Electricite de batiment : normalisation et reperage d'une installation electrique
Electricité de bâtiment :normalisation et repérage d'une installation électrique
INTRODUCTION
Une installation électrique est un ensemble cohérent de circuits électriques, d'appareillages électriques. Elle peut se situer dans un bâtiment ou un ensemble de bâtiments à usage d'habitation, industriel, commercial, ou de bureaux.
L'étude de l'installation électrique se fait par un architecte et/ou un bureau d'étude en techniques spéciales et/ou l'entreprise d'électricité |
|
La réalisation de l'installation électrique se fait par entreprise d'électricité ou un électricien |
Mais avant de commencer les différents montages existant dans une installation domestiques il faut tout d'abord commencer par une initiation aux schémas électriques, les différentes normes et le repérage des différents éléments constituant un schéma électrique.
DEFINITIONS
2.1. Un schéma
Un schéma électrique représente à l’aide de symboles graphiques, les différentes parties d’un réseau, d’une installation ou d’un équipement qui sont reliées et connectées fonctionnellement.
Un schéma électrique a pour but :
- d’expliquer le fonctionnellement de l’équipement (il peut être accompagné de tableaux et de diagramme),
- de fournir les bases d’établissement des schémas de réalisation,
- et de faciliter les essais et la maintenance.
2.2. Un diagramme
Le diagramme aide à la compréhension d’un schéma en donnant des informations complémentaires. Il facilite l’analyse d’actions successives en précisant, la valeur des intervalles de temps.
3. CLASSIFICATION DES SCHEMAS
Les schémas électriques peuvent être classés selon le but envisagé ou selon le mode représentation.
3.1. Classification selon le but envisagé
a- Les schémas explicatifs
Ils facilitent la compréhension et l’étude d’une installation.
b- Les diagrammes
Le diagramme de séquence pour comprendre étape par étape le fonctionnement du système.
Le diagramme temporel pour avoir une idée sur l’évolution temporelle
c- Les schémas de connexion
Ils guident la réalisation et la vérification des connexions d’une installation ou d’un équipement.
d- L es schém as de di spositio ns
Pour montrer l’ emplacem ent des différents éléments d’une in stallation.
3.2. Cla ssification selon le mode de r eprésentation
a- Selon le nombre d e condu cteurs
Représen tation u nifilaire : Deuxou plusde deux conducteurs sontreprésentés par un trait u nique. O n indique sur ce t rait le n ombre de conducteurs en parallèle. Cette re présentation est surtout utilisée en triphasé.
Ex emple:
Figure.1. R eprésent ation unifilaire
Représen tation m ultifilaire: Chaque conducteur est représenté par untrait.
b- Selon l'emplac ement de s symbo les
Représen tation assemblée :
Les s ymboles des diffé rents élé ments d’un mêm e appareil, ou d’ n même équipe ment, sont représ entés jux taposés sur le sché ma.
Fig ure.2. Représentation asse mblée
Représen tation r angée:
Les s ymboles des diffé ents élé ments d’ un même appareil ou d’u ne même installation son t séparés et dispo sés de fa çon que l’on puiss e tracer f acilement les symboles des liaisons m écaniques entre différents élém ents qui manœuvrent ensemble.
Figure.3. Représentation rangée
Représen tation développée:
Les symboles des différents éléments d’un même appareil ou d’une même installation sont séparés et disposés de manière que le tracé de chaque circuit puisse être facilement suivi. C’est la tendance actuelle dans tous les schémas de commandes.
4. STRUCTURE D'UNE INSTALATION ELECTRIQUE
Une installation électrique se compose principalement de trois parties : a- les sources d’énergies
b- le contrôle et la commande c- les récepteurs
5. NORMALISATION DES INSTALLATIONS ELECTRIQUES
C’est l’ensemble des règles techniques qui permettent de standardiser l’appareillage électrique, sa représentation et son branchement. Les normes électriques sont publies par des organismes officiels :
- A l’échelle nationale: « I.N.NOR.I. » : Institut National de la NORmalisation Industrielle.
- A l’échelle internationale:
¾ C.E.I : Commission Electrotechnique Internationale: crée en 1906prépare les normes applicables à l'électricité et à l'électronique.
¾ CENELEC: Comité Européen de la Normalisation ELECtrotechnique crée en 1973 au niveau européen a pour rôle desupprimer les entraves techniques aux échanges européens pour aboutir à des prescriptions nationales identiques entre les pays.
¾ Les bureaux de normalisation française: Il existe deux bureaux de normalisation:
- C.E.F: Le Comité Electrotechnique Français: qui a été crée en1907. Ce comité participe entre eux aux études de la commission électrotechnique internationale.
- U.T.E: a été crée en 1947. Elle prépare les projets de normes envue de leur présentation aux procédures d'enregistrement et d'homologation.
5.1. Les Normes française (NF)
a- L s normes homolo guées
Les textes étab lis par l'UTE sont des do nnées de référenc e que l'on appelle norme. Toute le s norme homolo guées qui ont fait l'objet d'u n arrêt m inistériel seront obligatoirement des référe nces dans les marc hés publics et son t publiés au journal officiel.
b- C assification des n ormes fr ançaises
La référence des norm es frança ises com prend trois lettres et cin q chiffres comme l'indique la figur e suivant e:
Figure.4. Référ ence d'un e norme française
NF: N ormes Fr nçaises
C: Classe C: c'est une lettre indiquant ledomaine indiquantle domaine traitépar la norme. " C" désigne l'ELECTRICITE.
0: Groupe 0: c' st le gro pe des généralitésil existe dix groupes de 0à9.
…
5.3. Indice de p rotectio n IPXX :
La nor me NFC20-010 analyse la protection des équ ipements électriq es et des locaux selon l’influence des ph énomènes externes. Elle définit le degré de protection minimum qui assure la sécurité d’une installation électrique ou d’un appareil. Un équipement normalise doit comporter son degré de protection qui se présente sous :
IP x x x lettre ou chiffre : protection des personnes
Indique la protection contre les liquides
Indique la protection contre les solides
Exemple : IP00 Pas de protection contre les liquides
Pas de protection contre les solides
Les différents indice de protection IP
Pas de protection |
|
1 |
Protégé contre les chutes verticales de gouttes d'eau (condensation) |
2 |
Protégé contre les chutes de gouttes d'eau jusqu'a 15" de la verticale |
3 |
Protégé contre gouttes de pluie jusqu'a 60" de la verticale |
4 |
Protégé contre les projections d'eau de toutes les directions. |
5 |
Protégé contre les jets d'eau de toutes les directions à la lance. |
6 |
Protégé contre les jets d'eau assimilable aux paquets de mer. |
7 |
Protégé contre les effets de l'immersion |
8 |
Protégé contre les effets prolongé de l'immersion sous pression |
Figure.5. les différents codes IP
5.4. Indice de protection IKXX :
Il est caractérisé par un nombre correspondant au degré de protection contre les chocs mécaniques externes. Le code est indiqué par un nombre allant de 00 à 10. Chaque nombre correspond à une certaine énergie de choc.
CODE IK |
Energie de Choc |
00 |
Non protégé |
01 |
0.15 joule |
02 |
0.2 joule |
03 |
0.35 joule |
04 |
0.5 joule |
05 |
0.7 joule |
06 |
1 joule |
07 |
2 joules |
08 |
5 joules |
09 |
10 joules |
10 |
20 joules |
Figure.6. les différents codes IK
6. SYMBOLES
Chaque équipement électrique est désigné par un symbole qui le représente dans un schéma.
Les symboles sont standardisés par les organismes de normalisation.
6.1. Symboles d’un appareil de coupure
Un appareil de coupure permet d’ouvrir ou fermer les circuits électriques. Cet appareil doit avoir un contact qui se déplace :
Soit de g auche ve rs la droite
Cont act à ouvertureContact à fe rmeture
Soit du bas ver s le haut
Contact à ferm etureCont act à ou verture
Remarque :
- Un contact à fermeture est ouvert au rep os.
- Un contact à ouverture est fermé au repos.
- REPERA GE DE S SCHE MAS ELECTRIQ UES
Pour faciliter la réalisation, l es modifications et la maintena nce des installations et des équipements électriqu es les bornes de raccordement et les conducteurs doivent être repéré s identi quement sur les schémas et sur l'installation.
7.1. Repérage des cond ucteurs
Le repérage des conduct eurs se ré capitule par les tableaux su ivants:
Désignation des conducteurs |
Repères |
Phase 1 |
L1 |
Phase 2 |
L2 |
Alternatif: |
L3 |
Phase 3 |
|
Neutre |
N |
Continu: |
|
Positif |
L + |
Négatif |
L − |
Median |
M |
Conducteur de protection |
PE |
Conducteur de protection non mis à la terre |
PU |
Conducteur de protection et conducteur Terre confondus |
PEN |
Conducteur de terre |
E |
Conducteur de terre sans |
TE |
bruit |
|
Masse, Châssis |
MM |
Table.1. Repérage des conducteurs
7.2. Repérage des bornes et des relais
Les bornes des appareils tels que les bobines, les résistances, les impédances sont marquées par des repères alphanumériques comme l'indique le tableau suivan t tel qu'on affecte des num éros impa irs à l'entrée et de s numér os pairs à la sortie.
Bornes d'appareils |
Repère s |
Ex emples |
Phase 1 |
U |
|
Phase 2 |
V |
|
A lternatif: |
W |
|
Phase 3 |
||
Neutre |
N |
Plaques à bo rnes d'u n moteur asy nchrone |
Relais ne comporte qu'un circuit d'alimentation. |
A1A2 |
|
Relais comportant plusieurs |
A1B1 |
|
circuit d'alimentation. |
A2B2 |
Table.2. Repérage des bor nes
7.3. Repérage des contacts
On distingue deux mo des de repérage des cont acts pou r les sch émas de montage indust riel:
Repérage des circu its de Commande.
Repérage des Circ uits de pu issance.
a- L es circuits de co mmande
Les b ornes de contacts des circ uits de comman e sont r epérées par deux nombr es de deux chiffre s; tels q ue les nombres impairs dés ignent les entrées des co ntacts et les nom bres pai rs désignent les sorties de s contacts; notant que le nombre est compo sé de de ux chiffres.
- Le chiffre d'unité précise la fonction
…
Exem ple:
(a)(b)(c)(d)(e)(f)
Figure.7. Repér age des contacts auxiliaire s
- Co ntact ferm é au repos
- Co ntact ouvert au rep os
- Co ntact temporisé fermé au repos
- Co ntact temporisé ouvert au r epos
(e) Contact d'u relais magnétoth ermique fermé au repos
(f) Contact d'unrelais magnétothermiqueouvert au repos b- Les circuits de puissance
Les bo rnes des contacts des circuits de p uissance sont rep érées pa r un seul chiffre. Les entrées pren nent des chiffres impairs et les sorties pren nent des chiffres pairs.
Exem ple:
C ontacts principa ux d'uncontacteur
Contacts pri ncipaux d'unsectionneur
Figure. 8. Repér age des contacts principau x
7.3. Repérage des éléments
Les repères d'identific tion sont des e nsemble compr enant des signes
distinc tifs (=, +, -, :)et des indications alphanumériques permettant
d'iden tifier les é léments d'un schéma.
L'emplacement de chaque ide ntification se déc ompose en qua re blocs d'information r épétés par des sign es distin cts.
Figure.9. R epère d'identific ation
a- La subdivision: Bloc 1, Symbole =
La subdivision permet d'effectuer la relation entre les différents éléments dispersés en précisant leurs emplacements.
Exemple: Laboratoire pneumatique N°1(voir figure 8a) désigné par: =LP1
b- L'emplacement: Bloc 2, Symbole +
Il se compose de deux parties:
La première partie représentée par un seul chiffre précisant le sous ensemble (voir figure 8b).
La deuxième partie représentée par une lettre désignant la ligne sur laquelle est positionnée le symbole de l'élément à repérer (voir figure 8c), et un chiffre définissant la colonne sur laquelle est positionnée le même symbole (voir figure 8d).
Exemple: Sous ensemble 4, ligne D, colonne 3, désigné par : +4D3
c- L'identification de la fonction: Bloc 3, Symbole -
Ce Bloc comprend trois parties:
Partie A: Cette partie est désignée par une lettre qui définit lanomination de l'élément à repérer (voir Tableau 4)
Exemple: K: contacteur
Partie B: Elle est désigné par un numéro de l'élément concerné. Exemple: K1: contacteur N°1
Partie C: désignée par une lettre qui indique la fonction concernée
Exemple: K: contacteur principale N°1 désigné par: -KM1
d- Les bornes: Bloc 4, Symbole :
Toutes les bornes doivent être repérés par des lettres ou des chiffres.
Exemple: A1 est la borne d'entrée du relais du contacteur principale K1Mdésigné par: A1.
Fi ure.10. Repèrage des élé ments
Le repère est le suivant: |
= LP1 |
+4D3 |
-KM1 |
:A1 |
On lit la borne A1 du re lais du contacteu r principa le N°1 situé au cr oisement de la ligne D et la colonne3 du N°4 d l'armoire du la boratoire pneum atique N°1.tiroir
8. REPERA GE DE S CONDUCTEU RS DE R ACCOR DEME T
Le repérage de conducteurs très utile po ur un dé annage ou modification de l'installation électrique. Il existe p lusieurs façons d e repérage des con ducteurs les plu s répondus sont:
a- Le re pérage indépen dant:
Chaqu e conduc teur porte un num éro indé pendant du bornier. Il est a noté que ce type de repérage doit être déta illé sur u n tablea u annexe qui est d isponible lors d'une intervention.
Fi gure.11. Repérag e indépen dant
b- Le repérage d épenda nt:
Chaqu e conduc teur poss ède le m ême numéro que c elui de la borne.
Figure.12 . Repérag e dépen dant
c- Le repérage composé:
Chaqu e conduc teur por e à son extrémité l'identifi cation de son emp lacement et celu i de l'autre bout du conducteur.
Figure.13 . Repéra ge composé
9. REPERA GE DE S EQUIP EMENT S ELEC TRIQU ES
Le tableau suivant comp orte les lettres définissant le matériel électri que selon les no rmes NFC 63-031 et NFC 63-034.
Re père |
Matériel s |
Exemples |
A |
Ense mble ou sous- ensembl e |
Amplificateur |
B |
Tr ansducte ur |
The rmostat, détecteur p otoélectrique … |
C |
Condensateurs |
|
D |
Opérateu r binaire, mémoir e |
Bascu le |
E |
M atériel div ers |
Eclairage, c hauffage |
F |
Dispos tifs de protection |
Fusible, relais thermiqu e |
G |
G énérateurs |
Génératrice, alternateu r, batterie |
H |
Dispositifs de sig nalisation |
Avertisseur lu mineux ou sonore s. |
K |
Relai et contacteurs |
L |
Inductances |
Bobine d’induction |
|
M |
Moteurs |
||
P |
Instrument de mesure, dispositifs d’essai. |
Appareil indicateur, appareil enregistreur. |
|
Q |
Appareils mécaniques de connexion pour circuit de puissance. |
Disjoncteur, sectionneur. |
|
R |
Résistances |
Potentiomètre, rhéostat, shunt, thermistance. |
|
T |
Transformateur |
Table.4. Tableau des classements des lettres utilisés dans les schémas développées
9. SYMBOLE ELECTRIQUE
Pour représenter un circuit électrique, l'emploi d'un schéma et de symboles normalisés s'avère bien pratique.
9.1 Types de symbole électrique
Il existe deux grandes sortes de symbole électrique :
- Les premiers, simplifiés, sont utilisés pour un schéma développé ou multifilaire.
- Les seconds sont employés pour un schéma architectural ou unifilaire.
À noter que les architectes emploient parfois des symboles « maison » qui leur sont propres. Dans tous les cas, il existe des symboles pour les conducteurs (neutre, phase), pour les prises, les interrupteurs, les disjoncteurs, etc.