Le document décrit les risques électriques associés à l'électricité, y compris les effets dangereux du courant sur le corps humain et les dispositifs de protection requis pour minimiser ces dangers. Il aborde également les différents schémas de liaison à la terre et leur importance pour la sécurité des installations électriques. Enfin, il souligne la nécessité de respecter les normes de sécurité pour prévenir les électrisations et électrocutions dans les systèmes domestiques.

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. 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 protection
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 2 / 38

3. Avant-propos
Plan
1 Avant-propos
2 Le risque électrique
3 Les schémas de liaison à la terre (SLT)
4 Les dispositifs de protection
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 3 / 38

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. 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
informatique, musique
(enregistrement), tableau de
bord, etc.
Electronique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 4 / 38

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 énergie
informatique, musique piles, accumulateurs,
(enregistrement), tableau de alternateurs, moteurs, lumière,
bord, etc. etc.
Electronique Electrotechnique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 4 / 38

7. Avant-propos
Principe de base en électricité
Courant électrique
Le courant électrique revient toujours au générateur qui lui a donné
naissance
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 5 / 38

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 circule
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 5 / 38

9. Avant-propos
Qu’est-ce que c’est que ça ?
Une prise de courant monophasé
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38

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, sinusoïdal
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38

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
normales
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38

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
défaut
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 6 / 38

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. Le risque électrique
Plan
1 Avant-propos
2 Le risque électrique
3 Les schémas de liaison à la terre (SLT)
4 Les dispositifs de protection
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 8 / 38

15. Le risque électrique Les effets du courant électrique
L’énergie électrique
Une énergie :
Invisible
Largement utilisée
À usage domestique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 9 / 38

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. 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 différentiels
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 9 / 38

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 langage
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 10 / 38

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. Le risque électrique Les effets du courant électrique
Les risques pour le corps humain
3 risques graves
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38

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 profondes
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38

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)
Incendies
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 12 / 38

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 faible
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38

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 lâcher
La personne électrisée ne peut lâcher Contraction musculaire
prise : il faut couper le courant ! 8 mA Choc au toucher
Réaction brutale
0,5 mA Seuil de perception
Sensation très faible
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38

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 lâcher
La personne électrisée ne peut lâcher Contraction musculaire
prise : 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
intensité
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 13 / 38

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 déterminant
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 14 / 38

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 automatique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 14 / 38

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. 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 indirect
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 15 / 38

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 faire
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38

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 faire
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38

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 différentiel
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 16 / 38

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. 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. 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 + différentiel
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 17 / 38

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 protection
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 18 / 38

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 impédance
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 19 / 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. 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
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 21 / 38

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 personnes
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 21 / 38

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 l'abonné
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. 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 15
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 23 / 38

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 protégée
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 23 / 38

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 terre
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 24 / 38

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
circuit
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 24 / 38

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 mort
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 25 / 38

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 :
!
17
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 25 / 38

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. 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. 18
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 26 / 38

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 protection
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 27 / 38

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 section
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 28 / 38

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 fond
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 28 / 38

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-circuit
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 29 / 38

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 Icn
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 30 / 38

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 disjoncteur
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 31 / 38

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. 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. 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 disjoncteur
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 34 / 38

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 alternatif
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 35 / 38

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 circuit
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 36 / 38

61. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection
Symboles électriques
Fusible
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38

62. Les dispositifs de protection Les dispositifs de protection
Symboles électriques
Fusible
Disjoncteur
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38

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-thermique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38

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-thermique
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 37 / 38

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 courant
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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
réponse
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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 V
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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 mA
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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 danger
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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 mA
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38

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-neutre
IUT de Montpellier (Mesures Physiques) La sécurité et les risques électriques 2010–2011 38 / 38