Les dispositifs de protections


.

Après avoir vu les différentes notions, causes et conséquences liées aux accidents électriques, ainsi que les dangers du courant pour l’Homme, nous allons voir les protections des biens et des personnes en basse et haute tension dans cet article.

.

Les dispositifs de protections

.

Prise de terre

Dans les habitations datant d’avant 1991, la prise de terre était obligatoire dans les pièces humide comme la cuisine et la salle de bain. Elle est aujourd’hui obligatoire dans toutes les pièces pour toutes les constructions et modifications effectuées.

Prenons un circuit avec un générateur et une lampe reliée par la phase en rouge et le neutre en bleu. Une personne touche la phase. Est-il en danger dans la situation présente ?

Circuit électrique sans terre.

Le courant ne peut pas circuler dans son corps car il a un potentiel flottant comme les oiseaux sur les lignes hautes tensions. La personne en question n’est donc pas en danger.

On rajoute au dispositif une terre.

Circuit électrique sans terre.

Le courant peut alors circuler, la personne est donc en danger (voir vidéo régis). La liaison à la terre parait ici dangereuse mais cette liaison est nécessaire et existe en dehors de notre habitation ou de la salle de TP.

Par exemple les transformateurs qui nous fournissent l’électricité sont connectés à la terre. Cette connexion à la terre permet une protection des lignes hautes tensions contre la foudre. Dans notre environnement basse tension, cela va nous protéger contre les défauts d’isolement et dans certaines applications, cela permet d’évacuer les charges électrostatiques.

Il existe plusieurs types de connexion à la terre pour différentes applications, cela sera vue plus tard dans notre cursus lorsque les notions de régimes de neutres seront abordés.

.

Protection des personnes contre les contacts directs

Pour protéger les personnes contre les contacts directs, il existe plusieurs possibilités. Pour les lignes très hautes tensions, il n’y a que l’éloignement, c’est pour cela qu’une distance de sécurité est assuré par des murs ou des grillages dans les postes hautes tensions.

Disjoncteur haute tension 800 kV.
L’interposition d’obstacle est aussi utilisé en basse tension avec des armoires ou des boites sur lequel est apposé ce logo jaune :

Paneau danger électrique

.

L’isolation par une enveloppe est aussi utilisé pour les câbles électriques ou pour les appareils portatifs.

Isolant électrique (plastique).

Enfin, pour les câbles enterrés des grillages avertisseurs sont posés à 20/30 cm au-dessus de la canalisation. Les grillages sont rouges pour les canalisations électriques :

Grillages avertisseurs
Source : www.depardieu-tp.com

 

Et pour apaiser votre curiosité, les grillages :

  • verts signalisent les canalisations de télécoms et de vidéos,
  • jaunes signalisent les canalisations de gaz,
  • blancs signalisent les canalisations d’équipements routiers dynamiques,
  • bleus signalisent les canalisations d’eau potable.

.

Protection des personnes contre les contacts indirects

La protection des personnes sur des contacts indirects est assurés en partie par le conducteur de terre et par un dispositif de protection appelé aussi protection différentielle. Prenons l’exemple d’une personne qui touche la carcasse (reliée à la terre) d’un dispositif électrique.

Machine à laver fonctionelle.

Si la phase est amenée à toucher la carcasse, comme nous l’avons vue précédemment, la personne est en danger. En effet le courant a deux parcours possibles, soit par la personne, soit par le fil de terre.

.

Disfonctionnement de la machine à laver et interuption du courant.

Disfonctionnement machine à laver après interruption du courant.

Ainsi, le dispositif détecte le passage d’un courant dans le fil de terre et coupe la tension. Ce dispositif est appelé dispositif différentiel, c’est généralement un interrupteur différentiel qui détecte les fuites de courants supérieurs à 30 mA.

Interrupteur différentiel
Source : www.leroymerlin.fr

.

Son fonctionnement est le suivant : Le dispositif différentiel est un composant avec un circuit magnétique sur lequel est enroulé la phase et le neutre. S’il n’y a pas de fuite de courant dans le dispositif, le flux créé par les courants de la phase et du neutre s’annule. Par contre, si nous avons un déséquilibre de courant entre la phase et le neutre, il y a un flux magnétique dans le circuit et création d’un courant dans le bobinage qui déclenche la protection.

Nous pouvons aussi protéger les personnes contre les contacts indirects par l’emploi d’une très basse tension de sécurité. Pour une tension :

  • U < 50 V dans les milieux secs,
  • U < 25 V dans les milieux humides comme la salle de bain et
  • U < 12 V dans les milieux immergés comme dans les piscines.

Enfin, l’emploi d’une double isolation est également répandus, c’est surtout le cas pour les appareils portatifs. On retrouve donc le pictogramme suivant :

Pictogramme double isolation

.

Protection du matériel

La protection du matériel et des personnes est composé de trois principaux éléments,

  • les disjoncteurs qui interrompent le courant en cas de surcharge (dépassement du calibre spécifique) ou de court-circuit :
Disjoncteur basse tension 16 ampères
Disjoncteur basse tension 16 ampères

.

  • les fusibles qui occupent le même rôle mais qui ne sont pas ré-amorçable et plutôt employé dans les dispositifs portatifs :
Fusibles
Source : www.leroymerlin.fr

.

Les disjoncteurs et les fusibles protègent principalement le matériel et ils sont choisi en fonction du calibre du courant mais aussi en fonction des temps de déclenchement désirés. Par exemple pour un moteur, il faut prendre en compte les sur-intensités qui peuvent apparaître au démarrage.

  • enfin, les interrupteurs permettent de couper le courant nominal, c’est à dire mettre en route ou éteindre un dispositif mais il ne coupe pas le courant de court-circuit :
Interrupteur différentiel
Source : www.leroymerlin.fr

.

Dans les installations domestiques, le dispositif différentiel en tête de l’installation est un interrupteur. La protection est assurée par des disjoncteurs spécifiques. Il existe également différents types de dispositifs différentiels permettant de nous protéger contre le courant,

  • alternatif dénommé AC,
  • alternatif et continue, dénommé A

Et d’autre types spécifiques appelés haute immunité HI ou SI sont utilisés pour les dispositifs sensibles aux coupures de courant intempestives comme les congélateurs, les alarmes ou les dispositifs informatiques sensibles.

.

Protection des électriciens

Ensuite, la protection des personnes habilité à intervenir est composé de différents éléments, notamment un casque anti-UV qui a une date de validité car la protection anti-UV devient de moins en moins efficace au fil du temps. Des gants isolants dont l’épaisseur dépend du niveau de tension. Mais aussi des chaussures, un tapis ou des nappes isolantes, etc…

Protections électriciens
Source : http://www.lg-habilitation-electrique.fr/

.

Cas de la haute tension

.

Ré-enclenchement automatique

La haute tension présente une particularité qui est le réenclenchent automatique. Réenclenchement automatiqueEn effet, en cas d’incident, sur une ligne haute tension, une coupure se produit et un réarmement automatique de la tension est effectué au bout de 0,3 s. Si un deuxième incident se produit un nouveau réenclenchent automatique se fait 15 secondes après la coupure. Cette même procédure est reproduite une dernière fois. Si une surintensité est de nouveau détecté une 4ème fois, la tension est coupée et une vérification de la ligne devra être effectuée. cette procédure est mise en place pour éviter de couper des lignes hautes tensions et donc couper des logements ou entreprises à cause de branches d’arbres ou d’oiseaux entre les lignes hautes tensions. Cela peut s’avérer très dangereux en cas de ligne haute tension au sol.

/!\ Un conseil ? ne surtout ne pas les toucher ! voir vidéo accident mortel

.

Tension de pas

Enfin, un autre danger de la haute tension est la tension de pas, comme avec les éclairs, une tension importante au sol créée des équipotentiels autour d’elle.

Si on a un pas grand, comme les bovins par exemple, cela va créer une différence de potentiel importante et donc un danger avec une circulation de courant.

/!\  Un conseil ? rester jambes serrées !

.

Source : Cours Sécurité électrique Licence EEA,
……………Lionel Laudebat – Maîtres de conférences et chercheurs (LAPLACE)

.

.

Recevez GRATUITEMENT

20 fiches de révision

2 annales corrigées

un accès au groupe privé

une notification lors de chaque publication d’article de cours

 

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.