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CAP PROELEC CFA Lycée Gustave EIFFELS4.2 COURANTS FAIBLES - VDI RNCAP13-S4-2-COURANTS-FAIBLES-VDI-APP

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S4.2 INSTALLATIONS ELECTRIQUES DES BATIMENTS

LES COURANTS FAIBLES LA VDI

1) Alarme incendie2) Éclairage de sécurité3) Alarme intrusion4) Contrôle d’accès5) Gestion technique6) Voix Données Images (VDI)

Savoir S4.2 S3.1 S3.2 S6.1

Niveau de Maîtrise 2 4 3 3


FICHE

CONTRAT

COURS COURANT FAIBLES - VDI

THEME : SYSTEMES COMMUNICANTSVDI - COURANTS FAIBLES

Nom :

Prénom :

Capacités Fonctions Compétences

C1 S’INFORMER

Organisation

Mise en Service

C1-2 : Associer les éléments réels d’une installation aux symboles graphiques normalisés.C1-8 : Identifier et repérer dans les ressources documentaires les procédures normatives qui permettent la mise en service d'une installation

C3 COMMUNIQUER

Organisation C3-2 : Signaler les difficultés rencontrées dans l'exécution de la tâcheC3-4 : Rendre compte oralement ou par écrit

Savoirs associés

S3.1 : Canalisations Basse TensionS3.2 : Appareillage basse tension S4.2 : Installations électriques des BâtimentsS6.1 : DescripteursS6.2 : Plans Architecturaux

MISE EN SITUATION

Vous allez, sur vos chantiers, rencontrer des éléments de l'installation électrique qui communiquent entre eux.

Le choix de ces éléments n'est pas fait au hasard et répond à des critères de choix stricts répondant aux exigences de la Norme NFC15-100 .

Ce cours va vous permettre de comprendre ces critères de choix, la mise en œuvre, le câblage et les principes de fonctionnement de ces systèmes communicants.

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1) ALARME INCENDIE

1.1) Rôle de l’alarme incendie

Une alarme incendie ou Système de Sécurité Incendie (SSI) permet de détecter le début d’un incendie.

L’installation doit remplir plusieurs fonctions :

détecter l’incendie dès le début

analyser les informations

signaler et localiser l’endroit

évacuer en prévenant les gens

assurer le compartimentage et le désenfumage

fonctionner en absence de courant

1.2) Composition du Système Sécurité Incendie

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1.3) Choix du type de Système Sécurité Incendie

La législation impose un Système de Sécurité Incendie (SSI) dans quatre sortes d’établissements :

- les établissements recevant du public (ERP)

- les établissements recevant des travailleurs (ERT)

- les locaux d’habitation

- les immeubles de grande hauteur (IGH)

1.4) Câblage

On différencie 2 types de câbles incendie :

- C2 : câble non propagateur de la flamme

- CR1 : câble résistant au feu

Types de câbles électriques pour un SSI

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La réglementation définit 5 types d’équipement d’alarme incendie qui sont déterminés selon le type, la catégorie

d’établissement et la catégorie de SSI.


1.5) Déclencheurs manuels

Ne pas confondre les déclencheurs manuels :

Rouge : alarme incendie

Vert : système d’évacuation de secours

Jaune avec bouton rouge : coupure d’urgence

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2) ECLAIRAGE DE SECURITE

2.1) Notions générales

L’éclairage de sécurité est obligatoire dans tous les établissements recevant du public (ERP) ou des travailleurs (ERT).

Dans un établissement, 3 types d’éclairage peuvent exister :

- l’éclairage normal (celui que nous utilisons régulièrement)

- l’éclairage de remplacement ou secondaire (celui utilisable en cas de coupure afin de poursuivre une activité)

- l’éclairage de sécurité (permet d’assurer la circulation des gens et d’effectuer les travaux concernant la sécurité en cas de défaillance des modes précédents)

2.2) Rôle de l’éclairage de sécurité

L’éclairage de sécurité a deux rôles :

- l’éclairage d’évacuation (permet d’évacuer les gens en leur indiquant le chemin à suivre)

- l’éclairage d’ambiance ou anti-panique (permet de maintenir un éclairage uniforme pour garantir la visibilité et éviter tout risque de panique)

2.3) Différents types d’éclairage de sécurité

il existe deux technologies :

les blocs autonomes d’éclairage de sécurité (B.A.E.S)

Ces luminaires ont une batterie, et doivent être obligatoirement équipés d’un système de test automatique (télécommande) conformément à la norme

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Les luminaires sur source centralisée (LSC)

Ces luminaires sont alimentés en permanence par une source centralisée

Les dispositifs d’éclairage de sécurité doivent avoir les caractéristiques suivantes :

- Flux lumineux de 45 lumens minimum

- Autonomie de 1 heure (source ou batterie)

Éclairage d’évacuation :

Quand poser des éclairages d’évacuations?Comment les installer et où ?

Si l’effectif est supérieur ou égale à 50 personnes.

Si la superficie est supérieure à 300 m² en étage et au rez de chaussée ou supérieure à 100 m² en sous-sol.

Tous les 15m et dans les couloirs ou dégagements.

A chaque sortie et issue de secours.

Aux sorties des salles.

A chaque changement de direction.

A chaque obstacle.

A chaque changement de niveau.

Éclairage d’ambiance ou anti-panique :

Quand poser des éclairages d’ambiance?Comment les installer et où ?

Si l’effectif est supérieur ou égale à 50 personnes.

Si la superficie est supérieure à 300 m² en étage et au rez de chaussée ou supérieure à 100 m² en sous-sol.

Flux lumineux minimal de 5 lumens/m² de surface au sol.

La distance d entre 2 blocs ou 2 luminaires doit être inférieure ou égale à 4 fois leur hauteur h au dessus

Chaque local doit être éclairé par au moins 2 blocs ou luminaires.

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3) ALARME INTRUSION

3.1) Schéma de principe d’une alarme intrusion

Les particuliers, les magasins recherchent des systèmes d’alarmes sûrs pour protéger leurs biens ou leurs matériels et produits en stock.

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Détecteurs

Commande à distance

Commande alarme

technique

Centrale d’alarme

Détection

Option

Centralisation Dissuasion

Systèmes sonores

Systèmes lumineux

Systèmes de communication


3.2) Le type de liaison

Quel type de liaison ? Comment les installer et où ?

Filaire

Les différents éléments de l’installation sont reliés par des câbles d’alarme comportant un écran et des fils de 6/10 de couleurs différentes

Les liaisons filaires nécessitent une installation et un câblage rigoureux, les extensions et adjonctions sont parfois difficiles à réaliser.

Plus adapté aux réalisations neuves.

Radio

chaque appareil (centrale, détecteur, avertisseur) est muni d’un émetteur et d’une alimentation (pile ou batterie). La transmission des informations s’effectue par fréquence radio (433,87 Mhz).

Pour éviter les contraintes d’installation liées à l’esthétique ou à la rapidité de pose, l’alarme radio s’impose dans l’habitat.

Plus adapté aux rénovations.

3.3) La centrale

Comment la choisir? Où l’installer ?

En fonction de sa capacité de surveillance (nombre de zones de détection qu’elle peut contrôler) et le nombre d’avertisseurs qu’elle peut piloter.

Placée dans un endroit difficilement accessible, elle est généralement auto protégée de façon à empêcher son arrachage ou sa neutralisation.

3.4) Les détecteurs

Comment les choisir? Où l’installer ?

Périmétrique

En fonction de leur emplacement : porte, fenêtre.

Des contacts surveillent ponctuellement chaque issue.

Magnétique pour les ouvertures.

Volumétrique

En fonction de leur portée (jusqu’à 20 mètres) et l’angle d’ouverture du faisceau de détection (7° à 90°).

Dans les angles des pièces à surveiller. Ils doivent être le discret possible et couvrir la maximum de surface.

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3.5) Les avertisseurs :

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LES AVERTISSEURS

SONORE VISUEL

TRANSMETTEUR TELEPHONIQUE


4) CONTRÔLE D’ACCES

Afin de ne pas être dérangés ou surpris par des personnes non désirées, les gens installent de plus en plus de moyens permettant le contrôle d’accès à leur habitation, leur bureau, ou leur magasin.

En effet, un personne désirant entrer devra se signaler et s’identifier.

Il existe plusieurs solutions :

la sonnette

l’interphone

le visiophone

Sonnette Interphone Visiophone

Ces solutions vont du plus simple au plus complexe.

Les systèmes peuvent être complétés par la commande d’une gâche électrique ou d’un clavier codé.

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5) GESTION TECHNIQUE

La gestion technique ou gestion des utilitaires permet une augmentation du confort pour les usagers et une diminution du coût en pilotant et gérant le fonctionnement des appareils afin de :

- gérer la consommation d’énergie électrique (voir le cours sur le chauffage S2-2 et la gestion de l’énergie S3-2)

- améliorer le confort en contrôlant, et régulant le chauffage, l’éclairage, les stores, les volets, l’arrosage du jardin…

- de communiquer en commandant à distance ou en recevant les informations tout en étant à l’extérieur via la télévision, le portier audio ou vidéo

- de sécuriser en utilisant les systèmes d’alarme intrusion, incendie, technique

Nous étudierons un exemple de gestion technique :

Le système TéBis de HAEGER

5.1) Présentation du système Tébis :

Tébis TS est un système d’installation électrique pour piloter :

L’éclairage

Les volets roulants

Le chauffage

,

Tébis TS s’installe aussi bien dans les locaux à usage professionnel, que dans l’habitat

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5.2) Comparaison entre le système Tébis et une installation traditionnelle

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Simple allumage

Va-et-vient

Télérupteur

INSTALLATION TRADITIONNELLE INSTALLATION TEBIS

• La commande et la puissance sont mélangées.

• En cas de modification des fonctions, il faut systématiquement recâbler.

• La commande et la puissance sont séparées.

• En cas de modification des fonctions, il n'est pas nécessaire de recâbler.


5.3) Tebis comment cela fonctionne ? :

5.4) Les avantages de TéBis

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La commande

Les entrées

Le circuit de puissance

Les modules de sorties

La configuration

Le bus


6) Voix, Données, Images (VDI)

Le terme général veut dire voix, données, images

Dans les installations, nous allons trouver du matériel permettant de véhiculer :

- la voix (téléphone, portier audio, matériel Hi-Fi)

- les données (réseau Ethernet, informatique, Internet)

- les images (le portier vidéo, la vidéo)

L’objectif est de partager les bases de données et la communication dans un même établissement.

6.1) Principe

Le réseau est pré-câblé, c’est-à-dire que l’installation est réalisée indépendamment du matériel que nous devons raccorder à la prise.

Le matériel sera connecté à l’aide d’une prise normalisée appelée prise RJ45

Le câble sera raccordé à la prise grâce à un connecteur RJ45.

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L’ensemble du pré-câblage est ramené dans une armoire centrale appelée baie de brassage

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Arrivée TV

Câble coaxial

Bandeau d’alimentation

Distributeur TV

Bandeau de distribution

Modem ADSL


6.2) Les câbles

a) Câble coaxial

Câble dans lequel l’un des conducteurs est central, tandis que l’autre, sous forme d’une tresse métallique enveloppe le premier.

Les deux conducteurs sont séparés par une gaine isolante et le tout est enfermé dans une gaine extérieure qui peut être elle aussi blindée.

Le câble coaxial a été le câble le plus utilisé pour les réseaux grâce à ses bonnes performances. Popularisé par le réseau Ethernet, ses difficultés de mise en œuvre lui font préférer la paire torsadée.

b) La fibre optique

Son emploi reste réservé aux liaisons inter-bâtiments ou à la distribution des réseaux publics et privés. Le raccordement de la fibre optique nécessite des convertisseurs opto-électriques pour transformer le signal optique en signal électrique. Son coût est très élevé.

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c) La paire torsadée

C’est par excellence le câble couramment utilisé pour le précâblage et les réseaux locaux. Facile à installer, il est de faible coût mais est plus sensible aux perturbations électromagnétiques.

Le plus utilisé est le câble 4 paires de 6/10, constitué de fils de cuivres protégés par un isolant. Les fils sont réunis par 2 et torsadés. Un fil sert à l’émission et l’autre à la réception.

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d) Performances des câbles

Trois grandes catégories :

catégorie 3 : 16 MHz pour la voixcatégorie 4 : 20 MHz pour les donnéescatégorie 5 : 100 MHz pour VDI

Classification des applications :

Plusieurs classes d’applications ont été identifiées (norme ISO 11801)

Classes Applications

Classe A Applications voix et basse fréquence jusqu’à 100 kHzClasse B Applications data à faible débit jusqu’à 1 MHzClasse C Applications data à haut débit jusqu’à 16 MHzClasse D Applications data à très haut débit jusqu’à 100 MHzClasse E Applications data à très haut débit jusqu’à 250 MHzClasse F Applications data à très haut débit jusqu’à 600 MHzClasse Optique Toutes applications pour lesquelles la bande passante de la fibre optique

est suffisante.

Liens et classes d’applications :

Distance maximale (sans introduction de répéteurs, amplificateurs de signal…) en fonction du média utilisé pour le lien et la classe d’application.

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e) Précaution pour la pose des câbles

Stockage des tourets : les câbles sont sensibles à l'humidité et doivent donc être protégés.

Pour dérouler les tourets : utiliser un dévideur de câble afin d’éviter les torsions excessives (Les torsions gênèrent des irrégularités d’impédance perturbatrices lors des transmissions à haut débit).

Durant la mise en œuvre, les rayons de courbure de pose sont à respecter avec, en règle générale, un rayon de courbure utilisé le plus grand possible et dans tous les cas supérieur à 8 fois le diamètre extérieur du câble ou 12 fois le diamètre extérieur du câble unitaire lorsqu'ils sont mis en faisceau.

Éviter d'endommager la gaine du câble sur des arêtes vives, afin de protéger le câble de toute pénétration d'humidité qui détériorerait fortement la qualité de la transmission.

Ne pas marcher sur le câble, ni poser d'objets lourds.

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Il faut absolument éviter le blocage du câble et surtout ne pas tenter de le dégager en exerçant une tension ou un effet "coup de fouet". Lors des passages difficiles, il convient donc de prévoir une personne chargée d'accompagner le câble à la main.

Éviter tout risque d'écrasement : la pose des colliers de fixation doit se faire à la main et un léger coulissement des câbles doit être possible après fixation.

Pour éviter les effets de couplage ou de surface de boucle, il faut respecter la même distance entre les câbles courants forts et courants faibles tout au long du cheminement. Les distances à respecter (sur un chemin de câble) sont au minimum de 5 cm dans le cas d'une circulation horizontale et sont de 30 cm en circulation verticale.

Pour éviter les courants de circulation, prévoir une terre unique pour les courants forts et les courants faibles.

Pour éviter les interférences, il est préconisé une séparation de 30 cm entre le câblage courant faible et les appareillages rayonnants (ballast fluo, moteurs…).

Respecter un angle de 90° lors d’un croisement de chemin de câbles de courants différents.

Utiliser une goulotte à 2 ou 3 compartiments pour les descentes verticales et la distribution horizontale. Utiliser systématiquement le compartiment bas pour la VDI.

Tout câble dont la gaine est abîmée doit être remplacé.

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C) Topologie des réseaux

Il existe trois topologies de réseaux :

Le bus :

L’étoile :

L’anneau :

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f) connectique terminale VDI

Les connecteurs principalement utilisés sont de deux types :

connecteurs fixes femelles connecteurs mobiles mâles

Pour un câble possédant 4 paires torsadées, il faut un connecteur à 8 contacts. Il s’agit de plus en plus de connecteurs RJ45.

Le choix d’une convention de câblage doit être réalisé avant le début du câblage et toute l’installation doit être réalisée selon la même convention.

On choisit ensuite de faire un câblage droit ou croisé selon les appareils à connecter.

Lorsque l'on branche un poste de travail dans un concentrateur (hub) ou un commutateur (switch), un câble droit doit être utilisé. Lorsque l'on doit brancher deux postes de travail ensemble, un câble croisé doit être utilisé, sauf pour le cas d'une communication en Gigabit où il faudra aussi utiliser un câble droit. Certains équipements réseau modernes sont cependant capables de faire du (dé)croisement automatique en fonction du type de câble utilisé, des adaptateurs réseaux et de la situation présente. Ce (dé)croisement se fait de manière logicielle au niveau d'un des deux adaptateurs (ou sur le système d'exploitation) après que ceux-ci se soient mis d'accord sur l'adaptateur à inverser.

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1) Repérage des conducteurs

Un repérage clair et simple de toutes les prises et répartiteurs est la condition nécessaire à une bonne exploitation.

L’identification doit indiquer simultanément :

l’affectation de la prise (téléphonie ou informatique)le numéro de la prisela référence du répartiteur

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2) Vérifications et contrôles à l’aide de mesureurs adaptés aux liaisons VDI

La vérification d’une installation VDI s’appelle la « recette ».Elle est indispensable pour savoir si elle est conforme à la catégorie exigée.Seuls des tests effectués sur le terrain avec des testeurs portatifs permettent de vérifier la qualité de l’installation réalisée.

Quelques mesures données par le testeur :

la cartographie des connections (vérification de la qualité du câblage) :continuité des 8 fils et du blindageabsence de court-circuit entre les filsappairage correct des prises

l’affaiblissement ou atténuation :Il sert à mesurer la qualité du câblage. C’est la diminution du signal le long du câble (exprimée en dB), mesurée paire par paire à différentes fréquences selon la classe désirée.

l’affaiblissement paradiaphonique ou NEXT :Il sert à mesurer la qualité de la pose du câble et des connexions. C’est la capacité d’une paire à résister à une perturbation « involontaire » provoquée par une autre paire, à différentes fréquences.

l’écart paradiaphonique :C’est le calcul qui détermine la qualité de la transmission sur le câblage réalisé.

ACR (dB) = NEXT (dB) – Atténuation (dB)

La valeur de l’ACR doit être la plus étendue possible, ce qui implique un NEXT élevé et une atténuation faible.

Les mesures s’effectuent en deux temps :

test du canal (utilisation des cordons de l’installation)test du lien (utilisation des cordons de mesure du testeur)

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