Objectifs

• Savoir pourquoi le courant du secteur est dangereux et quel fil est dangereux.
• Comprendre le rôle du fusible et du disjoncteur contre les surintensités.
• Comprendre le rôle du disjoncteur différentiel et de la prise de terre.
• Appliquer les règles de sécurité à la maison et savoir réagir face à un accident.

1. Rappel : pourquoi le secteur est dangereux

Une prise du secteur possède deux bornes principales :

• la phase : sa tension par rapport à la terre est d'environ \(220\ \text{V}\) ; c'est le fil dangereux ;
• le neutre : sa tension par rapport à la terre est proche de \(0\ \text{V}\).

Si une personne touche la phase alors qu'elle est en contact avec le sol, un courant traverse son corps vers la terre. Le danger dépend surtout de l'intensité du courant qui traverse le corps et du temps de passage ; un corps mouillé laisse passer davantage de courant.

2. Le fusible et le disjoncteur : contre les surintensités

Il y a surintensité quand le courant dépasse ce que le circuit peut supporter :

• surcharge : trop d'appareils branchés sur la même ligne (multiprise surchargée) ;
• court-circuit : la phase et le neutre se touchent directement, le courant devient très grand.

Le fusible contient un fil fin qui fond quand l'intensité dépasse son calibre : le circuit est ouvert, le courant s'arrête. Il faut le remplacer par un fusible du même calibre.

Le disjoncteur joue le même rôle mais s'ouvre automatiquement ; il suffit de le réarmer après avoir trouvé la cause.

On admet que l'intensité appelée par un appareil de puissance \(P\) sous la tension \(U\) vaut :

Exemple résolu. Sur une multiprise protégée par un fusible de \(10\ \text{A}\), Nadia branche un fer à repasser de \(1100\ \text{W}\) et une bouilloire de \(2200\ \text{W}\) (secteur \(220\ \text{V}\)). Le fusible tient-il ? Cherche d'abord !

Fais varier la tension \(U\) et le calibre \(F\) du fusible : la droite donne l'intensité \(I\) selon la puissance \(x\) branchée (en W). Quand la droite passe au-dessus de la ligne horizontale du calibre, le fusible fond.

3. Le disjoncteur différentiel et la prise de terre : protéger les personnes

Normalement, le courant qui part par la phase revient entièrement par le neutre. Si une partie s'échappe (par le corps d'une personne ou par la carcasse d'un appareil vers la terre), il y a une différence : c'est le courant de fuite.

Le disjoncteur différentiel coupe le courant dès que cette différence dépasse sa sensibilité. Pour protéger les personnes, on utilise un différentiel de \(30\ \text{mA}\).

Exemple résolu. Un appareil reçoit \(2{,}000\ \text{A}\) par la phase et renvoie \(1{,}960\ \text{A}\) par le neutre. Le différentiel de \(30\ \text{mA}\) coupe-t-il ?

La prise de terre

Les appareils à carcasse métallique (réfrigérateur, machine à laver, fer à repasser) sont reliés à la terre par le fil vert et jaune. Si la phase touche la carcasse par accident, le courant de fuite part par ce fil vers la terre au lieu de traverser l'utilisateur, et le différentiel coupe aussitôt.

Légende les trois bornes de cette prise murale (prise avec terre) :

4. Les bons gestes et que faire en cas d'accident

• Couper le courant avant de changer une ampoule ou de réparer.
• Ne jamais toucher un appareil électrique avec les mains mouillées ou les pieds dans l'eau.
• Ne pas surcharger les multiprises ; ne pas brancher une multiprise sur une autre.
• Remplacer les fils et prises abîmés ; ne jamais réparer avec du scotch un fil dénudé.
• Mettre des cache-prises quand il y a de jeunes enfants.
• Ne jamais toucher un fil tombé au sol ni grimper sur un poteau électrique.

Face à une personne électrisée, on suit cet ordre :

flowchart LR
A[Ne pas toucher la victime] --> B[Couper le courant au disjoncteur]
B --> C[Appeler les secours]
C --> D[Gestes de premiers secours]

Cas à résoudre. Seydou trouve son petit frère collé à un fil dénudé. Il veut le tirer par le bras. Que doit-il faire ?

Erreurs fréquentes

• Croire que le fusible protège les personnes : il protège surtout les fils et les appareils.
• Remplacer un fusible par un calibre plus grand ou par un fil de cuivre.
• Penser que le neutre est toujours sans danger.
• Toucher une victime encore en contact avec le courant.
• Supprimer le fil de terre d'une prise ou d'un appareil métallique.

Récapitulatif

• La phase (environ \(220\ \text{V}\)) est dangereuse : le courant peut traverser le corps jusqu'au sol.
• Fusible et disjoncteur coupent les surintensités (surcharge, court-circuit) : \(I = \frac{P}{U}\).
• Le différentiel \(30\ \text{mA}\) coupe quand \(I_{\text{phase}} - I_{\text{neutre}}\) est trop grand.
• La prise de terre évacue le courant de fuite des appareils métalliques.
• Couper le courant avant d'intervenir, ne jamais toucher une victime sous tension.