement, cette différence devrait être nulle car les deux courants s’annulent. S’il y a une différence de courant, elle devient l’entrée d’un comparateur dans le GFCI, qui change d’état lorsque la différence est d’environ 6 mA. Lorsque le comparateur change d’état, il déclenche un redresseur commandé au silicium, qui déconnecte l’alimentation de la sortie du GFCI.
Les GFCI doivent être vérifiés tous les mois en actionnant les boutons-poussoirs situés sur la face avant et intitulés « Test » et « Reset ». En plus de vérifier le bon fonctionnement, le test mensuel permet également de s’assurer que les composants mécaniques du réceptacle sont en état de marche. Des testeurs GFCI simples sont disponibles pour moins de 15 $, ou pour moins de 150 $, vous pouvez acheter un testeur électrique industriel de haute qualité peut vérifier les circuits sous tension, tester les tensions alternatives et continues, la résistance, la continuité et la rotation de phase entre deux phases quelconques et les GFCI.
Qu’est-ce qui provoque le déclenchement d’un GFCI
Lorsqu’une prise GFCI continue de se déclencher, il doit y avoir une raison. Au lieu de simplement réinitialiser le GFCI, vous devriez également rechercher la cause du déclenchement.
Les défauts de terre se produisent lorsque le courant électrique trouve un chemin non intentionnel vers la terre. Les suspects habituels des défauts de mise à la terre sont les isolants usés, les poussières conductrices, l’eau ou d’autres » masses molles. » Les défauts de mise à la terre représentent plus de 80 % des courts-circuits d’équipements et, dans 90 % des cas, ils sont causés par la détérioration de l’isolation des fils et des câbles. Si un humain devient le chemin involontaire, un courant aussi faible que 75 mA peut déclencher une fibrillation ventriculaire (c’est-à-dire lorsque le cœur cesse de pomper, ce qui entraîne un arrêt cardiaque).
Un autre nom pour un défaut de terre est le courant de fuite. Bien que l’isolation du câblage soit conçue pour garder l’électricité dans le conducteur, tous les isolants ont une certaine conductivité. Bien qu’il ne soit pas parfait, même l’air peut être un isolant. L’isolation conduit le courant par des voies résistives et capacitives. Si l’isolation est vieille ou endommagée, sa résistance est plus faible et le courant de fuite peut devenir important. L’isolation protégeant des conducteurs plus longs a une capacité plus élevée, ce qui peut provoquer un courant de fuite encore plus important.
Sur les circuits protégés par un GFCI, le courant de fuite peut provoquer des déclenchements inutiles et intermittents. Lors du dépannage de ces déclenchements intermittents » fantômes « , rechercher parfois le coupable du courant de fuite peut s’avérer coûteux. Lorsque de nombreux équipements fonctionnent sur un circuit, le courant de fuite est cumulé et peut être de l’ordre de quelques milliampères. L’ajout d’autres équipements sur un circuit protégé par un disjoncteur de fuite à la terre pourrait provoquer un déclenchement aléatoire du disjoncteur, ce qui rend le problème difficile à diagnostiquer.
Diagnostic des déclenchements du disjoncteur de fuite à la terre
Commencez par mesurer le courant de fuite, puis identifiez la source. Utilisez une pince de courant de fuite pour effectuer ces mesures. Les pinces de courant de fuite sont similaires aux pinces utilisées pour mesurer les courants de charge ; cependant, les pinces de courant de fuite sont beaucoup plus performantes lorsqu’elles mesurent un courant inférieur à 5 mA.
Testez les circuits monophasés en serrant les conducteurs de phase et de neutre. Testez les circuits triphasés en serrant autour de tous les conducteurs de phase. Si un neutre est présent, pincez-le également. La valeur mesurée sera tout courant circulant vers la terre. Pour mesurer le courant de fuite total circulant vers la connexion à la terre prévue, placez la pince autour du conducteur de terre.
Mesurez le courant de fuite sur chaque jambe du circuit pour identifier celle qui présente une fuite considérablement plus importante que les autres. Si une jambe présente un courant de fuite suspicieusement élevé, assurez-vous que l’équipement fonctionne correctement. N’oubliez pas que les filtres anti-surtension et les condensateurs sur l’entrée d’alimentation de certains équipements électroniques peuvent augmenter la capacité globale du circuit, ce qui peut accroître le courant de fuite. Déterminez le courant de fuite des pattes du circuit chargé avec l’équipement » en marche » – le fait de mettre l’équipement » hors tension » vous permet de déterminer uniquement le courant de fuite du câblage du circuit.
Si l’équipement sur toutes les pattes fonctionne correctement et que le câblage est acceptable, il se peut que le courant de fuite cumulé dû au filtrage de l’entrée de l’équipement électronique soit juste assez élevé pour déclencher le déclenchement aléatoire du GFCI. Dans ce cas, envisagez de redistribuer la charge sur chaque jambe du circuit ou d’ajouter des circuits pour fournir plus de capacité.
Ressources associées
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