diapo-securite-electrique - STI2D

I) Caractéristiques de la tension du secteur.
Cette borne est reliée au sol
par l’intermédiaire d’un
piquet enfoncé dans la
terre.
Le fil est de couleur jaune
et verte.
Le symbole de la Terre est
Fil de couleur
bleue.
Fil de couleur rouge, noir ou
marron.
Balayage réglé sur 5ms/div
4 divisions x 5 ms/div = 20ms= T
f=1/T=1/0,02=50Hz
La valeur efficace de la tension du secteur est: Ueff= 230 V
La fréquence de la tension du secteur est f= 50 Hz
Les causes d'électrocution
On distingue deux types d'accidents :
le contact direct quand une personne touche à la fois :
- un fil de phase et le neutre;
- un fil de phase et le sol non isolé.
Les causes d'électrocution :
le contact indirect quand une personne touche une partie métallique mise
accidentellement sous tension.
C’est le fil d’alimentation qui n’est pas relié à la terre. Il n’est pas
de couleur bleue.
Liaison électrique avec le sol.
Appareil placé sur un pylône. Il sert à abaisser la tension efficace
à 230V.
Fil reliant la carrosserie métallique des appareils ménagers à la
terre.
Il contient des interrupteurs sur chacun des fils pour couper le
courant en cas de danger.
Fil bleu. Il est relié à la terre au niveau du transformateur.
Appareil placé à l’entrée de l’installation à l’extérieur de
l’appartement.
Dipôle placé sur le fil de phase au départ de chaque ligne
électrique.
II) Installation électrique de la maison.
1
Transformateur
Appareil placé sur un pylône. Il sert à abaisser la tension efficace à
230V.
2
Compteur électrique
Appareil placé à l’entrée de l’installation, à l’extérieur de
l’appartement.
Disjoncteur
Il contient des interrupteurs sur chacun des fils pour couper le
courant en cas de danger.
4
Fil de phase
C’est le fil d’alimentation qui n’est pas relié à la terre. Il n’est pas de
couleur bleue.
5
Fil neutre
Fil bleu. Il est relié à la terre au niveau du transformateur.
6
Fil de terre
Fil reliant la carrosserie métallique des appareils ménagers à la
terre.
7
Fusible
Dipôle placé sur le fil de phase au départ de chaque ligne
électrique.
8
Terre
Liaison électrique avec le sol.
3
Dans une installation domestique, tous les appareils sont branchés en
dérivation entre la phase et le neutre. Ils recoivent donc tous la même
tension : U = 220 – 230 V
Rappel : Dans un circuit en dérivation,
l’intensité du courant dans la branche
principale du circuit est égale à la somme
des intensités des courants dans les
branches dérivées. C’est la loi d’additivité
des intensités dans un montage en
dérivation ou loi des nœuds :
Conséquence : L’intensité du courant dans la ligne principale augmente
avec le nombre d’appareils en fonctionnement.
III) Protection des personnes
Les règles de sécurité fixent
le seuil de danger à:
- 30 mA pour l’intensité.
- 25 V en local humide (50 V
en local sec) pour la
tension.
Ne pas confondre électrisation
et électrocution (électrisation
entrainant la mort) !!
Les effets sur le corps humain dépendent de trois paramètres, intensité,
tension et temps d’exposition:
INTENSITÉ DU COURANT
1 mA
5 mA
10 mA
EFFETS SUR LE CORPS HUMAIN
Perception cutanée
Secousse électrique
Contracture (incapacité de lâcher prise)
30 mA pendant 3 min
40 mA pendant 5 s ou 80 mA pendant 1 s
2000 mA
tétanisation des muscles
Fibrillation ventriculaire
Inhibition des centres nerveux
L'influence du temps: voir activité page 125
Avec 30 mA pendant 5 s, il reste une possibilité sur deux de s'en tirer !
Mais aussi avec 300 mA pendant 0,5 s, il reste aussi une possibilité sur
deux d'en s'en tirer !!!
L'état de la résistance du corps humain varie fortement en
fonction de différents paramètres :
! La fatigue, la santé, l’âge de la personne ;
! L’état hygrométrique de la peau aux points de contact ;
! La qualité de la peau ;
! La surface de contact ;
! La tension appliquée entre points de contacts.
Dispositif de sécurité :
Une installation électrique en bon état comprend :
• des circuits convenablement répartis et protégés
• des conducteurs bien dimensionnés et isolés;
• des appareils respectant les normes de sécurité.
La protection des personnes est assurée par la présence conjointe :
• du disjoncteur différentiel;
• de la prise de terre.
La résistance de la prise de terre des masses Ra est liée à
l’intensité du courant de déclenchement du disjoncteur I et à la
tension limite UL de sécurité par la relation : R x I < UL
1) Pas de disjoncteur, pas de terre,
pas de défaut.
Phase
Neutre
Représenter le trajet du
courant (procéder
comme si c’était du
courant continu.
Que risque l’homme?
2) Pas de disjoncteur, pas de Terre, défaut:
le fil de phase est en contact avec la
carcasse: il y a un courant de fuite.
Représenter le trajet du
courant de fuite.
défaut
Que risque l’homme?
3) Disjoncteur différentiel, pas de Terre,
défaut.
Que se passe-t-il?
Le disjoncteur ouvre le
circuit. Le temps que
cela se produise
(appelé « temps de
coupure »), l’homme
peut ressentir un «
coup de jus ».
4) Disjoncteur différentiel, Terre,
défaut.
a) Défaut peu important: faible courant de fuite. Le
disjoncteur n’est pas assez sensible pour le
détecter.
Représenter le trajet du
courant de fuite.
Que risque l’homme?
Si la Terre est bonne,
le courant passant
par l’homme est très
faible. Dans le pire
des cas, il ne ressent
que des picotements.
b) Défaut important: fort courant
de fuite.
Que se passe-t-il?
Le disjoncteur ouvre
le circuit dès qu’il
détecte la fuite du
courant.
La machine ne peut
pas fonctionner.
Principe de fonctionnement du disjoncteur différentiel :
En cas de défaut d'isolement, un courant de fuite If apparaît dans le
fil de terre : les courants IP et IN sont inégaux.
Dès que le courant If est supérieur à la différence IP - IN, le
disjoncteur s'ouvre et coupe le circuit.
IV) protection des installations.
Un courant excessif dans un circuit peut provoquer un
incendie par effet Joule.
Cela peut se produire lorsque :
- trop d'appareils fonctionnent en même temps sur la
même ligne : il se crée une surcharge.
- deux fils entrent en contact : c'est un court-circuit.
- la foudre peut provoquer une surtension.
Pour protéger les circuits d'une surintensité, on utilise :
• des coupe-circuits à fusible : le fusible fond dans la
cartouche qui doit alors être remplacée;
• des disjoncteurs et disjoncteurs divisionnaires qui
peuvent être réarmés après avoir corrigé le défaut.
• des parafoudres (obligatoire si nb>14 pour 2 km²).
Les fusibles et les disjoncteurs protègent les
installations en cas de surintensité et
d’échauffement anormal.
SYMBOLE :
Un fusible n'est pas adapté à la protection des personnes et des animaux
contre les électrisations :
les niveaux d'intensité dangereux pour l'homme (quelques dizaines de mA
environ) sont trop faibles pour déclencher la grande majorité des fusibles
le fusible, une fois déclenché, n'ouvre qu'un pôle du circuit alimenté, l'autre
restant sous tension
Dans un circuit électrique, il y a le fil de terre (conducteur de
protection), la phase et le neutre. Chaque fil est de couleur (terre : vert
et jaune, neutre : bleu) et de section normalisée.
La section des conducteurs à employer dépend de la puissance de
l’appareil utilisé.
Si la section est insuffisante, l’intensité du courant est supérieure à
celle prévu pour les fils de phase et neutre et il y a risque de
surcharge et d’incendie. C’est ce qui se produit quand il y a trop
d’appareils branchés sur une même prise.
EXERCICES
Activité documentaire page 125
4, 5, 6 page 128
13, 14 , 15 page 129