Etude des déclenchements intempestifs des produits différentiels

par Sarra Ben Gdara

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de James Roudet, Edith Clavel et de Patrice Joyeux.

Le président du jury était Mouloud Feliachi.

Le jury était composé de James Roudet, Edith Clavel, Patrice Joyeux.

Les rapporteurs étaient Sylvie Baranowski, Georges Barakat.


  • Résumé

    Le Disjoncteur Différentiel Résiduel (DDR) doit garantir la continuité de service ce qui signifie qu'aucun défaut autre que ceux pouvant mettre l'utilisateur en danger ne doivent faire déclencher le produit pour éviter soit des désagréments (non alimentation du congélateur) soit une perte financière (non exploitation d'une installation photovoltaïque).La fonction mesure est composée de :- Un tore pour la mesure du courant résiduel, il réalise naturellement la somme des courants entrant et sortant de l'installation- Une plaquette de mise en forme (filtrage)- Un actionneur, le relais polarisé qui fixe le seuil du dispositif (par sa puissance de déclenchement et fournit une énergie mécanique pour mettre l'installation hors tension.Ces déclenchements non désirés proviennent des défauts de la chaine de mesure. Nous pouvons en citer 3 principales causes :- Courant de fuite à la terre trop important (perturbation réseau mode commun)- Champs magnétiques rayonnés (courant passant dans le primaire du tore)- Equilibrage du tore (mode différentiel) (courant passant dans le primaire du tore)Les surtensions atmosphériques étant considérées comme étant les perturbations les plus critiques, les travaux faits durant cette thèse reposent sur ce phénomène. Toute la problématique est basée sur la manière avec laquelle le disjoncteur différentiel répond face à ces perturbations. Une bonne compréhension de sa réaction dans de tels cas s'avère nécessaire. Les objectifs visés par cette étude sont de :- Trouver un modèle temporel du phénomène de foudre- Mettre en évidence les différentes phases de fonctionnement engendré lors de la réponse d'un DDR à un coup de foudre- Etablir un modèle comportemental du DDR adapté à chaque phase- Mettre en évidence la cause des déclenchements intempestifs- Proposer des solutions permettant a nos produits de ne pas déclencher de façon intempestives et fiabiliser ainsi leur fonctionnement- Diminuer par conséquent les retours clients

  • Titre traduit

    Study of nuisance tripping of differential protective devices


  • Résumé

    The Residual Current Device (RCD) must ensure the continuity of service which means that no default other than those that can put the user at risk should make the product trigger, to avoid any inconvenience (freezer not supplied) or a financial loss (non-operation of a photovoltaic). The measurement function is made up of:- A torus for measuring the residual current, it naturally carries the sum of currents entering and exiting the installation- A plate shaping (filtering)- An actuator, the polarized relay which sets the threshold of the device (through its power of initiation) and provides mechanical energy to turn off power supply.These false triggering are caused by defaults initiated among the measurement chain. We can cite three main reasons:- Residual current too high (over-voltages on electrical network by common mode)- Radiated Magnetic Fields (current through the primary circuit of the torus)- Balancing the torus (differential mode) (current through the primary circuit of the torus)As the atmospheric over-voltages are considered to be the most critical disturbances, they will appear as the principal subject of this thesis. The main issue is the behavior of the RCD facing a lightning stroke. So, a well understanding of the manner that it will respond in such situations is necessary. The objectives of this study are to:- Establish a temporal model of lightning stroke- Highlight the different working phases in front of a lightning stroke- Establish a RCD's behavioral model adapted to every phase- Highlight the causes of unwanted triggers- Propose solutions enabling our products to not trigger by default and so improve the reliability of their functioning- Reduce customer returns

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