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Mesures de protection contre les contacts directs ou indirects sans coupure automatique de l'alimentation

De Guide de l'Installation Electrique

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Mesure

Sommaire

La très basse tension s'utilise lorsque le risque est très élevé : piscines, des lampes baladeuses et autres appareils électriques portatifs pour usage extérieur, etc.

La protection par l'utilisation de la très basse tension TBTS ou la limitation de l'énergie de décharge sont des mesures de protection contre les contacts directs et indirects tout à la fois.

Emploi de la très basse tension TBTS

Cette mesure consiste à alimenter des circuits en très basse tension fournie par un transformateur de sécurité, conforme à la NF C 52-742 ou présentant une sécurité équivalente (écran métallique, entre primaire et secondaire, relié à la terre) de tension secondaire < 50 V (par exemple transformateur de sécurité : norme NF C 52-742, symbole Safety transformer.gif)

La TBTS s'utilise lorsque le risque est très élevé (piscines, parcs de loisirs, etc.). Cette mesure consiste à alimenter les circuits par le secondaire à très basse tension d’un transformateur d’isolement spécial de sécurité fabriqué selon la norme CEI 60558-2-6 ou les normes nationales appropriées. Ce type de transformateur a un niveau de tenue aux chocs électriques de l’isolation primaire/secondaire très élevé, et/ou comporte un écran métallique mis à la terre implanté entre ses enroulements primaire et secondaire. La tension au secondaire ne dépasse pas 50 V efficace.

Trois autres conditions essentielles doivent être respectées pour considérer cette mesure comme satisfaisant à la protection contre les contacts indirects :

  • aucune partie active du réseau TBTS ne doit être reliée à la terre,
  • les masses des matériels électriques alimentés en TBTS ne doivent être reliées ni à la terre, ni à des masses d'autres circuits, ni à des éléments conducteurs,
  • les parties actives de circuits TBTS et d'autres circuits alimentés en tension plus élevée doivent présenter entre eux une séparation au moins équivalente à celle existant entre enroulements primaire et secondaire d'un transformateur de sécurité (double isolation).

Il résulte des mesures précédentes que :

  • les circuits TBTS doivent emprunter des canalisations distinctes, à moins d'utiliser des câbles multipolaires (ou conducteurs isolés sous conduits isolants) prévus pour une tension au moins égale à la plus élevée des autres circuits,
  • les socles de prises de courant ne doivent pas comporter de contact de terre. Ces socles et les fiches correspondantes doivent être d'un type spécial pour éviter toute connexion avec celles de circuit de tension plus élevée.

Note : dans les conditions normales, si la tension nominale du circuit TBTS est inférieure à 25 V, des dispositifs de protection contre les contacts directs ne sont pas nécessaires (des recommandations particulières sont indiquées dans le Chapitre P paragraphe 3).

Emploi de la très basse tension TBTP

La très basse tension de protection -TBTP- est utilisée pour un usage général quand une très basse tension est requise, ou préférée pour des raisons de sécurité dans des emplacements autres que ceux à haut risque mentionnés ci-dessus. La conception est similaire à celle des circuits TBTS, mais le circuit secondaire a un point relié à la terre.

La protection des personnes contre les contacts directs est généralement nécessaire, sauf si :

  • l’équipement est dans une zone équipotentielle,
  • la tension nominale n’excède pas 25 V efficace,
  • l’équipement est seulement utilisé dans un local sec,
  • aucun contact sur une grande surface avec le corps humain ne peut se produire.

Dans tous les autres cas, 12 V efficace est la tension maximale permise pour ne pas mettre en place une protection des personnes contre les contacts directs.

Fig. F21Alimentation par transformateur de sécurité 230 V / 24 V

Séparation électrique des circuits

(cf. Fig. F22)

La séparation électrique des circuits convient à des circuits de longueur limitée et d'un bon niveau d'isolement. De préférence, son emploi se limite à l'alimentation d'un seul appareil.

Symbole du transformateur de séparation selon NF C 52-742 : Isolating-transformer.gif.

La séparation électrique des circuits convient à des circuits de longueur limitée et d'un bon niveau d'isolement.

Cette mesure consiste à alimenter un circuit au moyen d'un transformateur de séparation (par exemple 230/230 V) ou d'un transformateur présentant entre enroulements primaire et secondaire une séparation de sécurité équivalente (présence d'un écran en particulier). Le transformateur doit être de classe II.

L'objectif est de n'offrir, en cas de défaut d'isolement, aucun chemin de retour possible au courant.

Pour cela, les 3 conditions suivantes sont nécessaires :

  • le circuit séparé ne doit avoir aucun point relié à la terre (conducteurs actifs et masses isolées de la terre),
  • le circuit séparé est de faible étendue afin d'éviter le retour du courant par les capacités réparties des câbles,
  • bon isolement des circuits et des récepteurs, pouvant se vérifier par un simple examen visuel.

Ces conditions font que cette mesure est en général limitée à un seul récepteur.

Dans le cas où plusieurs récepteurs sont alimentés par une seule source de séparation, il faut respecter en plus les prescriptions suivantes :

  • les masses de ces récepteurs doivent être reliées entre elles par un conducteur de protection non relié à la terre,
  • les socles de prises de courant doivent être munis d'un contact de terre (servant à l'interconnexion des masses).

En cas de 2 défauts d'isolement simultanés, un dispositif de protection doit assurer la coupure dans les mêmes conditions que celles définies pour un régime IT.

Fig. F22Alimentation de sécurité par transformateur de séparation en classe II

Emploi de matériel de classe II

Symbole caractéristique d’un matériel de classe II : Class II symbol.gif

Ces matériels sont aussi connus sous l'appellation "double isolation" ou "double isolement" (cf. Fig. F23). Leur particularité est que leur masse ne doit pas être connectée à un conducteur de protection (PE).

  • La plupart des récepteurs portatifs ou semi-fixes, certains luminaires, des transformateurs, sont conçus avec une double isolation. Il est important de prendre un soin tout particulier à l'exploitation et à la vérification fréquente de ces matériels si on veut conserver leur classe II (cf. NF C 15-100 § 412). Les appareils électroniques de radio et de télévision présentent un niveau de sécurité équivalent mais ils ne sont pas formellement de classe II.
  • La NF C 15-100 reconnaît certains câbles comme présentant le niveau de sécurité de classe II.
  • Isolation supplémentaire dans une installation électrique.

    La norme CEI 60364-4-41 § 413-2 et certaines normes nationales comme la NF C 15-100 (France) décrivent en détail la manière et les mesures à prendre pour réaliser une isolation supplémentaires lors des travaux d’installation.

  • Isolation totale.

    La norme CEI 61439, concernant les "ensembles d'appareillage Basse Tension" définit les conditions de réalisation d'équipements présentant une sécurité équivalente à la classe II (ils sont appelés "matériels à isolation totale"). Si le coffret est commercialisé nu, il peut, au plus, être conçu pour permettre à l'installateur de réaliser sous sa responsabilité un ensemble équivalent à la classe II, en respectant les conditions de mise en œuvre de la mesure suivante dite "isolation supplémentaire à l'installation".

Fig. F23Principe du matériel de classe II

Isolation supplémentaire à l'installation

Cette mesure consiste à réaliser lors de l'installation une isolation des parties actives procurant une sécurité équivalente à celle des matériels de classe II.

Parmi toutes les conditions à respecter et définies dans la NF C15-100 § 558-3-1-2-2, on peut citer celles-ci :

  • le matériel, une fois installé et raccordé, doit pouvoir supporter une tension de 4 000 V entre parties actives et parties métalliques extérieures (pendant une minute),
  • l'enveloppe ne doit pas comporter de vis en matière isolante qui pourrait être remplacée par une vis métallique,
  • aucune partie conductrice intermédiaire ou extérieure ne doit être reliée à un conducteur de protection,
  • le symbole Inside-equipment.gif ou Outside-equipment.gif doit être apposé à l'intérieur comme à l'extérieur de l'équipement.

Eloignement ou interposition d'obstacles

Par principe, l'éloignement, ou l'interposition d'obstacles, nécessite un sol isolant et n'est donc guère employé.

Le principe de ces mesures, est de rendre extrêmement faible la probabilité de toucher simultanément une masse présentant un défaut d'isolement et un élément conducteur relié à la terre (cf. Fig. F24).

En pratique, cette mesure est limitée à un local ou un emplacement sec. Elle est mise en œuvre en respectant les conditions suivantes :

  • le sol et les parois du local doivent être isolants, c'est-à-dire de résistance :
    • > 50 kΩ en BTA (tension ≤ 500 V),
    • > 100 kΩ en BTB (500 V < tension ≤ 1 000 V) ;
  • la disposition doit être telle qu'une personne ne puisse pas toucher simultanément 2 masses, ou une masse et n'importe quel élément conducteur,
  • aucun conducteur de protection ne doit être prévu, aucun élément conducteur relié à la terre ne doit être introduit dans le local,
  • l'accès au local doit être conçu de façon à éviter que les personnes ne puissent être soumises à une différence de potentiel dangereuse.

Fig. F24Protection par éloignement ou interposition d'obstacle

Liaisons équipotentielles locales non reliées à la terre

La liaison équipotentielle locale est limitée à des cas particuliers difficiles à traiter et est réservée à des environnements restreints.

Par cette mesure, on réalise l'équipotentialité entre les masses et tous les éléments conducteurs simultanément accessibles. On empêche ainsi l'apparition d'une tension de contact dangereuse. En pratique, cette mesure est limitée à un emplacement peu étendu (exemple "un poste de travail" ) où d'autres mesures sont difficilement applicables. Des dispositions doivent être prises pour assurer l'accès à l'emplacement sans soumettre les personnes à une différence de potentiel dangereuse.

Fig. F25Liaison équipotentielle de toutes les masses et éléments conducteurs simultanément accessibles