L'électricité est quelque chose de très commun en France. L'immense majorité si ce n'est tous les foyers ont accès au réseau électrique fournissant du 230 V alternatif. Cependant à ces tensions, il peut exister de réels dangers si un être humain s'approche de trop près des fils électriques. Ainsi, il s'est mis en place tout une série de norme et bonne pratique afin de sécuriser l'utilisation de l'électricité.

Sur cette page, nous parlerons principalement d'un type de sécurité électrique : les disjoncteurs. Il se trouve qu'il y a deux types de disjoncteurs : les disjoncteurs de puissance et les disjoncteurs différentiels qui ont chacun un but différent.

Avant de parler des disjoncteurs, traitons le cas d'un composant électrique qui peut être considéré comme l'ancêtre des disjoncteurs mais qui a encore une place dans nos appareils électriques : le fusible.

C'est derniers sont très simples. Ce sont des fils ayant une faible résistance mais plus grande qu'un fil électrique classique. Ainsi lorsque qu'un courant assez fort les traverse, il vont se mettre à chauffer d'après l'effet Joule dissipant une énergie égale à P = RI^2. Si l'intensité est trop grande, le fil va tellement chauffer qu'il fondra d'où lui vient sont nom fusible dérivé de fusion. Une fois fondu, le fils sera donc coupé en deux et le courant ne pourra plus normalement passer, protégeant ainsi les composants électriques après le fusible.

Un bémol à cela, une fois coupé le fusible se comporte comme un interrupteur ouvert. Donc la différence de potentiel est maximal à cette endroit. Avant de fondre la tension du fusible était quai-nulle car U = RI avec R très petit donc U très petit. Après la fonte, la tension peut valoir plusieurs centaines de volts dépendant de l'alimentation de l'appareil. Le problème vient du fait que si les deux bouts restants du fusible sont trop proche, ou si la tension est trop grande, il peut se former un arc électrique, c'est à dire que la forte tension va ioniser l'air afin de continuer à faire passer l'électricité. Ainsi les fusibles sont construits pour 1) fondre passé une certaine intensité et 2) résister à la formation d'un arc électrique jusqu'à une certaine tension.

Il est donc fréquent de trouver des fusibles calibrés pour quelques ampères 2/4/8 A et pour du 230 V AC. Vous pouvez aussi trouver un autre type de fusible pour les micro-ondes qui supportent des tensions de quelques milliers de volts. Cela vient du fait que dans un micro-onde ont trouve se genre de tension. Dans ce cas, le fusible est constitué d'un fil dont une partie est sous forme de ressort. Ainsi lorsque le fusible fond le ressort assure que les deux bouts restants sont bien distant de plusieurs centimètres, ce qui interdit un arc électrique de continuer à faire circuler le courant.

Il existe un autre type de fusibles, ce sont les fusibles thermiques. C'est dernier peuvent fondre si un courant trop fort passe par eux mais leur but est surtout de contrôler si leur environnement n'est pas trop chaud. Par exemple dans un moteur, la température de la bobine principal va se mettre à chauffer. Si cette dernière est trop chaude parce que le moteur consomme trop de puissance alors la bobine peut se mettre à fondre et cela rendrait bon au recyclage le moteur. Pour éviter cela un fusible thermique est placé à proximité de la bobine (souvent collé à cette dernière). Si la bobine surchauffe le fusible va lui aussi chauffer et va fondre avant la bobine et ainsi il la protège. Il suffit ensuite de remplacer le fusible thermique (ce qui est faisable mais pas toujours facile) et le moteur peut remarcher.

A la différence de certains fusibles électriques, les fusibles thermiques ne sont pas transparents et ils ont marqué sur eux le courant, la tension et la température à ne pas dépasser.

Dans une maison, le courant électrique alternatif arrive par deux fils sortant du compteur électrique qui comme son nom l'indique compte la puissance utilisé et donc ce que vous devez payer à votre fournisseur d'électricité. Ces deux fils sont nommé phase et neutre. Très souvent la phase est marron ou rouge et le neutre est bleu. Le neutre est normalement à un potentiel nulle tandis que c'est la phase qui a un potentiel alternant de 325 V à -325 V. Ainsi en théorie, touché le neutre ne devrait pas être dangeureux alors que touché la phase pendant quelques milli-secondes peut être mortel. Ne touchez JAMAIS ni l'un ni l'autre directement par sécurité. En revanche, il est possible de savoir qui est le neutre et qui est la phase avec un multimètre. Il suffit pour cela de se positionner en mode voltmètre alternatif et de mettre uns pointe de touche sur le fil à tester et une autre dans votre main. Comme vous devez être au potentiel 0 V, si le multimètre indique 230 V cela veut dire que vous touchez la phase, s'il indique un potentiel proche de 0 V vous êtes sur le neutre. Vous pouvez avoir des résultat similaire avec un tournevis testeur qui s'allumera si vous êtes sur la phase et restera noir sur le neutre. Attention tout de même, ces tests sont indicatifs, adressez vous à un électricien si vous n'êtes pas sûr de ce que vous faîtes. Vous retrouverez normalement cette différence phase, neutre sur toutes les prises. Cependant, plus vous vous éloignerez du compteur plus des signaux parasites pourront fausser les mesures.

Avant le compteur, il est interdit de prendre de l'électricité, cela est la propriété de votre fournisseur électrique. Après le compteur, il s'agit de votre réseau électrique privé que vous pouvez agencer comme bon vous semble. Enfin pas totalement, il faut quand même respecter des règles afin de garantir votre sécurité et de ne pas endommager la partie de votre fournisseur électrique. Une des sécurité de base est de vérifier que vous ne demandez pas trop de courant à votre fournisseur. Par exemple imaginons qu'un court-circuit advienne chez vous. Pour cela rien de plus simple, il suffit simplement qu'un fil phase touche un fil neutre et alors il y a une différence de potentiel de plusieurs centaine de volt avec une résistance quasi-nulle, cela implique un appel de courant très fort, plusieurs centaines d'ampères. Si rien ne vient arrêter cette appel de courant, les fils transportant l'électricité de votre compteur à votre court-circuit vont se mettre à chauffer du fait que leur résistance n'est pas complètement nulle. Même si un fil a un résistance de l'ordre du milli-Ohm pour un courant de 500 A cela donne une puissance P = RI^1 = 0,001*500*500 = 250 W. Cette puissance se dissipe en chaleur et risque de faire brûler ce qui entoure le fil comme par exemple du bois, du papier-peint, etc et si vous ne faîtes rien votre habitat peut se mettre à brûler.

Afin d'éviter cela, on souhaite couper le circuit dès que l'intensité dépasse une certaine intensité. On pourrait utiliser des fusibles. En effet, les fusibles sont une solution simple pour limiter le courant ou la température. Cependant, ils ont un grave défaut : ils ne fonctionne qu'une unique fois. Uns fois fondu, le fusible doit être changé. Si le fusible protégeant votre maison a fondu et que vous n'en avez pas sous la main, vous serez privé d'électricité. Dans le passé, on utilisait cette méthode en France avec des fils de plomb qui fondait lors d'un court-circuit, d'où l'expression “les plombs ont sauté” pour dire que le courant électrique est coupé. L'expression est resté mais la technologie a évolué, on utilise maintenant des disjoncteurs de puissance.

Un disjoncteur est un appareil électrique qui est un interrupteur automatique. Si le courant est trop fort il se coupe automatiquement, on dit qu'il saute ou bascule. Une fois la cause de cette surintensité résolue, il suffit de réenclencher le disjoncteur pour retrouver un courant électrique sécurisé, nul besoin de changer de fusible.

Mais à partir de quelle intensité le disjoncteur bascule et combien de temps cela lui prend. Cela dépend de la surintensité. Sur les disjoncteurs vous avez deux indications : une lettre A, B, C, … et un nombre 10, 16, 20, 32, … Commençons par le plus simple le nombre. Ce dernier indique l'intensité en dessous duquel le disjoncteur ne fait rien. Ainsi, si vous avez un disjoncteur avec le nombre 16, cela indique qu'en dessous de 16 A, ce disjoncteur ne basculera jamais. Par contre au dessus de 16 A, le disjoncteur va basculer mais en un temps plus ou moins long. En effet, le danger n'est pas le même si un disjoncteur de 16 A voit passer 17 A ou 1000 A. Une valeur de 17 A n'est pas trop grave et le disjoncteur ne va basculer que si vous restez continument sur cette valeur pendant un temps assez long quelques minutes voir 1 heure peut être. Par contre si c'est 1000 A il faut que le disjoncteur bascule très vite en quelques milli-secondes pour que votre maison ne prenne pas feu.

Ainsi dans votre disjoncteur, il y a deux mécanismes : un thermique qui est utile pour les dépassement de l'intensité limite dans un rapport de 3-5 fois cette intensité et qui prend de moins en moins de temps plus l'intensité est grande et un autre magnétique qui est utile quand le dépassement est vraiment plus grand et qui prend un temps quasiment constant de quelques milli-secondes. Le fait de ne pas couper instantanément même si on dépasse l'intensité limite pendant un temps court provient du fait que certains appareils (les moteurs par exemple) demandent à leur démarrage 2 à 3 fois plus d'intensité que pendant leur utilisation. Ainsi pour éviter que le disjoncteur saute à chaque fois que vous démarriez votre mixeur, le disjoncteur permet un courant plus fort mais pendant un temps assez court. Le lien entre temps de bascule et intensité est donné par la lettre qui correspond à des courbes différentes. Très souvent vous aurez la lettre C sur vos disjoncteurs.

Pour finir, avec ces disjoncteurs de puissance, il faut savoir que vous n'avez pas un disjoncteur pour toutes votre habitations mais plusieurs disjoncteurs. Chaque disjoncteur sert à contrôler une partie de circuit électrique de votre habitation. Par exemple, il est fréquent d'avoir un ou deux disjoncteurs de 10 A pour contrôler les lampes car c'est dernière demande peu de courant. A l'opposé, il est aussi fréquent d'avoir un disjoncteur de 32 A pour contrôler votre cuisinière ou vos plaques électriques car cette appareil à lui seul consomme une puissance et donc un courant de plusieurs centaines de lampes basse consommation. Au milieu se trouve les disjoncteurs de 16 A qui servent à contrôler les prises secteurs.

Une façon assez simple de savoir quel appareil ou prise est relié à quel disjoncteur est de basculer vous même le disjoncteur pour voir si l'appareil continu de fonctionner. Cela est primordial si vous voulez changez une prise secteur car pour votre sécurité il faut au préalable la couper du circuit pour qu'elle ne reçoive plus une tension de 230 V AC. Il faut donc trouver le bon disjoncteur le basculer et ensuite vous pouvez en toute sécurité changer votre prise. Un fois cela fait vous pouvez réenclencher le disjoncteur. Si vous avez bien fait il ne devrait pas sauter et vous devriez pouvoir utiliser votre nouvelle prise secteur.

Coupe si perte de courant.

Utilisation du fil de terre pour protéger les humains.