LA PROTECTION DES PERSONNES EN REGIME TT

Données générales :

- Tension entre phase (Ph) et neutre (N) : 230 V

- Courant nominal des 6 disjoncteurs Dj = 15 A

- Résistance du corps humain Rh = 2000

- Résistance de la prise de terre du neutre Rn = 10 W (Rb sur les schémas) 

 - Résistance de la prise de terre de la maison Ru = 30 (Ra sur les schémas)

 Monsieur LERADIN a réalisé son installation électrique. Il a bien mis à la terre les masses métalliques  de ses appareils mais, par économie, ne s'est pas équipé d'un disjoncteur différentiel. Il a donc acheté un disjoncteur magnéto-thermique classique (Dj 1.1). Un jour, un défaut d'isolement se produit sur son ampli HIFI. Le fil de phase touche le boîtier métallique de l'ampli (défaut franc : Rd = 0 W). 

QUESTION n°1 :           Indiquer par où circule le courant de défaut Id1 sur la figure  (en rouge décrire le circuit complet : départ du poste de transformation EDF, arrivée au poste de transformation EDF).

QUESTION n°2 :           Faire un schéma équivalent de la boucle de défaut en faisant apparaître l’alimentation, la terre et en fléchant le courant de défaut Id1 et la tension de contact Uc (entre la terre et la masse de l'ampli).

QUESTION n°3 :           Calculer la valeur du courant Id1 et la tension de contact Uc1. Il y a t-il danger si monsieur LERADIN vient à toucher son ampli.

QUESTION n°4 :           Le disjoncteur Dj 1.1 coupe-t-il le courant ? Justifier votre réponse.

     Mr. LERADIN veut régler le volume. Pour cela il touche le boîtier métallique de l'ampli (fig ‚).

QUESTION n°5 :           Dessiner le schéma équivalent, calculer le courant Id2 qui traverse DJ 1.2 ainsi que la tension de contact Uc2. Calculer le courant (Idh) qui traverse Mr. LERADIN. Indiquer le temps dont dispose ce pauvre homme pour se décoller de l'ampli.

Monsieur PRUDENT a lui aussi réalisé son installation électrique. Il a bien mis à la terre les masses métalliques de ses appareils et a, lui, protégé son installation par un disjoncteur magnéto-thermique équipé d'un dispositif différentiel (temps de déclenchement moyen : 100 ms). Un jour, un défaut d'isolement se produit sur son ampli HIFI (figure ƒ) installé dans le salon. Le fil de phase touche le boîtier métallique de l'ampli (défaut franc : Rd = 0

 QUESTION n°9 :           Que vaut le courant de défaut Id5. Y a-t-il déclenchement ? Justifier votre réponse.

Ø  Mr KICETOU veut régler le volume de son ampli et touche le boîtier métallique (figure †).

QUESTION n°10 :         Faire un schéma équivalent pour exprimer (littéralement) puis calculer (application numérique) le courant Ih qui circule dans Mr KICETOU.

QUESTION n°11 :         Y a-t-il déclenchement de Dj 3.2 ? A quel risque s'expose Mr KICETOU ?

QUESTION n°12 :         De ces 3 "expériences", que concluez-vous sur le dispositif différentiel ?

DOCUMENTS RESSOURCE

Avec Uo = tension simple à vide entre phase et neutre.

Zone 1 :      habituellement aucune réaction.

Zone 2 :      habituellement aucun effet physiologique dangereux.

Zone 3 :  habituellement aucun dommage organique. Probabilité de contractions musculaires et de difficultés de respiration, de perturbations réversibles dans la formation et la propagation des impulsions dans le cœur y compris fibrillation auriculaire et des arrêts temporaires du cœur sans fibrillation ventriculaire augmentant avec l’intensité du courant et le temps.

Zone 4 :          en plus des effets de la zone 3, possibilité de la fibrillation ventriculaire augmentant jusqu’à 50% (courbe C2) et plus de 50% au-delà de la courbe C3. Augmentent avec l’intensité et le temps  les effets pathophysiologiques tels qu’arrêt du cœur, arrêt de la respiration, brûlure graves pouvant se produire