Production de chaleur
1. Chauffe-eau électrique
- Types courants : accumulation (100 à 160 L), monophasé ou triphasé, puissance typique 2 à 9 kW.
- Alimentation : 230 V monophasé ou 3 x 400 V triphasé selon puissance.
- Commande : enclenchement souvent par télécommande (ordre nuit/jour).
- Protection : disjoncteurs adaptés (ex. LS 13 Type B pour commande, LS 16 A Type B pour corps de chauffe).
- Sécurité : limiteur de température et thermostat de régulation indispensables.
2. Chauffage à air chaud pulsé (radiateur soufflant)
- Composants clés :
- Ventilateur (M1)
- Corps de chauffe (Q1, Q2)
- Limiteur de température (F4)
- Thermostat de régulation (E1)
- Contrôleur de flux d’air (F5)
- Fonctionnement :
- Le chauffage ne s’active que si le ventilateur fonctionne et que le contrôleur de flux confirme la circulation d’air.
- Le ventilateur peut être commandé indépendamment par impulsion.
- Limiteur de température et contrôleur de flux assurent la sécurité en coupant le chauffage en cas de surchauffe ou de débit insuffisant.
- Variantes de protection :
Variante Limiteur de température Contrôleur de flux Action sur contacteurs 1 Tripolaire en série sur circuit principal Unipolaire en circuit commande Deux contacteurs séparés 2 Unipolaire en circuit commande Unipolaire en circuit commande Deux contacteurs séparés 3 Unipolaire en circuit commande Unipolaire en circuit commande Un seul contacteur sur circuit force
3. Ventilateur à air chaud 3 kW (3 x 400 V)
- Exigences de commande :
- Chauffage activé uniquement si ventilateur en marche et débit d’air suffisant.
- Ventilateur commandable indépendamment par impulsion.
- Corps de chauffe déclenché automatiquement selon thermostat de régulation, limiteur de température ou contrôleur de flux.
- Indicateurs lumineux :
- P15 : fonctionnement ventilateur
- P16 : fonctionnement corps de chauffe
- P17 : déclencheur thermique activé (panne)
- Protection : limiteur de température et contrôleur de débit agissent sur deux contacteurs distincts.
4. Chauffage à air chaud 6 kW
- Normes NIBT : ventilateur doit fonctionner au moins 60 secondes après arrêt du corps de chauffe pour éviter accumulation de chaleur.
- Schéma de commande :
- Ventilateur (M1) et chauffage (Q1, Q2) commandés avec temporisation (60 s) sur ventilateur.
- Thermostat de sécurité (F10) et thermostat de réglage (S1).
- Contrôleur de débit (F3) assure la sécurité.
- Fonctionnement : ventilateur enclenché avant chauffage et maintenu 60 s après arrêt.
5. Chauffage par aérochauffeur avec vanne mélangeuse à trois voies
- Principe :
- Interrupteur S11.1 enclenche l’installation.
- Si température dans canal de pulsion < seuil, ventilateur démarre et vanne mélangeuse ouvre l’arrivée d’eau chaude vers échangeur.
- Quand ventilateur s’arrête, vanne se referme.
- Composants :
- Ventilateur (M1)
- Vanne mélangeuse motorisée (M12)
- Échangeur à eau chaude
- Thermostat de régulation (S11.2)
- Limiteurs et protections (F1.1, F1.2, F2)
- Indicateurs :
- P14 : installation en marche
- P15 : panne ventilateur
6. Radiateur à accumulation avec ventilateur de convection
- Configuration :
- Six éléments de chauffe identiques (1 kW / 230 V chacun) raccordés symétriquement.
- Sécurité :
- Thermostat de sécurité (F2) coupe alimentation si température maximale dépassée.
- Commande :
- Ventilateur de convection activé pour accélérer diffusion de chaleur.
À retenir : La sécurité thermique (limiteur de température, thermostat, contrôleur de flux) est indispensable dans toutes les installations de production de chaleur électrique pour éviter la surchauffe et garantir un fonctionnement fiable.
Installations de moteurs
1. Moteurs asynchrones triphasés à cage d’écureuil
- Usage : moteurs les plus courants, robustes, simples et peu coûteux.
- Raccordement : bornes normalisées sur plaque à bornes, couplage en étoile (Y) ou triangle (Δ).
- Tension réseau : 3 x 400 V (Y) ou 3 x 400/230 V (Δ).
| Couplage | Tension aux bornes des bobines | Usage typique |
|---|---|---|
| Étoile (Y) | (ex. 230 V si V) | Moteurs basse tension |
| Triangle (Δ) | (ex. 400 V) | Moteurs haute tension |
- Inversion du sens de rotation : inverser deux phases (conducteurs polaires) dans le couplage Y ou Δ.
2. Protection des moteurs (selon NIBT)
- Obligatoire dès 0,5 kW ou en local à risque incendie.
- Dispositifs : disjoncteurs moteurs manuels ou contacteurs avec relais thermique (bimétal).
- Représentation du circuit principal : unipolaire (schéma d’ensemble ou de principe).
3. Disjoncteur moteur à commande manuelle
- Fonction : déconnexion mécanique en cas de surcharge (bimétal déformé).
- Contacts auxiliaires : ouverture (95-96) pour déclenchement, fermeture (97-98) pour signalisation panne.
4. Commande par contacteur avec relais thermique
- Principe : relais thermique détecte surcharge, ouvre circuit de commande (contacts 95-96).
- Commande : contacteur Qx enclenche/déclenche moteur.
- Signalisation : contacts auxiliaires pour panne (97-98).
5. Types de commandes moteur
| Type de commande | Activation | Déclenchement | Particularités |
|---|---|---|---|
| Contact permanent | Action sur commutateur S1 | Ouverture S1, relais thermique, fusible | Auto-réarmement après coupure tension |
| Impulsion | Poussoir «En» S2 | Poussoir «Hors» S1, relais thermique, fusible | Auto-maintien via contact auxiliaire |
| Impulsion par «à-coups» | Maintien moteur tant que bouton «En» est pressé | Relâchement bouton «En» arrête moteur | Utilisé pour réglages précis |
6. Résumé commande par contact permanent
- Activation : fermeture S1 → bobine contacteur Q1 alimentée → moteur démarre.
- Déclenchement : ouverture S1 ou relais thermique ou fusible → moteur s’arrête.
- Effet coupure tension : moteur redémarre automatiquement à retour tension.
7. Résumé commande par impulsion
- Activation : pression sur «En» S2 → bobine Q1 alimentée → moteur démarre et s’auto-maintient.
- Déclenchement : pression sur «Hors» S1 ou relais thermique ou fusible → moteur s’arrête.
- Effet coupure tension : moteur ne redémarre pas automatiquement.
8. Commande par impulsion avec auto-maintien et «à-coups»
- Auto-maintien : contact auxiliaire fermé par Q1 maintient la bobine sous tension après relâchement du bouton «En».
- Commande «à-coups» : moteur fonctionne uniquement tant que bouton «En» est maintenu pressé.
- Utilisation : ajustement précis de machines.
À retenir : Pour inverser le sens de rotation d’un moteur asynchrone triphasé, il suffit d’inverser deux phases du raccordement, que ce soit en couplage étoile (Y) ou triangle (Δ).
Couplage de moteurs
1. Commande par impulsion à « à-coups »
- But : Empêcher le maintien volontaire de gros contacteurs à inertie.
- Principe : Utilisation d’un relais auxiliaire (ex. K3) et d’un poussoir supplémentaire « à-coups » avec contacts normalement ouverts (NO) et normalement fermés (NC).
- Fonctionnement : Chaque impulsion sur le poussoir « à-coups » active ou désactive le relais, assurant un contrôle par impulsions successives.
2. Commande à 2 mains
- Objectif : Sécurité pour empêcher la mise en marche accidentelle d’une machine.
- Fonctionnement :
- La machine ne démarre que si deux poussoirs distincts sont actionnés simultanément.
- Le maintien est assuré tant que les poussoirs restent activés.
- Un voyant lumineux indique l’état de service.
- Variante : Pour arrêter, les deux poussoirs de déconnexion doivent être actionnés simultanément.
3. Raccordement moteur triphasé en monophasé
- Principe : Utilisation d’un condensateur pour créer un déphasage nécessaire à l’alimentation monophasée.
- Sens de rotation : Modifiable en changeant la connexion du condensateur (fil toujours sur W1).
- Puissance : Réduite d’environ 30% par rapport à un raccordement triphasé.
- Capacité du condensateur :
- En réseau 1LN (230 V) : environ 70 μF par kW.
- En réseau 2L (400 V) : environ 22 μF par kW.
- Protection : Chaque conducteur polaire doit passer dans chaque contact du relais thermique.
4. Inversion du sens de rotation d’un moteur triphasé
- Principe : Inverser deux phases sur les bornes du moteur.
- Moyens : Commutateurs rotatifs à tambour ou à cames avec 3 positions : Hors – Droite – Gauche.
- Commande par contacteurs :
- Deux contacteurs (Gauche et Droite) sont nécessaires.
- Verrouillage électrique obligatoire pour empêcher l’activation simultanée des deux contacteurs.
5. Commande avant/arrière par impulsion avec verrouillage réciproque
- Problème : Éviter que les deux bobines (avant et arrière) ne soient activées simultanément.
- Solutions :
- Sans maintien : impulsions simples.
- Avec maintien en parallèle aux contacts En et Hors, avec ou sans passage par 0.
- Fonctionnement recommandé : Passage de gauche à droite direct, passage de droite à gauche via position 0 (arrêt).
- Attention : Ne pas utiliser ce système avec des moteurs à forte inertie.
6. Commande gauche/droite par « à-coups »
- Conditions :
- Passage direct de gauche à droite possible uniquement après passage par 0.
- Utilisation d’un commutateur rotatif 2 pôles (Sch0) pour commander par impulsions.
- Commande : Impulsions successives sur les poussoirs permettent de changer l’état de la commande.
- Tableau d’occupation des contacts : Doit être complété pour chaque contacteur (Gauche, Droite, 0, Panne).
Pour inverser le sens de rotation d’un moteur triphasé, il faut croiser deux phases et assurer un verrouillage électrique entre les contacteurs pour éviter leur activation simultanée.
Mesures
1. Rendement des moteurs
-
Rendement : rapport entre la puissance mécanique utile et la puissance électrique absorbée.
-
Exemple calculs à partir des plaques signalétiques :
- Moteur 15 kW :
- Moteur 12 kW :
- Moteur 15 kW :
2. Couplage étoile-triangle
- But : réduire le courant de démarrage des moteurs à cage d’écureuil.
- Principe :
- Démarrage en étoile (Y) → tension réduite aux bobines à (ex. 230 V au lieu de 400 V).
- Courant de démarrage divisé par 3, couple de démarrage aussi réduit.
- Après démarrage, passage en couplage triangle (Δ) pour fonctionnement normal à pleine tension.
- Commutation : manuelle ou automatique (relais temporisé).
- Attention : passer en triangle uniquement lorsque la vitesse nominale est atteinte.
3. Tableau de commutation (exemple simplifié)
| Position | Contacts fermés | Couplage moteur |
|---|---|---|
| 0 | Aucun | Arrêt |
| A, B, C, D, E, F, G, H | Selon schéma | Étoile ou Triangle |
4. Démarrage automatique étoile-triangle
-
Circuit force :
- Contacteur principal (P)
- Contacteur étoile (Y)
- Contacteur triangle (Δ)
- Relais temporisé (T) pour temporisation du passage étoile → triangle
-
Circuit commande :
- Interrupteur marche/arrêt (S1)
- Bobines des contacteurs (P, Y, Δ)
- Contacts temporisés (T1, T2)
- Diagramme séquentiel :
- Marche → contacteur principal et étoile activés
- Après temporisation, étoile désactivé, triangle activé
- Arrêt → tous contacteurs désactivés
5. Moteur à deux enroulements séparés (deux vitesses)
- Possède deux bobinages triphasés séparés, souvent avec nombre de pôles différents → vitesses différentes.
- Commande : contacts permanents avec protection thermique.
- Fonctionnement :
- Si thermique d’une vitesse déclenche, moteur peut tourner sur l’autre vitesse.
- Signalisation par lampes de fonctionnement et de panne pour chaque vitesse.
6. Couplage Dahlander (moteur deux vitesses)
- Principe :
- Passage d’un couplage série (Δ) à un couplage parallèle (YY) divise le nombre de pôles par 2 → double la vitesse de rotation.
- Vitesse :
- (pôle )
- (pôle )
- Commande :
- Interrupteur manuel ou contacts permanents
- Protection thermique pour chaque vitesse
- Signalisation : lampes pour chaque vitesse, un seul témoin de panne.
- Consignes :
- Si thermique d’une vitesse déclenche, moteur ne doit pas pouvoir tourner à l’autre vitesse.
7. Schémas de commande (principes)
| Élément | Fonction |
|---|---|
| , , | Contacteurs pour vitesses I, II et couplage étoile/triangle |
| Relais temporisé | |
| Interrupteur marche/arrêt | |
| Bobine temporisation | |
| , | Fusibles de protection |
| Lampes signalisation | Indiquent démarrage, service, panne |
À retenir : Le couplage étoile-triangle permet de réduire le courant et le couple de démarrage d’un moteur triphasé en démarrant en étoile (tension divisée par ), puis en passant en triangle pour le fonctionnement normal.
Électronique
1. Installations de moteurs
- Commande moteur : Schéma combiné sert de base pour la commande et le circuit force.
- Schéma de principe : Doit inclure tous les éléments nécessaires (ex. Q1, F1, M1) avec annotations claires.
- Schéma développé : Représente la commande détaillée avec tous les composants (boutons, contacteurs, fusibles, etc.) désignés précisément (ex. S1 Installation En).
- Commande à impulsion : Permet d’enclencher/déclencher un moteur de 3 kW depuis deux postes différents, avec possibilité d’activation par poussoir à « à-coups ».
- Attention : Plusieurs alimentations doivent être prises en compte dans le câblage.
2. Démarrage étoile-triangle avec inversion du sens de rotation
- Principe : Démarrage moteur en mode étoile puis triangle pour limiter le courant de démarrage.
- Inversion de rotation : Pour changer le sens, croiser les conducteurs polaires L2 et L3.
- Table de commutation : Indique la position des contacts (A à M) selon la position du commutateur à cames (positions 0, 1, 2).
| Position | Contacts fermés | Fonction |
|---|---|---|
| 0 | A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M | Arrêt (0) |
| 1 | Contacts en étoile (Y) | Démarrage étoile |
| 2 | Contacts en triangle (Δ) | Fonctionnement triangle |
3. Commande de portail électrique
- Fonctionnement :
- Contact à clé (impulsion) pour ouverture.
- Bouton poussoir pour fermeture.
- Deux fins de course (Fdc) interrompent automatiquement à position finale (ouvert/fermé).
- Liste de sécurité (p) interrompt fermeture si obstacle détecté, provoquant réouverture.
- Contacteurs :
- Q1 = fermeture
- Q3 = ouverture
- Schéma : Doit être dessiné au repos avec portail fermé.
4. Mesures électriques
- Grandeurs mesurées :
- Puissance active
- Puissance apparente
- Facteur de puissance
- Instruments :
- Wattmètre (W-mètre)
- Voltmètre (V)
- Ampèremètre (A)
- Méthodes de mesure :
- Mesure directe : raccordement direct des instruments.
- Mesure avec résistances additionnelles (shunt) : pour mesurer courant élevé.
- Mesure avec transformateurs de mesure : pour isoler et adapter les grandeurs.
- Mesures spécifiques :
- Tension sur résistance
- Courant dans résistance
- Puissance sur résistance
5. Câblage installations de comptage
- Couplage Aron : utilisé pour mesure indirecte en triphasé.
- Types de compteurs d’énergie active :
- 1L-N (230 V)
- 2L-N (400/230 V)
- 3L-N (3 x 400/230 V)
- 3L (3 x 400 V)
- Protection :
- Disjoncteurs L+N 13 A / C pour groupes lumière.
- Dispositifs différentiels résiduels (DDR) calibrés selon usage.
- Sections de conducteurs : adaptées selon intensité et usage (ex. 1,5 mm², 2,5 mm²).
6. Électronique
a) Installation de sonnerie avec gâche électrique
- Transmission de 2 signaux sur 2 conducteurs :
- = gâche
- = sonnerie
- Utilisation de diodes pour séparer les signaux sur la même ligne.
b) Transmission de 3 signaux sur un seul fil
- Signaux , , transmis par un fil commun.
- Diodes utilisées pour isoler chaque signal.
c) Contrôle de lampes par demi-alternance
- Poussoirs :
- active demi-alternance positive (faible activation de )
- active demi-alternance négative (faible activation de )
- active faiblement et
- Le sol sert de conducteur de retour.
- Résistances à limitent courant.
d) Alarme centralisée pour déclencheurs thermiques
- Signale la panne des moteurs importants (extraction, ventilation).
- Réalisable avec relais ou diodes.
- Doit permettre signalisation centralisée dans bureau d’exploitation.
À retenir : La commande et le contrôle des moteurs et installations électriques nécessitent des schémas clairs, précis, et adaptés aux conditions de sécurité et d’usage (fin de course, sécurité, inversion de rotation, mesures). Les diodes permettent la transmission de plusieurs signaux sur une même ligne sans interférence.
Installations courant fort
1. Circuits à diodes et commandes
- Circuit à diodes : utilisé pour la commande de lampes ou d’alarmes centralisées.
- Fonction de la diode : permet le passage libre du courant dans un sens, protège contre les tensions d’induction élevées (ex. bobine relais).
- Table de fonction : tableau indiquant l’état des sorties (P1, P2, P3, P4, K1, K2) en fonction des entrées (S1 à S5).
2. Redresseurs et alimentations
| Type de couplage | Description |
|---|---|
| Mono-alternance | Redressement simple alternance |
| Bi-alternance à point milieu | Redressement double alternance |
| Bi-alternance avec pont de Graetz | Redressement complet avec 4 diodes |
| Trois alternances à point milieu | Redressement triphasé à 3 alternances |
| Six alternances en pont | Redressement triphasé complet à 6 alternances |
- Alimentation redressée 24 V : transformateur, diodes de redressement, condensateur de lissage, résistance pour LED, microfusible, interrupteur.
- Redresseur commandé par thyristor : contrôle de la tension à la charge par angle d’amorçage.
3. Interrupteur crépusculaire
- Composants clés : photorésistance (LDR), transistor NPN, relais, potentiomètre, diode Zener, condensateur.
- Fonction : allumer/éteindre la charge selon la luminosité ambiante.
4. Enclenchement échelonné chauffage à accumulation
- Contacteurs enclenchés en cascade avec temporisation.
- Résistances NTC insérées pour limiter le courant au démarrage, court-circuitées après enclenchement.
5. Indication de niveau de remplissage
- Utilisation de paires d’électrodes pour détecter niveau "plein" ou "vide".
- Témoins lumineux associés pour signaler l’état.
- Bouton de quittance pour déclencher la corne d’alarme.
6. Couplage et commande de moteurs
| Fonctionnalité | Description |
|---|---|
| Inversion du sens de rotation | Interrupteur inverseur monté sur la machine, interrupteur principal en amont côté réseau |
| Démarrage soft | Résistance insérée au démarrage, court-circuitée à vitesse nominale pour réduire le couple |
| Couplage deux vitesses | 1re vitesse avec auto-maintien, 2e vitesse accessible seulement si 1re vitesse enclenchée |
| Démarrage difficile | Contacteur ponté pendant 40 s pour éviter déclenchement thermique |
| Démarrage étoile-triangle (Y-Δ) | Démarrage en étoile puis passage en triangle pour réduire courant de démarrage |
- Relais temporisé : utilisé pour temporiser le démarrage ou le freinage.
- Relais auxiliaire : permet gestion des vitesses et interblocages.
- Protection thermique : intégrée mais non représentée sur schémas.
7. Freinage par contre-courant
- Freinage du moteur par inversion du courant après arrêt.
- Relais temporisé empêche redémarrage immédiat en sens inverse.
- Poussoir 1F+1O pour commande marche/arrêt.
8. Variateur de lumière
- Composants : triac, diac, potentiomètre, condensateur, résistance de protection.
- Angle d’amorçage () règle la tension efficace sur la charge.
- Exemple : angle d’amorçage de 90° modifie la forme de la tension appliquée.
À retenir : Les circuits à diodes permettent des commandes simples et sûres, les redresseurs adaptent la tension alternative en continue, et les commandes moteurs intègrent des dispositifs pour gérer démarrage, inversion, vitesses et freinage en toute sécurité.
Installations courant faible
1. Couplage de moteurs avec inversion du sens de rotation
- Moteur étoile-triangle avec inversion : Utilisation d’un interrupteur « gauche – 0 – droite » pour commander la rotation.
- Relais temporisé : Assure la commutation étoile-triangle, déclenché uniquement en mode triangle.
- Signalisation : Témoins lumineux indiquent rotation gauche, droite et panne.
2. Moteur asynchrone monophasé avec inversion
- Moteur 700 W / 230 V / 5,1 A avec protection thermique triphasée (Q1).
- Inverseur de sens (interrupteur sch 6) inverse les pôles Z1 et Z2 de la bobine auxiliaire.
- Courant assigné thermique : .
3. Éclairage de secours
- Transformateur 230 V / 12 V alimente deux ampoules 12 V en service normal.
- Interrupteur S1 en position « En service ».
- Relais à tension nulle Q2 commute lampes sur 12 V DC en absence réseau.
- Interrupteur Q1 permet d’enclencher/déclencher les ampoules à tout moment.
4. Commande de stores montée-descente
- Contacts fin de course haut et bas (Fdc haut, Fdc bas) pour arrêt automatique.
- Boutons S1 (montée) et S2 (descente).
- Compléter schéma avec contacts et protections.
5. Installation d’alarme simple (principe du courant de repos)
| Élément | Fonction |
|---|---|
| S11.1 | Interrupteur à clé (installation) |
| S11.2 | Poussoir « installation enclenchée » |
| S12.1 | Poussoir d’alarme manuel |
| S12.2 | Contact de porte (fin de course) |
| S12.3 | Contact de fenêtre (fin de course) |
| S13.1 | Bouton de quittance « Corne déclenchée » |
- Fonctionnement :
- Activation de l’installation par S11.2 ferme contact Q11 (13-14).
- Activation contact porte (S12.2) déclenche alarme (Q13) et corne (H17).
- Quittance par S13.1 coupe alarme (Q13 tombe), corne s’arrête.
À retenir : Le courant de repos maintient l’alarme prête, toute ouverture déclenche la sirène.
6. Circuits logiques / API
a) Commande de relais 1
- Table de fonction basée sur entrées S1, S2, S3 et poussoir P1.
- Plan de fonction utilise fonctions logiques ET / OU.
- Schéma contact avec liaison « ou » liée à un marqueur.
- Lampe de signalisation P1 activée sur sortie séparée.
b) Commande de relais 2
- Ajout d’un lieu de commande supplémentaire avec liaison RS.
- Liste d’instruction complétée avec entrées S3, S2 et sorties A0.1, A0.3.
c) Commande de relais 3 (aérochauffeur 5 kW)
| Élément | Fonction |
|---|---|
| F1.1 | Thermique moteur ventilateur (ouverture) |
| F2 | Thermostat de sécurité |
| S1 | Interrupteur marche |
| S2 | Thermostat de réglage |
| F3 | Surveillance débit d’air |
| Q1 | Contacteur moteur ventilateur |
| Q2 | Contacteur corps de chauffe |
| P1 | Chauffage en marche |
| P2 | Panne ventilateur |
- Dispositifs de sécurité câblés côté hardware, pas API.
- Tension de commande 230 V après fusible F0.
7. Dessin d’installation courant faible
- Plans d’installation lumière, chauffage, force et courant faible à dessiner.
- Tableau de distribution placé à un endroit approprié.
- Exemple d’appareils avec puissances et tensions :
| Appareil | Puissance | Tension |
|---|---|---|
| Cuisinière induction | 7,4 kW | 3 x 400 / 230 V |
| Four steamer | 3,5 kW | 1 x 400 V |
| Lave-vaisselle | 3,5 kW | 1 x 400 V |
| Machine à laver | 3,4 kW | 1 x 400 V |
| Sèche-linge | 3,1 kW | 1 x 400 V |
| Chauffe-eau 300 l | 4,8 kW | 3 x 400 V |
| Porte-serviettes / WC | 1,1 kW | 1 x 230 V |
| Micro-ondes | 2,0 kW | 1 x 230 V |
8. Schéma de principe du tableau de distribution
- Répartition des circuits par groupes (ex. séjour, cuisine, parents).
- Protection différentielle 30 mA pour chaque circuit.
- Section des câbles adaptée (ex. 1,5 mm² pour éclairage).
- Utilisation de disjoncteurs adaptés (ex. 3 x 25 A).
À retenir : Les installations courant faible nécessitent une organisation claire des commandes, protections et signalisation pour garantir sécurité et fonctionnalité.
Circuits logiques et API
1. Circuits logiques et API
a) Plans d’installations électriques
-
Types d’installations à dessiner : lumière, chauffage, force, courant faible.
-
Tableau de distribution : doit être placé à un endroit approprié.
-
Exemples d’appareils et puissances :
Appareil Tension Puissance Ilot de cuisson induction 3 x 400 / 230 V 11 kW Four / steamer 1 x 400 V 3,5 kW Lave-vaisselle 1 x 400 / 230 V 3,5 kW Machine à laver 1 x 400 V 3,4 kW Sèche-linge 1 x 400 V 3,1 kW Boiler 300 l 3 x 400 V 4,8 kW -
Schéma de principe du tableau de distribution : répartir les circuits par groupes (ex. séjour, cuisine, chambres).
b) Fondements électrobiologiques
- Smog électrique : champs électromagnétiques générés par le transport et l’utilisation de l’électricité, pouvant affecter la santé (insomnies, maux de tête, troubles organiques).
- Bases légales : limites fixées par BUWAL, SUVA, NISV, normes internationales. Les biologistes électriques (IBES) recommandent des limites plus strictes.
- Facteurs importants : intensité des champs et durée d’exposition.
c) Types de champs électromagnétiques et remèdes
| Type de champ | Source principale | Remède principal |
|---|---|---|
| Champs magnétiques courant alt. | Courant alternatif dans canalisations | Éloignement (blindage inefficace) |
| Champs électriques basse fréquence | Tension alternative dans l’installation | Distance, blindage, bioswitch |
| Champs électriques haute fréquence | Ondes électromagnétiques (ex. téléphonie) | Murs blindés coûteux |
| Champs électriques continus | Charges électrostatiques sur isolants | Humidité > 50%, éviter synthétiques |
| Champs magnétiques permanents | Champ magnétique terrestre naturel | Éviter champs électriques permanents |
d) Planification d’installations à émissions réduites
- Répartition de l’espace : séparer clairement zones de vie et zones de repos (chambres, espaces de détente).
- Influences externes : appareils ménagers, TV, éclairages basses tensions rayonnent à travers les parois.
- Attention aux canalisations des appartements voisins.
e) Mesures électrobiologiques recommandées
| Mesure | Description / But |
|---|---|
| Équipotentiel principal (EP) | Bonne mise à terre, liaison des armatures métalliques |
| Colonnes montantes éloignées | Éviter proximité avec zones de repos |
| Placement du tableau de distribution (TDS) | Ne pas faire frontière avec zone de repos, caisson métallique relié à l’EP si nécessaire |
| Répartition des groupes | Alimenter chaque chambre par canalisation séparée |
| Positionnement des canalisations | Pose en étoile, éviter boucles, pas de tubes sous lit |
| Câblage | Câbles blindés sans halogène, blindage relié d’un côté |
À retenir : L’éloignement et la bonne mise à terre sont les clés pour réduire l’exposition aux champs électromagnétiques dans les installations électriques domestiques.
Dessin d'installation
1. Symboles pour les schémas électriques
a) Lignes et liaisons
- Conducteur général (ex. L1, L2, L3)
- Conducteur neutre : N
- Conducteur de protection : PE
- Conducteur PEN (protection + neutre)
- Canalisation mobile
- Représentation unipolaire d’une canalisation à 3 conducteurs
- Croisement de conducteurs :
- Sans liaison électrique
- Avec liaison électrique
- Connexion par fiche et prise
- Mise à terre et masse
- Liaison équipotentielle
- Coffret d’introduction (CSG)
- Coupe-circuit à fusible (différentes représentations : unipolaire, tripolaire, avec sectionneur de neutre)
- Disjoncteur de canalisation (1 pôle, tripolaire, caractéristique type C)
b) Dispositifs de protection
- Disjoncteur différentiel (DDR) : courant nominal de déclenchement 30 mA, courant nominal 25 A
- DDR combiné à disjoncteur de canalisation
- Contacts :
- Contact de fermeture (contact de travail)
- Contact d’ouverture (contact de repos)
- Actionneurs manuels : contact permanent, commande par poussoir, tirette, rotative, bascule, clé, galet (fin de course)
- Actionneur d’urgence (type coup de poing)
- Actionné par bilame (ex. relais thermique), niveau de liquide, température (thermostat), pression (manomètre), effet de proximité (capteur), effleurement, horloge électrique
c) Contacts
- Résistances : générale, réglable, PTC (température froide), NTC (température chaude), VDR (varistance), LDR (photo-résistance)
- Bobines / inductances : avec ou sans noyau de fer
- Condensateurs : classique, électrolytique (polarisé)
- Semi-conducteurs : diode, LED, photodiode, diode Zener, thyristor, transistors (NPN, PNP), diac, triac
- Redresseurs : général, pont de Graetz
- Onduleur
d) Éléments de construction
- Interrupteurs : rotatif, bouton-poussoir (à retour automatique)
- Contacts auxiliaires (relais thermique)
- Fin de course / interrupteur de position
- Relais / contacteurs : général, temporisés (à traction, à chute), pas à pas, tripolaires
- Relais thermique (protection moteur)
- Démarreurs moteurs : à échelons, étoile-triangle
- Électrovannes
e) Générateurs de tension et autres symboles
- Autotransformateur
- Lampes : incandescence, fluorescent, signalisation (ampoule, néon, LED)
- Éléments acoustiques : réveil, vibreur, microphone, haut-parleur, sirène
- Ouvre-porte, gâche
- Armoires de commutation
- Protection grossière : éclateur, parasurtension
- Prises : téléphonique RJ-45, TV
- Éléments galvanique / accumulateur (pôle positif = trait long)
- Élément photovoltaïque
- Instruments de mesure : voltmètre, ampèremètre, wattmètre, compteur d’énergie (kWh, kvarh), transformateur de courant (TI)
- Consommateurs : ventilateur, moteur, moteur asynchrone triphasé, transformateur à enroulements séparés
2. Identification des organes de commande (norme DIN EN 61346-2)
- Les organes de commande sont repérés selon leur fonction.
- Certains sigles ont été modifiés pour correspondre à cette norme.
| Sigle ancien | Sigle nouveau | Fonction principale |
|---|---|---|
| G | G | Accumulateur, batterie |
| H | P | Éléments acoustiques |
| E | E | Éclairage |
| D | K | Éléments binaires, bascules |
| V | R | Diode |
| L | R | Bobine, inductance |
| M | M | Générateur |
| B | V | Chauffage |
| K | K | Isolateur |
| W | W | Supports de câbles |
| P | Q | Borne |
| B | B | Condensateur |
| N | F | Disjoncteurs de puissance |
| R | P | Disjoncteurs de canalisation |
| ... | ... | ... |
3. Identification des bornes de raccordement
a) Contacts force (circuit puissance)
- Codés par un nombre et une combinaison alphanumérique :
- 1 = L1, 2 = T1, 3 = L2, 4 = T2, 5 = L3, 6 = T3
- Réseau raccordé aux bornes 1, 3, 5
- Récepteur raccordé aux bornes 2, 4, 6
b) Contacts auxiliaires
- Codés par deux chiffres : premier = position, second = fonction
| Code | Fonction | Abréviation anglaise |
|---|---|---|
| 1-2 | Contact d’ouverture (NC) | Normally Closed |
| 3-4 | Contact de fermeture (NO) | Normally Open |
| 5-6 | Contact d’ouverture spécial (relais thermique/temporisé) | |
| 7-8 | Contact de fermeture spécial (relais thermique/temporisé) |
4. Code couleur pour plans d’installation
| Symbole | Fonction |
|---|---|
| Interrupteur sch 0 | Interrupteur unipolaire |
| Interrupteur sch 1 | Interrupteur unipolaire |
| Interrupteur sélectif sch 2 | Interrupteur sélectif |
| Commutateur sch 3 | Commutateur |
| Double commutateur sch 6 | Double commutateur |
| Bouton-poussoir (lumière) | Commande lumière |
| Bouton-poussoir (sonnerie) | Commande sonnerie |
| Poussoir lumineux (lumière) | Poussoir lumineux lumière |
| Poussoir lumineux (sonnerie) | Poussoir lumineux sonnerie |
| Détecteur de mouvement | Détecteur |
| Prise type 12 | Prise électrique standard |
| Prise type 13 | Prise électrique standard |
| Prise 3 x T 12 | Prise triphasée |
| Prise 3 x T 12 commandée | Prise triphasée commandée |
| Plafonnier | Luminaire plafond |
| Applique | Luminaire mural |
| Luminaire fluorescent 1 source | Luminaire fluorescent |
| Lampe fluo 2 sources | Luminaire fluorescent double |
| Miroir / pharmacie avec prise T 13 | Luminaire + prise |
| Ventilateur | Ventilateur |
| Canalisation au plafond | Canalisation visible plafond |
| Canalisation au sol | Canalisation visible sol |
| Canalisation dans mur | Canalisation encastrée |
| Canalisation paroi creuse | Canalisation encastrée |
| Canalisation traversante verticale | Canalisation verticale |
| Canalisation descendante | Canalisation descendante |
| Canalisation montante | Canalisation montante |
| Raccordement électrique | Raccordement général |
| Boîte de dérivation avec bornes | Boîte de dérivation |
| Boîte de passage | Boîte de passage |
| Ensemble d’appareillage TD / TDS | Appareillage modulaire |
| Alimentation vers TDS | Alimentation |
| Terre | Symbole de terre |
| Équipotentialité | Liaison équipotentielle |
| Installations lumière et prises | Circuit lumière et prises |
| Installations force et chaleur | Circuit force et chauffage |
| Installations téléphoniques | Circuit téléphonie |
| Installations antenne radio/TV | Circuit antenne |
| Installations sonnerie et interphone | Circuit sonnerie/interphone |
| Installations alarme incendie | Circuit alarme incendie |