Fonctionnement CPI ...

[Invité]

Bonjour,

Je m’interroge concernant le fonctionnement d’un CPI (Vigilohm TR22A).

Sur ma document technique, il est indiqué plusieurs informations sur le fonctionnement que je ne comprends pas.

« le CPI applique une tension alternative de basse fréquence de 2,5 Hz entre la terre et le neutre » – Dans quel but ?

« le CPI injecte un courant continu entre la terre et le réseau dont le neutre est isolé » – Dans quel but ?

« Déclenche une alarme lorsque l’isolement descend en dessous du seuil d’alarme, qui est réglable » - Est-ce cela veut dire que plus le courant de fuite est important et plus la valeur de la résistance entre terre et neutre est petite (la loi d’ohm U=RI) ?

Par avance, merci

[Candela]

Bonjour,
Le TR22A est un CPI "standard" qui réalise le contrôle d'isolement imposé par la NF C15-100 en injectant une tension continue entre neutre et terre. Il n'injecte pas de 2,5 Hz.
L'avantage du continu est que selon la loi d'Ohm cette tension crée un courant proportionnel au niveau d'isolement du réseau. Si le réseau est sain, on aura une impédance très élevée, moins si le réseau est défectueux sans que ce soit forcément un défaut.La valeur de cet isolement "normal" est propre à chaque réseau et dépend de nombreux facteurs. Il est recommandé de régler le seuil à une valeur notablement inférieure à cet isolement "normal"; pour un appareil à deux seuil, la norme recommande de régler le plus bas à 50% de cette valeur.
Pourquoi se fatiguer à utiliser du courant continu? On pourrait mesurer le courant de fuite 50Hz, comme avec un différentiel...
Cela s'est fait, mais avec un gros inconvénient : en 50Hz, il y a une fuite "naturelle" due à la capacité de l'ensemble des câbles, et comme le courant de défaut est faible, il suffit que le réseau soit un peu étendu pour qu'on ne puisse plus distinguer un défaut de ce courant qui, lui, est absolument normal.
Le système continu a deux inconvénients:
-il peut être perturbé et même détérioré par des fuites de continu se produisant, chose fréquente, sur des redresseurs.Il faut donc le doter d'une sorte de disjoncteur pour le protéger, mais cela le met hors service et il faut dépanner vite puisqu'il n'y a plus de contrôle d'isolement.
-pour rechercher les défauts, il faut couper les départs l'un après l'autre, ce qui est contraire au but recherché par le régime IT
C'est pourquoi on a imaginé d'injecter une tension alternative très basse fréquence, car l'impédance capacitive augmente proportionnellement à la baisse de la fréquence : en 2,5 Hz, elle est 20 fois plus faible qu'en 50 Hz. Et ce courant étant alternatif, on peut le détecter en divers points du réseau avec des tores et un détecteur fixe, ou une pince et un détecteur mobile. Cela se fait sans mise hors tension du 50Hz.
Le système mobile compatible avec le TR22A s'appelle le XGR(générateur 2,5 Hz) et XRM(détecteur)
Il existe aussi des CPI fonctionnant en 2,5 Hz : le CPI sert à la fois de générateur et de contrôleur, et les appareils aval fixes ou mobiles détectent le courant qu'il émet.
Par le passé, des constructeurs ont utilisé du 10Hz et du 4Hz. Avec les réseaux de plus en plus pollués, ces fréquences ne donnent plus dés résultats suffisants.
Petite précision : si le neutre n'est pas accessible, on peut injecter entre phase et terre (si la tension n'est pas trop élevée), ou le recréer avec un neutre artificiel (souvent utilisé sur les réseaux HTA).
Cordialement

[nonolost]

Super réponse, riche en renseignements, Candela !

Je viens de voir sur une installation de désenfumage (installation de sécurité en régime IT) que le raccordement du CPI était réalisé entre une phase et la terre alors que le neutre est distribué !!
Est-ce que le fonctionnement reste le même ? Je veux dire, est-ce que la mesure de l'isolement reste globale sur le réseau malgré ce raccordement ?

Cordialement,

[Candela]

Bonjour,

Est-ce que le fonctionnement reste le même ? Je veux dire, est-ce que la mesure de l'isolement reste globale sur le réseau malgré ce raccordement ?

Aucun problème du point de vue mesure.
Il faudrait toutefois vérifier que l"appareil utilisé est bien conçu pour supporter en permanence la tension composée ( et les surtensions qui vont avec) entre terre et fil d'injection: tous les CPI ne le permettent pas.
Cependant, on peut s'interroger sur le bien-fondé de cette utilisation alors qu'il existe un neutre accessible. La C15-100 précise(411.6.1):
"Lorsque aucun point neutre n'existe, un conducteur de phase peut être relié à la terre à travers une impédance*."

Peut-être est-ce une application du principe Shadock : "Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué?"
Cordialement

*perso, je ne vois pas pourquoi il faudrait plus mettre une impédance dans ce cas : le rôle de l'impédance est de limiter l'impédance homopolaire à une valeur connue, afin d'éviter les surtensions et d'amortir les oscillations. L'impédance elle-même, qui comporte une capacité, doit être adaptée à la tension composée.

[nonolost]

Bonjour,

Il faudrait toutefois vérifier que l"appareil utilisé est bien conçu pour supporter en permanence la tension composée ( et les surtensions qui vont avec) entre terre et fil d'injection

La tension composée du réseau n'apparaîtrait-elle pas entre terre et le fil d'injection seulement qu'en cas de défaut ? car en régime IT, la tension phase-terre "normale" est bien de 230V ?
Je précise que mon neutre est isolé de la terre (seule une faible tension s'observe entre neutre et terre dûe aux impédances capacitives de fuite du réseau, qu'il conviendrait de calculer pour avoir une valeur précise).

Cdt,

[Candela]

Bonjour,

La tension composée du réseau n'apparaîtrait-elle pas entre terre et le fil d'injection seulement qu'en cas de défaut ? car en régime IT, la tension phase-terre "normale" est bien de 230V ?

Tu as parfaitement raison, c'est la tension simple en permanence et la tension composée en cas de défaut franc.
Toutefois, des tensions transitoires importantes peuvent être observées, une bonne étude ICI.

il semble que les appareils récents ne posent plus de problèmes; par exemple le TR22A est donné pour un réseau jusqu'à 760V (neutre accessible) et 440V(non accessible).

Désolé pour cette erreur...
Cordialement

[nonolost]

Re,
Pas de soucis Candela... Je pense que tu es tout excusé étant donné tes "états de service" !!

[Invité]

Merci pour vos réponses très instructives messieurs. Je vous remercie. A+

[nonolost]

Bonsoir,

Régime IT: est-il normal d'observer les tensions suivantes en aval d'un départ monophasé non enclenché:

Entre Neutre et Terre: env.30V
Entre Phase et Terre: env.25-30V également.

Je suis d'accord avec le fait qu'on retrouve une tension de quelques volts entre Neutre et Terre, ce qui explique la présence de l'isolation de la liaison (Neutre isolé); ce qui m'échappe, c'est la tension mesurée entre la phase et la terre avec départ coupé.
Je précise que l'installation ne présente pas de défaut d'isolement apparent (CPI fonctionnel dont le niveau d'isolement est réglé à un seuil de 15Kohms).
Vu que le seuil de réglage du CPI doit être fait en fonction du niveau d'isolement de l'installation (moyennement étendue), je pense que ce dernier a un réglage correct.
Ne serait-ce pas les impédances de fuite générées par les capacités des câbles de l'installation qui feraient que ces tensions aient une valeur pareille ?

Bien cordialement,

[Candela]

Bonsoir,
Oui, je pense aussi qu'il s'agit de "tensions fantômes"; le disjoncteur étant coupé, le circuit est totalement isolé, y compris du reste de l'installation. Il n'est alors pas étonnant que l'on trouve à peu près la même tension sur le neutre et sur les phases.
Cordialement