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Les dispositifs de protection    Les dispositifs de protection À retenir         2 facteurs déterminants en cas de choc él...
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Electricité : sécurité électrique (CM1)

  1. 1. La sécurité et les risques électriques Électricité 2 — Électrotechnique Christophe Palermo IUT de Montpellier Département Mesures Physiques Web : http://palermo.wordpress.com e-mail : cpalermo@um2.fr Année Universitaire 2010–2011 MONTPELLIER
  2. 2. Plan 1 Avant-propos 2 Le risque électrique Les effets du courant électrique Intensité du courant et temps de contact Le risque électrique par contact 3 Les schémas de liaison à la terre (SLT) Les différents schéma de liaison à la terre Le schéma de liaison à la terre TT 4 Les dispositifs de protection Le fusible Le disjoncteur Le dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) Les dispositifs de protectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 2 / 38
  3. 3. Avant-propos Plan 1 Avant-propos 2 Le risque électrique 3 Les schémas de liaison à la terre (SLT) 4 Les dispositifs de protectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 3 / 38
  4. 4. Avant-propos Electricité, électrotechnique, électronique.... ? Electricité : “Partie de la physique et de la technologie qui traite des phénomènes électriques” L’électricité peut être utilisée :IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 4 / 38
  5. 5. Avant-propos Electricité, électrotechnique, électronique.... ? Electricité : “Partie de la physique et de la technologie qui traite des phénomènes électriques” L’électricité peut être utilisée : Comme un signalinformatique, musique(enregistrement), tableau debord, etc.ElectroniqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 4 / 38
  6. 6. Avant-propos Electricité, électrotechnique, électronique.... ? Electricité : “Partie de la physique et de la technologie qui traite des phénomènes électriques” L’électricité peut être utilisée : Comme un signal Comme une énergieinformatique, musique piles, accumulateurs,(enregistrement), tableau de alternateurs, moteurs, lumière,bord, etc. etc.Electronique ElectrotechniqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 4 / 38
  7. 7. Avant-propos Principe de base en électricité Courant électrique Le courant électrique revient toujours au générateur qui lui a donné naissanceIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 5 / 38
  8. 8. Avant-propos Principe de base en électricité Courant électrique Le courant électrique revient toujours au générateur qui lui a donné naissance Le courant ne sort du générateur que s’il peut revenir par un chemin quelconque S’il n’y a pas de chemin retour, alors le courant ne sort pas Schéma de principe : 1 Une générateur présente une différence de potentiel 2 Un récepteur est branché 3 Ce récepteur crée un chemin et appelle un courant 4 Le courant circuleIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 5 / 38
  9. 9. Avant-propos Qu’est-ce que c’est que ça ? Une prise de courant monophaséIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38
  10. 10. Avant-propos Qu’est-ce que c’est que ça ? Une prise de courant monophasé : Une phase rôle : applique un potentiel délivre un courant potentiel : 230 V efficaces -325 V à +325 V, sinusoïdalIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38
  11. 11. Avant-propos Qu’est-ce que c’est que ça ? Une prise de courant monophasé : Une phase rôle : applique un potentiel délivre un courant potentiel : 230 V efficaces -325 V à +325 V, sinusoïdal Un neutre potentiel : 0 V rôle : référence tension récupère le courant en conditions normalesIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38
  12. 12. Avant-propos Qu’est-ce que c’est que ça ? Une prise de courant monophasé : Une phase rôle : applique un potentiel délivre un courant potentiel : 230 V efficaces -325 V à +325 V, sinusoïdal Un neutre potentiel : 0 V rôle : référence tension récupère le courant en conditions normales Une protection (PE, terre) potentiel : 0 V rôle : sécurité, récupère le courant de défautIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38
  13. 13. Avant-propos Et les normes ? Vue de devant : on ne repère que la PE (terre) ! impossible de repérer phase/neutre Vue de derrière (si l’installation est aux normes françaises...) Rouge : phase (norme : tout sauf bleu et jaune-vert) Bleu : neutre Jaune-Vert : terre Attention aux anciens bâtiments : phase jaune, terre noire et neutre gris mais aussi phase verte, neutre rouge et terre grise ou blanche...IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 7 / 38
  14. 14. Le risque électrique Plan 1 Avant-propos 2 Le risque électrique 3 Les schémas de liaison à la terre (SLT) 4 Les dispositifs de protectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 8 / 38
  15. 15. Le risque électrique Les effets du courant électrique L’énergie électrique Une énergie : Invisible Largement utilisée À usage domestiqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 9 / 38
  16. 16. Le risque électrique Les effets du courant électrique L’énergie électrique Une énergie : Invisible Largement utilisée À usage domestique Potentiellement très dangereuse Une puissance qui n’allumerait pas une ampoule est suffisante pour provoquer un décès !IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 9 / 38
  17. 17. Le risque électrique Les effets du courant électrique L’énergie électrique Une énergie : Invisible Largement utilisée À usage domestique Potentiellement très dangereuse Une puissance qui n’allumerait pas une ampoule est suffisante pour provoquer un décès ! Nécessité de protéger : Les installations : disjoncteurs, fusibles Les personnes : mise à la terre, dispositifs différentielsIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 9 / 38
  18. 18. Le risque électrique Les effets du courant électrique Électrisation et électrocution Avant de commencer, un peu de vocabulaire : Électrisation : “manifestations et lésions provoquées par le passage d’un courant électrique” Électrocution : décès par choc électrique Attention ! Souvent : abus de langageIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 10 / 38
  19. 19. Le risque électrique Les effets du courant électrique Les dangers d’une installation domestique On croit que l’électricité n’est pas dangereuse : elle l’est ! France : plusieurs milliers d’électrisations et 200 électrocutions par an Corps humain : environ 2 kΩ humidité, tenue, durée et tension de contact, etc. Courant électrique : danger à partir de 20 à 30 mA (tension de sécurité 50 V) U = RI Personne @ 230 V ⇒ plus de 100 mA ! Disjoncteur abonné 30 A : jusqu’à 30 A sous 230 V Attention ! Les installations domestiques sont potentiellement mortelles.IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 11 / 38
  20. 20. Le risque électrique Les effets du courant électrique Les risques pour le corps humain 3 risques gravesIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38
  21. 21. Le risque électrique Les effets du courant électrique Les risques pour le corps humain 3 risques graves Blocage musculaire Projection de la personne Tétanisation Blocage respiratoire =⇒ asphyxie Fibrillation ventriculaire : Désorganisation du rythme cardiaque Peut aller jusqu’à l’arrêt du cœur Effets thermiques : Brûlures superficielles Brûlures internes et profondesIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38
  22. 22. Le risque électrique Les effets du courant électrique Les risques pour le corps humain 3 risques graves Blocage musculaire Projection de la personne Tétanisation Blocage respiratoire =⇒ asphyxie Fibrillation ventriculaire : Désorganisation du rythme cardiaque Peut aller jusqu’à l’arrêt du cœur Effets thermiques : Brûlures superficielles Brûlures internes et profondes Mais aussi : Traumatismes secondaires (chutes, mouvements) IncendiesIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38
  23. 23. Le risque électrique Intensité du courant et temps de contact Effets de l’intensité du courant alternatif 1A Arrêt du coeur Ne pas sous-estimer l’ampère 75 mA Seuil de fibrilation cardiaque irréversible 1 A et plus = mort subite ! 30 mA Seuil de paralysie respiratoire 10 mA Seuil de non lâcher Contraction musculaire 8 mA Choc au toucher Réaction brutale 0,5 mA Seuil de perception Sensation très faibleIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38
  24. 24. Le risque électrique Intensité du courant et temps de contact Effets de l’intensité du courant alternatif 1A Arrêt du coeur Ne pas sous-estimer l’ampère 75 mA Seuil de fibrilation cardiaque irréversible 1 A et plus = mort subite ! 30 mA Seuil de paralysie respiratoire 10 mA Seuil de non lâcherLa personne électrisée ne peut lâcher Contraction musculaireprise : il faut couper le courant ! 8 mA Choc au toucher Réaction brutale 0,5 mA Seuil de perception Sensation très faibleIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38
  25. 25. Le risque électrique Intensité du courant et temps de contact Effets de l’intensité du courant alternatif 1A Arrêt du coeur Ne pas sous-estimer l’ampère 75 mA Seuil de fibrilation cardiaque irréversible 1 A et plus = mort subite ! 30 mA Seuil de paralysie respiratoire 10 mA Seuil de non lâcherLa personne électrisée ne peut lâcher Contraction musculaireprise : il faut couper le courant ! 8 mA Choc au toucher Réaction brutale 0,5 mA Seuil de perception Les effets du courant dépendent de son Sensation très faible intensitéIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38
  26. 26. Le risque électrique Intensité du courant et temps de contact Temps de passage Tension de Résistance Courant Temps de contact (V) électrique Rn traversant le passage (Ω) corps (mA) maximal (s) 50 1725 29 5 75 1625 46 0,6 100 1600 62 0,4 150 1555 97 0,28 230 1500 153 0,17 300 1480 203 0,12 400 1450 276 0,07 500 1430 350 0,04 Temps de passage : durée maximale de contact avant électrocution (décès) facteur déterminantIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 14 / 38
  27. 27. Le risque électrique Intensité du courant et temps de contact Temps de passage Tension de Résistance Courant Temps de contact (V) électrique Rn traversant le passage (Ω) corps (mA) maximal (s) 50 1725 29 5 75 1625 46 0,6 100 1600 62 0,4 150 1555 97 0,28 230 1500 153 0,17 300 1480 203 0,12 400 1450 276 0,07 500 1430 350 0,04 Temps de passage : durée maximale de contact avant électrocution (décès) facteur déterminant Réseau domestique : couper le courant avant 170 ms pour éviter tout risque =⇒ dispositif automatiqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 14 / 38
  28. 28. Le risque électrique Le risque électrique par contact Le réseau domestique Masse d’une installation Parties conductrices accessibles d’un matériel électrique susceptibles d’être mises sous tension en cas de défaut.IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 15 / 38
  29. 29. Le risque électrique Le risque électrique par contact Le réseau domestique Masse d’une installation Parties conductrices accessibles d’un matériel électrique susceptibles d’être mises sous tension en cas de défaut. Schéma normalisé pour l’installation =⇒ régime TT TT = neutre à la terre (Transfo EDF), masses à la terre (à la maison) Protection contre les surtensions Courant de fuite lors d’un défaut Le courant électrique revient toujours au générateur : Fourni par la phase Retour par le neutre (chemin naturel) ou la terre (si défaut) 2 types de risques électriques par contact Contact direct Contact indirectIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 15 / 38
  30. 30. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts directs Ph Ph ou N Contact phase-neutre Extrêmement dangereux le différentiel ne peut rien faireIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38
  31. 31. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts directs Ph Ph ou N Ph T Contact Phase-Terre Contact phase-neutre il suffit de toucher la phase pour Extrêmement dangereux s’électriser le différentiel ne peut rien faireIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38
  32. 32. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts directs Ph Ph ou N Ph T Contact Phase-Terre Contact phase-neutre il suffit de toucher la phase pour Extrêmement dangereux s’électriser le différentiel ne peut rien faire En général : imputables aux personnes Protection : isolation, dispositif différentielIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38
  33. 33. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts indirects N Ph T Contact entre une masse et la terre Masse : “partie conductrice accessible d’un matériel électrique susceptible d’être mise sous tension en cas de défaut.”IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 17 / 38
  34. 34. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts indirects N Ph N Ph N Ph T Contact entre deux masses Contact entre une masse et la Dangereux mais rare terre Masse : “partie conductrice accessible d’un matériel électrique susceptible d’être mise sous tension en cas de défaut.”IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 17 / 38
  35. 35. Le risque électrique Le risque électrique par contact Les contacts indirects N Ph N Ph N Ph T Contact entre deux masses Contact entre une masse et la Dangereux mais rare terre Masse : “partie conductrice accessible d’un matériel électrique susceptible d’être mise sous tension en cas de défaut.” Contacts dus à un défaut de l’installation Protection : mise à la terre + différentielIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 17 / 38
  36. 36. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Plan 1 Avant-propos 2 Le risque électrique 3 Les schémas de liaison à la terre (SLT) 4 Les dispositifs de protectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 18 / 38
  37. 37. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Les différents schéma de liaison à la terre Définition d’un schéma de liaison à la terre Définition Un schéma de laison à la terre (SLT) décrit la manière dont le neutre du générateur et les masses de l’installation sont reliés à la terre. S’appelle aussi régime de neutre (ancienne nomination) Repéré par deux lettres 1ère lettre : situation du neutre par rapport à la terre côté générateur (transfo EDF) 2ème lettre : situation des masses de l’installation par rapport à la terre Lettres utilisées : T = relié à la terre N = relié au neutre I = isolé de la terre ou relié par une impédanceIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 19 / 38
  38. 38. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Les différents schéma de liaison à la terre Rôle de la liaison à la terre Rôle Le rôle de liaison à la terre est de protéger les installations et les personnes En cas de défaut, le choix du SLT conditionne : Les surtensions (s’il y en a) Les courants de fuite (s’il y en a) Le schéma de liaison à la terre caractérise le réseau électrique : Ce n’est pas le même à la maison, dans un hôpital, dans une industrie, etc.IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 20 / 38
  39. 39. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Les différents schéma de liaison à la terre Choix d’un SLT Dépend des besoins et des moyens (financiers et humains). Il existe 3 SLT : TT, IT et TN TN : domaine industriel IT : continuité énergétique Centrales nucléaires, blocs opératoires, verreries, etc. TT : domaine domestiqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 21 / 38
  40. 40. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Les différents schéma de liaison à la terre Choix d’un SLT Dépend des besoins et des moyens (financiers et humains). Il existe 3 SLT : TT, IT et TN TN : domaine industriel IT : continuité énergétique Centrales nucléaires, blocs opératoires, verreries, etc. TT : domaine domestique Le régime TT : Avantages : Plus économique Pas d’entretien Pas de surtension =⇒ diminution du risque d’incendies Inconvenients : Existence d’un courant de fuite Nécessité de protéger les installations et les personnesIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 21 / 38
  41. 41. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Schéma de principe Transformateur L3 4 00 V − 3∼ L2 N L1 Rn Disjoncteur différentiel chez labonné Récepteur 1 Récepteur 2 PE Ru P.E. : protection équipotentielle (fil jaune et vert des installations modernes)IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 22 / 38
  42. 42. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT En cas de éfaut SLT TT)En cas de ddéfaut–(SLT TT 400 V - 3~ ! La liaison à la terre permet d’évacuer le courant en défaut La liaison à la terre permet d’évacuer le courant en défaut ! Le disjoncteur différentiel coupe le circuit ! La personne est protégée 15IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 23 / 38
  43. 43. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT En cas de éfaut SLT TT)En cas de ddéfaut–(SLT TT 400 V - 3~ ! La liaison à la terre permet d’évacuer le courant en défaut La liaison à la terre permet d’évacuer le courant en défaut ! Le disjoncteur différentiel coupe le circuit Le disjoncteur différentiel coupe le courant ! La personne est protégée 15 La personne est protégéeIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 23 / 38
  44. 44. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Importance de la P.E. et du différentiel Supprimons la P.E. : les masses ne sont plus reliées à la terreIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 24 / 38
  45. 45. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Importance de la P.E. et du différentiel L’importance de la PE et du différentiel Supprimons la P.E. : les masses ne sont plus reliées à la terre 400 V - 3~ ! La masse-terre est est assurée par personne elle est en La liaisonliaison masse-terre assurée par la la personne:: danger ! danger ! Le dispositif différentiel peut encore sauver la personne en coupant le Le dispositif différentiel peut encore la protéger. 16 circuitIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 24 / 38
  46. 46. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Sans liaison à la terre ni différentiel : danger ! Fréquent dans les anciennes installations Différentiel 500 mA Pas de liaison à la terre L’utilisateur n’est pas protégé Il constitue la liaison masse-terre le différentiel n’est pas suffisamment sensible danger de mortIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 25 / 38
  47. 47. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Sans liaison à la terre ni différentiel : danger ! Sans liaison à la terre ni différentiel : danger ! diffé Fréquent dans les anciennes installations Différentiel 500 mA installations Dans les anciennes ! Différentiel 500 terre Pas de liaison à la mA uniquement ! Pas liaisons à la terre L’utilisateur n’est pas protégé L’utilisateur n’est pas protégé : Il constitue la liaison masse-terre le ! Il constitue la liaison masse-terre différentiel n’est pas suffisamment sensible ! Il de pas de dangern’y a mort dispositif différentiel suffisamment sensible : ! Il est en danger de mort Remarque pour la maison : Remarque pour la maison : ! 17IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 25 / 38
  48. 48. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Petite question pratique ... Quand on change une ampoule, suffit-il d’éteindre l’interrupteur pour être protégé ?IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 26 / 38
  49. 49. Les schémas de liaison à la terre (SLT) Le schéma de liaison à la terre TT Petite question pratique Petite question pratique ... Quand on change une ampoule,ampoule, suffit-il d’éteindre l’interrupteur Quand on change une suffit-il d’éteindre l’interrupteur pour être protégé ?pour être protégé ? NON ! NON ! Souvent à la maison l’interrupteur ouvre le circuit au niveau Absolument du neutrepeutrisque par contact Phase-Terre estle circuit !sur le pas ! Il : le arriver que l’interrupteur ouvre présent câble du neutre. 18IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 26 / 38
  50. 50. Les dispositifs de protection Plan 1 Avant-propos 2 Le risque électrique 3 Les schémas de liaison à la terre (SLT) 4 Les dispositifs de protectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 27 / 38
  51. 51. Les dispositifs de protection Le fusible Qu’est ce qu’un fusible ? R = ρl/S : S diminue =⇒ R augmente Effet Joule RI 2 : I et R grands =⇒ échauffement important Le courant que peut transporter un conducteur dépend de sa sectionIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 28 / 38
  52. 52. Les dispositifs de protection Le fusible Qu’est ce qu’un fusible ? R = ρl/S : S diminue =⇒ R augmente Effet Joule RI 2 : I et R grands =⇒ échauffement important Le courant que peut transporter un conducteur dépend de sa section Définition Un fusible est un filament conducteur dont la section dépend du courant à supporter Trop de courant : le fusible fondIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 28 / 38
  53. 53. Les dispositifs de protection Le fusible Rôle et type d’un fusible Assure la sécurité d’une installation électrique en interrompant la circulation du courant électrique Différents types : cela dépend des besoins les fusibles gG : usage général, présents dans les maisons les fusibles aM : accompagnement moteur supportent de forts courants de pointe pendant des temps courts enroulements (transformateurs, moteurs, etc.) présents dans les maisons pour les climatiseurs Avantage : peu cher, petit (embarquable sur un appareil) Inconvénient : le fusible se détruit lorsqu’il joue son rôle de coupe-circuitIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 29 / 38
  54. 54. Les dispositifs de protection Le disjoncteur Qu’est-ce qu’un disjoncteur ? Définition d’un disjoncteur Un disjoncteur est un dispositif capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants dans des conditions normales, mais aussi dans des conditions de surcharge et/ou de court-circuit. Le pouvoir de coupure Le pouvoir de coupure Icn d’un disjoncteur est la plus grande intensité de court-circuit qu’il peut interrompre. un arc électrique s’oppose à l’ouverture risque de fusion des contacts si faible IcnIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 30 / 38
  55. 55. Les dispositifs de protection Le disjoncteur Disjoncteurs, interrupteurs, fusibles et différentiel Disjoncteur = Interrupteur Pouvoir de coupure Nominal pour l’interrupteur (dizaine d’ampères) Plusieurs milliers de volts pour le disjoncteur Disjoncteur = Fusible : réarmable Disjoncteur = Différentiel “Disjoncteur” : dispositif d’ouverture et de fermeture d’un circuit, à fort pouvoir de coupure “Différentiel” : fonction particulière de protection qui peut être associé à un interrupteur ou un disjoncteurIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 31 / 38
  56. 56. Les dispositifs de protection Le disjoncteur L’ouverture du circuit Le disjoncteur protège des surcharges et/ou des court-circuits Certaines surcharges sont temporaires et ne doivent pas mener à une ouverture du circuit mise sous tension de transformateurs utilisation d’alimentation à découpage Le disjoncteur ouvre le circuit : au delà d’une certaine intensité du courant au bout d’un certain temps (constante de temps)IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 32 / 38
  57. 57. Les dispositifs de protection Le disjoncteur Types de disjoncteurs Différentes technologies Magnétique : Induction magnétique Protection contre les courts-circuits Thermique Bilame Protection contre les surcharges Magnéto-thermique : usage domestique Différentes courbes de déclenchement : C pour les équipements classiques D pour les équipements contenant des moteurs etc.IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 33 / 38
  58. 58. Les dispositifs de protection Le dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) La fonction différentielle Rôle : protection des personnes Comparaison du courant de phase avec le courant de neutre Inégalité = fuite dans la terre =⇒ coupure Attention : ne prévient pas le risque phase-neutre Sensibilité I∆n Disjoncteur différentiel abonné (général) : Sensibilité de 500 mA Insuffisant protéger directement les personnes Le dispositif différentiel doit détecter un courant de fuite de 30 mA = I∆n Peut être associée à un interrupteur ou un disjoncteurIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 34 / 38
  59. 59. Les dispositifs de protection Le dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) Phénomènes physiques mis en jeu Loi de Biot et Savart : un courant crée un champ magnétique −→ courant variable =⇒ champ magnétique variable Loi de Faraday : un champ magnétique variable induit une force électromotrice variable −→ champ magnétique alternatif =⇒ courant alternatifIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 35 / 38
  60. 60. Les dispositifs de protection Le dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) Schéma d’un dispositif différentiel à courant résiduel Relais sensible Absence de défauts : l’aimant permanent est plus fort que le ressort (circuit fermé) Défaut : Champ magnétique non-nul dans le tore et l’électro-aimant Ouverture du circuitIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 36 / 38
  61. 61. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection Symboles électriques FusibleIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38
  62. 62. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection Symboles électriques Fusible DisjoncteurIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38
  63. 63. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection Symboles électriques Fusible Disjoncteur (a) (b) (c) (a) Élément magnétique (b) Élément thermique (c) Disjoncteur magnéto-thermiqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38
  64. 64. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection Symboles électriques Fusible Disjoncteur (a) (b) (c) (a) Élément magnétique (b) Élément thermique Disjoncteur différentiel (c) Disjoncteur magnéto-thermiqueIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38
  65. 65. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courantIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  66. 66. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponseIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  67. 67. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponse Tension, alternative ou continue : danger à partir de 50 VIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  68. 68. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponse Tension, alternative ou continue : danger à partir de 50 V Courant : danger à partir de 20 à 30 mAIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  69. 69. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponse Tension, alternative ou continue : danger à partir de 50 V Courant : danger à partir de 20 à 30 mA Il suffit de toucher un seul conducteur pour se mettre en dangerIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  70. 70. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponse Tension, alternative ou continue : danger à partir de 50 V Courant : danger à partir de 20 à 30 mA Il suffit de toucher un seul conducteur pour se mettre en danger Installation électrique : protections différentielles de 30 mAIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38
  71. 71. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection À retenir 2 facteurs déterminants en cas de choc électrique : L’intensité du courant La durée de passage du courant Dispositifs de protection différentielle : sensibilité I∆n et un temps de réponse Tension, alternative ou continue : danger à partir de 50 V Courant : danger à partir de 20 à 30 mA Il suffit de toucher un seul conducteur pour se mettre en danger Installation électrique : protections différentielles de 30 mA Le DDR ne prévient pas le risque phase-neutreIUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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