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 Par , publié ou actualisé le 05 décembre 2011
 Rubrique "Matériels et Matériaux"

Les protections électriques domestiques

Interrupteur différentiel, interrupteur sectionneur, disjoncteur, disjoncteur différentiel, fusible, ..

La norme encadre de manière précise la répartition des circuits au sein d'un logement, tentant d'allier au mieux sécurité et confort d'utilisation.
Que notre installation soit soumise ou non à un contrôle du Consuel, il est quelques règles essentielles à notre sécurité et à celle de nos biens. Outre l'aspect sécuritaire, mieux cerner le rôle de chacun de ces matériels nous aidera à nous « dépanner » le jour ou surviendra un incident.

Ce document dresse une synthèse des dispositifs de protections les plus courants dans une installation électrique domestique. Afin d'en faciliter la lecture et la compréhension nous commenceront non pas par dresser la liste de ces appareils, mais par énumérer les dangers auxquels il nous faut faire face avec les dispositifs associés. Nous nous efforceront d'aller à l'essentiel, l'idée étant simplement ici de comprendre le rôle de chacun.



Nous protéger contre quoi ?

Il convient déjà de se faire une idée des facteurs de risques en matière d'électricité, qui rappelons-le est inodore, invisible, silencieuse … et mortelle.


Nous-même !

 La première chose dont il faut se méfier c'est de nous ! Ne pas sous-estimer les effets du courant électrique ni surestimer nos compétences. Des électriciens professionnels meurent fréquemment et ce ne sont pas toujours les moins expérimentés, victimes bien souvent d'une baisse de leur vigilance, fatigue, pression, d'erreurs d'autrui ou de matériels défectueux. Un électricien amateur sera d'autant plus vulnérable qu'il aura moins conscience des risques, moins connaissance des méthodes de travail et dont les outils ne seront pas toujours adaptés aux travaux d'électricité.

D'une manière générale, ne rien faire dans la précipitation, prévoir un éclairement minimum, éviter d'être seul sur les lieux au cas ou ça tournerait mal, être bien outillé, et surtout savoir ce que l'on fait !
Si toutes ces conditions ne sont pas réunies, reporter l'intervention, se faire aider ou mieux encore, contacter un professionnel. Notre santé, celle de notre entourage et nos biens en dépendent.


Les chocs électriques : électrisation, électrocution

dispositif de coupure d'urgenceDes dispositifs de protection sont là pour isoler tout ou partie d'une installation électrique en cas d'intervention ou d'incident déjà effectif, le principal de ces dispositifs étant l'AGCP (disjoncteur de branchement ERDF) qui tient, outre ses protections intégrées, le rôle de dispositif de coupure d'urgence.

Si l'AGCP est en limite de propriété un autre dispositif de coupure d'urgence doit être prévu au sein ou à proximité du tableau de répartition, la solution la plus économique étant l'ajout d'un interrupteur sectionneur (IS) en tête du tableau de répartition.
Le principe sera identique pour un tableau divisionnaire (tableau électrique supplémentaire) s'il est pourvu de plusieurs dispositifs différentiels comme illustré sur le schéma ci-contre.
Lorsqu'un tableau n'est équipé que d'un seul dispositif différentiel, l'interrupteur sectionneur ne sera pas nécessaire.


Les défauts d'isolement : fuites de courant

Un isolant est en électricité un matériau qui empêche le passage du courant, le plus souvent en matières plastiques. Le verre en est un également. A l'inverse un conducteur est un matériau qui permet le passage du courant, comme les métaux ou encore l'eau dont nous sommes composés à 65%.
défaut d'isolement et interrupteur différentiel
Un défaut d'isolement se produit lorsqu'un conducteur actif entre en contact direct ou indirect avec un autre matériau conducteur, lui étranger au circuit électrique comme la carcasse métallique d'un lave-linge.
Un fil de terre relié à cette carcasse joue alors le rôle de drain. Il envoi les courants de fuite (courants résiduels) vers la terre du bâtiment afin de nous prémunir de chocs électriques.

Tous appareils prévus pour être reliés à la terre devront l'être impérativement, sans quoi nous jouerions nous-même ce rôle de drain à l'instant ou nous toucherions un appareil en défaut.

Un appareil appelé dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) a la charge de vérifier la présence de ces fuites de courant et d'interrompre le cas échéant l'alimentation électrique de tout ou partie de l'installation électrique. Le DDR doit pour se faire être associé à un autre appareil, un interrupteur ou disjoncteur, devenant des interrupteurs différentiels et disjoncteurs différentiels.



Les surintensités : ça chauffe !sur-intensité et disjoncteur

Une surintensité est une valeur d'intensité supérieure à ce pourquoi le matériel ou l'installation est prévu. Raccorder un appareil de forte puissance sur un circuit sous-dimensionné revient à équiper une voiture de course avec les roues d'une petite citadine. En ligne droite et à vitesse modérée, ça roule… Passé 160 km ça commence à chauffer, et à pleine « puissance » ça devient trop « intense ». Au mieux nous rentreront au stand sur les jantes, au pire nous auront quitté la piste et détruit la voiture.

Une surintensité se traduit notamment par des échauffements dans les conducteurs, cette protection étant assurée par les disjoncteurs et les fusibles, qui passé une certaine température et un certain temps vont couper l'alimentation du circuit.

Les causes pouvant conduire à des surintensités sont nombreuses (moteur bloqué, multiprise sur-chargée, pompe qui tourne à vide, etc.).


Les courts-circuits : ça flash !

Le courant électrique prend toujours le chemin le plus court, tout au moins le plus facile et rapide, tout comme l'eau contourne les collines.
Nos récepteurs (ampoules, électroménagers, chauffages électriques, etc.) freinent le passage du courant en absorbant au passage la quantité d'énergie dont ils ont besoin pour fonctionner. Le court-circuit se produit lorsque le courant n'est soumis à aucune ou infime résistance. Il part alors dans une course folle détruisant tout sur son passage. Un raz de marrée électrique en quelque-sorte.

court-circuit et disjoncteurC'est ce qui se produit lorsque phase et neutre entrent en contact, en sectionnant par exemple un câble électrique sous tension. Les deux conducteurs se touchent ou se frôlent par écrasement ou par l'intermédiaire de l'outil (pince coupante, scie, mèche de perceuse, godet de pelleteuse, etc.).

Contrairement aux surintensités qui peuvent être détectées et interrompues avant qu'elles n'aient occasionnées de dégâts, le court-circuit survient de manière inopinée, jusqu'à atteindre plusieurs milliers d'ampères quasi instantanément.

S'en suit une réaction en chaine. Des arcs électriques très nocifs pour les yeux (ultraviolets), projection de matières en fusion, destruction des matériels et conducteurs traversés par le courant de court-circuit (Icc), qui à leur tour endommageront ce qui se trouve à proximité, allant jusqu'à provoquer des incendies.

Le rôle du dispositif de protection sera dans ce cas, faute de pouvoir prévenir l'incident, d'en limiter les effets en coupant l'alimentation le plus rapidement possible, dans les millisecondes qui suivent.
La protection contre les courts-circuits est assurée une nouvelle fois pas des disjoncteurs ou des fusibles.

Hiérarchie des protections

Ces dispositifs de protection doivent respecter une certaine hiérarchie pour être efficaces.
L'AGCP en tête de l'installation est un disjoncteur différentiel 500mA sélectif, avec plusieurs intensités de réglage possibles. Il sert de :
- dispositif de coupure d'urgence s'il est à proximité du tableau de répartition (disjoncteur ayant aussi fonction d'interrupteur)
- protection contre les courts-circuits (disjoncteur)
- protection contre les surintensités à hauteur du réglage lié à notre abonnement (disjoncteur)
- protection contre les défauts d'isolement (différentiel 500mA)
Son différentiel 500mA est retardé au déclenchement (sélectif) afin de laisser le temps aux interrupteurs ou disjoncteurs différentiels 30mA en aval de se déclencher et ainsi éviter de couper toute l'installation.

En outre tous les appareils (ou circuits) n'ont pas les mêmes besoins en puissance. La section de leurs conducteurs d'alimentation et leurs protections par fusibles ou disjoncteurs seront donc adaptées à leurs puissances.

En résumé :
  • L'AGCP protège toute l'installation de manière assez large (non ciblée)
  • Les interrupteurs différentiels protègent des défauts d'isolement de manière moyennement ciblée parce que très chers (par groupes de plusieurs circuits).
  • Les disjoncteurs et fusibles protègent des surintensités et courts-circuits de manière très ciblée, indépendamment pour chaque type de circuit (prises de courant, éclairages, chauffage), voir par appareils pour les circuits spécialisés (VMC, gros électroménagers, chauffe-eau, etc.).

Il est des cas particuliers qui peuvent justifier l'emploi de disjoncteurs différentiels. Par exemple pour un congélateur si l'on veut à tout prix éviter que son alimentation ne soit interrompue à cause d'un défaut d'isolement survenu sur un autre circuit du même groupe (interrupteur différentiel commun). Dans ce cas le disjoncteur différentiel (DD) sera placé au même rang que les interrupteurs différentiels, c'est à dire directement en aval de l'AGCP, le DD assurant à lui seul toutes les protections requises (calibre d'intensité max ajusté à la puissance de l'appareil, courts-circuits et différentiel 30mA).

Voici pour conclure ce document de quoi illustrer la répartition des dispositifs de protection, à l'exception de l'interrupteur sectionneur qui n'est pas représenté :

hiérarchie des protections d'un tableau
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2 commentaires
le 06 janvier 2012 à 14h00
gabinmukelenge
Comment installer le plus simplement possible et de facon éfficace, une prise de terre dans maison
le 06 janvier 2012 à 14h52
Site ou blog
Freud
Bonjour,

Ce sujet conviendrait mieux : Mise à la terre
Et les questions d'ordre personnel sont à poser sur le forum.

Cdt
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