Guide Complet sur la Protection Électrique

La Protection Électrique

La protection électrique est destinée à protéger les personnes, les installations et l'environnement contre les effets néfastes que peut entraîner un dysfonctionnement d'une installation électrique.

Effets du courant électrique sur le corps humain

Fondamentalement, les paramètres qui indiquent le degré de danger sont : l'intensité du courant électrique et la durée du passage du courant pour un même parcours.

Types de contacts électriques

• Le contact direct : il se produit lorsqu'une personne entre en contact avec les parties actives sous tension d'une installation ou d'un équipement électrique.
• Le contact indirect : il se produit dans une installation présentant un défaut d'isolement, lorsqu'une masse conductrice est accidentellement mise sous tension par rapport à la terre.

La Mise à la Terre

La terre : il s'agit d'une connexion électrique directe de la masse d'un circuit électrique, ou de parties conductrices appartenant à celui-ci, pour permettre le passage du courant homopolaire et la décharge d'origine atmosphérique.

Systèmes de mise à la terre

Régime TN-C

Les fonctions de protection et de neutre sont combinées en un seul conducteur dans l'ensemble du système.

Schéma TT

Il possède un point d'alimentation (généralement le neutre) connecté directement à la terre. La masse est reliée à une prise de terre au niveau de la source d'alimentation.

Protection contre les surintensités

La protection peut concerner deux types de phénomènes : les surcharges et les courts-circuits.

• Surcharges : elles sont causées par une demande de courant excédentaire. La durée d'une surcharge peut varier de quelques secondes à quelques heures, voire des jours.
• Court-circuit : il se produit à la suite d'un contact accidentel entre deux points de potentiels différents. L'intensité peut atteindre des milliers de fois le courant nominal. Sa durée varie de quelques millisecondes à une seconde.

Le Fusible

Le fusible est un élément de protection utilisé pour protéger les locaux contre les surintensités causées par une surcharge ou un court-circuit. Les fusibles offrent une combinaison avantageuse de fonctionnalités, comme un haut pouvoir de coupure capable de supprimer des courants de court-circuit jusqu'à 120 kA ou plus.

Composants d'un fusible

Un fusible comprend : le socle, le porte-fusible et la cartouche fusible. Les parties principales d'une cartouche fusible sont :

• Le corps du fusible ;
• Le matériau de remplissage ;
• Les contacts ;
• L'élément de fusion ;
• L'indicateur de fusion ou le percuteur.

Fonctionnement

Lorsque le courant circulant à travers un fusible dépasse la valeur autorisée, l'élément de fusion fond et s'évapore, provoquant une interruption du courant et une hausse de température.

Choix et types de fusibles

Le choix est déterminé par les conditions suivantes :

• La tension nominale du fusible doit être égale ou supérieure à la tension nominale de l'application.
• L'intensité nominale doit être égale ou supérieure à l'intensité nominale de l'application.
• Le pouvoir de coupure doit être égal ou supérieur au courant de court-circuit présumé.

Les types de fusibles :

• Type gG : fusible à usage général.
• Type aM : fusibles pour l'accompagnement moteur. Ils doivent être associés à des dispositifs de protection contre les surcharges thermiques.
• Type aR : fusibles pour semi-conducteurs.

Interrupteurs magnétothermiques

Il s'agit d'un dispositif mécanique capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans des conditions normales et anormales. Il protège contre les surcharges et les courts-circuits. Dans un panneau de commande domestique, on trouve trois types de dispositifs :

• ICP (Interrupteur de Contrôle de Puissance) : utilisé pour limiter la puissance instantanée selon le contrat souscrit auprès de la compagnie d'électricité.
• IGA (Interrupteur Général Automatique) : utilisé comme protection générale de tous les circuits de l'installation.
• PIA (Petit Interrupteur Automatique) : protège chacun des circuits internes de l'installation du logement.

Composants d'un disjoncteur

Les parties principales sont :

• Corps : composé de deux demi-coques abritant les pièces internes.
• Bornes de connexion : une entrée et une sortie par pôle.
• Levier de réarmement : permet la connexion et la déconnexion manuelle.
• Contacts : fixe et mobile.
• Bobine magnétique : composée d'un fil de cuivre isolé avec un nombre de tours précis, située dans un cylindre d'acier servant de percuteur.
• Bimétal thermique : tôle composée de deux métaux à coefficients de dilatation différents qui se déforme au passage du courant.
• Chambre d'étincelles.

Fonctionnement des mécanismes

Comme son nom l'indique, l'appareil possède deux mécanismes distincts :

• Mécanisme magnétique : constitué d'une bobine. Lorsqu'un court-circuit crée un champ magnétique intense, il force le cylindre d'acier à frapper le contact mobile, provoquant l'ouverture immédiate du circuit.
• Mécanisme thermique : constitué d'un bilame. En cas de surcharge, le bilame chauffe et se déforme pour activer un déclencheur qui libère le contact mobile. La vitesse de déclenchement est inversement proportionnelle à l'intensité du courant.