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 Protection du neutre sur installation triphasee

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pierre_koko1



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MessageSujet: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 17 Nov 2013 - 10:23

Bonjour à tous

Je m'adresse spécifiquement aux experts EDF.

Question 1 :

Chez un particulier qui dispose d'un abonnement triphasé à neutre répartis (3x 220V), comment peut on protéger l'installation en cas de défaut du neutre coté EDF ? (exemple rare mais classique ; un arbre tombe sur la ligne edf et ne coupe que le neutre au poteau, tous les appareils des usagers en mono ou tri finissent entre 220V et 400V suivant les plus ou moins chanceux).

Comment protéger dans ce cas le neutre ?

Je rappelles que les appareils branchés sont anciens et ne peuvent pas être réparés ni remplacés à moindre cout.

Question 2 :

Existe t il des disjoncteurs spéciaux qui disjoncteraient lorsque les tensions N-Px dépassent 260V, ou bien lorsque la tension N-Terre dépasse 20V ?

Si non puis je, tout en conservant ma conformité électrique vis à vis des assurances, fabriquer moi même un montage qui activerait un relais d'origine diff d'un disjoncteur TETRA ?

Merci pour vos conseils eclairés.

Cordialement

Pierre



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Thierry 01
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 17 Nov 2013 - 14:45

Bonjour,

Je ne suis pas expert EDF mais je vais tenter un début de réponse .

Tout d'abord, il faudrait une petite précision quant à votre branchement ; vous écrivez ; d'un abonnement triphasé à neutre répartis (3x 220V). Est ce qu'il s'agit d'un branchement triphasé 230V entre phases et sans neutre donc ? Ou alors, d'un branchement triphasé "classique" 400V entre phases avec neutre, donc 230V entre chaque phase et le neutre ?

Vos semblez faire partie des malheureux qui ont subit une surtension due à une rupture du conducteur neutre coté réseau. Ce genre d'incident est (heureusement) rare, et c'est pour cette raison (peut être) qu'il n'existe rien pour s'en protéger ....
Vous pourriez utiliser un relais de tension qui contrôlerait en permanence les tensions de votre alimentation et entrainerait la mise hors tension de votre installation en cas de dépassement des consignes. Mais s'il faudrait un relais très rapide, car une surtension sur quelques alternances serait suffisante pour provoquer des dégâts ...





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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Lun 18 Nov 2013 - 0:05

bonjour

oui il s'agit d'un montage tri classique avec neutre réparti soit 3x 220V entre neutre et phases 380v entre phases.

je n'ai pas encore eu la malchance de subir ce problème mais je le redoutes au plus haut point.

je me demande si un onduleur suffirait à s en prémunir ?

étonnant que personne n ai cherche une protection ...

Pierre

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candela
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Lun 18 Nov 2013 - 9:27

Bonjour à tous,
En cas d'accident, et à condition que le lien avec les dégâts puisse être prouvé, ErDF indemnise les appareils à leur valeur de remplacement.
Je me souviens d'une avarie sur un transfo neuf que j'avais fourni (sur marché): EDF nous avait directement transmis les demandes des clients puisque l'appareil était neuf.

Il est certain que si l'on envoie du 400V au lieu de 230 les appareils ne vont pas durer longtemps. Mais c'est quand même un scénario du pire puisqu'il faut une phase très faiblement chargée et une autre très fortement pour obtenir cette tension.
Je pense que dans la majorité des cas un relais de surveillance de tension permettrait de protéger la plus grande partie du matériel.
Pour ce qui est de l'action, il semble difficile d'opérer sur le disjoncteur de branchement (qui appartient au distributeur).
La méthode la plus efficace serait d'agir au niveau de chaque DDR en créant un faux défaut à la manière du bouton-test (pas possible sur le DB, les bornes amont étant plombées).
Mais il faut aller au moins à 5 fois la sensibilité pour obtenir un déclenchement en 40 ms.
Donc connecter une résistance calibrée pour cette intensité entre une phase amont et un neutre aval, mise en service par un contact du relais. (il faut un contact par DDR, ce qui peut obliger à découpler). Le circuit en amont du relais et des circuits de déclenchements doit être pris sous le DB et protégé par un disjoncteur dédié.
Ce coëfficient important offre une bonne sécurité au cas où la tension de la phase baisserait fortement. Le câblage entre la résistance et la phase devra être court et robuste puisque la protection court-circuit est assurée par le DB.

Ce "bidouillage" est évidemment destiné aux installations domestiques; sur toute autre installation on utilisera un déclencheur à émission sur un disjoncteur.

Avis personnel: on pourrait aussi créer un "vrai-faux" défaut phase-terre en aval de chaque DDR, mais je ne trouve pas judicieux de créer une fuite à la terre de plusieurs centaines de mA; de plus le déclenchement dépendrait de l'impédance de la boucle de défaut.

Cordialement
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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Mar 19 Nov 2013 - 0:01

Bonjour

en effet j avais bien aussi pensé à bidouiller un disjoncteur, quitte à créer un faux vrais défaut de fuite à la terre pour se servir d'un disjoncteur différentiel.

Mais le temps de réponse sera t il suffisamment court ?

J'ai egalement pensé à un système qui court circuiterait phase et neutre pour couper court à la surtension en faisant disjoncter.


Cordialement

Pierre
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Mar 19 Nov 2013 - 10:06

Bonjour,
Créer de vrais défauts est une solution à éviter, et surtout un court-circuit.
La solution que je propose est parfaitement conforme (puisque c'est la méthode du bouton-test) et le temps de coupure est garanti par la norme (courbe de déclenchement des DDR).
Cependant, les relais de contrôle de tension pour réseau BT ont un temps de fonctionnement mini de l'ordre de 200 ms. Un relais de protection numérique (utilisé en général en HTA) va descendre à 40-50 ms, mais il coûte de 1000 à 1200 €....
En plus, si vous choisissez de ne pas temporiser, vous déclencherez sur des surtensions qui n'ont rien à voir avec la rupture du neutre, c'est à dire souvent.
C'est sans doute en raison de la complexité, du coût et des résultats incertains que ce type de protection n'est , à ma connaissance, pas utilisée.
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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Mer 20 Nov 2013 - 23:56

Bonjour

si j'utilise un DDR rapide ce temps de commutation descendrait à combien ?

Mon objectif serait de détecter toute différence de potentiel de plus de 20V entre le neutre et la terre et de disjoncter les 3 phases sur cette consigne.

Pierre
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Jeu 21 Nov 2013 - 0:16

Bonsoir,
pierre_koko1 a écrit:


si j'utilise un DDR rapide ce temps de commutation descendrait à combien ?

Je ne vois pas ce que vous entendez par "DDR rapide". Les temps de déclenchement sont fixés par les normes (C61008 pour un IDR) et sont égaux à 0,04s pour un courant Id>5 I delta n pour le type G. Evidemment, il ne faut pas utiliser de type S.
Ce temps est bas, le problème sera plutôt de trouver un relais fonctionnant en moins de 0,1S et qui ne vous ruine pas...

L'idée de mesurer la tension neutre/terre est tout à fait correcte.
Cordialement
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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Jeu 21 Nov 2013 - 23:54

Bonjour
10W
Merci pour la réponse.

en résumé si je déclenche un triac sur seuil de dépassement de tension Neutre/terre, que ce triac met à son tour une phase en sortie du disjoncteur diff au travers d'une ampoule de 10W a la terre logiquement le disjoncteur saute en moins de 0,04s ? (soit une demi alternance du 50Hz ?

il est evident que le temps de commutation d'un relais mécanique augmenterait le temps de reaction.

voyez vous une erreur dans mon raisonnement ?

Cordialement

Pierre
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Ven 22 Nov 2013 - 0:52

Bonsoir,
Non, 10 watts ce n'est pas suffisant puisqu'il faut au moins 150 mA pour qu'un un 30ma déclenche en 40 ms. 40 watts donnent 173 mA...
Bien sûr, il y a un courant d'appel bien plus élevé du fait que la résistance du filament est beaucoup plus faible à froid qu'à chaud, mais ce phénomène est bref (dans les 30 ms au total pour incandescence) et aléatoire (2 à 10 In en fonction de la tension instantanée au moment de l'enclenchement).
J'avoue que l'idée du triac en direct ne me plaît pas beaucoup. En électrotechnique, on essaie (vu les tensions pratiquées, les Icc...) de conserver un isolement galvanique.
Un relais simple assurant ce découplage n'ajoutera que 25 ms environ (à vérifier avec le type de relais; certains font mieux, mais ne supportent pas le 230 V).

Il serait vraiment préférable de brancher votre circuit de charge entre phase amont et neutre aval des DDR, surtout si vous en avez 3 ou 4 comme la norme actuelle l'impose.

En ce qui me concerne, je ne suis pas du tout persuadé que des dégâts importants soient possibles dans des temps inférieurs à 200 ms.
Et hors le cas de chute d'un arbre, dans la majorité des cas le phénomène est évolutif, c'est à dire que la rupture complète du neutre met un certain temps à s'établir et donc la surtension n'atteint pas instantanément son maximum.
J'ai vu des installations résister à 60 v entre neutre et terre, les dégâts commençant vers 80v (en IT).

Cordialement
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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 24 Nov 2013 - 2:52

Bonsoir

Merci beaucoup pour vos réponses.

Pour résumer :

Si je monte entre le neutre et la terre un montage à relais DC (pour l'isolation galvanique), muni d'un petit montage redresseur conso pour Vneutre/terre < 20V d'environ 1mA, et déclenchement à partir de 20V, temps de réaction < 20ms, sortie relais montée entre une phase et la terre au travers d'une ampoule de 40W.

En cas de fluctuation du neutre / terre logiquement je devrai disjoncter au disjoncteur diff 3 phases ce qui permettrait de mettre en sécurité les trois phases en une fois ?

qu'en pensez vous ?

Pierre
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 24 Nov 2013 - 10:33

Bonjour,
J'ai l'impression que l'on n'arrive pas à se comprendre. Le mieux serait que je vous fasse un schéma, mais j'ai besoin de quelques précisions.

Vous avez en tête un DB tri 500 mA, type G ou S (écrit dessus si S)?
Sur cet appareil (type G uniquement), le défaut devrait être de 5 x 0,5 = 2,5 A , obligatoirement entre phase et terre pour déclencher en 40 ms max. Cela commence à faire beaucoup, et autre inconvénient le courant de fuite sera dépendant de de la boucle de défaut, c'est à dire de la somme des impédances de terre chez vous, au poste eRDF et dans les câbles. Cette valeur est mesurable, mais variable dans le temps. Et de ce fait, vous injecterez dans la masse de vos appareils une tension qui peut être dangereuse*.
Vous avez trois IDR mono 30 mA en aval, un par phase? Sur ces appareils une ampoule 40 W suffit (même peut-être 25 à cause du courant à froid) , et dans ce cas, en reliant la sortie des ampoules à la terre vous aurez un neutre artificiel et pas de courant de fuite tant que le circuit restera symétrique (3 IDR en fonction et 3 lampes identiques). Donc pas de tension due au défaut sur les masses.
L'avantage du circuit que je vous proposais (ampoule entre phase amont et neutre aval des IDR), c'est de n'avoir aucune interaction entre les phases, aucun déséquilibre si les trois ne sont pas enclenchés, aucun courant de défaut visible par le DB et pas d'élévation du potentiel des masses. Songez qu'une ampoule ( même neuve) se met parfois en court-circuit en claquant.
Sinon, oui, votre système à relais est correct.
Cordialement

* si votre terre fait 40 ohms, valeur courante, vous enverrez 70 volts sut les masses...
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electron libre
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 24 Nov 2013 - 10:44

Bonjour à tous.

Pourquoi ne pas installer tout simplement un relais de tension (type DWR ou Siemens ou autre) qui mesure en permanence les tensions et qui à partir d'un certain seuil donne l'ordre de coupure disjoncteur motorisé ou tout simplement un contacteur installé côté client.

Merci de donner votre avis.

Cordialement.
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candela
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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Dim 24 Nov 2013 - 11:25

Bonjour,
electron libre a écrit:

Pourquoi ne pas installer tout simplement un relais de tension (type DWR ou Siemens ou autre) qui mesure en permanence les tensions et qui à  partir d'un certain seuil donne l'ordre de coupure disjoncteur motorisé ou tout simplement un contacteur installé côté client.

Bien sûr...
Mais ce que vous proposez est une solution industrielle, donc coûteuse.
C'est à peu près ce que j'avais proposé dans mon premier post.

Et les relais de tension du commerce ont un temps de réaction important par rapport à ce que souhaite notre ami (j'avais proposé du Zelio au début). Arriver à couper en 60 ms(au total) avec un relais de tension me semble difficile à moins de prendre un relais de protection à 1000€.
Je pense qu'il préfère construire un système fonctionnel à moindre coût...

Cordialement
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pierre_koko1



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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Lun 25 Nov 2013 - 20:58

Bonjour

Effectivement j'ai un disjoncteur de marque BACO tri différentiel 500mA et de type G je supposes puisque rien n'est inscrit.

ensuite j'au des disjoncteurs mono et tri différentiels pour certains en 30mA.

Bref j'aimerai couper les trois phases en cas de défaut du neutre.

Cela dit s'il existe un module de protection tout fait je suis preneur amis pas à 1000€ évidemment.

Cordialement

A tous.

Pierre

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MessageSujet: Re: Protection du neutre sur installation triphasee   Aujourd'hui à 18:23

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