Courant de fuite dans le neutre

[Invité]

Bonjour à tous,

Ca fait un moment que je potasse la bible qu'est ce forum mais là je veux vos avis pour pouvoir avoir des idées et des solutions.

J'exploite un datacenter qui possède à ce jour 2 salles d'hébergements. Ces salles sont constitués de serveurs assemblées à la main avec des alimentation à découpage fabriqué en Chine et de qualité vraiment moyenne.
On a frôlé l'incendie cette semaine avec une barette de neutre qui a fondu dans le tableau de distribution de la salle1. On avait dimensionné l'installation pour tenir 32A de courant de fuite maximum.
La salle contient à ce jour environs 220 serveurs, et une vingtaine d'équipement réseau, et 2 climatisations.

Une odeur suspecte m'avait interpelé mais sans trouver la cause, et par acquis de conscience, j'ai démonté le TD de la salle pour voir à l'intérieur. J'y ai trouvé ça :


J'ai alors mesuré à nouveau le courant dans le neutre, on était à 33A pour un cable de 6mm2. Chaque phase a environs 15A de courant.
La barrette de neutre n'a pas bougé, c'est juste son isolant qui a bougé. La qualité est vraiment pas terrible (va falloir qu'on rale sur le monteur). Du coup, là, en solution temporaire, on a triplé le neutre (on est en 3 x 6 mm2 maintenant) ce qui a drastiquement fait baisser la température sur les cables et la barre de neutre.

Mes questions sont :
1) Est ce que ça vous parait vraiment plausible d'avoir 33A de fuite dans le neutre avec 3 x 15A en phase ? Sur 240 équipements, ça ferait 14mA de fuite par serveur, ça me parait énorme non ?
2) J'ai l'impression que le courant de fuite a augmenté avec le temps (les serveurs sont en exploitation depuis 1 an. Est-t-il possible que l'efficacité des alimentations se soit dégradé avec le temps ?

3) Concernant la protection DDR, à ce jour, on a été obligé de retirer les différentiels de la salle. On a souscrit à une très groooosse assurance pour que ça puisse être fait de manière temporaire le temps de trouver une solution viable.
A ce jour, le TD est divisé en 4 (baie) x 3 Disjoncteur 10A (1phase différente par disjoncteur).
Du coup, si je met un DDR TRI devant chaque groupe, ça me ferait 240 serveurs / 4 baie = 60 serveurs par groupe de disjoncteur = 60 x 0.14mA de fuite = 8.4A.
Je ne connais aucun DDR qui puisse tenir 8.4 A en seuil de détection. Donc, que faire ?

[Invité]

la quantité d'harmonique est mauvaise ;)

[Invité]

Bah les harmoniques doivent être monstrueuses sur le réseau là, mais comme on a notre propre transformateur, il vibre et chauffe un peu plus mais au moins on a pas d'amende de la part d'EDF.
J'ai rien pour les mesurer les harmoniques...

[Candela]

Bonjour,
Vous faites une confusion entre courant de fuite et courant dans le neutre.
Le courant dans le neutre est le résultat:
-d'un mauvais équilibrage des phases
-de le présence d'harmoniques 3 et multiples de 3

Voir en détail ICI.
Si votre transfo n'est pas surchargé par ces harmoniques, la meilleure solution consiste à augmenter la section du neutre (ce que préconise la C15-100).
Le courant de fuite est un courant homopolaire (il est détecté par les DDR, alors que les harmoniques ne le sont pas, ils peuvent les perturber, ce qui n'est pas la même chose).
Il a pour origine :
-le mauvais isolement du réseau
-le courant de fuite du à la capacité des câbles
-les fuites (normales) dues aux condensateurs de filtrage des alimentations CC
-les fuites capacitives augmentées pour les harmoniques Z=1/C
Donc = utiliser des DDR type HPi désensibilisés aux harmoniques
Subdiviser suffisamment vos circuits afin d'avoir un courant de fuite inférieur au tiers de la sensibilité (limite la moitié)

Cordialement

[Invité]

Merci beaucoup Candela pour ta réponse, c'est déjà un peu plus clair.
J4ai une formation d'électronicien et non d'électrotechnicien, les harmoniques me sont donc inconnues, j’apprends au fur et à mesure. Malheureusement, la section BAC STI Electrotech de mon lycée a fermé, je ne peux même plus aller voir les profs qui y étaient.

Concernant ma problématique, par quelle méthode puis-je mesurer les harmoniques dans mon réseau et ainsi bien dimensionner mes DDR ? Je crois savoir que la seule méthode est l'utilisation d'un oscilloscope ?
Les phases sont à peu près équilibrés (on doit avoir P1 à 20A, P2 à 14A et P3 à 15A). Comme on est sur de la prod, si je remet en place des DDR, il faut que je soit sur que ça fonctionne sans déclenchement intempestif.

D'ailleurs, existe-t-il des DDR qui se réenclenche automatiquement au bout de quelques secondes après un déclenchement intempestif ?

[Candela]

Bonsoir,
Les oscilloscopes sont pratiques pour constater l'allure de la sinusoïde, pas du tout pour faire des mesures.
Il faut utiliser des analyseurs de réseau, que l'on trouve sous trois formes:
-appareil de mesures portatifs avec cette fonction analyse et logiciel associés. Tous les fabricants (CA, Fluke, Flir...) d'appareils de mesure en ont dans leur gamme.
-appareils fixes de tableau comme les DIRIS, les PM 7xx,8xx,12xx qui donnent les THDu et THDi, mais rarement le spectre.
-perturbographes et qualimètres, appareils encore plus précis et coûteux, qu'il faut louer (à condition de savoir s'en servir), ou sinon faire faire les mesures par un spécialiste. Il y en a dans certains postes EDF...
Ces appareils effectuent une décomposition en série de Fourier, ce qui permet d'avoir les taux d'harmoniques rang par rang.

Pour préciser mon propos de ce matin, si les courants dans le neutre ne sont pas des courants de fuite, la présence d'harmoniques augmente ces derniers de façon très sensible.
Ces courants de fuite "normaux" étant générés par des capacités, à tension égale ils sont 3 fois plus élevés pour le H3 que pour le fondamental, 5 fois plus pour le H5 etc.
Voici un document où l'on trouve des explications sur ces phénomènes.
Cordialement