Trois étages de protection

Organisation d'un tableau électrique de logement

Le disjoncteur de branchement différentiel 500 mA alimente, par un peigne, plusieurs interrupteurs différentiels 30 mA. Chaque interrupteur différentiel alimente un groupe de disjoncteurs divisionnaires 2, 16, 20 ou 32 ampères, un par circuit : éclairage, prises, appareils spécialisés.

L'interrupteur différentiel ne voit que les fuites vers la terre : il ne protège ni des surcharges ni des courts-circuits (cours Protection différentielle, chapitre 5) ;
le disjoncteur divisionnaire ne voit que l'intensité : il ignore une fuite de 30 mA.

Pour se le représenter :
Un immeuble : la porte d'entrée (disjoncteur de branchement), les portes palières (différentiels), puis la porte de chaque appartement (disjoncteurs). Fermer une porte palière n'isole qu'un étage.

Pourquoi plusieurs différentiels ?

Un défaut d'isolement sur le lave-linge fait déclencher le différentiel qui l'alimente, et avec lui tous les circuits placés dessous. Comparer :

1

2

Un seul différentiel pour tout le logement : le défaut du lave-linge plonge toute la maison dans le noir. On descend l'escalier à tâtons, et le congélateur s'arrête sans que personne ne le sache.

Trois différentiels, circuits répartis : seul le groupe n° 2 est coupé. La lumière du séjour reste allumée (elle est sur le n° 1), on peut chercher la panne en y voyant clair.

Autre raison : les petites fuites permanentes des appareils s'additionnent sous un même différentiel. Trop de circuits dessous, et il finit par sauter « tout seul » (Aller plus loin du cours Protection différentielle).

Répartir intelligemment

Quelques règles simples, que la norme reprend en partie :

Éclairage et prises d'une même pièce sur deux différentiels différents : un défaut sur une prise ne laisse pas la pièce dans le noir ;
les éclairages du logement répartis sur au moins deux différentiels ;
les appareils qui fuient le plus (lave-linge, lave-vaisselle, chauffe-eau, plaque de cuisson) répartis, et non tous sous le même ;
le bon type de différentielAC pour les fuites sinusoïdales, A pour l'électronique (plaque de cuisson, lave-linge), F pour les appareils à variateur (pompe à chaleur, climatiseur), B pour le continu lisse (borne de recharge, onduleur). Détail dans le cours Protection différentielle, chapitre 5 et Aller plus loin. selon les appareils alimentés ;
le congélateur sous un différentiel peu chargé, pour limiter les coupures ;
un nombre limité de circuits sous chaque différentiel (repères chiffrés dans Aller plus loin).

Pour se le représenter :
On ne met pas tous ses œufs dans le même panier : chaque différentiel est un panier. Si l'un tombe, les autres restent debout.

Un simulateur de dépannage montre ce qui arrive quand deux circuits de deux différentiels partagent le même neutre : « Rénovation DDR 30 mA », en lien en fin de page.

Rangées, peigne et réserve

Les appareils se clipsent sur des rails, en rangées. Leur largeur se compte en modulesUn module mesure environ 18 mm. Un disjoncteur divisionnaire phase + neutre occupe en général 1 module, un interrupteur différentiel 2 modules ou plus. Une rangée de tableau de logement compte souvent 13 modules. ;
l'alimentation arrive par le haut des appareils, la sortie des circuits se fait par le bas (convention française, voir la vidéo du disjoncteur mis à nu dans le cours Court-circuit) ;
un peigne relie les appareils d'une rangée : plus fiable que des fils repiqués de borne en borne, et plus propre ;
une réserve d'emplacements libres, de l'ordre de 20 %, permet d'ajouter un circuit sans tout refaire ;
chaque circuit est repéré par une étiquette : le Consuel le vérifie, et le prochain dépanneur vous remerciera.

Le serrage compte : une borne mal serrée chauffe, noircit, puis peut fondre. Le cours Court-circuit consacre un chapitre aux campagnes de resserrage.

Les disjoncteurs divisionnaires coupent aussi le neutre

En logement, ce sont des modèles phase + neutreNotés 1P+N : la phase est protégée contre les surintensités, le neutre est seulement coupé. En manœuvrant le disjoncteur, on sépare donc les deux conducteurs du circuit. : couper le disjoncteur isole bien les deux conducteurs du circuit. Un interrupteur de pièce, lui, ne coupe qu'un seul fil.

Vidéo : un 30 mA déclenche avant 30 mA

La vidéo montre d'abord le principe, avec un tore et deux enroulements : tant que l'aller et le retour transportent la même intensité, leurs champs s'annulent. Dès qu'une partie du courant revient par la terre, un courant de défaut apparaît.
Puis un vrai différentiel 30 mA est essayé : il déclenche entre la moitié et la totalité de sa sensibilité, soit entre 15 et 30 mA.

Conséquence pratique : des fuites permanentes de 10 à 15 mA sous un même différentiel suffisent déjà à le rendre capricieux ;
le bouton T de test sera détaillé au chapitre 5.