L électricité pour l installateur sanitaire

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Fonds de Formation professionnelle de la Construction

L’éLectricité pour

L’instaLLateur sanitaire

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L’ÉLECTRICITÉ

POUR L’INSTALLATEUR SANITAIRE

L ’ I N S T A L L A T E U R

S A N I T A I R E

FONDS DE FORMATION PRO FES SION NEL LE DE LA

CONSTRUCTION Rue Royale 45 1000 Bruxelles Tél. : (02) 210 03 33 Fax : (02) 210 03 99 www.laconstruction.be

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GROUPE DE TRAVAIL

Rédaction:

M. Michils

M. Michielsen (Electrabel)

Coordination:

M. P. Becquevort

AVANT-PROPOS

L’élargissement du champ d’activités du Fonds de Formation professionnelle de la Construction au secteur du Parachèvement s’est accompagné d’un partage des responsabilités entre une série de groupes de travail : les «Sections FFC».

La section «Installations sanitaires, Matériaux synthétiques et Gaz» avait décidé, au départ, de réaliser un manuel scolaire. Au cours de l’évolution des travaux, ce manuel a pris plutôt la forme d’un ouvrage de référence pour la formation.

C’est ainsi qu’il ambitionne de toucher un public aussi large que possible : les élèves du secondaire, les adultes en formation, les formateurs et, en ﬁ n de compte... les professionnels eux-mêmes.

Aﬁ n de faciliter la tâche du lecteur, nous avons subdivisé l’ouvrage en différentes brochures d’une quarantaine de pages chacune.

Une farde spéciale de classement est disponible pour les personnes qui désirent se procurer plu sieurs brochures ou la série complète. Vous trouverez une présentation de l’ensemble de la structure de l’ouvrage au verso de la page de couverture.

Nous espérons que cet ouvrage contribuera à rendre la formation plus homogène et sommes con- vain cus qu’il permettra tant aux élèves qu’aux adultes en formation de se familiariser agréablement avec les multiples facettes du métier d’installateur sanitaire.

Nous voudrions remercier ici tous les enseignants qui ont participé à la réalisation de ce travail de longue haleine ainsi que les ﬁ rmes qui nous ont aidés à choisir les illustrations et à corriger certains textes.

Nous voudrions mentionner tout spécialement Messieurs N. De Pue (†) (ancien président de la F.B.I.C. - Fédération Nationale des Associations de Patrons Installateurs Sanitaires et de Chauffage au gaz, Plombiers, Zingueurs et Ardoisiers-Couvreurs de Belgique) et G. Wouters (président ho no rai re de la Verenigde Lood- en Zinkbewerkers, Antwerpen) qui ont contribué à ce projet et en ont rendu possible la réalisation.

Nous vous souhaitons beaucoup de plaisir dans votre lecture.

Stefaan Vanthourenhout, Président du FFC.

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TABLE DES MATIÈRES – MODULE IX

I. CONCEPTS ... 5

I.1. Tension ... 5

I.2. Intensité ... 7

I.3. Résistance ... 9

I.4. Puissance ... 11

I.5. Production d’électricité ... 13

I.5.1. Tension continue, tension alternative ... 13

I.5.2. Production de tension alternative ... 14

I.6. 230 volts - 400 volts (220 V, 380 V) ... 16

II. MESURE DES GRANDEURS ÉLECTRIQUES ... 17

II.1. Appareils de mesure ... 17

II.2. Mesure de la tension monophasée et triphasée ... 18

II.3. Raccordement d’un chauffe-eau à accumulation (étoile-triangle) ... 19

II.4. Recherche des défectuosités ... 21

III. PRESCRIPTIONS D’INSTALLATION ... 22

III.1. Mise à la terre ... 22

III.2. Liaisons équipotentielles ... 26

III.3. Locaux humides ... 27

III.3.1. Généralités ... 27

III.3.2. Indices de protection ... 28

III.3.3. Zones de sécurité en installation domestique ... 30

IV. PROTECTIONS ... 32

IV.1. Fusibles ... 32

IV.2. Disjoncteur ... 35

IV.3. Différentiel ... 36

IV.4. Thermocouple ... 40

IV.5. Cellule photoélectrique ... 42

IV.6. Thermostat d’eau chaude de la chaudière ... 42

IV.7. Sécurité de manque d’eau ... 42

V. L’UTILISATION DE FILS ET DE CÂBLES ... 43

VI. APPAREILS ÉLECTRIQUES: APPAREILS DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE ... 44

VI.1. Quantité d’eau nécessaire ... 44

VI.2. Pose d’un appareil de production d’eau chaude ... 45

VI.3. Chauffe-eau bouilleur ... 47

VI.4. Appareil instantané ou à serpentin ... 47

VI.5. Appareils à accumulation ... 48

VI.5.1. Appareils à accumulation sous pression ... 49

VI.5.2. Appareils à accumulation hors pression ... 50

VI.5.3. Chauffe-eau à accumulation «confort» ... 51

VI.5.4. Le choix rationnel d’un chauffe-eau à accumulation ... 52

VI.5.5. Quelques règles d’économie d’énergie dans la consommation d’eau chaude ... 53

VI.5.6. Chauffe-eau mixte ... 54

VI.6. Interrupteur préférentiel ... 55

VI.7. A quoi faut-il faire attention lors de l’achat d’un chauffe-eau? ... 56

VI.8. Raccordement hydraulique ... 57

VI.9. Entretien + raccordement ... 58

VII. APPAREILS DE RÉGULATION ... 59

VII.1. Relais temporisé ... 59

VII.2. Minuterie ... 60

VII.3. Interrupteurs de présence ... 61

VII.4. Thermostats ... 62

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I. CONCEPTS

Pour parler de «l’électricité», il faut comprendre le sens de quelques concepts qui reviennent constam- ment.

I.1. TENSION

Symbole U – Unité = 1 V (volt)

Pour comprendre cette notion, il faut commencer par retourner à la nature.

Prenons pour exemple l’EAU. La plus petite particule d’eau qui existe et qui possède encore toutes les propriétés de l’eau s’appelle une MOLÉCULE.

La molécule d’eau est elle-même constituée d’atomes d’hydrogène (H) et d’oxygène (O).

Les atomes sont, à leur tour, composés d’un noyau autour duquel circulent des ÉLECTRONS.

Les électrons ont toujours une charge électrique négative.

Le noyau, par contre, se compose de PROTONS et de NEUTRONS.

Les protons ont une charge électrique positive tandis que les neutrons sont neutres et n’ont donc pas de charge.

Les atomes sont, par nature, toujours neutres c.-à-d. qu’ils possèdent autant de protons que d’élec- trons.

L’atome est électriquement neutre puisque sa charge positive (les protons) et sa charge néga- tive (les électrons) sont égales et se neutralisent.

Si nous prenons deux atomes différents, nous pourrons observer qu’ils présentent une différence de charge.

Cette différence de charge s’appelle la TENSION.

Électrons: ces particules ont une charge négative.

Protons: ces particules ont une charge positive; il y a autant de protons que d’électrons

Neutrons: ces particules n’ont pas de charge

Noyau Orbites

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Comparons avec une installation d’eau toute simple.

Prenons deux réservoirs contenant de l’eau:

le réservoir A et le réservoir B. Ces deux réser- voirs sont raccordés entre eux par un tuyau et un robinet.

Si l’on ouvre le robinet, l’eau contenue dans les deux réservoirs se stabilisera au même niveau.

(LOI DE LA NATURE: la tendance à l’équi- libre).

Si l’on veut que de l’eau s’écoule du réservoir A dans le réservoir B quand on ouvre le robinet, il faudra avoir une différence de niveau ou de hauteur entre les deux réservoirs.

Une pression sera exercée sur le robinet du côté du réservoir A.

Nous appliquons ici le principe des vases com- muniquants.

Dès que l’on ouvrira le robinet, l’eau s’écou- lera de A dans B jusqu’au moment où les deux réservoirs seront remplis à la même hauteur et où la pression retombera.

Il en va de même pour l’électricité. Pour avoir un courant, il faut également avoir une différence de pression électrique entre deux corps.

On appelle cette différence de pression la DIFFÉRENCE DE POTENTIEL ou tout simplement la TENSION (symbole U).

La tension électrique est représentée par le symbole U et est exprimée par l’unité volt (V). Par exemple: U = 220 V.

Nous étudierons plus loin la manière de mesurer cette tension.

SPANNING

volt (V)

LA TENSION EST À L’ÉLECTRICITÉ CE QUE LA PRESSION EST À L’EAU

TENSION PLUS ÉLEVÉE = PLUS DE PRESSION = PLUS D’ÉLECTRICITÉ

TENSION PLUS BASSE = MOINS DE PRESSION = MOINS D’ÉLECTRICITÉ

TENSION

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I.2. INTENSITÉ

Symbole I – Unité = 1 A (ampère).

Si nous relions entre eux nos deux atomes ou corps ou réservoirs d’eau, des électrons ou de l’eau se déplaceront d’un point à un autre.

On appelle ce déplacement d’électrons COURANT D’ÉLECTRONS ou INTENSITÉ ÉLECTRIQUE.

On peut constater que, plus la différence de niveau est importante, plus le débit sera élevé et que, plus le tuyau de raccordement entre les deux réservoirs sera gros, plus il y aura de débit.

Il en va de même pour l’électricité: plus l’intensité du courant électrique est élevée, plus les ﬁ ls (conducteurs) doivent être épais.

Si l’on place un conducteur entre une borne de charge positive et une borne de charge négative, les électrons libres du conducteur sont attirés par le pôle positif. Ce dépla- cement d’électrons dans le conducteur s’appelle l’INTENSITÉ ÉLEC- TRIQUE.

compteur

litres

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L’intensité électrique est représentée par le symbole I et est exprimée par l’unité ampère (A).

Exemple: I = 15 A.

On peut également mesurer l’intensité électrique, mais nous y reviendrons plus loin.

SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN

ampère (A)

QUANTITÉ D’ÉLECTRICITÉ QUI PEUT TRAVERSER UN CONDUCTEUR

DÉTERMINÉ

INTENSITÉ DU COURANT

EN CAS DE TENSION IDENTIQUE, IL Y AURA PLUS D’ÉLECTRICITÉ QUI POURRA PASSER DANS UN CONDUCTEUR DE GRANDE SECTION QUE DANS UN CONDUCTEUR DE FAIBLE SECTION

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I.3. RÉSISTANCE

Symbole R – Unité = 1 Ω (ohm).

Si nous voulons raccorder entre eux nos deux réservoirs d'eau, il nous faudra utiliser un tuyau ou un ﬂ exible.

Pour le transport de l'électricité, il nous faut un CONDUCTEUR.

Comparons à nouveau avec les deux réservoirs d’eau.

Nous constatons alors que l’apport d’eau est à son maximum quand le diamètre du tuyau est large, que sa longueur est ré- duite, que ses parois sont lisses et qu’il y a peu de coudes.

En d’autres termes, il y a peu de RÉ- SISTANCE.

Par contre, l’apport d’eau est faible lorsque le diamètre du tuyau est étroit, que ses parois sont rugueuses, que sa longueur est importante et qu’il y a beaucoup de coudes.

En d’autres termes, la RÉSISTANCE EST ÉLEVÉE.

Calcaire

ohm ( Ω )

LA RÉSISTANCE DÉPEND DE LA LONGUEUR, DE LA SECTION ET DE

LA NATURE DU MATÉRIAU

RÉSISTANCE

PLUS LA SECTION D’UN CONDUCTEUR EST FAIBLE,

PLUS LA RÉSISTANCE AUGMENTE ET DONC AU PLUS VITE, POUR UN MÊME COURANT, CE CONDUCTEUR VA CHAUFFER, ROUGIR ET FONDRE

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Nous pouvons une nouvelle fois faire une comparaison avec l’électricité.

ON APPELLE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE LA GÊNE QUE LES ÉLECTRONS RENCONTRENT DURANT LEUR DÉPLACEMENT.

Dans la nature, on parle de:

CONDUCTEURS: ce sont des matériaux qui laissent bien passer le courant électrique.

Par exemple: le cuivre, l’aluminium.

ISOLATEURS: ce sont des matériaux qui empêchent le déplacement des électrons.

Par exemple: le bois, le verre, la porcelaine.

La résistance électrique est représentée par le symbole R et est exprimée par l’unité ohm Ω (*).

Exemple: R = 10 Ω.

Schématiquement, on représente une résistance par le symbole suivant:

(*) Loi d’Ohm:

U_(V)= R_(Ω) x I_(A) = volt U_(V)

I_(A) = ––– = ampère R_(Ω)

U_(V)

R_(Ω) = ––– = ohm I_(A)

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La puissance P d’un appareil =

la quantité d’énergie électrique absorbée par seconde dans l’appareil de consommation (et convertie en travail)

I.4. PUISSANCE

Symbole P – Unité = 1 W (watt).

En mécanique, la puissance d’un objet (une voiture, p. ex.) est déterminée par la force appliquée à l’objet et la vitesse à laquelle il se déplace.

La puissance = la force x la vitesse.

On peut comparer la force à la tension électrique U (exprimée en volts).

On peut comparer la vitesse à l’intensité I (exprimée en ampères).

Ou:

La puissance = la tension x l’intensité

P = U x I P = U x I

1 W = 1 V x 1 A

U = –– P I

I = –– P U

Application : prenons par exemple un appareil: puissance = 2300 W (watts) tension = 230 V (volts) P

L’intensité du courant I = –– = 10 A U

Quel fusible allons-nous utiliser? (exprimé en A (ampères))

Attention!

Lorsque l’on place un disjoncteur dans le circuit d’un boiler ou chauffe-eau à accumulation, il faut tenir compte du fait qu’il va se déclencher après ± 1 heure à pleine charge.

Exemple: chauffe-eau 2300 W, tension 230 V = 10 A.

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En théorie, un disjoncteur de 10 A devrait sufﬁ re. En pratique, ce disjoncteur sera soumis pendant six heures à une charge de 10 A qui a pour effet de le faire déclencher après ± 1 heure.

Nous placerons donc ici un disjoncteur de 16 A.

Nous pouvons voir, au tableau suivant, quels fusibles utiliser à une puissance déterminée du chauffe-eau, ainsi que la section du conducteur et du conducteur de protection que nous devons utiliser.

Si nous plaçons des disjoncteurs, nous ne les soumettrons jamais à une charge maximale parce que la production d'eau chaude implique un temps de charge de plusieurs heures.

Type de circuit Section minimale des ﬁ ls

(mm²)

Courant nominal du fusible

Capacité du disjoncteur automatique

Eclairage 1,5 10 A 16 A

Prises 2,5 16 A 20 A

Machine à laver (1 appareil par circuit)

4 x 4 + 4 6 (monophasé)

20 A 25 A – 32 A

25 A 32 A – 40 A Cuisinière (4 taques)

+ four

4 x 4 + 4 2 x 6 + 6

20 A 25 A

Pour puissances supérieures

6 10

25 / 32 A 40 / 50 A

32 / 40 A 50 / 63 A

SOURCE: VYNCKIER - GENT

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I.5. PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ

Il convient d’établir une distinction entre l’électricité NATURELLE et l’électricité ARTIFICIELLE.

La forme la moins utilisable est l’électricité naturelle.

On entend par là l’électricité STATIQUE et la FOUDRE.

L’électricité artiﬁ cielle, pour sa part, peut être subdivisée en deux grands groupes:

• LE COURANT CONTINU ou électricité qui ne recourt pas à des éléments mobiles.

Exemples: pile, batterie, thermocouple, cellule solaire, génératrice.

• LE COURANT ALTERNATIF ou électricité résultant de l’utilisation d’éléments rotatifs ou mobiles.

Exemple: dynamo, alternateur, onduleur.

I.5.1. TENSION CONTINUE, TENSION ALTERNATIVE

Dans la production de tension, on peut encore parler de:

TENSION CONTINUE:

tension qui ne change jamais de signe. Elle est produite dans toutes les sources statiques et dans une dynamo.

TENSION ALTERNATIVE:

tension qui change de sens.

Cette tension est produite dans un alternateur.

SOURCE: UCAR

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I.5.2. PRODUCTION DE TENSION ALTERNATIVE

Pour produire une tension de manière dynamique, on utilise l’un des phénomènes propres à l’élec- tricité.

Plus particulièrement, lorsqu’un courant traverse un conducteur, ce conducteur se comporte comme un aimant, c.-à-d. qu’un champ magnétique se crée autour de chaque conducteur au moment où celui-ci est traversé par un courant.

Les scientiﬁ ques ont découvert que l’inverse est également vrai, c.-à-d. que lorsque nous déplaçons un conducteur dans un champ magnétique, une tension se produit à l’intérieur du conducteur.

C’est sur la base de cette propriété qu’on a mis au point des machines qui vont nous fournir de la tension selon cette méthode.

Dans la pratique, on utilise des alternateurs.

Ces machines sont actionnées par des turbines à vapeur.

La vapeur est fournie par des chaudières géantes qui utilisent le charbon, le gaz naturel, le mazout ou la matière ﬁ ssile comme source de chaleur.

On appelle ce type de centrales les centrales THERMIQUES.

Les centrales qui utilisent la force de l’eau comme source d’énergie s’appellent les centrales HYDROÉLECTRIQUES.

On trouve peu de centrales de ce type dans notre pays.

Un alternateur fonctionne comme suit:

si l’on fait tourner un aimant à vitesse constante (à l’intérieur ou à côté d’une bobine), un CHAMP MAGNÉTIQUE va se former dans la bobine. Ce champ magnétique alterne continuellement son INTENSITÉ et sa DIRECTION.

En raison de ce CHAMP MAGNÉTIQUE ALTERNATIF, on va produire une TENSION INDUITE qui change, elle aussi, de GRANDEUR et de DIRECTION.

On appelle TENSION ALTERNATIVE la tension obtenue de la sorte.

tension

1 période = 360°

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Le temps que met une tension alternative ou un courant alternatif pour effectuer un cycle complet s’appelle une PÉRIODE.

Toutefois, si l’on a plusieurs périodes par seconde, on parlera de FRÉQUENCE. La fréquence de notre réseau d’éclairage est de 50 hertz (ou 50 Hz).

Cela veut dire qu’il y a 50 périodes pendant un laps de temps d’une seconde.

Attention!

Ce n’est pas toujours vrai. Si vous prenez le réseau d’éclairage américain, vous aurez une fré- quence de 60 Hz.

Mais, si au lieu d’utiliser une seule bobine, on en utilise trois qui sont décalées l’une de l’autre de 120°, on ne produira pas un courant monophasé mais un courant triphasé.

On parle généralement de FORCE MOTRICE ou triphasé.

E1 bobine 1

tension E

E3 bobine 3

E2 bobine 2

temps

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I.6. 230 VOLTS, 400 VOLTS (220 V, 380 V)

En principe, toutes les nouvelles installations sont raccordées au réseau en monophasé.

Si ce n’est pas possible autrement ou si l’on a besoin de beaucoup d’énergie, on effectuera un raccordement triphasé.

On rencontrera les possibilités de tension suivantes sur le réseau de distribution actuel:

ATTENTION!

Actuellement (2006) tous les réseaux européens sont uniformisés.

Cela veut dire que le 220 V est devenu du 230 V et que le 380 V est devenu du 400 V.

230 V (monophasé)

Avec ce raccordement, l’alimentation du tableau de distribution est assurée par deux conducteurs.

On mesurera toujours une tension de 230 V entre ces deux conducteurs.

230/400V

Sur le réseau 230/400 V, on utilise toujours le conducteur neutre.

Sur ce réseau, on mesure 400 V entre les diffé- rentes phases et 230 V entre une phase et le conducteur neutre.

3 x 230 V

Sur ce réseau, la tension entre les phases est de 230 V.

Dans ce cas, l’alimentation du tableau de distribution sera assurée par 3 ﬁ ls.

Avec le 3 x 230 V, il n’y a pas de conducteur neutre.

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II. MESURE DES GRANDEURS ÉLECTRIQUES

II.1. APPAREILS DE MESURE

Tout comme certains appareils permettent de mesurer la pression ou la dureté de l’eau, il existe des appareils pour mesurer les grandeurs électriques.

Il est important de mesurer pour avoir une connaissance exacte de la situation.

Les résultats des mesures nous donneront une meilleure idée du fonctionnement de l’installation.

Mais avant de commencer à mesurer, il faut savoir comment fonctionne l’appareil de mesure, comment le lire et le brancher.

Les appareils de mesure analogiques sont remplacés, depuis quelques années, par les appareils numériques.

La principale raison en est que les appareils numériques sont beaucoup plus précis et sont fortement protégés contre la surcharge ou les erreurs d’utilisation.

De plus. les mesures se réalisent plus rapi- dement avec ces appareils, ce qui facilite le travail.

SOURCE: GANZ SOURCE: FLUKE

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II.2. MESURE DE LA TENSION MONOPHASÉE ET TRIPHASÉE

Exemple: le réseau est en 230 V/400 V (nouveaux réseaux).

Le client a besoin d’un raccordement monophasé à 230 V.

La société de distribution lui fournit 1 phase et le conducteur neutre.

Le client a besoin d’un raccordement triphasé à 400 V.

Dans ce cas, la société de distribution met à sa disposition les 3 phases et le conducteur neutre. De la sorte, il a 230 V entre le neutre et une phase, et 400 V entre les différentes phases.

Anciens réseaux Nouveaux réseaux

Exemple: le réseau est en 133 V/230 V (ancien réseau).

Le client a besoin d’un raccordement monophasé à 230 V:

il reçoit 2 phases de la société de distribution.

Le client a besoin d’un raccordement triphasé à 230 V:

dans ce cas, la société de distribution met 3 phases à sa disposition.

Ce type de réseau ne dispose pas de 400 V.

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II.3. RACCORDEMENT D’UN CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION (ETOILE-TRIANGLE)

QUEL FUSIBLE ET QUELLE SECTION DE FIL UTILISER ? Exemple:

Nous allons calculer la section des ﬁ ls et le fusible nécessaires pour le raccordement triphasé d’un chauffe-eau.

L’appareil a une puissance de 3000 W (3 kW), comprend 3 résistances ayant chacune une puissance de 1000 W (1 kW) – 230 V et la tension entre les phases est de 3 x 230 V.

3000 : 230 = 13,04 : √3 = 7,54 A (fusible ou disjoncteur de 10 A)

SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN

Si la tension entre les phases est de 3 x 400 V, nous avons:

3000 : 400 = 7,50 : √3 = 4,33 A (fusible ou disjoncteur de 6 A)

Si l’appareil est raccordé en monophasé sur une tension de 1 x 230 V MONO, nous avons le résultat suivant:

3000 : 230 = 13,04 A (fusible ou disjoncteur de 16 A)

Maintenant que nous connaissons l’intensité du courant absorbé, nous pouvons déduire la section des conducteurs en nous aidant du tableau ci-après.

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ATTENTION!

Si nous utilisons des disjoncteurs, il est conseillé de placer un disjoncteur de 20 A au lieu de 16 A en présence d’une consommation de courant de 16 A.

Un disjoncteur de 16 A déclenche lorsqu’il reste plus d’une heure sous une charge de 16 A. C’est normalement le cas d’un boiler et des appareils à accumulation. Ceux-ci peuvent rester sous tension durant 8 heures.

Nous remarquons que la section du ﬁ l est de 2,5 mm² lorsqu’on utilise un disjoncteur de 20 A.

Le tableau ci-après présente un récapitulatif complet des protections et de la section des ﬁ ls, et permet aussi de déterminer la charge maximum pour les différentes tensions réseau.

(mm²)

Prises 2,5 16 A 20 A

20 A 25 A – 32 A

+ four

4 x 4 + 4 2 x 6 + 6

20 A 25 A

6 10

25 / 32 A 40 / 50 A

32 / 40 A 50 / 63 A

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SOURCE: ATHLET

II.4. RECHERCHE DES DÉFECTUOSITÉS

Les appareils de mesure ou crayons testeurs permettent de vérifier si l’on a affaire à une DÉFECTUOSITÉ MÉCANIQUE ou ÉLECTRIQUE.

Lorsqu’un appareil ne fonctionne pas, il faut commencer par vériﬁ er s’il n’y a pas d’indices extérieurs susceptibles de fournir des indications sur la panne.

Par exemple: on peut se baser sur l’odeur pour constater éventuellement qu’un appareil ou un de ses éléments a brûlé par surchauffe.

La couleur de l’élément peut également constituer un indice.

En deuxième lieu, on vériﬁ era si l’appareil est encore alimenté en électricité en mesurant la tension à différents endroits. Il se peut très bien qu’il s’agisse d’un fusible fondu, d’un disjoncteur qui a déclenché, d’une coupure de câble ou d’un différentiel qui a déclenché.

Lorsqu’une sécurité est entrée en action, on recherchera, tout en la réparant, la raison pour laquelle elle est entrée en action. Sinon, cela n’a aucun sens d’effectuer la réparation.

Le dépannage consiste à remplacer l’élément défectueux et à remettre l’installation ou l’appareil en ordre sans modiﬁ cation.

On peut facilement réparer soi-même les défectuosités simples, comme une coupure de câble, une sécurité qui fonctionne mal ou un moteur brûlé.

Mais quand on constate qu’il y a un problème dans la commande électronique complexe de pompes ou du chauffage central, il vaut mieux faire appel à un technicien de la ﬁ rme ou à un spécialiste.

Celui-ci remplacera les éléments défectueux par des pièces d’origine et remettra en service l’appareil ou l’installation.

Si vous constatez une défectuosité mécanique, vous pouvez la réparer vous-même au moyen d’outils appropriés.

Il suffi t de communiquer au fournisseur les données fi gurant sur la plaquette d’identifi cation de l’appareil, pour qu’il vous fasse parvenir les bonnes pièces de rechange.

Si la réparation pose problème, faites venir un technicien ou emportez l’appareil chez le fabricant.

Réparez toujours avec des pièces d’origine, sinon vous risquez d’autres pannes.

Un bon conseil: UN ENTRETIEN RÉGULIER PRÉVIENT GÉNÉRALEMENT LES GROSSES PANNES ET LES GROS FRAIS.

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III. PRESCRIPTIONS D’INSTALLATION

Le RGIE ou Règlement Général sur les Installation Électriques est formel.

Seul est autorisé le matériel pourvu de la marque CEBEC et d’un AGRÉMENT EUROPÉEN complété, depuis le 1/1/96, du marquage CE.

CEBEC Belgique

KEMA Pays-Bas VDE Allemagne UTE France

DEMKO Danemark

NEMKO Norvège

BS

Grande- Bretagne ASTA

SEMKO Suède SETI Finlande ÖVE Autriche IMQ Italie AEE Espagne IPQ Portugal SEV Suisse

Lloyd’s

Register of

Shipment

Toutes les habitations neuves doivent répondre aux nouvelles réglementations.

Les habitations datant d’avant 1981 seront mises en conformité avec le RGIE lorsqu’elles subiront des modiﬁ cations importantes (rénovation).

III.1. MISE À LA TERRE

Le système de mise à la terre a principalement pour but de protéger les personnes contre les élec- trocutions par contact indirect, c’est-à-dire contre l’apparition d’une tension dangereuse sur la masse d’un appareil électrique lors d’un défaut d’isolation.

Quand il n’y a pas de prise de terre ou qu’elle ne sufﬁ t pas, le courant anormal peut être conduit, en tout ou en partie, par le corps de la personne qui touche l’appareil défectueux.

ABSENCE DE PRISE DE TERRE OU RÉSISTANCE DE DISPERSION TROP ELEVEE

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SOURCE: AIB - VINÇOTTE - BRUXELLES SOURCE: LEGRAND - DIEGEM SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN

EMPLACEMENT DE LA BOUCLE DE TERRE DANS UNE CONSTRUCTION NEUVE

Auparavant, on réalisait une prise de terre en reliant un ﬁ l de cuivre à un piquet spécial enfoncé dans le sol. Cette mé- thode n’est plus acceptée que comme terre complémentaire lorsque la boucle de terre est insufﬁ sante ou dans les constructions qui datent d’avant octobre 1981.

INSTALLATION D’UNE PRISE DE TERRE

La prise de terre est réalisée conformé- ment aux dispositions de l’article 69 du RGIE et sa résistance de dispersion est inférieure à 100 Ω.

Pour toute nouvelle construction dont le fond de fouille des fondations atteint au moins 0,60 m, le dispositif minimum comporte une boucle de terre disposée

à fond de fouille. Cette boucle de terre est constituée d’un conducteur plein en cuivre nu ou en cuivre plombé de 35 mm²de section ronde, sans soudure. Les extrémités de cette boucle de terre sont connectées à la borne inférieure de la barrette de sectionnement à la terre.

Art. 70-05 du RGIE

Pour permettre la mesure de la résistance de dispersion de la prise de terre, il est indispensable de prévoir un dispositif de coupure (barrette de sectionnement) qui est démontable uniquement à l’aide d’un outil.

Par. 2-05 Arrêté Ministériel du 6-10-1981

La boucle de terre est placée contre les terrains nus à fond de fouille. Elle est recouverte de bonne terre de manière à n’être en aucun cas, en contact avec les matériaux constituant les murs de fondations (mortier, béton, armature métallique…).

Pour ﬁ xer éventuellement le conducteur de terre au sol du fond de la fouille, sont uniquement utilisés des objets en cuivre ou en une matière n’ayant pas d’action corrosive sur le cuivre constituant la boucle de terre.

Les piquets de terre doivent être placés en dehors de la boucle de terre.

PIQUET ENFONCÉ

À LA VERTICALE BARRETTE DE SECTIONNEMENT

FONDATION

BÉTON

PLEINE TERRE OU SABLE BOUCLE DE MISE À LA TERRE

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Le RGIE stipule que tous les appareils électriques doivent être équipés d’une prise de terre (symbole ).

Mais il y a des exceptions à cette règle.

Les prises dotées d’un transformateur de sécurité, les pièces des circuits électriques alimentés à très basse tension de sécurité (12 V et 25 V) et les appareils à double isolation (reconnaissables au symbole ) ne peuvent pas être raccordés à la terre.

Le raccordement à la terre des parties métalliques de ces appareils ne ferait qu’accroître le risque d’électrocution.

Le règlement stipule aussi que seules peuvent être utilisées les prises équipées d’une BROCHE DE TERRE et d’une SÉCURITÉ ENFANTS.

Les PRISES DE TERRE À CONTACTS LATÉRAUX sont INTERDITES!

Lorsque le conducteur de protection (mise à la terre) fait partie des conduites de l’installation, sa section doit être au moins égale à celle des conducteurs ou égale à 1,5 mm² s’il bénéﬁ cie d’une protection mécanique, c.-à-d. quand le conducteur est inséré dans un tube.

Si le conducteur ne bénéﬁ cie pas d’une protection mécanique, il faut prévoir une section minimum de 4 mm².

Quand un circuit d’éclairage est réalisé avec des conducteurs de 1,5 mm², le conducteur de protection doit aussi avoir une section de 1,5 mm².

Le RGIE prévoit également deux possibilités d’installations:

• installation dont la résistance de terre < 30 ohms

Les appareils d’utilisation à poste ﬁ xe, les dispositifs de réglage et les socles de prises de courant qui sont admis dans les salles d’eau, salles de douches, salles de bains, les dispositifs servant au raccordement des lessiveuses et lave-vaisselle sont protégés par un dispositif distinct de la protection à courant différentiel résiduel à haute et très haute sensibilité (30 mA).

• installation dont la résistance de terre est comprise entre 30 et 100 ohms

Il faut des différentiels de 30 mA supplémentaires: un pour l’ensemble des circuits d’éclairage et un pour chacun des autres circuits ou groupe de circuits comprenant au maximum 16 prises simples ou multiples (2 circuits). Un interrupteur différentiel de 100 mA est autorisé pour les circuits qui alimentent la cuisinière électrique, le congélateur et/ou le frigo.

Les installations dont la résistance de terre est supérieure à 100 ohms sont interdites.

Un conducteur de protection (terre) doit être bien identiﬁ able.

C’est pourquoi on lui a attribué la couleur JAUNE- VERT.

L’emploi de ﬁ ls électriques VERTS et JAUNES est donc interdit pour des raisons de sécurité.

(26)

MAUVAIS BON MAUVAIS BON

PRISE BELGE

BROCHE DE TERRE AUTORISÉE

PRISE EUROPÉENNE PRISE ALLEMANDE

TERRE LATÉRALE + BROCHE

DE TERRE AUTORISÉES TERRE LATÉRALE

INTERDITE

(27)

III.2 LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES

Même en présence d’une bonne mise à la terre, il est toujours possible que des éléments conducteurs qui ne font pas partie de l’installation électrique soient mis sous tension.

Pour éviter ce risque, il faut commencer par relier entre eux et à la terre tous les éléments conducteurs ac- cessibles de la construction et toutes les conduites de gaz, eau et chauffage central.

C’est ce qu’on appelle les liaisons équipotentielles.

LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES DANS LA SALLE DE BAINS

PRISE

LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES PRINCIPALES

CHAUFFAGE CENTRAL

BOUCLE DE TERRE

CONDUITES D’ÉVACUATION GAZ EAU FROIDE LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES SUPPLÉMENTAIRES

LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES SUPPLÉMENTAIRES

BAIGNOIRE

On entend, par éléments conducteurs d’une construction, les supports métalliques, fers à béton, grilles métalliques de protection (p. ex. du chauffage par le sol), châssis en aluminium, dormants métalliques, etc. En outre, des liaisons équi- potentielles supplémentaires sont nécessaires dans la salle de bains. Celles-ci relient les éléments métalliques tels que baignoire, receveur de douche, conduites d’eau, radiateurs, chambranles métalliques et chauffe-eau entre eux et à la terre.

L’ensemble des machines et appareils (y compris les lam- pes), même alimentés par des prises, rentrent également dans cette liste. Pour réaliser des liaisons équipotentielles sup- plémentaires, on peut utiliser un conducteur vert-jaune de 2,5 mm² si celui-ci est protégé

ARRIVEE D’EAU

LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES SUPPLÉMENTAIRES

ÉVACUATION D’EAU

(28)

III.3 LOCAUX HUMIDES

III.3.1. GÉNÉRALITÉS

On accordera une attention toute particulière aux locaux humides (salle de bains, buanderie, sauna, douche et piscine).

On prendra les précautions suivantes:

– tous les circuits présents dans la salle de bains seront protégés par un disjoncteur différentiel de 30 mA;

– on n’utilisera, dans le volume-enveloppe, que du matériel à très basse tension de sécurité (chauffe- eau IPX4);

– l’appareil d’alimentation de cette très basse tension se trouvera en dehors du local;

– on n’utilisera, dans le volume de protection, que du matériel à basse tension de sécurité de 25 V;

– l’appareil d’alimentation de cette basse tension de sécurité se trouvera en dehors du local;

– il n’y aura pas de prises, d’interrupteurs, d’appareils de commande, de thermostats et d’appareils électriques (sauf chauffe-eau IPX4) dans le volume de protection et dans le volume-enveloppe;

– on utilisera uniquement des interrupteurs bipolaires pour mettre l’éclairage en service;

– on n’utilisera que du matériel et des appareils étanches à l’eau ou aux éclaboussures (reconnaissables à leur numéro IP) dans les locaux humides.

– les appareils de chauffage mobiles sont interdits.

ON ÉVITERA TOUT CONTACT AVEC UN APPAREIL ÉLECTRIQUE LORSQU’ON A LES MAINS MOUILLÉES OU HUMIDES.

(29)

15 cm

m

III.3.2. INDICES DE PROTECTION

Le degré de protection des enveloppes pour le matériel électrique basse tension est déﬁ ni par deux codes :

• l’indice de protection IP, défini par la norme NF EN 60-529. Il est caractérisé par 2 chiffres relatifs à certaines influences externes :

– 1^er chiffre : (de 0 à 6) protection contre les corps solides, – 2^e chiffre : (de 0 à 8) protection contre les liquides,

• le code IK, déﬁ ni par la norme NF EN 50-102. Il est caractérisé par un groupe de chiffres (de 00 à 10) relatif à la protection contre les chocs mécaniques.

1^er chiffre :

protection contre les corps solides IP Désignation

0 pas de protection

1 protégé contre les corps solides

supérieurs à 50 mm Ø (ex : dos de la main)

supérieurs à 12 mm Ø (ex : doigts de la main) minimum exigé pour la protection contre les contacts directs

supérieurs à 2,5 mm Ø (ex : ﬁ ls, outils...)

supérieurs à 1 mm Ø (ex : petits ﬁ ls, outils ﬁ ns...)

5 protégé contre les poussières (pas de

dépôts nuisibles)

6 étanche à la poussière

2^e chiffre :

protection contre les liquides IP Désignation

0 pas de protection

1 protégé contre les chutes verticales de

gouttes d’eau (condensation)

2 protégé contre les chutes de gouttes

d’eau jusqu’à 15° de la verticale

3 protégé contre l’eau en pluie jusqu’à

60° de la verticale

4 protégé contre les projections d’eau de

toutes directions

5 protégé contre les jets d’eau de toutes

directions à la lance

6 protégé contre les projections d’eau

assimilables aux paquets de mer

7 protégé contre les effets de

l’immersion

8 protégé contre les effets prolongés de

l’immersion sous pression

(30)

Code IK : protection contre les chocs méca- niques

Code IK selon la norme NF EN 50-102 (nouvelle désignation)

Code IK Énergie de choc

00 non protégé

01 0,15 joule

02 0,2 joule

03 0,35 joule

04 0,5 joule

05 0,7 joule

06 1 joule

07 2 joules

08 5 joules

09 10 joules

10 20 joules

Lettre additionnelle (en option)

Protection des personnes contre l’accès aux parties dangereuses

Désignation

A protégé contre l’accès du dos de la main

B protégé contre l’accès du doigt C protégé contre l’accès

d’un outil - Ø 2,5 mm D protégé contre l’accès

d’un outil - Ø 1 mm

Lettre supplémentaire (en option) Information spéciﬁ que au matériel

Désignation

H matériel à haute tension

M mouvement pendant l’essai à l’eau S stationnaire pendant l’essai à l’eau W intempéries

SOURCE: HAGER

(31)

III.3.3. ZONES DE SÉCURITÉ (en installation domestique)

Zone 0 (intérieur de la baignoire)

Aucun matériel électrique n’est admis à l’intérieur de ce volume.

Zone 1 (volume-enveloppe)

Une tension alternative de 12 V maximum est admise (pour les conduites et les appareils).

Un appareil de production d’eau chaude avec degré de protection «IPX4» est admis.

Zone 1 bis (sous la baignoire)

Seul le matériel destiné aux baignoires de balnéothérapie est admis, à condition que:

– la baignoire soit en matériau synthétique;

– l’espace sous la baignoire soit difficile d’accès;

(La trappe de visite ne peut être ouverte qu’avec des outils.) – les raccordements soient de type permanent;

– tout le matériel électrique possède au minimum le degré de protection «IPX4»

– le montage du matériel électrique soit effectué 5 cm au-dessus du niveau du plancher (selon NBN-EN 60-335-2-60).

Zone 2 (volume de protection) Seuls sont admis dans cette zone:

– les conduites et les appareils de max. 25 V;

– un chauffe-eau ayant un degré de protection «IPX4»;

– les points d’éclairage à 230 V s’ils possèdent un globe de protection et un degré de protection

«IPX4» et s’ils se trouvent à au moins 1,60 m du sol;

– les appareils de chauffage à poste fixe classe II.

Zone 3 (espace en dehors du volume de protection) Sont admis dans cette zone:

– le matériel électrique en saillie possédant un degré de protection «IP21»;

plafond

(32)

Précautions relatives à la pose des conduites:

– ne posez jamais les conduites en oblique sur le mur;

– respectez le schéma suivant (pour les locaux secs comme pour les locaux humides) en installation domestique seulement.

– l’épaisseur de l’enduit de revêtement ne doit pas être inférieure à 4 mm.

Liaison équipotentielle supplémentaire

Cette liaison relie tous les éléments conducteurs étrangers et les masses du matériel électrique dans les volumes 0, 1, 2, 3 et 1 bis, à l’exception des masses du matériel électrique à très basse tension de sécurité.

Résistances de chauffage noyées dans le plancher

Ces résistances sont admises à condition qu’elles soient couvertes d’un treillis métallique ou qu’elles comprennent une couverture métallique, reliés à la liaison équipotentielle supplémentaire. De plus, le circuit doit être protégé par un interrupteur différentiel de 30 mA.

(33)

IV. PROTECTIONS

Pour protéger son installation contre la surcharge, les courts-circuits et le risque d’incendie, il faut utiliser des fusibles ou des disjoncteurs.

IV.1. FUSIBLES

On placera le fusible de telle sorte que le circuit soit interrompu si la surcharge est excessive ou dure trop longtemps.

Le RGIE stipule qu’il faut protéger chaque circuit et qu’il faut également placer une protection à chaque diminution de section.

Un fusible comprend les éléments suivants:

– ﬁ lament d’argent calibré, – matière de remplissage, – broche de calibrage, – broche de contact.

Le ﬁ lament d’argent calibré est conçu pour fondre avant que la température soit sufﬁ samment éle- vée dans les conducteurs pour endommager l’isolation des conducteurs.

Les broches de calibrage rendent les calibres de fusibles ininterchangeables.

De ce fait, on pourra placer un fusible de petit calibre dans un circuit prévu pour un fusible de gros calibre, mais pas l’inverse.

Ainsi, par exemple, il sera possible de remplacer un fusible de 16 A par un fusible de 10 A, mais il ne peut pas être possible de remplacer un fusible de 10 A par un fusible de 16 A.

matière de remplissage ﬁ lament

broche de calibrage

broches de contact

(34)

1 mm² 1,5 mm² 2,5 mm² 4 mm² 6 mm² 10 mm² SECTION DU FIL, ÉLÉMENTS DE CALIBRAGE ET CONSOMMATEURS

RELATION ENTRE L’ÉLÉMENT DE CALIBRAGE ET L’INTENSITE (= ampérage) DU COURANT POUR LE FUSIBLE ET LE DISJONCTEUR

ROUGE

ORANGE GRIS BLEU BRUN VERT

(35)

ATTENTION!

La loi interdit de réparer soi-même les fusibles, même si on peut trouver le matériel nécessaire dans le commerce.

On remplacera toujours un fusible fondu par un fusible neuf après avoir détecté la cause de la fusion et y avoir remédié.

Si l’on désire adapter une installation ancienne, on peut utiliser des disjoncteurs de valeur supé-

rieure pour remplacer les anciens fusibles. SOURCE: ELECTRABEL – ANTWERPEN

(36)

IV.2. DISJONCTEUR

Le disjoncteur se compose d’une partie thermique et d’une partie électromagnétique.

On protégera de la sorte convenablement ses circuits contre la surcharge et les courants de court-circuit.

On peut donc remplacer les fusibles par des disjoncteurs de calibre plus élevé pour la simple raison que les disjoncteurs réagissent beaucoup plus vite à la moindre surcharge.

Alors que les fusibles n’étaient disponibles qu’en exécution unipolaire, les disjoncteurs existent en version unipolaire et multi- polaire.

Ils existent en version à broches et en version à encliqueter direc- tement sur le rail DIN.

Le tableau ci-après récapitule les épaisseurs des ﬁ ls que l’on utilisera ainsi que la protection cor- respondante.

(mm²)

Prises 2,5 16 A 20 A

20 A 25 A – 32 A

+ four

4 x 4 + 4 2 x 6 + 6

20 A 25 A

6 10

25 / 32 A 40 / 50 A

32 / 40 A 50 / 63 A

ATTENTION!

Lorsqu’on place un disjoncteur dans le circuit d’un chauffe-eau à accumulation ou boiler, il ne faut pas oublier que le disjoncteur déclenchera après ± 1 heure à pleine charge.

Par exemple: chaudière 2300 W, tension 230 V = 10 ampères.

En théorie, un disjoncteur de 10 A devrait sufﬁ re. En pratique, comme nous allons charger ce disjoncteur environ six heures à 10 A, il déclenchera après ± 1 heure. Nous utiliserons donc un disjoncteur de 16 A.

Par contre, si l'on veut protéger davantage son installation contre le contact indirect de personnes, c.-à-d. si l'on veut limiter le danger d'électrocution, on utilisera un différentiel (DDR : dispositif diffé- rentiel résiduel).

(37)

IV.3. DIFFÉRENTIEL

La protection du différentiel intervient lorsque celui-ci perçoit une fuite ou une perte de courant.

Le nombre de différentiels à placer dépend de la valeur de la résistance de dispersion de la boucle de terre.

Ainsi, le RGIE prévoit que, quand la résistance de la boucle de terre est inférieure à 30 ohms, on doit placer, à l’origine de l’installation, un différentiel plomba- ble ayant une sensibilité de 300 mA et d’intensité nominale de 40 A minimum.

Un différentiel supplémentaire ayant une sensibilité de 30 mA est exigé pour protéger les circuits électri- ques de la salle de bains et tout ce qui se trouve dans la salle de bains, ainsi que le lave-vaisselle, le lave- linge et le sèche-linge.

Le fournisseur d’énergie n’acceptant plus de résis- tance de terre supérieure à 30 Ω, il faut absolument améliorer (diminuer) la résistance de dispersion.

commutateur bipolaire réseau

levier de commutation

bouton d’essai

bobine de courant

arrêt b ressort a

ressort b levier

électro-aimant bobine de courant

bobine de tension

noyau torique

bornes de raccordement consommation

résistance

arrêt a

SOURCE: GE POWER CONTROLS BELGIUM - MERELBEKE

(38)

Les schémas ci-après permettront de rendre les choses plus claires.

Le chemin parcouru par le courant dans le corps dépend de la position du corps par rapport à la terre. Êtes-vous isolé ou non?

SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN

isolation terre

Contact en cas d’isolation complète par rapport à la terre: aucun effet.

Par contre, si vous touchez les deux éléments actifs d’un circuit avec les deux mains, le courant circulera dans votre cage thoracique.

Si vous n’êtes pas isolé par rapport à la terre, le courant traversera votre corps suivant un chemin qui dépend des parties du corps en contact avec les éléments sous tension et avec la terre.

Zones du corps humain où le courant électrique a de l’effet:

Zone 1: le courant électrique ne produit pas de réaction; le courant maximum a un ordre de grandeur de 0,5 mA (différent d’une personne à l’autre).

Zone 2: le courant électrique n’a pas d’effet physio- pathologique: aucun danger pour le cœur.

Zone 3: aucun risque de ﬁ brillation cardiaque mais autres phénomènes désagréables qui ne sont généralement pas dangereux (difﬁ - cultés respiratoires).

Zone 4: le courant peut provoquer une ﬁ brillation cardiaque.

Zone 5: danger de mort. SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN

crampes musculaires

perte de sensibilité seuil de paralysie respiratoire seuil de ﬁ brillation cardiaque irréversible arrêt cardiaque

(39)

L’INTERRUPTEUR DIFFÉRENTIEL DANS LE RGIE

Le RGIE (art. 85 et 86) prévoit l’utilisation d’un ou plusieurs interrupteurs différentiels agréés CEBEC dans les installations électriques.

1. Résistance de terre < 30 ohms

TEST TESTTEST 00000

300 mA max. 30 mA10 mA volume 260 cm

(40)

TEST TEST 00000

300 mA max. TEST 30 mA

TEST 30 mA

TEST 100 mA10 mA volume 260 cm

0

2. Résistance de terre entre 30 ohms et 100 ohms

SOURCE: GE POWER CONTROLS BELGIUM - MERELBEKE

(41)

IV.4. THERMOCOUPLE

Un thermocouple comprend deux métaux: du cuivre et du constantan.

Ces deux métaux entrent en contact en un seul point et restent isolés par ailleurs.

Si l’on chauffe ce point de contact, on pourra constater qu’une tension inﬁ me se crée dans le thermocouple et qu’un faible courant électrique se met à circuler.

Si l’on renforce ce courant à l’aide d’une bobine, le courant sera assez puissant pour créer un champ magnétique.

On utilise ici la propriété électrique suivante: chaque conducteur par lequel circule le courant se comporte comme un aimant.

Si l’on prend une bobine en ﬁ l de cuivre et qu’on y place un noyau en fer, on constatera que, quand un courant circule dans la bobine, l’ensemble fonctionne comme un aimant, c.-à-d. qu’on a réalisé un électro-aimant.

Grâce à cette propriété, on peut utiliser l’électro-aimant relié au thermocouple pour maintenir un clapet de gaz en position ouverte.

Dans un appareil à circulation de gaz le thermocouple fonctionne de la manière suivante.

La partie gaz d’un chauffe-eau ou d’une chaudière comprend 3 clapets gaz essentiels : – clapet de sûreté (vanne électromagnétique),

– clapet de gaz (à commande manuelle), – clapet gaz actionné par l’eau.

SOURCE: JUNKERS

clapet de gaz électro-aimant

constantan cuivre

alimentation veilleuse

(42)

10 8 9 6 7

4 5

1 2 3 La soupape de sécurité (5) assure, avec le clapet gaz commandé par l’eau (10), la fermeture du gaz dans l’appareil.

On enfonce manuellement la soupape de sécu- rité (5). Pendant ce temps, on enfonce le clapet gaz manuel (7) aﬁ n que le gaz ne parvienne plus au brûleur principal.

Le gaz s’écoule vers le brûleur de la veilleuse et s’enﬂ amme. Le thermocouple est réchauffé et cette chaleur est convertie en quelques millivolts de tension qui activent un électro-aimant (6).

La soupape de sécurité reste ouverte aussi longtemps que la veilleuse brûle.

Le clapet gaz manuel (7) s’ouvre lorsque l’on relâche le bouton ou qu’on le tourne en sens inverse (selon le modèle).

L’appareil est maintenant prêt à fonctionner.

En cas de puisage, le clapet gaz commandé par l’eau (10) s’ouvre et le gaz s’écoule vers le brû- leur où il est allumé par la veilleuse.

1 Alimentation de la veilleuse 2 Thermocouple 3 Brûleur 4 Ressort 5 Soupape de sécurité 6 Électro-aimant

(noyau en fer mobile) 7 Clapet gaz (manuel) 8 Ressort 9 Bouton de commande 10 Clapet gaz com-

mandé par l’eau

(43)

IV.5. CELLULE PHOTOÉLECTRIQUE

Il arrive qu’on place également, à titre de pro tection complémentaire, une CELLULE PHOTOÉLECTRIQUE ou résistance LDR (Light Dependent Resistor).

Au lieu de détecter la chaleur comme le fait un thermocouple, la cellule photoélectrique véri- ﬁ era s’il y a bien eu allumage du gaz ou du mazout.

Si la cellule ne perçoit pas de ﬂ amme ou de LUMIÈRE, la chaudière de chauffage central se mettra en position de sécurité après quelques secondes et on évitera un accident.

Tout comme le thermocouple, la cellule photo- électrique se compose de deux matériaux diffé- rents.

Au lieu de réagir à la chaleur, elle réagit à la lumière dégagée par les ﬂ ammes.

IV.6. THERMOSTAT D’EAU CHAUDE DE LA CHAUDIÈRE (AQUASTAT)

La chaudière de chauffage central est protégée par une cellule photoélectrique, mais aussi par un THERMOSTAT.

Un thermostat sert à régler la température.

Il permet de régler et de limiter la température de l’eau du système de chauffage.

On peut parfois utiliser le thermostat de chaudière comme limiteur de surchauffe.

Cela veut dire que si la température prédéﬁ nie est dépassée, le thermostat entre en action et ouvre un contact.

La chaudière va donc se mettre à l’arrêt et l’eau cessera de chauffer.

Cette interruption s’accompagne généralement d’un verrouillage.

Lorsque la température est retombée au-dessous de la température prédéﬁ nie, il est possible de déverrouiller l’installation, qui peut à nouveau fonctionner normalement.

Toutefois, il est conseillé de rechercher la cause de cette surchauffe et d’y remédier. Une sécurité n’entre jamais en action sans raison.

IV.7. SÉCURITÉ DE MANQUE D’EAU (pressostat)

Si l’on veut protéger sa chaudière de chauffage central contre le fonctionnement à sec, on l’équi- pera d’une SÉCURITÉ DE MANQUE D’EAU.

Cette sécurité n’est rien d’autre qu’un interrupteur manométrique.

Celui-ci permet de déterminer s’il y a assez d’eau dans la chaudière.

Par exemple, s’il n’y a pas d’eau ou si la pression est trop faible, la sécurité entrera en action.

La sécurité de manque d’eau est placée en série avec le clapet de gaz à régulation électrique.

Certains appareils sont également équipés d’un KLIXON qui surveille la température du corps de la chaudière. Cet appareil est enclenché en série dans le circuit de sécurité.

Le klixon comprend un bilame relié à un contact. Ce contact peut être ouvert ou fermé.

Le réenclenchement peut se faire de deux manières:

SOURCE: OMRON - ITALIE

(44)

V. L’UTILISATION DE FILS ET DE CÂBLES

Pour raccorder un chauffe-eau à accumulation ou une chaudière de chauffage central au réseau électrique, on utilisera des conducteurs isolés à l’aide de PER (Polyéthylène Réticulé).

Avant d’acheter les ﬁ ls, on vériﬁ era si les conducteurs serviront pour:

– un montage encastré, – un montage apparent, – des appareils mobiles, – des appareils ﬁ xes.

On adaptera la section des conducteurs au courant de charge maximum admissible.

On ne peut pas se contenter d’utiliser n’importe quelle section de ﬁ l. Le tableau ci-après peut vous aider à opérer votre sélection.

Les ﬁ ls et les câbles doivent respecter certaines normes. Les sections normalisées les plus cou- rantes sont les suivantes:

0,5 – 0,75 – 1,5 – 2,5 – 4 – 6 – 10 – 16 mm² - etc.

Les conducteurs connectés à une prise de courant doivent avoir une section minimale de 2,5 mm².

(mm²)

Prises 2,5 16 A 20 A

20 A 25 A – 32 A

+ four

4 x 4 + 4 2 x 6 + 6

20 A 25 A

6 10

25 / 32 A 40 / 50 A

32 / 40 A 50 / 63 A

(45)

VI. APPAREILS ÉLECTRIQUES: APPAREILS DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE

VI.1. QUANTITÉ D’EAU CHAUDE NÉCESSAIRE

La quantité d’eau chaude utilisée en moyenne sur une journée varie d’une personne à l’autre.

Veut-on prendre un bain bien chaud ou l’eau peut-elle être tiède? La baignoire doit-elle être remplie à ras bord ou 15 cm d’eau sufﬁ ront-ils? Prend-on une douche longue ou courte?

Un exemple rendra les choses plus claires et contribuera à choisir judicieusement l’appareil.

Ce sont nos soins corporels quotidiens qui sont la source la plus importante de consommation d’eau.

En supposant une température moyenne de l’eau de 40 °C, il faut en moyenne et par personne 130 l pour un bain, 40 l pour une douche et 8 l pour une toilette au lavabo.

Si l’on dispose à la cuisine, d’un lave-vaisselle, on aura besoin de moins d’eau chaude.

Sinon, il faudra encore compter sur une consommation de 8 l à une température de 55 °C à 60 °C par jour et par personne.

Pour nettoyer et préparer les aliments, on peut tenir compte d’une consommation moyenne de 3 l (à une température de 40 °C à 50 °C) par personne et par jour.

Si l’on utilise une mini-wash pour la lessive, ou si l’on fait la lessive à la main, on peut compter sur une consommation moyenne de 15 à 20 l par personne et par semaine.

(46)

VI.2. POSE D’UN APPAREIL DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE

Effectuez le raccordement hydraulique.

Il faut équiper les appareils à accumulation d’un GROUPE DE SÉCURITÉ sur la conduite d’eau froide.

Ce groupe est déjà intégré dans les appareils fonctionnant au gaz.

Il se compose d’un robinet d’arrêt, d’un clapet antiretour, d’un clapet de sécurité et d’un robinet de vidange.

Si nous réchauffons de l’eau dans une cuve fermée, nous mettons le récipient sous pression (l’eau se dilate!).

Pour éviter que la pression devienne excessive, on a recours à un CLAPET DE SÉCURITÉ ou SOUPAPE DE DÉCHARGE.

La soupape, qui est réglée à une pression déterminée, s’ouvrira dès que cette pression sera dé- passée.

De la sorte, de l’eau s’écoulera de l’appareil et la pression retombera à la pression prédéﬁ nie dans le réservoir.

C’est pourquoi il est conseillé de surveiller régulièrement le fonctionnement de cette soupape.

Tenez bien compte du fait que la quantité D’EAU D’EXPANSION qui s’écoule lors du réchauffement (en cas de réchauffement de ± 10 °C à 65 °C) équivaut à environ 2 % du contenu de l'appareil. Assurez donc une bonne évacuation.

CONSEILS

• Décentralisez.

Il vaut parfois mieux remplacer un gros appareil par plusieurs petits appareils. On peut ainsi réduire la distance entre l'appareil et la prise d'eau, et limiter les pertes thermiques.

Si possible: limitez la longueur des tuyaux à 8 m.

• Dissociez la production d'eau chaude du chauffage.

Il est absurde de faire fonctionner le chauffage central durant les mois d'été pour avoir de l'eau chaude. (Un chauffe-eau mixte peut constituer une solution à ce problème.)

• Maintenez une température BASSE.

La plupart des appareils électriques peuvent facilement fournir de l'eau à 85 °C. Mais il vaut mieux maintenir la température plus bas. La température idéale est de 60 °C (min. 50 °C, max. 65 °C).

On évite ainsi la formation de calcaire, on a moins de pertes de chaleur, un rendement plus élevé de la chaudière, une plus longue durée de vie de l'appareil et on diminue considérablement le risque de brûlure.

• Limitez les pertes.

SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS

eau froide eau chaude

Chauffe-eau instantané avec groupe de sécurité 1 mélangeur

2 tuyaux

3 groupe de sécurité 4 entonnoir pour décharge 5 T de branchement

ROBINET D’ARRÊT CLAPET ANTIRETOUR

CLAPET DE SÉCURITÉ OU SOUPAPE DE DÉCHARGE

CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION ENTRÉE D’EAU FROIDE AVEC DIFFUSEUR

ROBINET DE VIDANGE ENTONNOIR POUR DÉCHARGE

(47)

Si l’on veut que le rendement de l’appareil reste optimal, il faut être au courant des pertes pos- sibles:

• DÉPERDITIONS DE CHALEUR PAR LES CONDUITES: déperditions thermiques dues à une trop grande distance entre l'appareil et le robinet.

• PERTES DE RAYONNEMENT ET DE CONDUCTION: celles-ci sont d'environ 2 % pour un appareil à serpentin et d'environ 3 à 8 % pour un appareil à accumulation (selon la température fixée).

• PERTES PAR DILATATION pendant le réchauffement: lorsqu'on réchauffe de l'eau de 10 °C à 60 °C, environ 2 % de l'eau à une température de 30 °C sont évacués, sans quoi la pression serait trop forte dans l'appareil.

• PERTES À L'ARRÊT: pour limiter ces pertes, il faut choisir un appareil parfaitement isolé. Sinon, l'eau se refroidirait beaucoup trop dans l'appareil aux moments où l'on n'a pas besoin d'eau chaude.

• PERTES DE DÉPART: entre le moment où le robinet est ouvert et celui où l'eau chaude s'écoule à la température souhaitée, on perd toujours une petite quantité d'énergie. L'utilisation de robinets thermostatiques permet de limiter cette perte.

Perte totale, par mètre de conduite, pour amener la température du tuyau et de son contenu à 60 °C.

A : Nombre de calories absorbées par le tuyau.

B: Nombre de calories perdues au refroidissement.

Capacité des conduites Perte de calories par mètre

Perte en watt/heure

par mètre

en mm en pouce

contenu en l/mètre

A B Total

Tuyaux en acier

12 x 17 3/8 0,12 7 8 15 17

16 x 21 1/2 0,18 10,5 12,5 23 27

22 x 27 3/4 0,35 16 24 38 44

27 x 33 4/4 0,53 23 37 60 70

Tuyaux en cuivre

12 x 10 3/8 0,08 2 5,5 7,5 8,5

15 x 13 1/2 0,13 2,4 2,7 10,3 12

22 x 19,8 3/4 0,32 3,8 22 25,8 50

Une bonne isolation thermique permet de réduire considérablement cette perte et peut donc être judicieuse pour les conduites desservant les robinets distants à puisage fréquent.

En outre, il faut s’assurer que l’appareil et les tuyaux ne soient pas exposés au gel.

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VI.3. CHAUFFE-EAU BOUILLEUR

On peut comparer un chauffe-eau bouilleur à une marmite. Pour avoir de l’eau chaude, on y verse le volume voulu puis on la fait chauffer à la tem- pérature désirée.

Ces appareils ne se remplissent pas automatiquement d’eau.

Ils possèdent toujours un raccordement à l’air libre.

Le réservoir d’eau chaude a une capacité de 5 à 15 litres et une puissance de 2 à 4 kW.

Le réservoir est toujours doté d’une cloche gra- duée ou d’un regard.

Le thermostat permet de régler la température entre 30 °C et 100 °C.

Lorsque la température ﬁ xée est atteinte, l’appareil s’éteint automatiquement.

Une protection supplémentaire est prévue contre le chauffage sans eau.

N’oubliez pas que, quand on désire de l’eau à haute température, cela peut prendre du temps (environ 6 minutes pour 2 litres d’eau). Comme cet appareil n’est jamais sous pression, il se vide lentement.

VI.4 APPAREIL INSTANTANÉ OU À SERPENTIN

Le mot le dit bien: cet appareil ne prépare pas une réserve d’eau chaude, mais il fournit de l’eau chaude dès qu’on ouvre le robinet.

Les éléments chauffants s’éteignent automatiquement quand on referme le robinet.

La température de l’eau de ces appareils dépend:

– de la puissance des éléments chauffants, – du débit d’eau chaude,

– de la température de l’eau froide.

Ces appareils ont généralement une puissance élevée: de 12 à 38 kW voire 100 kW.

Le plus petit de ces appareils (12 kW) peut fonctionner à une tension d’alimentation de 3 x 230 V tandis que les plus fortes puissances nécessitent 3 x 400 V, ou 3x230/400 V.

Comme ces appareils se situent dans la catégorie des gros consommateurs d’électricité, il faut avoir l’autorisation de la société de distribution pour les placer et les raccorder.

SOURCE: AEG