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Les règles de sécurité électrique



Rubrique : Matériel
Auteur : JLC
Niveau : Tous

Introduction

Une attention sérieuse doit être portée à l’installation électrique de votre micro-récif et ceci pour une double raison :

  • Les matériels électriques et leurs inévitables branchements sur prises multiples, borniers, programmateurs, … sont légions.
  • L’eau salée, le matériel, l’électricité ne font pas bon ménage et le moindre défaut de l’installation peut provoquer une électrocution.

Quelques bases

L’électricité est définie par les valeurs :

  • Tension (U unité le Volt)
  • Courant (I unité l’Ampère)
  • Puissance (P unité le Watt) pouvant être obtenue des deux autres unités par la formule P=UI
  • Pour qu’un courant circule aux bornes d’un potentiel de tension il faut une résistance non infinie. Courant et tension sont unis par la formule U = RI La résistance est alors indiquée en Ohms.

EDF nous fournie une tension ‘secteur’ alternative (fréquence 50 Hz) de valeur efficace 220 Volts qualifiée de ‘basse tension’. Cette tension est cependant suffisament élevée pour délivrer des courants faibles suffisants pour une utilisation domestique et les fils conducteurs sont ainsi de petite section (plus la section du conducteur est petite, plus sa résistance augmente à longueur égale, ce qui entraine un échauffement due à la puissance perdue dans le fil). Par exemple une section de fil de 2,5 mm² suffit pour faire passer 20 A et donc délivrer une puissance de 4400 Watt (20 x 220 = 4000 soit une résistance de charge de 220 / 20 = 11 Ohms), c'est bien pratique pour chauffer la maison ! Mais cette tension de 220 Volts est dangereuse pour l’homme et provoque la mort par électrocution en cas d'un contact avec un conducteur électrique. Seule la très basse tension (inférieure à 25 Volts en milieu humide) est sans danger pour les risques d’électrocution.

Qu’est-ce que l’électrocution ?

L’électricité est transportée par deux conducteurs servant de pôles électriques :

  • Le neutre
  • La phase

Le neutre est référencé à la terre par EDF dans le poste de distribution situé à une relative proximité de votre domicile. Son potentiel (sa tension en Volts) est donc relativement bas par rapport à votre terre (votre environnement).

Par conséquence la phase est à une tension proche de 220 Volts par rapport à la terre.

Le corps humain ‘à sec’ a une résistance d’environ 2 kOhms. Si on touche le fil transportant la phase alors que nos pieds sont au potentiel ‘terre’, notre corps est traversé par un courant de 120 mA. Ce courant semble faible mais il entraine la mort à coup sûr si on ne lâche pas immédiatement le conducteur électrique. A 25 mA on atteint le cap du ‘non lâcher’ c’est à dire le contact impossible à rompre car les muscles sont complètement tétanisés ET CELA PEUT ETRE FACILEMENT LE CAS AVEC NOS AQUARIUMS EN CAS DE DEFAUT ELECTRIQUE.

L’eau (et encore plus lorsqu’elle est salée) conduit parfaitement l’électricité. Un défaut d’un conducteur à la phase dans l’eau (ou même seulement dans une zone humide) suffit à mettre au potentiel 220 Volts cette eau.

Eau salée + électricité = DANGER

Sans précaution, mettre la main dans un aquarium en contact accidentel avec un conducteur électrique peut provoquer l’électrocution, c’est à dire la mort par tétanisation et brûlure, cela pratiquement à coup sûr.

Quelles sont les dispositions pour éviter cela ?

Les fusibles et disjoncteurs thermiques.

Attention : Ces dispositifs ne protègent pas contre les électrocutions. Ils servent à limiter le courant électrique avant fonte des conducteurs électriques et cela uniquement pour éviter un début d’incendie et protéger le matériel.

La mise à la terre

Une mise à la terre des parties pouvant être en contact avec un conducteur électrique permet d’éviter tout risque, cela est même obligatoire pour respecter le marquage CE. Avec nos aquariums, il est nécessaire de mettre l’eau de l’aquarium à la terre. Cette terre de protection (ou masse) doit être de bonne qualité, inférieure à 120 Ohms mesurée avec un ohmmètre de terre. Seul un électricien qualifié peut installer ou vérifier correctement votre installation. L'inconvénient est que l’on n’est jamais totalement sûr de la qualité de sa terre ou même simplement de sa connexion car une rupture n’entraine pas de défaut apparent : Cette précaution indispensable ne suffit pas.

Les interrupteurs et disjoncteurs différentiels

Ces dispositifs mesurent la différence de courant circulant entre le fil neutre et celui de la phase. La différence (la fuite) circule forcément entre un des deux fils et la terre (CQFD). Si la différence dépasse une valeur indiquée par le différentiel le disjoncteur coupe le circuit. Pour être efficace contre les risques d’électrocution, le courant de fuite ne doit pas être supérieur à 30 mA (mais c’est déjà une secousse très désagréable voire dangereuse en cas de prédisposition cardiaque). La législation impose une installation comportant un disjoncteur 30 mA pour les salles d’eau, ce modèle est ainsi le plus facile à se procurer mais l’idéal est de disposer d'un différentiel de 10 mA. L’interrupteur différentiel nécessite en plus un fusible ou un disjoncteur pour limiter le courant (CF fusibles). L'interrupteur (ou disjoncteur) différentiel protège mais n'évite pas le choc électrique.

Le transformateur d’isolement

Le transformateur d’isolement permet d’isoler les potentiels neutre et phase de la terre et ainsi ‘rompt’ la boucle électrique lors d’un contact entre conducteur et terre (en fait il n’y a plus ni phase ni neutre). Si un des deux conducteurs est en contact accidentel avec la terre, ce conducteur devient simplement ‘le neutre’ de votre installation. Ce dispositif est parfait car il protège véritablement contre tout choc électrique. Son inconvénient : Il ne signale pas un défaut (en cas de deuxième défaut : boum). De la même manière qu’une mise à la terre de l’équipement, ce dispositif est hautement recommandable mais il nécessite malgré tout la présence d’un disjoncteur différentiel.

La très basse tension

Utiliser une très basse tension isolée du 220 Volts (12 Volts par exemple) permet de s’affranchir des risques d’électrocution en milieu humide. Je recommande cela pour tout bricolage (ventilateur de refroidissement par exemple). Dans ce cas un transformateur isolé 220V/12V surmoulé étanche est une solution sûre.

Quelques recommandations pour votre installation

1. Utiliser du matériel conforme

Le matériel utilisé doit être marqué CE, celui destiné à être exposé à des projections d’eau doit avoir un indice minimal de protection IP65 ou IP66, celui immergé doit avoir un indice IP67 ou IP68. Les zones à risques (comme les embouts dits étanches des tubes fluo) seront en plus noyés dans la colle silicone pour renforcer l’isolement.

2. Maintenir correctement le matériel

Les équipements seront correctement entretenus et changés dés qu'ils présentent des signes d'usure ou de vieillissement : Oxydation, fils électriques perdant leur souplesse, etc. La rampe d’éclairage est particulière exposée aussi n’hésitez pas à changer les pièces défectueuses : Embouts étanches, joints du projecteur, … Contrôlez périodiquement votre installation de sécurité (déclenchement des différentiels par le bouton de test, vérification des liaisons de terre, …).

3. Prévoir un coffret de raccordement

Tous les raccordements, disjoncteurs différentiels, prises, programmateurs, ballasts, etc. seront placés sur un tableau électrique et mis à l'abri dans un coffret étanche, les fils sortant par des presses étoupes (passages étanches). Toutes les parties électriques sensibles seront ainsi à l'abri des projections accidentelles d'eau. Attention cependant à l'échauffement des ballasts dans une boite non ventilée. Les boîtes étanches, panneaux, programmateurs et interrupteurs différentiels se trouvent facilement au rayon électricité des magasins de bricolage. La boîte de raccordement électrique permettra le pilotage individuel de chaque élément en position : ARRET, MARCHE ou PROGRAMMATION (si l’élément est programmable) avec un voyant de contrôle pour chacun. Prévoyez un nombre suffisant de prises pour éviter d’avoir recours aux multiprises.

4. Mettre impérativement l’aquarium à la terre

Mettre l’eau de l’aquarium à la terre est impératif. La terre de protection doit être de bonne qualité (inférieure à 120 Ohms mesurée avec un ohmmètre de terre). Consultez un électricien si vous avez un doute sur la qualité de votre installation électrique. Il suffit de plonger dans l'eau une tige conductrice en métal neutre reliée à la cette terre électrique. Utilisez pour cela un conducteur neutre : Par exemple un rayon de vélo ou une branche de lunette en titane, une plaque inox, une baguette de carbone, … Mais bien entendu pas de cuivre !

5. Prévoir un ou plusieurs interrupteurs différentiels

Un disjoncteur (ou interrupteur) différentiel 30 mA, ou mieux encore de 10 mA, de type à ceux utilisés pour la protection des salles d'eau, doit impérativement être câblé sur l'installation électrique de l'aquarium. En cas d’absence prolongée le risque de déclenchement n’est pas nul, aussi il est prudent de ne pas mettre un seul différentiel mais de séparer les éléments (éclairage, pompes, écumeur, etc.) sur plusieurs différentiels pour ne pas tout stopper d’un coup. (Autre solution retirer la prise de terre pendant les absences mais le risque est grand d’oublier de la remettre avant une intervention, vous pouvez faire cela que si vous avez installé un transformateur d'isolement et un disjoncteur différentiel). Je rappelle que le disjoncteur EDF 500 mA ne vous protège absolument pas, il ne sert qu'à protéger le matériel. Un disjoncteur 30 mA n’empêchera pas une forte secousse électrique, mais il vous sauvera la vie si vous n’êtes pas cardiaque.

6. Utiliser un transformateur d’isolement (neutre isolé)

Cette solution est parfaite mais n’est hélas pas très facile à mettre en place, il n'est pas simple de se procurer un transformateur d'isolement et son coût est assez élevé. Le transformateur doit être placé en tête d’installation (avant les disjoncteurs différentiels). Sa puissance est calculée en fonction de la puissance totale consommée par tout l’équipement, il faut prévoir une marge de sécurité pour éviter une surchauffe. Cette solution est la seule à protéger parfaitement contre les chocs électriques. Cependant comme un défaut n’est pas détecté il faut placer en plus un interrupteur différentiel pour assurer totalement votre sécurité.

7. Eviter de prendre des risques

Il est recommandé de toujours débrancher l'installation électrique avant de mettre les mains dans l'eau et d'avoir le réflexe de déclencher le disjoncteur général à la moindre fuite d'eau, avant tout autre action. Porter des chaussures isolantes (pas vraiment pratique mais il faut y penser en cas de doute), surtout pas de manip pieds nus.

Avec les Watts dégagés par l'équipement de l’aquarium, il est généralement facile de se passer de la résistance ou du combiné de chauffage : Verre = Fragile = Risque de casse dans le bac.

En ce qui concerne les bricolages maison, comme par exemple la ventilation utilisée pour le refroidissement, il est préférable d’utiliser une alimentation très basse tension 12 Volts. En effet la très basse tension est sans danger pour les risques d'électrocutions si elle est isolée du 220 Volts, ce qui est généralement le cas avec les transformateurs surmoulés.

Au nanoZine de mars

Exemple pratique d’une réalisation pratique : schéma de l’installation, liste du matériel employé.

2 commentaires:

Buzz1er a dit…

Très bon topo sur l'électricité et ses dangers.
Il est à noter cependant que le "couple" Interupteur Différentiel + disjoncteur (magnéto thermique) coûte moins cher qu'un disjoncteur différentiel pour la même efficacité. L'encombremetn est un peu différent: ID+disjoncteur: 3 modules dans un tableau et disjoncteur différentiel: 2 modules.
A noter aussi que la sensibilité d'un ID déterminée par les normes, font que la sensibilité réelle est supérieure à celle mentionnée sur l'appareil: un ID de 30mA déclenche en fait à + ou - 15mA! Sensibilité beaucoup plus interessante!
Les ID de 10mA sont très difficiles à trouver, je me demande même si ils existent! et les disjoncteurs différentiels 10mA coutent extrèmement cher.
Pour acheter tous ces produits, n'hésitez pas à vous rapprocher de la distribution spécialisée et évitez la grande distriution;)

jlc_9_1 a dit…

Bonnes remarques (je devine l'expert) que je développerai dans la suite de l'article (liste du matériel et exemples types d'installations)