Tensions bizarres sur 220V et mise à terre

cokonyz · Message par **cokonyz** » mar. 19 avr. 22 22:19

Salut,

Il y a bientôt 2 ans, mon amie et moi avons aménagé un Opel Vivaro de 2013, et déjà fait pas mal de jolis voyages avec, surtout en France d'ailleurs

Je le remets en route pour le printemps, en ayant remplacé la batterie cellule qui nous a lâchés... probablement à cause d'un mauvais branchement du régulateur solaire. Ça, à priori c'est réglé.

Mais maintenant j'ai un petit souci avec le convertisseur 12 VDC / 220 VAC, qui alimente un frigo domestique de maison (pas optimal, mais budget limité) et 2 prises. Il s'agit d'un modèle allemand, un Voltima VSC624 de 600W. Voici un petit schéma fait maison:

Le convertisseur est branché sur la batterie via un coupe-circuit et le shunt du moniteur (BMV 700). La particularité du convertisseur est qu'il possède un câble avec une prise Schuko pour être raccordé au secteur. Le manuel précise que lorsque le secteur est raccordé, le convertisseur est "bypassé" et les appareils sont directement alimentés par le réseau. Raison pour laquelle j'ai installé un disjoncteur différentiel (type Siemens 5SU1356-6KK10, 1P+N, disjoncteur 10 A type B et différentiel 30 mA).

Sur le boîtier du convertisseur, une petite borne est présente pour la masse/terre. J'ai vérifié et cette borne est liée au fil de terre côté AC. Je l'ai raccordée à la barrette de masse et donc au châssis via la batterie véhicule.

Maintenant, j'ai deux soucis avec cette installation:

Lorsque je mesure la tension côté AC, j'obtiens 225V entre la phase et le neutre. Jusqu'ici, normal. Mais par contre, j'ai 110-115 V entre la phase et le fil de terre et entre le neutre et le fil de terre, et ce même si aucun appareil n'est branché ! Comme le van est isolé du réseau et que le châssis n'est pas à la terre, j'imagine que cela signifie simplement que les potentiels du neutre et du fil de terre sont "flottants". Mais dois-je m'inquiéter ?
Au vu de la question ci-dessus, je ne suis pas sûr que c'est une bonne idée d'avoir relié la "terre" du 220 au châssis via la borne reliée à la barrette. Peut-être que ça serait plus sûr en isolant purement et simplement le 220 du reste (ne pas relier la terre). Sauf que la terre côté 220 V est certainement reliée par l'onduleur au câble de branchement secteur. Donc si je supprime ma liaison et que je branche la prise secteur, la carrosserie ne sera alors pas reliée à la terre, ce qui est dangereux ! Non ?

Je me tourne donc vers vous car, pour avoir lu une partie non négligeable des discussions du forum, je sais que certains d'entre vous sont des électriciens hors pair

. Ce n'est pas mon cas, je suis dans l'ingénierie mais mon domaine est plutôt la thermique...

Si quelque chose n'est pas clair, n'hésitez pas à demander des précisions !

Merci de m'avoir lu, et merci pour votre aide

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » mer. 20 avr. 22 12:37

Es tu sûr que lorsque tu branches le secteur la polarité ne sera jamais inversée ? Si non, ton disjoncteur ne convient pas, il faut un disjoncteur à deux pôles protégés (norme NF-C 15.100).
Le raccordement de la carrosserie à la terre est obligatoire en cas de raccordement au secteur (NF-C 15.100 chapitre 7).
Il me semble qu'il serait plus sérieux de mettre un socle de type P17 en lieu et place de la prise Schuko.
Pour que le différentiel ait un espoir de fonctionner, il faut que le neutre soit relié à la terre en sortie du convertisseur (ou en interne) dans ce cas neutre et terre sont au même potentiel.

Daniel

cokonyz · Message par **cokonyz** » mer. 20 avr. 22 14:59

Merci pour ta réponse !

En effet, tu as raison, mon disjoncteur-différentiel 1P+N n'est pas suffisant pour couvrir le risque de polarité inversée. Depuis mon message, j'ai encore parcouru le forum et je suis tombé sur plusieurs de tes messages qui exposaient la chose. Je vais donc ajouter un disjoncteur à deux pôles protégés en série dessus (pour conserver le différentiel en limitant les frais).

Je vais aussi suivre ta suggestion concernant la prise Schuko et la supprimer complètement. Ce convertisseur fait également chargeur (jamais essayé) mais je n'ai pas vraiment confiance en lui pour traiter ma batterie avec la délicatesse nécessaire...

Concernant la mise à terre, j'ai également lu ton post à ce sujet:

Khan Boui a écrit :[...]On isole le convertisseur de la masse métallique du véhicule, on ne met aucun pôle de la sortie 230 V à la terre ni à la masse, la sortie est protégée par un disjoncteur non différentiel à deux pôles protégés et les appareils alimentés présentant des masses métalliques accessibles sont relies entre eux et à la carrosserie par une liaison équipotentielle afin d'assurer le déclenchement du disjoncteur si les deux conducteurs actifs venaient à être en contact des masses métalliques d'appareils différents.

Donc si je te suis, en plus d'ajouter un disjoncteur 2P je dois relier la masse de tous les appareils à la masse du véhicule, le tout relié à la terre de la prise P17. Du coup:

En fonctionnement sur secteur, la carrosserie et les appareils sont mis à terre via le réseau. Le différentiel 30 mA et le disjoncteur 2P assurent la protection contre les fuites de courant et contre les inversions de polarités, dans tous les cas de figure.
En fonctionnement isolé, la phase et le neutre du 220V sont isolées du reste. La "terre" du 220V est liée à la carrosserie. Et si suite à un défaut, la phase se retrouve en contact avec une masse, un usager qui touche le véhicule avec les pieds dehors ne risque rien ? Correct ?

Par contre dans ce cas, est-ce que je raccorde la borne de masse du boîtier du convertisseur lui-même au châssis, ou pas...

Et je ne suis pas rassuré par les 115V que j'ai mesurés entre phase-neutre et entre neutre-masse...

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » mer. 20 avr. 22 17:01

Le message que tu cites concernait surtout les convertisseurs chinois à pas cher qui ne supportent pas d'avoir le neutre relié au négatif du douze volts. Je ne pense pas que ce soit le cas du tien.
La différence de potentiel entre la terre et le neutre m'intrigue au plus au point, n'y aurait il pas une jonction à faire entre les deux ? Que dit la notice d'utilisation ?

jcp · Message par **jcp** » mer. 20 avr. 22 17:54

Bonsoir
La tension entre phase et terre n'est pas surprenante
C'est l'equivalent d'une alimentation en biphasé.
Il est inutile de brancher la terre à la masse du vehicule. Le vehicule etant isolé du sol.
Aprés en mettant la terre à la masse, dans ce cas il faut Installer un piquet de terre entre la masse et le sol.
Un disjoncteur bipolaire est inutile. Une protection 1 pole et coupure de l'autre suffit.

cokonyz · Message par **cokonyz** » mer. 20 avr. 22 17:56

Je ne sais pas si le mien supporterait d'avoir le neutre sur le -12V, je n'ai pas fait l'essai

. Mais c'est tout de même un truc plutôt low cost...

Khan Boui a écrit :La différence de potentiel entre la terre et le neutre m'intrigue au plus au point, n'y aurait il pas une jonction à faire entre les deux ? Que dit la notice d'utilisation ?

Le manuel ne dit rien à ce sujet. Il est uniquement demandé de raccorder le châssis à la terre (1-2 m de profond

) puis de brancher les appareils avant de mettre en marche le convertisseur.

A noter que j'ai mesuré la tension aussi bien fil de terre connecté à la masse du véhicule que déconnecté. Je l'ai mesurée en plusieurs endroits: avant le différentiel, après le différentiel, et dans les prises. J'ai aussi testé avec ou sans consommateurs. J'obtiens toujours le même résultat:

- Phase/neutre: 225 V
- Phase/terre: 110-115V
- Neutre/terre: 110-115V

L'une des mesures à 115V porte peut-être un signe négatif, je n'ai pas noté ceci. Les appareils que j'ai testés (frigo 3 pôles, chargeur de portable 2 pôles) fonctionnent parfaitement

Je me suis dit que c'était peut-être dû au fait que comme on n'a pas de "vraie" terre, les potentiels sont "flottants" et que ça s'équilibre ainsi puisque le convertisseur ne fait finalement qu'assurer une tension entre 2 fils... mais c'est étrange que la "terre" semble s'équilibrer pile entre les deux autres.

EDIT:

jcp a écrit :La tension entre phase et terre n'est pas surprenante
C'est l'equivalent d'une alimentation en biphasé.

C'est un peu ce que j'essayais de dire avec mes mots de novice

. En somme, le convertisseur part du potentiel de la masse du véhicule (fil de terre), et "pousse" le potentiel du fil de phase à +115V, et celui du fil de neutre à -110V ? Cette image (de profane

) expliquerait les tensions mesurées... Je pense un peu en hydraulicien

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » mer. 20 avr. 22 19:13

@jcp: Si c'est du biphasé, il faut impérativement un disjoncteur à deux pôles protégés (la réglementation l'oblige). De plus, si on raccorde un pôle à la masse ou à la terre il devient un neutre, c'est la même chose pour les groupes électrogènes mono.
Si le neutre et la "terre" ne sont pas au même potentiel ça veut dire que le régime de neutre n'est pas défini et dans ce cas le différentiel sera inopérant en alimentation autonome.
Il faudrait donc que le différentiel soit placé en amont de l'installation, juste après la P17 puisqu'il ne sert pas en alim autonome.
Il faut revenir à mon message que tu as cité plus haut.
Une autre chose me turlupine: tu es sûr que les 600W du convertisseur vont être suffisants pour le démarrage du compresseur du frigo ?

cokonyz · Message par **cokonyz** » mer. 20 avr. 22 19:39

Bon, du coup en suivant ces recommandations j'ai refait la partie 220V de mon schéma:

Je vais condamner la prise Schuko d'entrée du convertisseur (couper le câble et isoler les fils, ou le débrancher à l'intérieur si c'est possible). Ajouter un disjoncteur 2 pôles protégés à l'emplacement actuel du différentiel, et récupérer ce dernier pour le mettre sur l'arrivée du secteur. Et finalement un sélecteur rotatif 3 positions pour la commutation. Est-ce que ça le ferait comme ça ?
Je me pose encore la question de la mise à la masse ou non du boîtier (métallique) du convertisseur...

À part pour le disjoncteur 2P, je ne suis pas encore certain de faire tout ça, car nous n'avons encore jamais eu besoin de nous brancher sur secteur (hormis lors d'une panne batterie), le panneau solaire 175 W couvre bien nos besoins. Mais j'aimerais être préparé, et surtout assurer la sécurité...

Khan Boui a écrit :Une autre chose me turlupine: tu es sûr que les 600W du convertisseur vont être suffisants pour le démarrage du compresseur du frigo ?

Oui ça c'est OK, il a tourné deux saisons sans problème. Le convertisseur fait 600 W nominal et 1200 W en pic. J'ai mesuré le frigo à 920 W au démarrage (presque 20 fois sa puissance nominale

). Il y a eu une semaine où le convertisseur n'arrivait pas à démarrer le frigo, mais c'était à cause de la batterie qui était HS. Ça passait lorsqu'il y avait beaucoup de soleil ou si j'activais le DC/DC

.

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » jeu. 21 avr. 22 11:05

Perso, je ne mettrais pas le boitier du convertisseur à la masse pour rester dans la logique du post que tu as déterré.
Il n'est pas inutile d'avoir à bord de quoi recharger la batterie à partir du secteur, tu peux malheureusement tomber sur une période de temps pourri où ton panneau solaire serait insuffisant.

jfrancois · Message par **jfrancois** » jeu. 21 avr. 22 15:22

bonjour
tu as quoi comme frigo en 230 v ?
je souhaite également monter un frigo 230 v mai avec un convertisseur 1200 va
la différence de prix entre les frigos 12 v et 230 v compense largement le prix du convertisseur qui peut servir à d'autres utilisations
d'autant que le rendement est très bon chez victron.
Merci

cokonyz · Message par **cokonyz** » jeu. 21 avr. 22 20:19

Khan Boui a écrit :Perso, je ne mettrais pas le boitier du convertisseur à la masse pour rester dans la logique du post que tu as déterré.

D'accord, merci

Khan Boui a écrit :Il n'est pas inutile d'avoir à bord de quoi recharger la batterie à partir du secteur, tu peux malheureusement tomber sur une période de temps pourri où ton panneau solaire serait insuffisant.

En effet, mais j'ai toujours le chargeur DC/DC pour ce genre de cas, qui permet de charger la batterie cellule avec le moteur. Cela dit je vais y réfléchir, ça pourrait être très pratique pour les périodes sans soleil ni trajet significatif.

Un truc me chiffonne encore, et ça touche à un thème qui a été abordé en long et en large sur le forum... le différentiel après un convertisseur

, dans le cas où le van n'est pas relié au secteur (en sauvage) et la terre 230 n'est pas reliée au neutre. Selon ce que j'ai lu, il n'est pas utile. Je l'admets, je ne suis pas électricien

. Mais j'ai besoin de comprendre à 100%, c'est trop important pour laisser ça de côté.

Dans le cas où, par exemple, la phase touche la masse à cause du défaut d'isolation d'un appareil ou d'un câble. Alors:

Je suis dans le van, je touche la masse mais rien d'autre, alors pas de souci car il n'y a pas de circuit retour vers le convertisseur, donc pas de courant. Je deviens une masse et voilà.
Mais si je suis dehors, pieds nus, et que je touche la carrosserie, est-ce que je risque quelque chose ? Il n'y a pas de retour vers le convertisseur, mais comme le sol n'est pas au même potentiel que la carrosserie, il me semble qu'il devrait s'établir un courant à travers moi, non ? Mais en même temps, il n'y a pas de circuit... Que se passe-t-il dans ce cas ? C'est pareil si je suis dans le van et qu'il pleut. Est-ce qu'un différentiel ne serait pas utile dans ce cas ?

Il y a aussi le cas où je touche la masse et le neutre, là je m'électrocute et le différentiel n'y changera rien, mais c'est très improbable car on coupe le courant avant d'aller triturer des câbles.

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jfrancois a écrit :bonjour
tu as quoi comme frigo en 230 v ?
je souhaite également monter un frigo 230 v mai avec un convertisseur 1200 va

Le mien est un petit 50 litres de la marque Kibernetik, puissance nominale 50W, mesurée à 30-35W en fonction. Je ne suis pas sûr qu'on trouve cette marque en France mais n'importe quel modèle fait l'affaire. Je l'ai payé environ 120€ je crois. Je suis à peu près sûr qu'ils sortent tous de la même usine, ils sont presque tous identiques...

Mais si c'était à refaire je ne suis pas sûr que je choisirais la solution du frigo 230V. Ça impose un surdimensionnement de l'onduleur, et donc un onduleur parfois onéreux - pas cher dans mon cas, mais dans ton cas 4-500 € avec le frigo, voire 5-600 comme tu voudras sûrement un plus gros frigo vu ton véhicule. De plus le frigo vieillit mal à cause des chocs (le mien en tout cas) et le 230V amène son lot de tracas...
Peut-être que le bon compromis est de mettre un frigo 12V et un plus petit convertisseur pour quelques appareils, ou pas de convertisseur du tout et juste une prise secteur et donc le 230V seulement dans les campings. La plupart des appareils modernes peuvent être chargés en USB sans problème. Après ça dépend de ton utilisation

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » ven. 22 avr. 22 10:44

Salut,
Tu ne peux être électrisé ou électrocuté en touchant simultanément une phase et la terre que si le neutre de l'installation est relié en sortie de source ( convertisseur, transfo, groupe électrogène...) à la terre.
Si EDF ne reliait pas son neutre à la terre, il serait impossible de s'electriser en touchant seulement une phase et la terre, ça poserait bien sûr d'autres problèmes.
Le différentiel ne peut fonctionner que si le neutre de l'installation qu'il protège est relié à la terre.

Daniel

cokonyz · Message par **cokonyz** » ven. 22 avr. 22 12:51

D'accord, donc pour que du courant s'écoule, il faut obligatoirement un circuit fermé avec le générateur de la tension lui-même. C'est logique. Merci pour ton aide !

Dans l'intervalle j'ai demandé au fournisseur de mon convertisseur si je pouvais raccorder le neutre 230V au négatif du circuit 12V et... il m'a répondu complètement à côté, en me disant même que "la masse doit être raccordée à la carrosserie, mais la masse AC ne doit pas être raccordée au négatif de la batterie" (sic). Donc non seulement ils n'ont pas compris ma question, mais en plus ils me répondent un truc absurde puisque le châssis du convertisseur est connecté en interne au fil de terre 230V. Je crois que je vais laisser tomber avec eux

Khan Boui · Message par **Khan Boui** » ven. 22 avr. 22 16:55

C'est parce qu'il s'agit d'un de ces convertisseurs qui n'acceptent pas de recevoir du -12v sur leur carcasse car les cathodes de leurs transistors de puissance y sont bêtement reliées mais comme la réglementation oblige à relié la masse de l'appareil à celle du véhicule, ils s'en tirent avec cette pirouette absurde.

cokonyz · Message par **cokonyz** » ven. 22 avr. 22 21:07

Khan Boui a écrit :C'est parce qu'il s'agit d'un de ces convertisseurs qui n'acceptent pas de recevoir du -12v sur leur carcasse car les cathodes de leurs transistors de puissance y sont bêtement reliées mais comme la réglementation oblige à relié la masse de l'appareil à celle du véhicule, ils s'en tirent avec cette pirouette absurde.

Je pense que tu veux dire le -12V sur le neutre, car la carcasse ici supporte bien... sinon ça aurait grillé car je l'ai déjà fait (mon schéma du premier post)

Je trouve fou qu'ils ne prennent pas la peine de lire correctement la question, mais bon les SAV...

Dans tous les cas merci beaucoup pour ton aide, maintenant je suis au clair sur ce que je vais installer !