Disjoncteurs différentiels de type AC – pourquoi sont-ils déjà insuffisants ?
Les disjoncteurs différentiels de type AC sont devenus la norme en Pologne il y a plus de 20 ans. Au cours de ces années, les solutions techniques ont considérablement évolué, tout comme la quantité et le type d'appareils électriques dans nos foyers. L'électronique omniprésente utilisée dans les systèmes d'alimentation des appareils RTV/AGD et de l'électronique grand public entraîne de nouveaux dangers pour les utilisateurs. Ceux-ci sont liés à l'utilisation de systèmes convertisseurs, qui en cas de défaillance génèrent un courant différentiel avec une composante AC et une composante continue DC. Eaton, anticipant les réglementations, réagit à l'évolution du caractère des installations électriques en Pologne. Soucieux de la sécurité et des normes de qualité les plus élevées, nous permettons l'achat de disjoncteurs de type A à un prix nouveau et plus attractif.
À quoi sert un disjoncteur différentiel ?
Le disjoncteur différentiel (en anglais : Residual Current Device, RCD) – communément appelé « disjoncteur différentiel » – est un dispositif de protection électrique qui interrompt immédiatement le circuit électrique dès qu'il détecte un faible courant de fuite (différentiel) indiquant un passage de courant à la terre. Il est utilisé dans les installations domestiques comme moyen complémentaire de protection contre les chocs électriques, protégeant les utilisateurs contre les chocs électriques dangereux (surtout en cas de contact indirect) et réduisant le risque d'incendie causé par des courants de fuite dus à des dommages à l'isolation. Il convient de souligner que le RCD ne remplace pas les fusibles ni les disjoncteurs (MCB), mais complète leur action – il détecte d'autres types de dangers que ceux-ci.
Disjoncteur différentiel de type A, HNC-40/4/003-A
Comment fonctionne un disjoncteur différentiel ?
Le disjoncteur différentiel fonctionne sur le principe de la mesure du courant différentiel – la somme des courants entrant et sortant du circuit protégé – à l'aide d'un transformateur de Ferranti. Dans des conditions de fonctionnement normales, la somme vectorielle des courants dans ces conducteurs est nulle, conformément à la première loi de Kirchhoff, donc aucune SEM (force électromotrice) ne s'induit dans le noyau « Ferranti » et la bobine de déclenchement ne conduit pas de courant. Dans cette situation, les contacts du disjoncteur différentiel restent fermés.
Cependant, lorsqu'il y a une défaillance de l'isolation ou un choc – provoquant un écoulement de courant à la terre (par le conducteur PE ou le corps humain), le courant sortant du circuit (par exemple, de la phase) cesse d'être égal au courant revenant par le conducteur neutre. Lorsque la valeur du courant différentiel dépasse le seuil de déclenchement établi, par exemple 30 mA pour un disjoncteur différentiel domestique typique, le mécanisme se déclenche immédiatement, ouvrant les contacts principaux du disjoncteur et déconnectant l'alimentation du circuit protégé.
Quels types de disjoncteurs différentiels Eaton propose-t-il ?
| Type RCD | Courants différentiels détectés | Résistance à la composante DC | Utilisation typique | Remarques / limitations |
| AC | AC sinusoïdal | ❌ aucune | Circuits résistifs simples (de moins en moins fréquents) | Non recommandé dans les installations modernes ; peut ne pas fonctionner avec des appareils électroniques |
| A | AC sinusoïdal + DC pulsé (semi-onde, ≤ 6 mA DC) | ✅ partielle | Standard dans les installations domestiques (prises, éclairage) | Protection efficace contre le courant alternatif et avec composante continue DC |
| F | Comme le type A + courants à fréquence variable (jusqu'à environ 1 kHz), DC jusqu'à ~10 mA | ✅ étendue | Circuits avec onduleurs monophasés (machines à laver à onduleur, pompes à chaleur 1‑f) | Meilleure résistance à la composante continue DC que les types A et réactivité aux fréquences mixtes |
| B | AC, DC pulsé, DC lissé, courants à fréquences plus élevées | ✅ complète | PV, EV, onduleurs, installations alimentées par des convertisseurs | Nécessaire lorsque la composante continue DC est possible ; le plus complet |
Quels dangers présente la défaillance de l'électronique domestique ? Qu'est-ce que la composante continue DC ?
La composante continue DC dans le courant différentiel est une composante de courant de fuite qui reste constante dans le temps. Elle apparaît typiquement lors de défaillances d'appareils électroniques (contenant des redresseurs ou des onduleurs), par exemple, des alimentations à découpage, des appareils RTV/AGD, des onduleurs PV ou des chargeurs EV. Un tel courant continu provoque la magnétisation du noyau (transformateur de Ferranti) dans le disjoncteur RCD, déplaçant son point de fonctionnement. En conséquence, même un important écoulement AC peut ne pas atteindre le seuil de déclenchement, en raison de l’« aveuglement » du capteur RCD – le disjoncteur peut ne pas couper l'alimentation avec le courant et le temps supposés. Pour cette raison, le type AC (fonctionnant uniquement sur une pure sinusoïde AC) est actuellement considéré comme insuffisant pour la plupart des applications domestiques et industrielles. Dans les installations modernes, il est recommandé d'utiliser au moins le type A, sensible également aux courants pulsés DC (jusqu'à ~6 mA). Pour des proportions plus élevées de courant continu (au-dessus de 6 mA), des solutions dédiées sont cependant nécessaires – soit un RCD de type B.
Quelles sont les conséquences d'un mauvais choix de disjoncteur différentiel ?
L'utilisation d'un type RCD inapproprié (par exemple, AC au lieu de A/B) risque de ne pas couper l'alimentation en cas de défaillance (perte de protection contre les chocs et les incendies). L'utilisation d'un RCD d'un type trop basique comme AC dans des circuits avec une riche électronique de puissance (par exemple, onduleurs, alimentations) peut entraîner de nombreux déclenchements indésirables des protections lors du fonctionnement normal des appareils (les disjoncteurs différentiels réagissent aux pulsations et harmoniques supérieures comme à une défaillance). Les disjoncteurs de type F et B possèdent des circuits limitant ces phénomènes, garantissant à la fois une plus grande certitude de déclenchement en cas de véritable danger, ainsi qu'une moindre sensibilité aux perturbations de courte durée (filtres anti-parasitaires, délais de l'ordre de 10–40 ms, etc.).
Que disent les réglementations et normes ?
De plus en plus d'organisations de normalisation et d'entreprises d'énergie électrique recommandent ou exigent l'utilisation de disjoncteurs de type A dans les installations domestiques et industrielles. Par exemple :
- La norme IEC 60755 indique que le type AC peut ne pas être suffisant pour de nombreux appareils avec alimentation non linéaire.
- En Allemagne et en Autriche, il existe depuis plusieurs années une interdiction d'utiliser le type AC dans les nouvelles installations domestiques.
- Au Royaume-Uni, l'IET (Institution of Engineering and Technology) recommande d'utiliser le type A dans la plupart des circuits où se trouvent des appareils électroniques.
Les disjoncteurs différentiels les plus populaires[BJ1] de EATON
| Type AC | Type A | |||
| Exécution | Numéro de référence | Type | Numéro de référence | Type |
| 25A 1+N 30mA | 194690 | HNC-25/2/003 | 194684 | HNC-25/2/003-A |
| 40A 1+N 30mA | 194691 | HNC-40/2/003 | 194685 | HNC-40/2/003-A |
| 63A 1+N 30mA | 194692 | HNC-63/2/003 | 194686 | HNC-63/2/003-A |
| 25A 3+N 30mA | 194693 | HNC-25/4/003 | 194687 | HNC-25/4/003-A |
| 40A 3+N 30mA | 194694 | HNC-40/4/003 | 194688 | HNC-40/4/003-A |
| 63A 3+N 30mA | 194695 | HNC-63/4/003 | 194689 | HNC-63/4/003-A |
Résumé
Les disjoncteurs différentiels de type AC, bien qu'ils aient été largement utilisés dans les installations domestiques pendant des années, ne répondent plus pleinement aux exigences des systèmes électriques modernes. L'augmentation du nombre d'appareils électroniques, d'alimentations à découpage, d'onduleurs, d'installations PV ou de chargeurs EV signifie qu'en cas de défaillance, des courants différentiels avec une composante continue DC peuvent apparaître, que le type AC ne détecte pas de manière suffisamment fiable.
Par conséquent, dans les nouvelles installations et celles en cours de modernisation, il est recommandé d'utiliser au moins des disjoncteurs de type A, qui offrent une protection plus efficace avec les récepteurs d'énergie contemporains. Dans des applications plus exigeantes, telles que la photovoltaïque, la recharge de véhicules électriques ou les systèmes avec des convertisseurs, les types F ou B peuvent être le choix approprié. Eaton, répondant à ces changements technologiques et à l'augmentation des exigences de sécurité, promeut une utilisation plus large des disjoncteurs de type A, les offrant à un prix plus attractif comme nouvelle norme de protection dans les installations électriques.
Auteur : Bartłomiej Jaworski, Field Product Marketing Manager chez Eaton.
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