Installation électrique et sécurité

Phase et neutre, quel danger ?

Caractéristiques du courant du secteur

Fonctionnement du disjoncteur

A quoi sert la terre ?

Comment la prise est-elle reliée au secteur ?

Le circuit est-il en série ou dérivation ?

Pourquoi le fusible ?

J’ai tout lu et fait tous les tests, je fais le jeu

Les caractéristiques du secteur

Les centrales produisent un courant alternatif de valeur efficace environnant les 20 kV et de fréquence 50 Hz (c’est-à-dire qu’il se produit 50 périodes, 50 ondulations par seconde). Pour le transport, la tension efficace est augmentée afin de limiter les pertes d’énergie, puis rabaissée à l’approche des habitations: la tension qui arrive chez nous a donc une valeur efficace( Ueff ) d’environ 230 V.On ne peut pas donner de valeur à l’intensité : en effet, plus il y a besoin de courant (à cause par exemple du nombre d’appareils ou de la puissance de ceux-ci), plus l’intensité augmente car la valeur efficace de la tension sera toujours 230 V aux bornes de chaque appareil.

Je fais le test de connaissances puis je retourne au début

Le courant est-il dangereux ?Ce qui est dangereux pour nous, dans le courant du secteur, c’est qu’il soit

alternatif et que sa tension soit importante. Pour le secteur Ueff = 230 VL’intensité qui nous traverse I=U/R est d’autant plus faible que notre résistance

électrique est importante.Attention, lorsque nous avons les mains mouillées, notre résistance est environ

divisée par deux (et donc l’effet sur nous est plus important).

Intensité Effet pour un passage de l'ordre de 0,5 secondes

moins de 0,5 mA aucun

0,5 à 7 mA Picotements

7 à 15 mA Contraction des muscles

15 à 30 mA Tétanisation des muscles

30 à 100 mA Paralysie respiratoire

plus de 100 mA Fibrillation ventriculaire ( cœur) mort par arrêt du cœur ou par asphyxie

Attention, si on tient un fil électrique dans la main lorsque la contraction des muscles se produit, on risque de ne plus lâcher ce fil électrique donc le temps de passage est de plus de 0,5 seconde.

« Paralysie respiratoire » signifie que la respiration est bloquée. Elle conduit à la mort si elle se prolonge.

Lors de la « Fibrillation de cœur » , le cœur bat à la fréquence du secteur, c’est-à-dire 50 fois à la seconde … vous imaginez ce qu’il subit! .. et qu’il n’y résiste pas.

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La phase et le neutre, quel danger ?

Dans la pratique, on considère que tout se passe comme si le courant arrivait par la phase et repartait par le neutre. La phase est le fil de couleur rouge (parfois dans les installations les plus anciennes, on trouve aussi des fils marron ou noir). Le neutre est le fil de couleur bleue (si l’installation est faite dans les normes, bien sûr) .

C’est donc en touchant la phase qu’on s’électrocute. Mais attention, toucher la phase seule, n’est pas forcément dangereuse.Il y a électrocution si la personne touche;

La phase et le neutre la phase, en étant en contact avec « la terre »

Bien sûr, dans la réalité, on fait rarement exprès de toucher la phase. Réfléchissez à quelle occasion on fait cette erreur.Je fais le test sur les dangers puis je retourne au début

Constitution des prisesLes prises sont

constituées de deux bornes femelles (la phase sur laquelle on place un fil rouge et le neutre (fil bleu)) ainsi que d’une borne mâle : la terre qui est utile pour les risques d’électrocution si elle est associée au disjoncteur: elle sert à évacuer un courant dit de fuite qui s’échapperait d’un appareil électrique qui a un défaut.

Fil de terre (jaune et vert)

Fil de phase (rouge)

Fil de neutre (bleu)

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Le 230 V dans les prises

En mesurant la tension entre chacune des bornes, on retrouve la tension du secteur, 230 V entre la phase et le neutre ou entre la phase et la terre. Si on touche ces bornes, on risque donc de s’électrocuter.

Neutre Phase

Terre

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Quel danger pour la prise ?

Voici quelques situations dangereuses et comment les éviter :

- Introduction accidentelle d’un objet conducteur dans la phase de la prise.

Précaution : utiliser des prises à éclipse ou des caches prises.

Autres situations

Dangers des prises (2)On peut aussi s’électrocuter en

débranchant un appareil lorsque sa broche n’est qu’à moitié enfoncée (les doigts peuvent toucher le métal encore en contact avec la phase). Utiliser des broches à fiches protégées : une partie des bornes métalliques sont recouvertes de matière plastique…

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… et faire attention de ne pas toucher des bornes mâles reliées à la prise ou de faire des rallonges avec deux broches mâle

Dangers des prises (3)- Les prises à moitié arrachées, et les fils dénudés

sont aussi évidemment dangereux Il faut rapidement réparer ou changer l’appareil.

Je fais le test sur les prises puis je retourne au début.

Ne tirer pas sur les fils pour débrancher, vous détériorez prises et câbles et dénudez les fils !

Fonctionnement du disjoncteur différentielLe disjoncteur différentiel se

trouve à l’entrée des habitations, avant que le courant ne soit distribué dans toute l’habitation. Il est important pour nous protéger.

Il se coupe dans deux situations :

-Quand l’intensité totale qui le traverse est trop importante (Cela se produit lors de l’apparition d’un court-circuit dans le circuit de la maison et donc évite les incendies)

-Quand il y a une différence entre l’intensité dans la phase et dans le neutre.

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Quand le disjoncteur se coupe …Pourquoi l’intensité du courant dans la phase

est-elle différente de l’intensité dans le neutre ?

Dans le schéma ci-contre, on voit une situation normale : il n’y a pas de perte de courant dans le circuit, l’intensité est la même dans la phase et le neutre.

Dans schéma suivant, une personne touche la phase, une partie du courant passe par lui, on appelle ce courant le « courant de fuite », il y a donc une différence entre la phase et le neutre.

Un disjoncteur « différentiel » compare la phase et le neutre détecte la différence et donc le courant de fuite. Alors il se coupe.

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I(phase) = I(neutre)I(phase) – I(neutre) = 0Donc le disjoncteur ne coupe pas le courant

I(phase) = I(neutre) + I(fuite)I(phase) – I(neutre) = I(fuite)650 - 600 = 50 mA

Précautions avec le disjoncteur

Mais attention, dans les habitations, le courant de fuite doit atteindre 500 mA pour que le disjoncteur coupe le courant, hors, on meurt à partir de 100 mA, ce dispositif ne protège pas complètement.

Dans les lieux à risque (comme les salles de sciences au collège), il existe des disjoncteurs qui se coupe s’il détecte un courant de fuite de 30 mA … ouf !

Dès que vous soupçonnez un problème électrique, pensez à couper vous-même le disjoncteur.

Je fais le test sur le disjoncteur puis je retourne au début.

Le circuit est-il en série ou en dérivation ?

Chaque appareil doit être alimenté en 230 V. Pour qu’ils aient tous la même tension à leurs bornes, ils doivent être branchés en dérivation les uns par rapport aux autres.

Cette partie de circuit est équivalente à :

On voit bien que les dipôles sont en dérivation. Et on se souvient que la tension aux bornes de deux dipôles en dérivation est la même.

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Quel danger avec la dérivation ?

Le danger est la surcharge : concrètement, cela se produit quand on branche trop d’appareils sur la même prise : Or, le courant

nécessaire à chaque appareil s’additionne quand il se rejoint : plus l’intensité est élevée, plus ça chauffe, plus il y a risque d’incendie, s’il n’y a pas un fusible correct pour protéger l’installation.

Le courant s’additionne.

Je fais le test sur les dérivations puis je retourne au début.

A quoi sert un fusible ?Si vous avez lu la page sur les dérivations, vous avez

compris que, dans certaines situations, l’intensité pouvait être trop forte pour les prises et les fils de connexion. Il y a donc des fusibles ou des disjoncteurs divisionnaires qui se coupent quand on atteint une certaine valeur de l’intensité. La valeur du fusible choisi dépend du circuit à protéger : remplacez toujours un fusible par un autre de même valeur, si vous en prenez un supérieur, il risque de ne pas se couper en cas de danger.

Fusibles de valeur différente, l’intensité inscrite est la valeur à laquelle il se coupe

Je fais le test sur les fusibles puis je retourne au début.

A quoi sert la terre ?La terre est un câble électrique qui relie la carcasse de

l’appareil électrique à la terre à l’extérieur de l’habitation.Si un défaut d’isolement survenait dans l’appareil et que

la phase était en contact avec la carcasse (voir schéma ci-dessous), une personne qui toucherait l’appareil serait en contact (indirectement) avec la phase : c’est un risque mortel.

Avec la terre, dès que le défaut apparaît, le courant peut sortir par la terre, c’est un important courant de fuite (voir schéma ci-dessous) … le disjoncteur différentiel le détecte et se coupe : les personnes sont ainsi protégées.

La personne s’électrocute dès qu’elle touche l’appareil qui a un défaut.

Le courant de fuite sort par la prise de terre et le disjoncteur se coupe.

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Détecter les courants de fuiteHeureusement, tous les

défauts ne provoquent pas l’électrocution (on est souvent isolé par le sol).

Il vaut mieux s’apercevoir du problème avant qu’il ne soit trop tard : - Pensez à ne pas brancher des appareils qui nécessite la terre sur une prise qui n’en possède pas-Dès que vous ressentez des picotements en touchant un appareil, pensez au défaut électrique : débrancher l’appareil et faites le réparer.

Pensez aussi que, si l’endroit où aboutit la terre (dans la terre) est trop sec, son rôle est fortement diminué.

Picotements : débranchez et réparez !

Je fais le test sur la terre puis je retourne au début.