L'installation électrique domestique

C'est actuellement la société Electricité de France (EDF) qui fabrique et distribue le courant électrique dans les habitations.

Le schéma très simplifié ci-dessus nous montre comment, à partir du transformateur, les agents EDF viennent relier une habitation au réseau électrique. Ils branchent deux fils sur un compteur électrique situé dans l'habitation.

En observant le schéma on constate :

• que le fil de Phase est directement relié au compteur : son potentiel est de 230 V.
• que le fil Neutre est aussi relié à la Terre : son potentiel est de 0 V.

La tension disponible aux bornes d'un compteur est de : UPN = UP - UN = 230 V - 0 V = 230 V

Remarque : il n'est pas possible de déterminer asimplement à partir du compteur la phase du neutre. C'est la raison pour laquelle on utilise souvent deux couleurs qui seront respectées dans toute l'installation électrique de l'habitation. Le bleu pour le Neutre et le rouge ou le marron pour le fil de Phase.

1. Caractéristiques de la tension de secteur.

La tension disponible aux bornes d'une prise de courant domestique se nomme la tension de secteur.

• La tension est une tension alternative sinusoïdale de période T = 20 ms = 0,02 s.
• Sa fréquence (f) est de 50 Hz.
• Sa valeur efficace (U) est voisine de 230 V.

2. Bornes d’une prise de courant avec terre.

Une prise de courant est composée de deux bornes femelles ( la "Phase" et le "Neutre") et d'une borne mâle (la tige en métal) reliée à la Terre.

La borne mâle relié à la terre a un potentiel électrique nul.

La tension aux bornes des prises Phase (P) et Neutre (N) est égale à la tension du secteur qui est de : UPN = 230 V. Cette seule mesure ne permet pas de différencier la Phase du Neutre.

On réalise la mesure de la tension entre ces deux prises femelles et la prise Terre :

La tension entre la prise Terre et la prise Neutre est nulle (0 V).

La tension entre la prise Terre et la prise Phase est de 230 V.

 

Les deux bornes d'une prise de courant sont différentes. L'une est la Phase, l'autre le Neutre.

Remarque : Si la prise ne comporte pas de Terre il faut utiliser un tournevis spécial dans lequel a été branchée une résistance de protection et dans ce cas c'est le corps humain qui joue le rôle de Terre. Ce tournevis est à manipuler avec précaution.

3. Branchement des appareils domestiques.

• Dans une installation électrique domestique 
  • Les récepteurs (lampes, four, lave linge, aspirateur...) sont montés en dérivation.
  • Tous les appareils de la maison que l’on branche sur le secteur ont une tension d’usage voisine de 230 V. Pour que les appareils puissent tous être alimentés par cette tension et que leur fonctionnement soit indépendant les uns des autres, ils sont montés en dérivation. Donc, plus on met d’appareils en service, plus l’intensité du courant traversant le circuit principal augmente.

4. Danger du courant de secteur.

• Pour les personnes : l'électrocution.
  • Le corps humain, soumis à une tension, peut-être traversé par un courant électrique. La résistance du corps humain diminue s’il est humide, donc l’intensité du courant qui le traverse augmente avec l’humidité.
  • Un courant d’intensité supérieure à 30 mA peut devenir dangereux.
  • Une tension est dangereuse si sa valeur efficace dépasse 24 V dans les locaux humides ou 50 V dans les locaux secs.
  • La tension du secteur, de valeur efficace 230 V, est donc dangereuse.
  • L’électrocution peut se produire par contact du corps humain avec la phase d'une prise de courant : le circuit se referme par la Terre en passant par le corps.

   

  On protège les personnes d'une électrocution à l’aide d’une prise de Terre et d’un disjoncteur différentiel de 30 mA. Ce dernier compare en permanence l'intensité du courant qui entre dans l'installation de celle qui en ressort. S'il existe une différence de plus de 30 mA, le disjoncteur ouvre le circuit.

   

• Pour les installations : l’incendie.
  • Un court-circuit se produit quand le fil de phase entre en contact avec le fil neutre ou avec la terre.
  • L’augmentation d’intensité dans les conducteurs peut les porter à l’incandescence et provoquer un incendie.
  • Si un trop grand nombre d’appareils électriques est branché sur la même prise, l’intensité dans les fils devient trop forte : il y a surintensité. L’isolant peut se détériorer par échauffement, et provoquer un court-circuit (échauffement = risque d'incendie).

   

  Le risque d’incendie est évité à l’aide de fusibles et d’un disjoncteur thermique à maximum d’intensité comme le montre cette installation moderne :