Un peu de théorie éléctrique

Commençons par faire connaissance avec la fée électricité.Un peu de théorie DÉFINITIONS Pour mieux comprendre le d’électricité (en France, EDF). seconde). Chacun des fils courant électrique, on peut Dans la plupart des pays est alternativement + et - ; on le comparer à un courant d’Europe et du monde, la parle alors de phase et de d’eau, qui est un déplacement tension est de 220 volts. neutre. C’est le courant uti- de molécules d’eau dans un Pour connaître la puissance lisé pour l’alimentation des certain sens (du haut vers le disponible, il suffit de multi- habitations. bas), avec un débit donné (la plier la tension par l’intensité, quantité d’eau qui passe soit les volts par les ampères. en un temps déterminé), une Par exemple : MONOPHASÉ pression définie et une cer- 220 V x 60 A = 13 200 W taine puissance. ET TRIPHASÉ COURANT Le courant alternatif mono-COURANT phasé est celui qui alimenteCONTINU le plus souvent les maisons.ÉLECTRIQUE Il est acheminé par deux fils :OU COURANT une phase et un neutre (les Le courant électrique est un conducteurs actifs).ALTERNATIF déplacement d’électrons (un Le courant alternatif triphasé électron étant le corpuscule est acheminé par quatre fils : qui porte la plus petite charge L’électricité est produite par trois phases et un neutre. Il électrique isolable) le long deux types de générateurs : la est utilisé lorsqu’on a besoin de conducteurs métalliques dynamo et l’alternateur. de fortes puissances dans (les fils). Ce courant circule La dynamo fournit un cou- les bâtiments professionnels dans un sens : du pôle positif rant continu qui part du ou dans une maison (chauf- vers le pôle négatif ou de la générateur par un fil (le + ou fages électriques importants, phase vers le neutre. pôle positif) et qui y retourne moteurs…). Le courant électrique a un Lorsque le triphasé alimentepar un autre fil (le - ou pôle certain débit, son intensité, négatif), après avoir été une habitation, les trois mesuré en ampères (A). Il consommé en partie par un phases sont utilisées séparé- a une pression, la tension, appareil. C’est le système ment comme si on avait trois mesurée en volts (V) et une utilisé dans une voiture. alimentations monophasées. puissance, mesurée en watts L’alternateur fournit un cou- Il faut alors équilibrer les (W) et kilowatts (kW). rant alternatif qui change trois phases pour qu’elles Tension et intensité sont périodiquement de sens d’un aient une consommation à indiquées par le fournisseur pôle à l’autre (50 fois par peu près semblable.fonction du nombre deAPPAREILS PUISSANCE pièces de l’habitation et de ses équipements électriques.ET APPA- INSTALLÉE REILLAGE La puissance nécessaire COURT-dans une habitation est, en Les appareils électriques théorie, la somme des puis- CIRCUITsont tous les objets et les sances des différents appa- machines qui fonctionnent reils électriques utilisés : à l’électricité. Dans une luminaires, appareils ména- Les deux fils “actifs” d’un maison, il y en a des dizaines, gers, chauffages, chauffe-eau, circuit électrique alimentent dans plusieurs domaines : appareils audiovisuels… un appareil qui fonctionne à l’éclairage, l’électroménager, Dans la pratique, on considère l’électricité. l’audiovisuel, l’informatique, que tous les appareils ne Si l’on supprime l’appareil le chauffage, la ventilation, sont pas utilisés en même entre les deux fils et que l’on l’outillage électroportatif, temps; mais il suffit d’un met ceux-ci en contact, on etc. hiver rigoureux pour décou- crée un court-circuit qui se On appelle appareillage l’en- vrir, en allumant un chauf- traduit par une petite explo- semble des instruments qui fage électrique d’appoint, sion, la coupure du fusible et permettent l’utilisation de que la puissance installée est même, parfois, le déclenche- l’électricité : prises, interrup- insuffisante. ment du disjoncteur de pro- teurs, télérupteurs, fiches, EDF se charge de déterminer tection qui coupe l’arrivée du variateurs, coupe-circuit, etc. la puissance nécessaire en courant. RISQUES ET PRÉCAUTIONS On sait que l’électricité peut BRICOLAGE être dangereuse, mais on sait SANS DANGER rarement pourquoi et dans Le bricolage en électricitéquelle mesure. Dans la vie est sans danger à unequotidienne, les risques ont seule condition, trèsdifférentes origines : simple : ne jamais • les erreurs d’utilisation, travailler “sous tension”.•les imprudences (en parti- Il est nécessaire deculier une intervention sur un débrancher l’appareil etcircuit sans avoir coupé le de couper l‘alimentationcourant), électrique au tableau•une installation mal réali- avant toute interventionsée ou défectueuse, sur une installation • un appareil en mauvais état électrique.ou qui ne respecte pas les normes de sécurité.RISQUES D’ÉLECTROCUTION appareil non appareil non appareil relié appareil non élément appareil appareil relié à la terre relié à la terre à la terre relié à la terre conducteur non relié non relié métallique à la terre à la terre (charpente, menuiserie,sol conducteur tuyauterie)(carrelage) enveloppe métallique d’appareil Quelques exemples de contacts dangereuxélectrique de classe 1 Le corps humain étant essen- dans la salle de bains (Voir 1. Le courant passe entre le tiellement constitué d’eau, il pages 85 à 87). pouce et l’index. Il provoque est conducteur de l’électricité. une douleur vive, voire une Or, le passage du courant Le degré de risques dépend brûlure. électrique à travers le corps principalement des condi- 2. Le courant va d’un bras à humain peut entraîner la tions dans lesquelles on l’autre. L’accident est grave et mort, par arrêt du cœur; prend le courant. Quelques peut être mortel. c’est l’électrocution. exemples en dessin : 3. Le courant traverse tout le Heureusement, on peut “prendre” le courant sans y 1 laisser la vie! Le courant électrique passe à travers le corps lorsque celui- 2ci est en contact simultané avec les deux fils d’alimenta- tion, mais il suffit parfois d’un contact avec un seul fil d’alimentation, ou avec un objet lui-même relié à un fil d’alimentation. En effet, si le courant électrique doit, théoriquement, retourner à 3son générateur par le fil neutre, sa tendance naturelle est de trouver un achemine- 4ment plus rapide par la terre (croquis ci-dessus). Le seul fait d’être en contact direct avec la terre (pieds nus) sur du carrelage et de toucher un fil d’alimentation peut permettre le passage du courant dans le corps. Si on ajoute que l’humidité rend un corps plus conduc- teur, on comprend que les 5 risques sont plus grandscorps. La secousse est vio- muraux ou de fil) avec les Une installation ancienne lente et peut être mortelle. mains mouillées ou si l’on se doit être mise aux normes, 4.Le courant passe du trouve sur un sol humide. tous les éléments défectueux bras gauche levé au pied. •Toujours débrancher un ou d’un niveau de sécurité Une électrocution brutale au appareil en tirant sur la fiche insuffisant étant remplacés. niveau du cœur peut entraî- et jamais sur le fil. ner une mort foudroyante. • Remplacer un fil, une prise, 5.Le courant traverse le un interrupteur ou n’importe DISJONCTEURS corps immergé. L’accident quel appareillage électrique DIFFÉRENTIELS est mortel. qui paraît endommagé. Un disjoncteur différentiel• Ne pas utiliser de prise avec coupe l’alimentation quandLes dangers de l’électricité broche de terre sur un socle une partie du courantont essentiellement deux de prise qui n’en a pas. “fuit” vers la terre origines : les imprudences •Ne jamais démonter un (lorsque la carcasse et les défauts d’isolation appareil sous tension. métallique d’un appareild’appareils électriques. Couper le courant au tableau est mise sous tension •Les imprudences sont très de répartition avant toute par contact avec un filfaciles à éliminer en respec- intervention. d’alimentation).tant des précautions élémen- On utilise principalementtaires. deux types de disjoncteurs•Les défauts d’isolation ÉQUIPEMENTS différentiels : deviennent sans danger • Modèle 500 mA.grâce à une installation cor- Installé, en général, à recte avec mise à la terre et Les matériels et les installa- l’entrée du tableau de protection différentielle. tions électriques actuels distribution, il est associé répondent à des normes à la prise de terre. sévères de sécurité. Tous • Modèle 30 mA, dit les éléments qui constituentPRÉCAUTIONS “haute sensibilité”, qui une installation doivent équipe obligatoirement offrir la sécurité maximale : les circuits de prises Elles sont simples et doivent fils, câbles, conduits, appa- de courant, les circuits de devenir des réflexes : reillages. Une installation salle d’eau et les sorties •Ne pas toucher un appareil doit notamment être pourvue de fils en applique dans électrique (y compris les d’une bonne prise de terre et la cuisine. prises et les interrupteurs d’un disjoncteur différentiel. Le confort du bain en toute sécurité!SÉCURITÉ DANS LA SALLE D’EAU La salle d’eau est une pièce augmente fortement quand il personnes dans les salles qui présente des risques par- est humide ou mouillé. La d’eau et salles de bains. Ces ticuliers pour les personnes norme NF C 15-100 prévoit règles s’appliquent aussi si la car la conductibilité élec- donc des dispositions parti- baignoire ou la douche sont trique du corps humain culières pour la sécurité des intégrées dans une pièce.VOLUMES En ce qui concerne l’installa- volume 1 volume 2 tion d’appareils électriques, volume 3 la salle d’eau a été divisée en quatre volumes de sécurité : • le volume 0 : celui de la bai- gnoire ou de la douche, volume 0 • le volume 1 : au-dessus de la baignoire ou de la douche, • le volume 2 : 60 cm autour, 0,60 m 2,40 m • le volume 3 : le reste de la pièce. MATÉRIELS ÉLECTRIQUES AUTORISÉS DANS LES LOCAUX CONTENANT UNE BAIGNOIRE OU UNE DOUCHE OÙ Mesures de Dans les volumes PLACER LESprotection contre les chocs électriques 0123 ÉQUIPEMENTS Machine à laver, Classe 1 + 30 mA à sécher... ÉLECTRIQUES? 30 mAAppareils de chauffage Classe 2 + 30 mA Pour la sécurité de l’utilisa- teur, les prises comme lesClasse 1 + 30 mA équipements électriques neClasse 2 + 30 mA peuvent être placés n’im-Éclairage TBTS 12 V porte où dans une pièce Transformateur d’eau. Le tableau ci-contre de séparation indique les équipements Chauffe-eau autorisés dans chaque volu-Classe 1 + 30 mAinstantané me ainsi que les mesures de protection contre les chocsChauffe-eau à Classe 1 électriques.accumulation (30 mA recommandé) • Classe 1 : appareils 30 mA Interrupteur marqués Classe I, avec TBTS 12 V raccordement à la terre. • Classe 2 : appareils Prise 2P + T 30 mA marqués Classe II et portant le symbole de double TransformateurPrise rasoir isolation. de séparation(20 à 50 VA) • 30 mA : avec disjoncteur différentiel de 30 mA.Transformateur de 30 mA • TBTS : Très Basse Tensionséparation de Sécurité (12 V). Canalisations • Transformateur de séparation : éclairage ou sauf alimentationBoîte de directe prise 220 V relié à un connexion d’un appareil transformateur de séparation des circuits placé dans le interdit autorisé volume 3 ou hors de la pièce. Appareils d’utilisation Appareillage 2,25 mDans les volumes 1 et 2, de séparation de faible puis- conducteurs situés dans les les appareils installés à poste sance (20 à 50 VA) intégré à volumes 1, 2 et 3 aux fils de fixe (chauffage, chauffe-eau, l’armoire. terre de toutes les masses sèche-serviettes…) doivent (appareils électriques de être raccordés directement à classe 1) et des contacts de une boîte de dérivation et terre des socles de prises.LA LIAISON non par l’intermédiaire d’une Doivent être reliés : prise de courant. • les tuyauteries métalliquesÉQUI- Les lampes suspendues à d’eau chaude, eau froide, bout de fil et les douilles vidange, chauffage, gaz…POTENTIELLE métalliques sont interdites. • les huisseries métalliques, • le corps des appareils sani- Dans une salle d’eau, une taires (baignoire, bac à liaison équipotentielle doit douche…) lorsqu’il estL’ARMOIRE relier tous les éléments métallique. DE TOILETTE Schéma de principe de la liaison équipotentielle Une armoire de toilette qui luminairecomporte un appareil d’éclai- rage, un interrupteur ou un gaz bouche de ventilationsocle de prise de courant (ou huisserie (en volume 1 et 2)métalliquetous ces équipements en même temps), peut être ins- tallée dans le volume 2, à eau chaude condition qu’elle réponde aux règles de la classe 2 et eau froide que le socle de prise de cou- rant soit alimenté par l’inter- médiaire d’un transformateur MISE À LA TERRE La mise à la terre est obliga- une machine à laver, placéePOURQUOI toire dans toute installation dans une buanderie au sol électrique.Elle consiste à carrelé, et qui n’est pas bran-LA MISE À relier à une prise de terre, chée sur une prise avec terre. par un fil conducteur, les Une souris a dénudé le câbleLA TERRE? masses métalliques qui ris- d'alimentation de la machine quent d’être mises en contact et les fils électriques se met- avec le courant électrique par Pour la sécurité des utilisa- tent en contact avec la car- suite d’un défaut d’isolement teurs ! casse métallique de celle-ci. dans un appareil. Prenons un exemple. Soit Si vous touchez la machine,comme vous êtes sur un sol courant électrique mais qui •Les liaisons équipoten- conducteur, vous êtes traversé peut risquer d’être en contact tielles des salles d’eau (Voir par le courant électrique. Il y avec lui : chauffe-eau, cuisi- page 87). a donc une électrocution. nière, machine à laver, Attention ! Si la machine en question réfrigérateur, moteur, lampa- La mise à la terre n’estétait mise à la terre, vous daire, tube fluorescent, cadre efficace que si elle estpourriez la toucher sans dan- métallique d’une porte, etc. associée à un dispositifger car le courant électrique On relie donc à la terre : différentiel.passerait directement dans •Les appareils d’une installa- la terre. tion électrique qui sont sous tension (en particulier les Si le circuit qui alimente socles de prises encastrés ou LA PRISE la machine est équipé d’un en applique) et les conduc- disjoncteur différentiel, l’ali- teurs de protection (fils jaune DE TERRE mentation sera automatique- et vert) de tous les circuits ment coupée. électriques, y compris les circuits d’éclairage. La prise de terre est consti- •Les carrosseries métal- tuée d’une électrode en liques des appareils de métal bon conducteur qui neCE QU’IL classe 1 (ils ont une borne craint pas la corrosion et qui de terre signalée par le sym- est en contact avec le sol.FAUT METTRE bole ). Toute l’installation électrique •Tous les éléments de de la maison y est reliée. UneÀ LA TERRE construction qui sont habitation doit toujours être conducteurs comme une pourvue d’une prise de terre. Il faut mettre à la terre le charpente métallique, les En cas de doute sur son corps métallique de tout élé- canalisations métalliques de efficacité, faire appel à un ment que l’on peut toucher, gaz, d’eau ou de chauffage, électricien qui peut la tester, qui est normalement isolé du les huisseries en métal. la modifier ou la remplacer. Allô, EDF, c’est pour installer ALIMENTATION l’électricité… ÉLECTRIQUE D’UNE MAISON Le branchement électrique COMPTEUR d’une maison individuelle est constitué de différents éléments : Le compteur doit, dans la • le compteur, mesure du possible, être • le disjoncteur de branche- placé à l’extérieur de la pro- ment, priété dans un coffret acces- être encastré dans un mur • un dispositif de coupure de sible aux agents EDF sans existant ou dans une enve- sécurité, qu’ils aient à franchir une loppe préfabriquée, à se • les canalisations de liaison clôture. Le coffret qui procurer auprès des services entre ces matériels. contient le compteur peut EDF.DISJONCTEUR DE BRAN- TABLEAU DE CHEMENT RÉPARTITION Le disjoncteur de branche- ment doit être placé dans un local privé (en général la Le tableau de répartition maison), mais avec accord est placé après le disjoncteur disjoncteur EDFd’EDF, il peut être placé de branchement et c’est de différentiel 500 mAdans un coffret spécial à l’ex- lui que partent tous les cir- térieur. Selon l’abonnement cuits d’alimentation élec- souscrit, le disjoncteur de trique de la maison. Il doit branchement peut être bipo- être conforme à la norme NF Schéma de laire 45 A, 60 A ou 90 A, ou C 15-100. tétrapolaire 30 A ou 60 A. principe d’un tableau de répartition COUPURE DE SÉCURITÉ En général, la coupure de interrupteur différentiel sécurité dans la maison est interrupteur différentiel interrupteur différentiel 300 mA au moins exécutée par le disjoncteur 30 mA 30 mA (recommandé) de branchement. Sinon, il faut un dispositif général de coupure (interrupteur ou disjoncteur) sur le tableau principal de répartition. LIAISONS circuits spécifiques circuits chauffagecircuits prises de circuits éclairage courant y compris général et chauff. •La liaison entre le réseau prises salle de bains salle de bains et le disjoncteur de branche- ment doit être réalisée par EDF ou par une entreprise travaillant avec son accord et sous son contrôle. • La liaison entre le disjonc- teur de branchement et l’organe de coupure installé dans la maison fait partie de l’installation électrique inté- norme NF C 15-100 • maximum 5 points lumineux rieure. Elle doit être établie Tous les circuits sans exception par circuit doivent être équipés d’unen respectant les règles de la conducteur de terre, y compris • maximum 5 prises de courant norme NF C 15-100. les circuits lumière. par circuit• transformateur de sonnerie, au-dessous d’un point d’eauÉQUIPEMENT •programmateur de chauf- (évier, lavabo…), au-dessus fage, délesteur… d’un appareil de cuisson, au-DU TABLEAU Il est recommandé de n’em- dessus d’un appareil de ployer à l’intérieur du tableau chauffage, à l’extérieur. Elle Un tableau de répartition que des matériels à bornes est déconseillée dans les comporte en général : protégées. escaliers et dans les W.C. •les dispositifs différentiels •Chaque circuit doit être haute sensibilité (30 mA), repéré par une indication •une barre de pontage de appropriée placée à proxi-RÈGLES phase, mité ou sur le dispositif de • protection correspondant.DE POSE neutre, •Aucun sens particulier •les disjoncteurs division- d’utilisation des dispositifsDU TABLEAU naires ou les coupe-circuit à de protection n’est imposé cartouche phase + neutre, (sauf pour le disjoncteur de • une barre de terre. • Le tableau doit être posé à branchement). Toutefois la Il peut aussi recevoir d’autres l’intérieur du logement. pratique courante est de les appareillages : •La pose est interdite dans alimenter par le haut. • interrupteur général, certains emplacements : salles •Les organes de manœuvre •relais pour fonctionnement d’eau, placards et penderies des appareils doivent être en heures creuses du chauffe- (sauf s’ils sont aérés et situés entre 1 m et 1,80 m eau à accumulation, libres d’accès), au-dessus ou au-dessus d’un sol fini. circuits éclairage fixe circuits machine 2section : 1,5 mm à laver le linge 2section : 2,5 mmCIRCUITS circuits prises 2section : 2,5 mm , circuits lave-vaisselle 2prises simples 16 A section : 2,5 mm circuits chauffe-eau circuits appareil de cuisson 2 2section : 2,5 mm section : 6 mm Exemple d’installation salle d’eau chauffe-eau électrique d’un chambre logement LV C M à L W.C. chambreUn circuit électrique est SECTIONS DES CONDUCTEURS constitué de conducteurs (fils ou câbles) et d’appa- DES DIFFÉRENTS CIRCUITS reillages (prises, interrup- teurs…) qui sont protégés par 2un même fusible ou un • Circuits foyers lumineux fixes 1,5 mm 2même disjoncteur. • Circuits prises 16 A 2,5 mm 2Une installation comporte • Chauffe-eau 2,5 mm 2autant de circuits que le • Lave-vaisselle 2,5 mm 2tableau de répartition compte • Lave-linge ou sèche-linge 2,5 mm 2d’appareils de protection • Cuisinière ou plaque de cuisson 6 mm 2(disjoncteurs ou coupe-circuit • Four (indépendant) 2,5 mm 2à cartouche). • Chauffage jusqu’à 2300 W 1,5 mm 2• Chauffage jusqu’à 4600 W 2,5 mm RÈGLES • Chaque circuit doit assurer une seule fonction. •Tous les circuits doivent CANALISATIONS comporter un conducteur de terre de même section que ÉLECTRIQUES les conducteurs de phase et neutre. •Un circuit ne doit pas comporter plus de 5 points d’utilisation. Une installation électrique•Le lave-linge, le lave- est constituée de différentsvaisselle, les appareils de circuits. La canalisation decuisson et le chauffe-eau chaque circuit comporte troisdoivent chacun être alimen- conducteurs de même sec-tés par un circuit spécialisé. tion : un conducteur de pro-• Une prise double (2 prises tection (la terre) bicolore16 A dans une même boîte vert/jaune, un conducteurd’encastrement) est considé- neutre de couleur bleue et unrée comme un seul point conducteur de phase d’uned’utilisation. couleur autre que jaune/vert,•Un foyer lumineux mobile jaune, verte ou bleue.(lampadaire, lampe de che- vet…) peut être alimenté par une prise 16 A commandée par un interrupteur et raccor- FILS2dée en 1,5 mm cuivre sur un circuit d’éclairage. ET CÂBLES •En général, on prévoit un circuit d’éclairage et un cir- cuit de prises par pièce. Le courant électrique est tingue les conducteurs • Un circuit de chauffage peut acheminé par des conduc- simples (appelés couram- alimenter jusqu’à 5 appareils teurs métalliques enrobés ment des fils) et les multi- avec une puissance totale de d’une ou plusieurs enve- conducteurs (les câbles). 4600 W. loppes isolantes. On dis- Ces derniers contiennent