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Notions d'électricité

L’intensité du courant électrique s’exprime en Ampère (A).
Elle représente le débit d’électrons.

Chaque matériau est caractérisé par sa résistance en ohm.

C’est-à-dire la résistance qu'il oppose au passage du courant d’électrons.

Un matériau de résistance R, sous une tension U, laisse passer une intensité (un courant d’électrons) I = U/R

La puissance électrique est liée directement :

  • au débit d’électrons (intensité)
  • à la tension du générateur (en quelque sorte : « la force des électrons »)

Elle s’exprime par la relation :

Puissance = Débit d’électrons x « Force des électrons »

Autrement dit : P = I x U ou P = U x I en Watt

Si on connait 2 des 3 grandeurs d’un appareil, on peut déterminer la 3ème.

Domaine de tension

En alternatif

En continu

TBT (Très basse tension)

U≤ 50 V

U≤ 120 V

BT (Basse tension)

50˂U≤1 000V

120˂U≤1 500V

HTA (Haute Tension A)

HTB (Haute Tension B)

1 000˂U≤50 KV

U˃50 KV

1 500˂U≤75 KV

U˃75 KV

 

Les domaines de tension sont plus larges en continu car le courant est moins dangereux à tension égale.

Le système nerveux commande les muscles par impulsions électrique (max 1V). Chaque alternance de la tension alternative est considérée comme un ordre de contraction par les muscles.

Une tension continue provoque beaucoup moins de contractions musculaires une fois le courant établi. Par contre, les risques de brûlure interne et de réaction chimique du sang sont les mêmes.

Le Régime de neutre définit la façon dont sont raccordées :

  • la terre de la source de tension (ex : un transformateur de distribution EDF, un groupe électrogène, une éolienne, ...)
  • et les masses côté utilisateur. C'est-à-dire la façon dont les carcasses métalliques des appareils sont raccordées.

La première lettre indique l’état du NEUTRE vis-à-vis de la terre :

  • T : neutre à la terre
  • I : neutre isolé de la terre

La deuxième lettre indique l’état des MASSES :

  • T : masses à la terre
  • N : masses au neutre

Il existe plusieurs régimes de neutre dont les plus connus sont :


 

Le régime de neutre TT :

  • Le premier T indique que le neutre de l'installation est relié à la terre coté générateur
  • et le deuxième indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées à la terre


 

Le régime de neutre TN :

  • La première lettre "T" indique que le neutre de l'installation est relié à la terre côté générateur
  • et le "N" indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées au neutre

 
 

Le régime de neutre IT :

  • La première lettre "I" indique que le neutre de l'installation est isolé de la terre (Donc pas de connexion) côté générateur
  • et le deuxième indique que les masses (carcasse métallique) sont reliées à la terre


 

Le régime TT

Ce schéma est le plus classique, le plus répandu (notamment dans l’habitat).

Câblage :

  • Le neutre est à la terre (au transformateur)
  • Toutes les masses sont à la terre

En cas de défaut (fuite d’une phase sur la carcasse) :

  • La carcasse étant reliée à la terre, le courant retourne au transformateur par celle-ci.
  • Le différentiel détecte la fuite de courant et coupe l’alimentation.


 

Le régime TN

Câblage :

  • Le neutre est à la terre (au transformateur)
  • Les masses sont au neutre

En fait, ce régime ressemble beaucoup au régime classique TT, mais :

  • Les fils de neutre et terre sont un seul et même fil (ce qui empêche l’utilisation du différentiel)
  • On ne coupera jamais le neutre (notamment au niveau du tableau), la terre n’étant pas différenciée.

En cas de défaut (une phase touchant la carcasse par exemple) :

  • Un court-circuit est créé entre phase et neutre.
  • Il provoque la coupure du disjoncteur UNIQUEMENT si le défaut est assez franc.


 

Le régime IT

On le rencontre en France uniquement, dans des systèmes où la continuité d’exploitation est importante et disposant d’une maintenance continue.

Câblage :

  • Le neutre n’est pas relié à la terre, il est isolé de la terre.
  • Les masses sont reliées à la terre.

En cas de défaut :

  • Le point du défaut est fixé au potentiel de la terre, autrement dit, le défaut fixe le potentiel du point concerné de l'installation à 0V
  • Puisqu’il n’y a pas de différence de potentiel (0-0 = 0 Volt), il n’y a pas de courant de fuite donc pas de danger.
  • Le défaut ne déclenchant aucune coupure, la continuité de l’exploitation est assurée
  • La phase en défaut étant fixée au potentiel de la terre, soit 0 volt :
    • les 2 autres phases vont avoir un potentiel de 400 Volt par rapport à la terre
    • et le neutre un potentiel de 230 Volt par rapport à la terre

 

Si le défaut est introduit par un opérateur qui touche une phase, le principe est le même (c’est la main de l’opérateur qui va fixer le point au potentiel 0 du système. Pas de danger.

Si un deuxième défaut apparait :

  • La première phase est toujours fixée au potentiel de la terre, soit 0 Volt.
  • La mise à la terre du 2ème point (phase ou neutre) va provoquer un court-circuit
  • Le disjoncteur coupera en surintensité ou court-circuit

Si c’est un opérateur qui provoque le défaut :

  • Il subira une différence de potentiel de 380 Volt (phase) ou 220 Volt (neutre)
  • Il ne sera pas assez bon conducteur pour provoquer la coupure en surintensité ou court-circuit
  • Aucune protection ne se déclenchera

On voit que le système est très protecteur dans le cas d’un seul défaut, mais devient mortel au deuxième défaut :

  • Il est donc nécessaire de détecter le premier défaut
  • et d’en assurer la réparation de manière urgente

Avant que le deuxième défaut potentiellement mortel intervienne.

 

En régime IT, on équipera donc le système d’un contrôleur d’isolement qui informera du défaut (alarme visuelle et/ou sonore)

La correction du défaut est impérative et urgente.
Les normes de sécurité imposent donc la disponibilité permanente d'un personnel de maintenance qualifié sur le site.

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