Pour des raisons économiques, le neutre des réseaux de distribution électrique est mis à la terre. De ce fait le contact avec un fil de phase est dangereux pour un individu non isolé du sol. Pour assurer une meilleur sécurité, on utilise des disjoncteurs différentiels.
Sur un noyau magnétique de bonne qualité, on réalise deux enroulements identiques B1 et B2. La bobine B1 est reliée à la phase et à la borne d'entrée du circuit d'utilisation. La bobine B2 est reliée au neutre et à la borne de sortie du circuit d'utilisation.
Sur le noyau, on ajoute une troisième bobine Bm.
En l'absence de défaut, l'intensité qui circule dans les deux bobines est la même. Le sens des bobinages est choisi pour que les flux induits soient de sens opposés. Il n'y a pas de tension induite entre les bornes de Bm. Si par contre il existe un courant de fuite entre la phase et la terre, le courant qui circule dans B1 est supérieur à celui qui circule dans B2. Il y a apparition d'une tension induite dans Bm.
Bm est reliée par l'intermédiaire d'un circuit de redressement à la bobine d'un relais. Quand la valeur du courant induit dépasse un certain seuil, le relais ouvre le circuit.
Il faut utiliser un relais bistable pour obliger l'utilisateur à réarmer le dispositif après suppression du défaut.
En France, à l'entrée de chaque installation domestique, est installé un disjoncteur différentiel prévu pour se déclencher si le courant de fuite est supérieur à 500 mA. Il est conseillé pour les locaux à risque d'installer des disjoncteurs beaucoup plus sensibles (seuil 30 mA) qui éliminent totalement le risque d'électrocution entre phase et terre.
Il n'existe pas de protection pour une électrocution entre phase et neutre.
Utilisation :
Le programme représente le schéma d'une installation avec un disjoncteur différentiel. Les bobines B1 et B2 sont schématisées par les rectangles bleu, la bobine de mesure par le rectangle rouge, le relais et son circuit de redressement par le rectangle jaune.
La résistance ajustable et l'ampèremètre situés dans le cadre violet figurent le défaut d'isolement du circuit.
Avec le curseur de la souris, faire glisser le curseurjaune. Quand le courant atteint 50 mA, le relais ouvre le circuit.
Pour réarmer, il faut cliquer sur le bouton "K" . Ce n'est possible que si le courant de défaut est inférieur à la valeur de consigne.