Etude du rôle de la terre et d'un disjoncteur différentiel

Rappels théoriques fournis
• Fonctionnement d’un disjoncteur magnétothermique : calibre, pouvoir de coupure, courbe de déclenchement, symboles
• Fonctionnement d’un disjoncteur différentiel : calibre, temps de déclenchement, symboles
• Effets physiologiques du courant : zones de risque, temps en fonction du courant, tensions dangereuses
• Résistance maximale de la prise de terre

Travaux Pratiques fournis
Pas de terre et pas de défaut d’isolement
• risque potentiel
Terre < 100Ω  défaut d’isolement franc
• avec contact d’une personne avec l’enveloppe métallique de la machine
• sans contact
Apparition d’un courant de défaut supérieur à 30mA, déclenchement du différentiel.
Mise en évidence du court circuit.
Terre < 100Ω  défaut d’isolement faible
Apparition d’un courant de défaut inférieur à 30mA, pas de déclenchement du différentiel.
Mesure du courant de défaut traversant la personne en contact avec la machine.
Terre > 100Ω  défaut d’isolement faible
Apparition d’un courant de défaut inférieur à 30mA, pas de déclenchement du différentiel.
Mesure du courant de défaut traversant la personne en contact avec la machine.
Terre > 100Ω  défaut d’isolement franc
• sans contact d’une personne avec l’enveloppe métallique de la machine : mesure du courant de défaut
• avec contact d’une personne avec l’enveloppe : mesure du courant de défaut supérieur à 30mA, sans déclenchement du différentiel. LED symbolisant le cœur, allumée.

 Le synoptique en face avant représente
• le réseau public, avec son poste de transformation moyenne tension/basse tension, et la connexion du neutre à la terre, dans ce poste.
• la ligne de transport du poste de transformation à l’habitat.
• l’installation domestique, avec le disjoncteur différentiel 30mA, la terre de l’habitat, et une machine à laver. Le régime de neutre TT est le même que celui d’une installation domestique.
• un personnage en partie droite a une diode LED à l’emplacement du cœur. Si un courant de fuite dangereux le traverse, la diode s’allume.
• un disjoncteur différentiel 30mA industriel, est placé au centre du synoptique.
• deux cavaliers permettent d’isoler complètement la machine à laver, et de prendre des mesures de courant.
• un bouton poussoir Marche, « met en fonctionnement » la machine à laver, et une LED verte s’allume, symbolisant la rotation de la machine.

Des bornes de sécurité 4mm, placées sur la face avant, permettent à l’élève de mesurer les courants de défaut, et d’insérer différents modules résistifs. Ces modules simulent deux valeurs de résistance de terre, deux valeurs de courant de fuite. Un module à résistance variable permet de mesurer le courant de déclenchement du différentiel.
Pour éviter tout risque d’électrocution pour l’élève, la maquette fonctionne en très basse tension via un transformateur d’isolement à la norme NFC61558.