RH197M : Protection différentielle

Les relais différentiels avec tore associé de la gamme Vigirex de Schneider Electric, permettent la mesure du courant de fuite à la terre d’une l’installation électrique.
Ils assurent la protection différentielle et associes pour certains relais la fonction de signalisation, ce qui est le cas du RH197M.

Fonctions

Les relais de protection provoquent la coupure automatique de l’alimentation du réseau surveillé.
Ils protègent :
> Les personnes contre les contacts directs et indirects.
> Les biens contre les risques d’incendie.
Ils mémorisent le défaut différentiel et commandent l’ouverture du disjoncteur auquel ils sont associés, lorsque le seuil du courant de fuite IΔn est dépassé.

Les relais de signalisation surveillent le dépassement d’un seuil du courant de fuite.
Ils se réarment automatiquement après disparition du défaut.
Associés à un relais à réenclenchement multiple, ils assurent la fonction de protection contre les défauts d’isolement à la terre :
> Relais de téléphonie.
> Relais hertziens.
> Applications spécifiques.

Le Vigirex est présent à tous les niveaux de l’installation, sur les arrivées BT, la distribution de puissance, le contrôle industriel et la distribution terminale.
Il s’intègre dans les réseaux alternatifs en schéma des liaisons à la terre (SLT) IT, TT et TNS avec des tensions jusqu’à 1000 V et des fréquences comprises entre 50/60 Hz et 400 Hz.

Caractéristiques

– Certifiée classe II en face avant selon les normes IEC 60664-1 et NF C 15-100.
– Fonctionnement en moins de 40 ms.
– Catégorie de surtension de niveau IV : L’isolation renforcée de la gamme niveau IV, la plus sévère, permet le raccordement direct soit en tête d’installation, soit sur le jeu des barres amont, sans isolation galvanique supplémentaire.
– Auto-surveillance permanente : Les Vigirex assurent une auto-surveillance de l’alimentation, de l’interconnexion capteur relais, de l’électronique interne. La défaillance du circuit de détection est alors signalée et peut être utilisée pour ouvrir le disjoncteur. Une visualisation des LEDs en face avant permet de vérifier instantanément le fonctionnement.

Détection avec les tores associés

Diagnostic des défauts réseau

Les relais de signalisation permettent :
> De surveiller une baisse d’isolement électrique.
> De prévenir des coupures.
> De déclencher une action de maintenance préventive.

Minimisation des coupures
Un réglage adapté des dispositifs à courant différentiel résiduel assure la sélectivité totale en cas de défaut d’isolement de l’installation (seule la partie défaillante du réseau est mise hors service).
La suppression de la majorité des déclenchements intempestifs des relais de protection différentielle permet de réconcilier les impératifs de sécurité et de continuité de service.

Tolérance aux déclenchements réduite

Grâce au déclenchement entre 0,8 et 1 x IΔn, l’immunité aux déclenchements intempestifs augmente de 60 % par rapport à la norme de protection différentielle IEC 60947-2.

La courbe de déclenchement inverse permet d’éviter les déclenchements intempestifs des protections différentielles lors de la mise sous tension de circuits dus aux faux courants homopolaires, générés par : > Les courants transitoires importants de certains récepteurs (ex : moteur, transformateur BT/BT).
> La charge des capacités entre les conducteurs actifs et la terre.

Filtrage en fréquence et mesure TRMS (true root mean square : valeur efficace vraie)

Le filtrage en fréquence des relais différentiels assure une protection maximale en cas de défaut d’isolement et une continuité de service particulièrement optimisée.
Les convertisseurs de fréquence de type variateur de vitesse génèrent des courants de fuite haute fréquence importants. En utilisation normale, ces courants de fuite haute fréquence ne présentent pas de danger pour l’utilisateur.
Le relais de protection différentielle mesure tout type de signal et calcule sa valeur efficace vraie (trms) pondérée en fonction du filtrage en fréquence.

Test et réarmement

Pour surveiller la chaîne de protection ou de signalisation, il est possible d’effectuer un test complet avec ou sans déclenchement de la protection. Selon les normes IEC 60364 et NF C 15100 un test périodique est nécessaire pour s’assurer du bon fonctionnement de la chaîne de protection différentielle.
Par ailleurs si ce test est effectué sous tension, il permet de vérifier :
> Les contacts de sortie.
> Le fonctionnement correct de l’afficheur.
> Les voyants.
> L’électronique interne.

A distance, le test de plusieurs appareils est réalisé avec ou sans déclenchement de l’appareillage de coupure auquel ils sont associés.

Recette de tableau
Au cours de la recette du tableau, avant l’essai diélectrique, l’isolation par déconnexion de l’alimentation des relais différentiels est obligatoire.
L’alimentation des relais Vigirex se fait par l’intermédiaire d’un connecteur enfichable permettant une connexion et une déconnexion.

Sélectivité des protections contre le défaut d’isolement

L’installation est divisée en plusieurs groupes de circuits et il faut protéger chaque groupe par un dispositif différentiel approprié.
La diversité des seuils de défaut, d’alarme ou de pré alarme et des seuils de temporisation de la gamme permet l’intégration de relais différentiels à tous les niveaux de l’installation électrique.

La coordination entre les dispositifs amonts et avals d’une installation permet une coupure de l’alimentation (relais de protection) de la partie défaillante uniquement.

Mise en oeuvre de la sélectivité
La sélectivité entre un DDR (dispositif différentiel résiduel) amont et les DDR situés en aval est obligatoirement de type ampèremétrique et chronométrique.

Elle s’obtient par l’étagement :
> Des valeurs de réglage des sensibilités.
> Des valeurs des temps combinés et de non-fonctionnement.

Les règles de sélectivité générales suivantes garantissent le bon étagement des réglages :
> En courant, le réglage de la sensibilité de l’appareil amont doit être double de celle de l’appareil aval (suivant les règles normalisées des courants de fonctionnement / non-fonctionnement)
> En temps, le temps de non-fonctionnement (temporisation) de l’appareil amont doit être supérieur au temps combiné (le temps total de coupure comprend le retard intentionnel du DDR et le temps d’intervention de l’appareil de coupure).

– Seuil IΔn amont ≥ 2 x seuil IΔn aval.
– Temps de non-fonctionnement ΔT amont ≥ temps combiné ΔT aval.

RH197M

> Seuil de déclenchement réglable de 30 mA à 30 A (19 calibres).
> Alarme réglable (50% ou 100% de la valeur du seuil de déclenchement).
> Affichage instantané du pourcentage IΔn par LED.
> Sécurité des personnes (Ne) et continuité de service (Nd).

Un bargraphe à 4 diodes permet d’indiquer les seuils 20, 30, 40 et 50 % de IΔn.

Description

Marquage des relais
(1) Type de relais.
(2) Zone de marquage client (pour identification du départ).
(3) Classification.

Commandes
(9) Appui sur les boutons Reset maintenu suivi de Test pour une commande de test sans basculement des contacts de sortie.
(10) Bouton de Test.
(11) Bouton de Reset.

Signalisation
(12) DEL verte de présence tension (on).
(13) DEL jaune d’alarme IΔN: 20, 30, 40 et 50 %.
(14) DEL rouge de présence de défaut d’isolement (fault).

Réglages
(15) Commutateur :
– Commutateur Ne/Nd, permet de sélectionner le mode de fonctionnement :
> Sécurité positive : position Ne.
> Sécurité non positive : position Nd.
– Commutateur “Auto/Manu”, réenclenchement du relais de défaut :
> En position “Manu” : relais à accrochage nécessite l’acquittement du défaut par appui sur le bouton “Reset”.
> En position “Auto” : réarmement automatique du relais de défaut (après la disparition du défaut).
> Possibilité d’avoir 10 réenclenchements avec l’algorithme suivant :
– 1 er réenclenchement : 30 s après le défaut.
– 2 e réenclenchement : 1 mn après le défaut.
– 3 e réenclenchement : 2 mn après le défaut.
– 4 e réenclenchement : 4 mn après le défaut.
– 5 e réenclenchement : 8 mn après le défaut.
– 6 e réenclenchement : 16 mn après le défaut.
– 7 e réenclenchement : 32 mn après le défaut.
– 8 e réenclenchement : 64 mn après le défaut.
– 9 e réenclenchement : 128 mn après le défaut.
– 10 e réenclenchement : 256 mn après le défaut.
Remise à zéro du compteur de déclenchements 30 mn après le réenclenchement.
– Al 50 % – 100 % (possibilité de sélectionner alarme à 50 % ou 100 % du réglage du seuil).
– Réglage du gain IΔn.
(16) Commutateur de seuil IΔn (A): 19 réglages possibles (0.03 A – 0.05 A – 0.075 A – 0.1 A – 0.15 A – 0.2 A – 0.3 A – 0.5 A – 0.75 A –1 A – 1.5 A – 2 A – 3 A – 5 A – 7.5 A – 10 A – 15 A – 20 A – 30 A).
Commutateur de temporisation Δt (s): 7 réglages possibles (instantané – 0.06 s – 0.15 s – 0.31 s – 0.5 s – 1 s – 4.5 s).

Raccordement
(4) Alimentation débrochable.
(5) Contact de défaut.
(6) Contact alarme
(7) Test/Reset à distance.
(8) Capteur.

Raccordement RH197M : avec déclencheur à émission de courant MX

Position du commutateur : Nd.

L1 : Voyant et alarme sonore.
MX : déclencheur à émission de courant.
Q1 : disjoncteur de protection du circuit principal.
Q2 : disjoncteur protection MX.
RH197M :
> A1 -A2 : : alimentation auxiliaire.
> T1 -T2 : tore type A ou OA ou cadre sommateur (si IΔn y 500 mA)
> 41-44 : relais d’alarme.
> 26-25 : Test de l’appareil.
> 27-25 : Reset état “défaut”.
> 31-32-34 : relais inverseur de “défaut”.

Position du commutateur : Ne.
Attention l’alimentation A1-A2 doit être différente de l’alimentation MX.

L1 : Voyant et alarme sonore.
MX : déclencheur à émission de courant.
Q1 : disjoncteur de protection du circuit principal.
Q2 : disjoncteur protection MX.
RH197M :
> A1 -A2 : : alimentation auxiliaire.
> T1 -T2 : tore type A ou OA ou cadre sommateur (si IΔn y 500 mA)
> 41-44 : relais d’alarme.
> 26-25 : Test de l’appareil.
> 27-25 : Reset état “défaut”.
> 31-32-34 : relais inverseur de “défaut”.

Raccordement RH197M : avec déclencheur à manque de tension MN

Position du commutateur : Nd.

L1 : Voyant et alarme sonore.
MN : déclencheur à manque de tension.
Q1 : disjoncteur de protection du circuit principal.
Q2 : disjoncteur protection MN.
RH197M :
> A1 -A2 : : alimentation auxiliaire.
> T1 -T2 : tore type A ou OA ou cadre sommateur (si IΔn y 500 mA)
> 41-44 : relais d’alarme.
> 26-25 : Test de l’appareil.
> 27-25 : Reset état “défaut”.
> 31-32-34 : relais inverseur de “défaut”.

Position du commutateur : Ne.

L1 : Voyant et alarme sonore.
MN : déclencheur à manque de tension.
Q1 : disjoncteur de protection du circuit principal.
Q2 : disjoncteur protection MN.
RH197M :
> A1 -A2 : : alimentation auxiliaire.
> T1 -T2 : tore type A ou OA ou cadre sommateur (si IΔn y 500 mA)
> 41-44 : relais d’alarme.
> 26-25 : Test de l’appareil.
> 27-25 : Reset état “défaut”.
> 31-32-34 : relais inverseur de “défaut”.