L’électricité est une zone très vaste, et bien que j’ai touché de nombreux concepts théoriques de l’électricité dans ce blog, il me reste encore beaucoup. Certains concepts sont fondamentaux, comme celui que je vais discuter dans cet article, court-circuit .
C’est un phénomène physique très important à connaître et à comprendre, car il est directement lié à la sécurité des personnes et les utilisateurs de l’installation électrique.
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Plan de l'article
- Concepts théoriques pour comprendre le court-circuit :
- La définition du circuit de court-courant en théorie :
- Le court-circuit dans la pratique, l’apparence et la protection :
- Isoler un court-circuit : comment procéder ?
Concepts théoriques pour comprendre le court-circuit :
Afin de comprendre pleinement le phénomène du court-circuit dans l’électricité, il est nécessaire de rappeler quelques concepts théoriques de base tout aussi importants :
Actuel :
C’est la circulation des électrons à travers un matériau conducteur (tel que, par exemple, un fil électrique de cuivre).
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C’est lui qui « anime » les appareils électriques en les croisant.
Il est mesuré en ampères (acronyme A).
Résistance :
La résistance est la capacité de résister au passage du courant. Tout matériau conducteur de courant résiste à la résistance au passage des électrons.
Cette résistance est mesurée en Ohm (acronyme Ω -Omega).
La résistance connue dans l’électronique sous cette forme est un élément important à connaître sur le court-circuit Plus la résistance d’un matériau est forte, plus le courant électrique est difficile à traverser ce matériau.
Inversement, plus le matériau est bas à une faible résistance, plus le courant passe facilement.
La loi d’Ohm :
La loi ohm-( que j’explique en détail ici) relie la tension, la résistance et le courant.
Il est exprimé sous la forme U=Rxi.
Il est indispensable pour comprendre le phénomène de court-circuit dans l’électricité, je l’explique ci-dessous.
La définition du circuit de court-courant en théorie :
Une petite théorie pour déclencher les hostilités. Il y a plusieurs définitions pour le phénomène de court-circuit dans l’électricité , y compris ce qui suit :
- Selon wikipédia, un court-circuit est la « connexion accidentelle de deux points d’un circuit électrique entre lesquels il y a une différence de potentiel ».
- Dans le registre de l’électricité (que je présente ici dans un article complet), ce court-circuit est « courant alternatif dû à un contact accidentel entre phase et neutre ».
Pour ma part, je vais donner cette définition :
« Le court-circuit est lorsque deux contacts avec des niveaux de tension différents sont connectés avec une faible résistance entre ces deux points de contact. »
La théorie est très intéressante, mais ma définition n’est pas nécessairement plus claire que les deux précédentes.
Alors regardez ce qui se passe dans la pratique lorsque l’apparition d’un court-circuit et surtout dans un installation électrique.
Le court-circuit dans la pratique, l’apparence et la protection :
Veuillez noter : en premier lieu, les expériences décrites ci-dessous ou les vidéos ne doivent en aucun cas être reproduites.
Création d’un circuit électrique de court-circuit :
Pour créer un circuit électrique de court-circuit, rien de plus facile.
Il suffit de toucher directement deux points d’un circuit électrique qui sont à un niveau de tension différent (nous parlons de différence de potentiel).
Selon les niveaux de tension mis en jeu, il est plus ou moins impressionnant à voir.
Court-circuit, expérimenter avec de la laine de fer :
Voici, par exemple, une expérience menée par deux étudiants sur Utilisation d’un générateur et de la laine de fer qui est utilisé pour passer le courant et montrer l’échauffement produit par un court-circuit (je reviens aux effets dans la suite) :
Merci au passage à ces deux jeunes débutants.
Nous pouvons également voir les mêmes effets, mais sur une ligne haute tension.
Court-circuit sur une ligne haute tension :
Je tiens à préciser que cette expérience est menée par des débiliés profonds qui ne sont pas conscients du danger qu’ils rencontrent. Ne pas se reproduire ! !
Court-circuit dans une installation électrique monophasée :
Dans un boîtier monophasé, le court-circuit peut intervenir dans le cas où la phase entre en contact avec le neutre (directement ou à travers un élément à très faible résistance, tel qu’un fil électrique).
En effet, il y a une différence potentielle entre ces deux terminaux : la phase est sur un potentiel de 230V, le neutre à 0v.
Mais en tout cas, le court-circuit provoque un phénomène visuel : une étincelle, un « Flash » ou même une explosion.
Mais pourquoi ?
Qu’est-ce qui se passe en pratique lors d’un court-circuit ?
Pour revenir au premier vocabulaire et à la définition théorique, il y a une notion très spécifique qui a son sens dans la création d’un circuit électrique de court-circuit : Résistance .
La théorie nous raconte faible résistance .
La loi ohm, qui relie le courant et la tension, est au cœur de ce qui permet de comprendre le court-circuit.
En utilisant la formule de la loi d’Ohm, U=Rxi et en manipulant l’équation, nous trouvons la formule équivalente suivante :
H/R = I
En conséquence, la tension divisée par la résistance est égale au courant.
Je peux effrayer les phobes arithmétiques (ceux qui ont peur des mathématiques) mais je ne peux pas faire autrement.
Maintenant, j’utilise une partie de la définition du circuit de court-courant « faible résistance ».
Si j’abaisse la résistance, le courant augmentera.
Pour vérifier cela, je propose deux calculs purement théoriques, mais qui permettent d’établir la notion de danger en présence de court-circuit :
Loi Ohm avec une résistance de 500 Ohm (pas de court-circuit) :
- La loi ohm avec une tension de 230V et une résistance de 500 Ohm : Le courant passant par cette résistance est de 0,46A.
Loi Ohm avec une résistance de 0,1 Ohm Ohm (court-circuit) :
- La loi ohm avec une tension de 230V mais une résistance de 0,1 Ohm : le courant passant par cette résistance est de 2300A. Pour référence, une résistance de 0,1 Ohm est égale à environ un fil de section 2.5mm2 sur 20m.
En passant une telle intensité à travers un fil de cette section, le danger est maximal.
Le danger associé à un court-circuit :
Quand on dit à quelqu’un qu’il ne devrait pas avoir de sens interdit, il ne comprendra pas pourquoi. Quand il lui a expliqué qu’il frappe probablement une voiture au milieu de la poire ou 4 points de retrait et 90 euros amende, il est plus parlant.
Pour le court-circuit, c’est la même chose : Dire que le court-circuit est dangereux, c’est un peu léger. Au contraire, nous devons dire à quel point c’est dangereux.
Je reviens à mon fil électrique dans mon calcul théorique ci-dessus.
Sans court-circuit :
Ce dernier est couvert dans le premier cas par une intensité nominale d’environ 0,46A avec une résistance de 500 Ohm.
Rien de spécial, puisque ce fil électrique est largement capable d’encaisser ce courant sur une très longue période (voir ici pour plus d’informations sur les intensités maximales admissibles en fonction des sections).
Dans ce cas, vous aviez navigué sur un bateau sur une rivière.
Avec une résistance de valeur normale, la vie est une rivière longue et calme, pas de court-circuit Avec court-circuit :
Dans le second cas (court-circuit), l’intensité est de 2300A. Cette intensité, si elle passe à travers un fil électrique de 2,5 mm2, est bien supérieure au maximum que ce fil peut accepter.
Dans ce cas, c’est plutôt une tentative d’obtenir la porte Charles De Gaulle (65 mètres de large) au-dessus du Canal du Midi (20m au plus large) : vous pouvez imaginer les dégâts !
Le court-circuit est le passage d’un bateau égal à un porte-avions dans une rivière Le fil électrique subit ainsi une détérioration susceptible de fondre très rapidement, une explosion peut se produire au point de contact (ou une fusion des points de contact)…
Tout cela reste probable parce que rien ne peut prédire ce qui va réellement se passer, mais ce ne sera pas dans la direction positive.
Plus proche de la réalité, le réel danger du court-circuit :
Si vous n’avez pas de métaphores sur ma main de pont rencontré, je suggère que vous voyez vraiment ce qu’un court-circuit peut causer.
L’exemple le plus frappant est sur la vidéo suivante faite par les Pompiers de Paris, avec un court-circuit au niveau d’un arbre de Noël persiste provoquant le feu (vous remarquerez la vitesse de propagation, c’est impressionnant) :
Dans l’exemple suivant, il s’agit d’une vidéo amateur montrant un court-circuit au niveau d’un compteur électrique :
Les exemples parlent assez d’eux-mêmes qui vous permet de visualiser le danger d’un court-circuit électrique.
Et comme il y a un danger, vous devez vous en protéger.
Comment vous protéger d’un court-circuit ?
Le disjoncteur magnéto-thermique :
Le disjoncteur (installé dans le panneau électrique) est l’élément de protection qui empêche les risques de court-circuit.
Vous remarquerez que dans le sous-titre j’ai ajouté une précision sur le disjoncteur, le terme » magnéto-thermique Le disjoncteur magnétique thermique est le protection de base dans le panneau électrique pour la protection contre les courts-circuits » Si je ne l’utilise pas dans les autres articles de ce blog, c’est volontaire et c’est via un raccourci.
Mais ici ce terme a son plein sens et plus précisément le terme « Magneto ».
Laissez les fans de X-Men se calmer, cela n’a rien à voir avec le méchant (ou bien cela dépend) caractère de la Marvel.
C’est en fait la contraction du terme « magnétique ».
En effet, les disjoncteurs sont équipés d’une bobine interne.
Ce dernier, lorsqu’il est parcouru par un courant, produit un champ magnétique : il se transforme en aimant (ceci est très bien expliqué ici).
Le disjoncteur est conçu de telle sorte que cette bobine, quand elle devient due à un courant trop grand , assure que le disjoncteur active et arrête le circuit électrique du disjoncteur.
Et un circuit électrique de court-circuit est une demande d’énergie très élevée, non ?
Tout est très bien expliqué dans la vidéo ci-dessous (à partir de 2 minutes et 32 secondes).
Une protection contre le court-circuit n’est pas infinie, la puissance de coupure :
Un autre concept très théorique important à connaître, surtout lors du démarrage d’installations électriques à grande échelle : puissance de coupure .
Cette idée ne mérite qu’un article, mais j’ai besoin d’en parler un peu, car elle concerne directement le disjoncteur et son rôle pour protéger contre les courts-circuits électriques.
En effet, si je viens de dire ci-dessus que le disjoncteur protège contre le phénomène de court-circuit, j’ai pris un raccord rapide.
Le disjoncteur a une tolérance à ce phénomène de court-circuit. Fondamentalement, le disjoncteur peut prendre un maximum de courant avant qu’il ne cesse de fonctionner correctement et permet au courant de passer ou de se détruire lui-même.
Le disjoncteur a une limite au passage de la soi-disant puissance d’arrêt . En plus de cette valeur actuelle, le disjoncteur ne joue plus son rôle de sécurité.
Cette puissance de coupure est donc directement liée au courant de court-circuit et s’exprime ainsi en KA (Kilo Ampere, en dessous de 1000ampères).
- Dans les disjoncteurs résidentiels ont une puissance d’arrêt de 4,5 KA (ou 4500ampères)
- Dans l’industrie, cette valeur peut varier de 6000A à plus (les calculs sont plus compliqués)
Pour une maison, si le courant de court-circuit dépasse 4500A, le disjoncteur ne fournit plus de protection.
Mais ne paniquez pas, cette valeur est colossale, et les calculs des constructeurs qui mesurent sur 4.5KA vous protègent…
Isoler un court-circuit : comment procéder ?
Maintenant que je vous ai expliqué ce qu’est un court-circuit, comment vous en protéger, je vous offre un bref aperçu des gestes qui doivent être adoptés dans le cas d’un circuit électrique de court-circuit pour isolant le circuit défectueux .
Tout d’abord, un petit aperçu de ce qu’un court-circuit peut provoquer une installation électrique pour un usage domestique :
Origine du court-circuit dans l’installation électrique :
Vous pouvez comprendre que le court-circuit se produit lorsque deux fils de l’installation entrent en contact.
Cela peut être le cas en raison de :
- Un câble d’alimentation coupé ou torsadé.
- Forage accidentel dans un pipeline électrique
- Projection d’eau sur une source de tension : rallonge, chauffage mobile…
- À partir d’une rallonge défectueuse
- D’une déconnexion dans le panneau électrique
- …
Identification du circuit auquel se rapporte le court-circuit :
Avant chaque intervention : Si un court-circuit est apparu, c’est qu’il y a un danger dans votre installation électrique. Vous devez effectuer en toute sécurité les tests suivants et prendre des mesures en conséquence. En cas de doute, contactez un électricien pour inspecter votre installation.
J’ai expliqué ci-dessus, le court-circuit activera un disjoncteur :
Il peut y avoir deux cas :
Déclencheur d’un disjoncteur du panneau électrique :
Un disjoncteur du panneau électrique activé : C’est le cas le plus évident.
Si le panneau électrique est correctement étiqueté et identifié, le circuit électrique concerné qui n’est plus alimenté doit être inspecté.
Déclencheur du disjoncteur de connexion :
Le disjoncteur général installé en haut de l’installation électrique est également équipé d’une protection magnéto-thermique.
Disjoncteur d’installation électrique a une protection contre les courts-circuits Dans le cas où c’est le disjoncteur de connexion principal qui s’est déclenché : avant d’activer les disjoncteurs, tous les disjoncteurs du panneau électrique doivent être activés.
Une fois cette étape terminée, elle doit être réarmée. Normalement, s’il s’agit d’un court-circuit électrique, le disjoncteur de connexion devra se réarmer.
Sinon, c’est un autre problème, une fuite de courant au sol, alors je vous invite à lire mon article sur les pannes de courant.
Une fois le disjoncteur de connexion allumé à nouveau, chaque disjoncteur doit être démarré un par un. Lorsque celui qui protège le circuit électrique défectueux, activé : Vous avez identifié le circuit qui se rapporte au court-circuit.
Vous pouvez ensuite laisser ce disjoncteur désarmé et rallumer le reste du système électrique.
Ensuite, il sera nécessaire de trouver le dysfonctionnement qui a créé le circuit de court-courant sur la ligne correspondante.
