Appareils de mesure : les outils de contrôle de la sécurité électrique de l’installation

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Aujourd’hui, une installation électrique doit répondre à des normes de construction sévères afin d’assurer la distribution du « courant électrique » et surtout assurer la sécurité des utilisateurs.

Afin de contrôler cela, des mesures doivent être réalisées à l’aide d’appareils de contrôle et sécurité électrique répondant aux normes en vigueur. Par exemple, pour la NF C 15-100 (installations électriques basse-tension), les mesures réalisées avec les appareils doivent répondrent à la norme IEC 61557.

En France, un organisme comme le CONSUEL doit vérifier la conformité des installations avant leur mise en service. Celles-ci font par la suite l’objet de contrôles réguliers. Il appartient alors à tout électricien de vérifier par lui-même et au préalable son installation à l’aide d’appareils de contrôle et sécurité électrique adéquates, en vue d’éviter de coûteuses reprises de chantier.

Ces outils seront également utiles dans le cadre de maintenances ou réparations pour repérer une panne ou un dysfonctionnement.

Les appareils de contrôle et sécurité électrique pour les mesures de Terre

Une installation électrique doit être équipée d’un circuit de terre qui relie à la terre l’ensemble des masses métalliques de l’installation. Il permet l’écoulement dans le sol des courants d’origines diverses (courant de défaut, de fuite, de choc comme la foudre), et assure la sécurité électrique des personnes. Le circuit de terre doit être fréquemment contrôlé. Un mesureur de terre et/ou un contrôleur de boucle de terre est alors nécessaire.

  • Le mesureur de terre

Il permet une mesure de la terre principale. Réalisée obligatoirement hors tension, cette mesure est la seule à être réellement fiable. C’est d’ailleurs celle qui est effectuée par le CONSUEL lors de la vérification sur les nouvelles installations avant mise en service. Différentes méthodes existent, la plus courante étant la méthode des trois piquets.

  • Le contrôleur de boucle de terre

Au contraire de la mesure par piquets, le contrôle de boucle doit se faire sous-tension. Le but est d’insérer un courant de défaut dans l’installation et de vérifier la valeur de résistance induite. Cette mesure est une mesure par excès, et n’est pas aussi fiable que la méthode par piquets, mais elle permet de contrôler la valeur de terre dans toutes les prises murales d’une installation.

Les appareils de contrôle et sécurité électrique pour le contrôle des dispositifs différentiels

Toute installation conforme aux normes en vigueur est équipée de « dispositifs différentiels ». Ils servent à couper la distribution du courant en cas d’anomalies sur une installation électrique : fuite de courant, court-circuit, surcharge, défaut d’isolation (courant de fuite par la prise de terre, aussi appelé courant résiduel), etc.

Le principe d’un dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) est de « comparer » les intensités sur les différents conducteurs qui le traversent. Par exemple, en monophasé, il « compare » les intensités circulants dans le conducteur de phase et dans le conducteur de neutre. Si le courant dans la phase au départ d’un circuit électrique est différent de celui du neutre, alors il y a fuite. C’est un appareil de protection des personnes qui limite les risques d’électrisations/électrocutions en détectant les fuites de courant à la terre de l’installation électrique.

Dans une installation domestique actuelle, on trouve au moins un DDR (500 ou 650 mA) en tête d’installation et plusieurs DDR 30mA sur les différents circuits.

Afin de contrôler le bon fonctionnement d’un dispositif différentiel, il est nécessaire de vérifier qu’il déclenche pour des courants résiduels correspondants à sa sensibilité nominale (Idn) et dans un temps suffisant pour protéger efficacement les personnes (un DDR est considéré comme « bon » s’il déclenche pour un courant >1/2xIdn, et dans un temps <300ms).

Pour réaliser ce contrôle, le contrôleur de différentiel injecte un courant sur le circuit afin de faire déclencher le DDR associé.

Il est possible de contrôler la sensibilité du disjoncteur (seuil de déclenchement) et/ou le temps de déclenchement. Les modèles avec écran sont à préférer, car ils donneront les valeurs de mesures que le DDR déclenche ou non.

À titre de comparaison, un contrôleur sans écran permettra un contrôle simple uniquement (test de déclenchement sans mesures), tandis qu’un modèle avec écran, en plus des mesures, pourra offrir d’autres réglages et mesures utiles (choix du type de disjoncteur, mesure de terre, continuité, etc.).

Les appareils de contrôle et sécurité électrique pour le contrôle de continuité

Une bonne continuité du circuit de terre est primordiale afin d’assurer une bonne protection. En effet, les normes exigent que toutes les masses métalliques d’une installation soient reliées à la terre. Cela inclut bien évidemment toutes les prises de courant pourvues d’une broche de terre, mais aussi la tuyauterie et les « carcasses métalliques » des appareillages type plaque de cuisson, lave-linge, etc.

Afin de s’assurer que toutes ces liaisons sont effectives et conformes aux normes, un test de continuité est réalisé entre toutes les bornes de terre, les éléments métalliques (tuyaux ou appareillages) et la borne de terre principale de l’installation.

Pour une installation domestique, selon la NF C 15-100, la valeur relevée doit être <2 Ohms. Selon les autres types d’installations et les distances, les normes associées peuvent définir des valeurs supérieures.

Généralement, la mesure de continuité est intégrée à d’autres mesureurs, comme les mesureurs de terre et/ou de boucles de terre, ou même sur des contrôleurs de différentiels, ou encore sur des appareils multifonctions regroupant toutes les mesures pour la sécurité électrique.

Enfin, comme cette mesure est réalisée potentiellement sur des distances dépassant les longueurs des cordons fournis en standard, il sera indispensable de s’équiper d’un enrouleur de câble comme ceux de la série ENROMALIN disponible exclusivement chez Testoon.

Les appareils de contrôle et sécurité électrique pour la mesure d’isolement

Un défaut d’isolement est généralement un symptôme d’une mauvaise installation. Un isolant de câble en mauvais état, un mauvais câblage, un courant de surcharge, etc., les raisons en sont multiples, et le pire défaut étant un court-circuit. Un matériel présentant un défaut d’isolement peut tomber en panne, brûler et déclencher des dispositifs de protection, c’est-à-dire la coupure de toute l’installation.

Pour se prémunir des risques liés à un isolement insuffisant ou à une dégradation du niveau de l’isolement, des mesures doivent être effectuées. Elles concernent aussi bien les matériels électriques que les installations sur lesquelles ils sont connectés.

Toutes les normes concernant des installations ou matériels électriques spécifient les conditions de mesure et les seuils minimums à respecter pour les mesures d’isolement. Par exemple, pour la NF C 15-100, la mesure de la résistance d’isolement doit être effectuée hors-tension entre tous les conducteurs actifs de l’installation à contrôler. Les appareillages doivent être débranchés.

Afin de contrôler les résistances d’isolement, on utilise un contrôleur d’isolement appelé aussi mégohmmètre.

Le principe est d’insérer une tension d’essai continue sur le circuit hors-tension à tester, et de relever la valeur de résistance d’isolement. Le seuil de la tension d’essai est définie par les normes. Par exemple, selon la NF C 15-100, sur une installation monophasé normalement alimenté en 230V AC, la tension continue à appliquer pour le test d’isolement est de 500V DC. La valeur de résistance d’isolement à trouver doit être >500 kOhms.

Les tensions d’essais vont généralement de 100 à 1000V DC, mais certaines descendent jusqu’à 50V DC. Les tensions <100V DC sont utiles pour les tests sur les lignes téléphoniques en services (relève de dérangement). Le choix sera à faire entre la plage de mesure de la résistance d’isolement, et les tensions d’essais à appliquer.

Les appareils de contrôle et sécurité électrique : les contrôleurs/testeurs d’installation électrique

Afin de simplifier le travail des électriciens, les fabricants ont conçus des appareils dits « multifonctions » appelés contrôleurs/testeurs d’installation électrique. Ils effectuent la plupart voire toutes les mesures sur les installations électriques : les mesures de tensions (jusqu’à 500/550V AC), de continuité, d’isolement, de terre par méthode des trois piquets, de boucle de terre, les tests de DDR (seuils et temps de déclenchement), de rotation de phase (pour les réseaux triphasés). Certains proposent mêmes les mesures de courant via une pince de courant en option.

Les appareils multifonctions sont généralement très compacts et simples d’utilisation au regard de leurs nombreuses fonctionnalités. Certains proposent des menus d’aide sous forme graphique directement à l’écran. Enfin, certains modèles, plutôt destinés aux applications industrielles, proposent en plus des mesures de puissance et d’harmoniques.

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