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jean-pierre

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À propos de jean-pierre

  • Rang
    Membre
  • Date de naissance 04/13/1948

Profile Information

  • Gender
    Not Telling

Converted

  • Date de mise en eau
    17/3/2006
  • Volume net en litres
    1568
  • Type
    Récifal
  • Maintenance
    Berlinois
  • Traitement eau d'apport
    eau de source
  • Brassage
    7 x le volume du bac par une boîte à vague + pompes
  • Eclairage
    T5

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  1. Bonjour, Je suis exactement aux mêmes interrogations que Denisio et Dompail… Tout cela fonctionnerait comme un DSB ou un Jaubert… ce qui est certainement réel... sauf que ce RAC n'a qu'un diamètre de 15cm et une profondeur de 25cm... Est-il possible qu'il suffise à compléter le travail d'un sol DSB ou Jaubert ??? Jean-Pierre
  2. Bonjour, Voici le seul passage qui donne un embryon d'explication : "C'est vrai Joé, 1 principe à été recréé celui de la percolation. L'acide carbonique dissout le substrat en abaissant le pH de l'eau. C'est aussi le principe du RAC qui dissout le substrat en abaissant le pH de l'eau, par apport extérieur de C02.Les grosses différence avec le Jaubert et qui rapproche la bricole d'un RAC sont les suivantes :-Pas besoin d'advection (la source de carbone étant présente dans les couches profondes)-Pas besoin d’éclairage-Pas besoin de respecter de surface libre (70/30)-Pas de plenum (bien que récemment, est sorti le Jaubert sans Plenum)-Le brassage n'a pas vraiment d'importance-La source de carbone est disponible et gérée.-Le pH du bac est stabilisé ... même la nuit-Obligation d'avoir des BP dans le RAC afin de produire suffisamment d'acide carbonique-Obligation de réalimenter en substrat (raisonnablement tout de même)-La gestion des nitrates est marginale-Avec le substrat cité il y a une augmentation du Mg/Ca et visiblement les éléments trace... C'est un RAC avec une source de CO2 endogène"... Quelqu'un(e) a-t-il (elle) une expérience de ce type de RAC ?
  3. Bonsoir, Je cherche à comprendre le fonctionnement de CE RAC… Je me suis imaginé que la "l'activité ???" des bactéries donnait naissance au CO² (???). Je ne suis ni chimiste, encore moins biologiste ; je cherche à comprendre...
  4. Bonjour, J'ai glané sur le Net (Forum Méthode Jaubert pour être plus précis) ce qui suit : « Depuis quelques temps je réfléchissais à la possibilité de mettre un RAC sur mon Jaubert afin pallier à un Ph souvent bas et une dérive des Ca et Mg liée à de trop faibles changements d'eau (50l/an environ). Pour rappeler un peu ma config, bac principal 500 l + cryptique 200l en route depuis mars 2013. Population principalement de mous. J'ai commencé il y a environ 6 mois à me documenter sur les RAC, RAH et substrats. Un ami berlinois m'expliquait, qu’après avoir tenté plusieurs substrats, il avait opté définitivement pour les ARM (Je tairais volontairement la marque pour éviter la pub). Je me suis donc penché sur ces produits et notamment sur le ARM Fine dont la particularité est de se dissoudre à des Ph très élevés, dont je suis régulièrement en dessous aux premières heures d’éclairage. Mon idée a donc été de d'utiliser ce substrat pour mettre en œuvre un RAC, sans CO². J'ai donc commandé ce substrat et un peu de Bio Pellets. J'ai mis les Bio Pellets (100 gr) au fond d'un grand vase, que j'ai recouvert de mon substrat. J'ai placé le tout dans mon refuge cryptique et mon RAC était créé. Les bio Pellets sont là pour emballer les bactéries et faire chuter le Ph dans mon vase, dissolvant ainsi plus rapidement mon substrat. Quand le Ph du bac principal baisse en dessous de 8, ce substrat est aussi dissout et je retrouve un Ph correct. L'ensemble s'auto régule. Le Ca et le Mg vont bien mieux, le Ph est stabilisé. Par contre le voile bactérien a augmenté, les éponges et organismes du cryptique s'en régalent. En nettoyant ma sur verse il y a 2 semaines, j'ai vu 6 choses orange. J'ai inspecté et il s'agissait de Tubastréa. J'ai eu une reproduction de Tubastréa... Incroyable ! Moi qui trouvais qu'elle régressait depuis 1 an, voilà qu'elle se reproduit. » Que doit-on penser de ce RAC ? A-t-on plus de données (volume de bio pellets par rapport au volume d'eau, …) ? Merci pour votre participation. Jean-Pierre.
  5. Bonjour, Les capteurs à ultra-son à haute résolution sont chers. Mais ils sont fiables. Je vais chercher de mon coté. Chez SCHNEIDER ou SIEMENS on doit trouver des choses... Jean-Pierre
  6. Je m'insurge ! Que dire, je me révolte !!! Se moquer d'ami récifalistes qui innovent, créent, inventent, tous seuls dans leur coin (reculé de la France profonde), et qui progressent (utiliser des tongs en matière isolante, là est peut-être l'avenir) pour distribuer des substances diverses et variées dans leur bac, se moquer est un acte indigne ! Ils n'ont peut-être pas la capacité de faire mieux... mais au moins, ils font ! Et ils peuvent être assurés de mon soutien, de mon admiration, et j'ose, de mon amour !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Jean-Pierre.
  7. Bonjour, Il n'y a pas de questions bêtes, mais il y a souvent des réponses idiotes ! Ne pas savoir n'est pas une tare... Il est tout à fait possible de se "repiquer" sur une prise pour alimenter le tableau électrique de son aquarium. Deux précautions : - vérifier que cette prise, surtout la ligne de cette prise, supporte bien le courant nécessaire à votre bac ; - plutôt que de mettre des disjoncteurs différentiels 30 mA, je mettrais 2 interrupteurs différentiels 30 mA. Puis, je répartirais mes appareils, protégés par des disjoncteurs magnétiques tout simples, sur ces deux interrupteurs. Ainsi, je limiterais les risques induit par un défaut d'isolement à moindre frais. Cordialement. Jean-Pierre
  8. Bonjour, Je peux faire 1 article sur les moteurs assez facilement. Jean-Pierre
  9. Cher Loic, Merci pour ces compliments qui me vont droit au cœur. L'étude attentive du schéma n°118 te montre qu'il n'est pas possible de mesurer l'intensité de défaut de ton voisin ; de plus, mesurer une intensité dans ce cas nécessite de prendre certaines précautions... c'est une affaire de spécialiste. Par contre, la mesure de la tension entre le Neutre de chez Toi et ton circuit d'interconnexion des masses (fil vert/jaune) peut t'informer. Normalement, si aucun défaut n'existe, tu dois avoir 0 Volt. Si cette tension dépasse les 30 Volt fatidiques... il y a gros soucis quelque part ! C'est pour cette raison qu'il TE FAUT suivre la feuille de route donnée en fin de cet additif (sans omettre les louanges...) ; ainsi, tu TE PROTEGE de TES PROPRES D2FAUTS d'isolement et tu ne récupère pas ceux de ton voisinage... Bonnes fêtes de fin d'année... récifale. Jean-Pierre.
  10. .artbordimage { border-style:solid; border-color:#CCC; border-width:1px; } Partie 1 : QUOI ? - Partie 2 : POURQUOI ? - Partie 3 : COMMENT ? 1. Chut ! Ne dites plus rien ! C’est beaucoup trop grave ! Et cela me fait peur… Vous en êtes témoins ! Sans aucune publicité, sans annonce tonitruante dans les médias, sans… sans tout, ou peut-être sans rien, j’ai abordé, tout seul, avec mes deux petites mains, des sujets dit verts… ou d’hiver… ou dix verts… ou encore divers (vous choisissez la forme qui vous convient le mieux ! Je suis tellement chamboulé par tout ce qu’il se passe que j’en perds mes moyens !), j’ai abordé donc des sujets… multiples et variés, tel que l’électrisation, l’électrocution, le court-circuit, la surcharge, l’atome, le champ électrique, le champ magnétique, le champ électrostatique… que sais-je encore ! Moi ! Moi tout seul ! Avec mes deux petites mains ! J’ai pianoté, des jours et des nuits, sur le clavier de mon ordinateur ! Et depuis… depuis, c’est terrible, c’est terrifiant et c’est terrorisant ! 1.1. Pour en finir avec Claude François… La formulation de ce sous-titre n’est peut-être du meilleur goût, mais que voulez-vous, je suis tellement stressé que je n’arrive plus à me concentrer ! L’autre matin, comment ? Non, pas celui-ci ! L’autre qui est juste à côté… oui, celui qui est à gauche… voilà, celui-là ! L’autre matin donc, à peine réveillé, le regard hagard, de l’Est ou Saint-Lazare je ne me souviens plus très bien, le bol de café à portée de main, mais là encore de quelle main s’agissait-il ?, j’écoutais la radio qui vomissait des informations à flots continus lorsque soudain, L’INFO est donnée : "Scandale chez un éditeur de livres scolaires…blablabla…". Ci-contre l’extrait du manuel de 3ème qui est en cause. Euh… Cela ne vous rappelle rien ? Un aquarium : de l'eau, de l'électricité - Partie 2 : le paragraphe 9. Enfin ! On arrive au cas de Claude François ! Le 13 décembre 2015, Cap Récifal publiait mon second article… et mi-mai, scandale chez un éditeur ! Aurai-je un don de prédilection ? De double vue ? Serai-je un mage qui s’ignore ? Enfin merde, je ne l’ai pas inventé !!! 1.2. La foudre est tombée sur Paris… J’ai consulté mon médecin qui m’a prescrit des somnifères légers et conseillé de prendre quelques jours de repos à la campagne. C’est donc dans le Gers, à Barbotant les Bains pour être exact, que je prends des vacances bien méritées pendant que ma douce et tendre prend des bains de boue. Un matin plutôt brumeux et pluvieux (ce qui est rare dans ce pays, nous ne sommes ni en Irlande, ni Angleterre…), alors que je vais acheter un grand quotidien parisien pour connaître les dernières nouvelles de demain (là, seuls les septuagénaires éclairés peuvent deviner qui je pastiche ! C’est la revanche des cheveux blancs…), je découvre en première page "Paris : onze blessés par la foudre au parc Monceau" : Euh… Cela ne vous rappelle toujours rien ? Un aquarium : de l'eau, de l'électricité - Partie 1 : le paragraphe 3.4. Et l’orage ?. Là, j’ai été pris de tremblements incontrôlables. Sept mois plus tôt, je devine l’avenir… et le publie dans Cap Récifal ! 1.3. Sous le lit… Mais je devine qu’un doute s’installe dans vos esprits suspicieux, qu’il vous faut une preuve irréfutable de ce don qui est en moi ! Et bien cette preuve, la voici. Rentré chez moi après une cure de repos nécessaire à mon équilibre, alors que j’étais couché aux cotés de ma compagne, j’ai réfléchi pour trouver la preuve irréfutable de mes dons. Maintes réflexions m’ont amené à me concentrer fortement. Après un temps qui m’a semblé interminable, j’ai acquis la conviction qu’il n’y avait rien… absolument rien… sous notre lit ! J’ai regardé et… il n’y avait rien ! Mais alors rien de rien !!! Humm ? Ce n’est une preuve ça ? Deviner, en me concentrant fortement, ce qu’il n’y a pas sous notre lit ? Depuis, ma femme me regarde avec un air qu’elle n’avait jamais eu, un air drôle… comme si dorénavant elle me percevait comme étant digne d’un don ?!? 1.3. Les tongs ? Suite à la publication du premier article, un commentaire avec photographies m’a particulièrement et profondément ému : On devine un vaste aquarium circulaire avec au milieu une installation électrique sommaire, certainement pour alimenter une pompe ? Une prise de courant fixée sur une paire de tongs renforce l’isolement de cet équipement… Tout d’abord, je tiens à remercier cette équipe de 3 ou 4 récifalistes qui, après la lecture de ma modeste prose, ont amélioré avec des moyens rudimentaires certes, mais amélioré une petite installation électrique. Bravo les gars ! Bravo et courage ! Et merci ! Vous êtes sur le bon chemin ! Ensuite, j’ai contacté un fabricant de tongs pour savoir si ces dernières sont bien IP67 ? Taïwanais le fabricant ! Taïwanais ET avec un caractère de chien ! C’est ainsi qu’après ma troisième lettre (ce Monsieur n’ayant pas daigné répondre aux deux premières), une ambulance, accompagnée d’un groupe du G.I.G.N., est venue me chercher ! Chez moi ! N’étant pas encore pleinement remis de mes premiers dérangements, j’ai eu toutes les peines du monde pour sortir de l’hôpital. Je ne peux donc pas dire à ces récifalistes quel est l’indice IP des tongs ? Aussi, je leur conseille de distribuer les additifs dont on entrevoit les flacons sur la photographie, de distribuer ces additifs donc manuellement ; dès que j’aurai ma réponse, ils pourront (ou pas) mettre une ou plusieurs pompes péristaltiques pour distribuer leurs nombreuses solutions chimiques… 2. Produire sans s'approprier - Agir sans rien attendre - Guider sans contraindre - Voilà la vertu primordiale. (DAO DEJING, Chapitre 51) Belle devise n’est-ce pas ? On rigole, mais il faut savoir revenir à l’essentiel. Je me suis lancé dans la rédaction de cette série de trois articles pour vous donner les moyens de concevoir et de réaliser l’installation électrique de votre bac en respectant le minimum des règles qui assureront votre protection (et accessoirement celle de toute votre famille…) aux coûts les plus justes ! Pour éditer ces trois articles, notre ami Denisio m’a questionné dans le but de rédiger un rapide portrait de la bête. J’ai donc fendu la carapace auprès de notre ami en évoquant mon investissement personnel dans la lutte contre la famine en Afrique… d’où cette devise, choisie par un ancien élève.... [NDLR : Nous vous invitons retrouver la "bête", avec toute son humanité, dans le témoignage de Jean -Pierre : Du récifal aux ilots de famine]. 3. Une installation électrique récifale ? Euh… la lecture (attentive et assidue) du second article donne pratiquement toutes les réponses aux questions qu’un aquariophile sérieux (s’il en existe ?) doit se poser. Les solutions qui fig.nt ci-dessous ne sont que la mise en œuvres de propositions professionnelles, utilisant des appareils conçus pour l’industrie (donc robustes et fiables). 3.1. Cahier des charges. Un aquarium, ou plutôt l’installation électrique d’un aquarium c’est : Un niveau d’eau constant dans l’aquarium ; De la lumière pour la photosynthèse ; Des pompes pour brasser l’eau et/ou la purifier ; Du chauffage dans certains cas et/ou du refroidissement dans des circonstances précises ; Parfois, l’automatisation de fonctions spécifiques (distributions diverses de produits alimentaires ou chimiques), voire même de la totalité de l’équipement électrique… Donc, rien de très complexe en somme. 3.2. Quels matériels ? La France est leader dans ce domaine : les câbles, les équipements de commande et/ou de protection basse et haute tension, les moteurs électriques, etc., nous avons les meilleures entreprises : Legrand, Hager, Schneider (sans oublier Leroy Sommer pour les moteurs électriques). Ils ont dans leurs catalogues des matériels performants de grande qualité ; cela a un coût certes, mais c’est le prix de la fiabilité et de la sécurité. On peut ajouter à cette liste les deux grands fabricants allemands que sont Siemens et AEG. En dehors de ces cinq-là, je vous conseille la plus grande prudence. Bien évidemment, le tableau électrique n’est jamais sous l’aquarium (volume de protection électrique) et l’appareillage est au moins IP56 voire même IP67 (prises de courant, boîtes de dérivation, …). S’il est inutile de relier l’eau de l’aquarium à la terre, il est par contre nécessaire ET obligatoire de relier les supports métalliques en tous genres, les réflecteurs et autres pièces métalliques, à votre conducteur de protection électrique. Un fil vert/jaune de la même section que votre alimentation générale est de mise. ! 3.3. "Il ne faut pas mettre tous ses œufs dans le même panier !" dit le proverbe. Ce proverbe (de moins de 60 caractères pour les fans des réseaux abrutissants…) s’applique totalement à tous les niveaux de votre équipement ! Il ne faut pas qu’un court-circuit ou un défaut d’isolement produit quelque part dans votre installation entraîne le disfonctionnement d’un autre récepteur, ou pire encore, conduise à la perte d’animaux. On doit donc dédoubler les circuits essentiels : "alimentation" du tableau électrique, circuits "lumière", circuits "brassage", circuits "remontée" si on dispose d’une décantation. Chaque circuit doit être protégé par un disjoncteur magnétique pour couper un court-circuit éventuel ! Chaque circuit ne doit comporter qu’un seul récepteur ! Prenons l’exemple d’une pompe de brassage qui est en court-circuit : elle ne doit faire "tomber" que son disjoncteur (paragraphe 1.9.1. de "Qui vit innocent vit content ! Pourquoi : sélectivité ampèremétrique"). Par contre, comment traiter les défauts d’isolement ? Les pompes sont généralement de classe II (paragraphe 2.6. de "Qui vit innocent vit content ! Quoi : Classe d’isolation des appareils électriques"). Ceci veut dire qu’aucun défaut d’isolement ne peut apparaître sur ce type de récepteur, ou, pour être plus précis, qu’un défaut d’isolement : Ne peut en aucun cas mettre en danger le récifaliste (distrait ou non) ou les occupants de l’aquarium ; Se transformera fatalement en un court-circuit qui LUI sera détecté par le disjoncteur magnétique. Inutile donc d’acquérir moult disjoncteurs différentiels qui n’ont qu’un seul défaut : celui d’être coûteux ! Si vous avez trop de pompes pour votre budget disjoncteur, on peut tolérer de regrouper les pompes deux à deux : à vous de former les couples pour qu’un court-circuit ne pénalise pas la bonne santé de votre aquarium… Mais de grâce, pas plus de deux pompes sur un même départ ! 3.4. La loi de Murphy et l’aquariophilie Selon la loi de Murphy, et même si elles sont très rares, les coupures EDF interviendront toujours lorsque vous êtes absent pour quelques heures ou pire encore pour quelques jours… de toutes façons, juste le temps qu’il faut pour transformer un magnifique aquarium en une énorme fosse à purin ! Sauf tempête extraordinaire (celle de 1999 par exemple, qui nous a laissé six jours dans le noir, nous, les pauvres ruraux…), les coupures ne durent pas plus de deux ou trois heures. On peut considérer qu’au-delà de ce temps, la seule solution réside dans la mise en route d’un groupe électrogène. Les magasins type "Brico-Dépôt" vendent régulièrement des groupes de 3 kW pour moins de 500€… Ce coût n’est pas prohibitif au regard du prix d’un aquarium bien rempli ! Cette solution est réservée aux propriétaires ruraux ; pour les citadins, nul besoin d’un groupe : les coupures ne durent jamais à cause du maillage du réseau électrique. Démarrer un groupe électrogène est une opération qui nécessite quelques précautions : Couper le disjoncteur EDF pour ne pas renvoyer du courant électrique sur la ligne EDF ; Ne garder en fonctionnement dans la maison que le strict nécessaire (le chauffage l’hiver, le réfrigérateur). À noter qu’une chaudière fioul plus un réfrigérateur qui fonctionnent en même temps consomment déjà près de 3kW ! C’est pourquoi la maison plus l’aquarium nécessite un groupe de 5kW ; Ne mettre en marche que le minimum vital pour votre aquarium (une ou deux pompes de brassage, une petite pompe de remontée et peut-être une pompe à air pour l’oxygénation) ; Enfin, et c’est très important, arrêter votre groupe électrogène PUIS le débrancher de votre installation électrique AVANT de réarmer le disjoncteur EDF !!! 3.5. Le relais à manque de tension associé à des batteries d’accumulateurs Figure 1 : Le circuit de secours. Figure 2Pour une coupure de courte durée, que l’on soit citadin ou rural, il est préférable de disposer d’un moyen automatique pour mettre en service un circuit dit "de secours". On s’abstiendra de bricoler un montage quelconque avec des appareils qui ne sont pas conçus pour cette fonction : parier sur le bon fonctionnement d’un circuit de "secours" qui est par définition essentiel avec des constituants quelconques est un non-sens ! Une solution simple, efficace et économique consiste à l’utiliser un relais qui détecte les manques de tension (fig. 1, 2). Il en existe de multiples dont le prix varie du simple au sextuple. En cas de coupure de courant, le relais "tombe". Par le biais d’un contact, on peut : Mettre en service un circuit "secours" ; Déclencher une alarme sonore et/ou visuelle. Lorsque le courant revient : Le circuit de "secours" est coupé automatiquement ; Le circuit "fonctionnement normal" redémarre tout seul. Un contact non temporisé de 10 Ampère (fig. 2) est largement suffisant pour le circuit "secours". Le circuit "secours" est alimenté par une batterie d’accumulateurs, par exemple une batterie 12 Volt (fig. 3). On peut monter plusieurs batteries en parallèle pour augmenter d’autant l’autonomie du système ou deux batteries en série pour atteindre une tension de 24 Volt dans le but d’adapter notre source de courant à celle des récepteurs sollicités en cas de coupure. Un chargeur est nécessaire à la recharge d’une batterie, comme cet exemple (fig. 4) pour donner une idée des coûts. Figure 3 : batterie 12 Volt. Figure 4 : Chargeur de batterie. Une batterie se caractérise par trois grandeurs physiques : Sa tension nominale : 12 V pour l’exemple de la fig. 3 ; La quantité d’électricité qu’elle peut fournir, exprimée en Ampère/heure (Ah) : pour l’exemple de la fig. 3, elle est de 95 Ah. Cela veut dire qu’elle peut fournir 95 A pendant 1 heure, ou 47,5 A pendant 2 h, ou 31,6 A pendant 3 h, etc. Son intensité de court-circuit : 830A pour notre exemple ! (on comprend mieux pourquoi un court-circuit sur un véhicule automobile se termine souvent en incendie : à l’endroit du court-circuit, c’est un point de chauffe de 830 x 830 ≈ 688900W soit l’équivalent de 689 fers à repasser…). Si le circuit "secours" comporte une pompe à air (12 V continu, 0,75 A), une pompe de remontée (12 V continu, 2,4 A) et 2 pompes de brassage (12 V continu, 1,1 A chacune), vous avez une consommation de : I = 0,75 + 2,4 + 1,1 + 1,1 = 5,35 A Figure 6 Figure 5 Si vous disposez de la batterie donnée en exemple, vous aurez une autonomie de 17 heures et 45 minutes. Si vous n’avez que des matériels fonctionnant en 24 V continu, il vous faut 2 batteries montées en série (fig. 5). Si, pour simplifier, les intensités des pompes sont identiques, vous aurez la même intensité dans le circuit et les deux batteries… donc exactement la même autonomie. Si enfin vous montez vos deux batteries en parallèle (fig. 6) pour vos pompes en 12V continu, vous n’aurez dans chaque batterie que : I1 = I2 = 5,35/2 ≈ 2,67A. Votre autonomie sera de 35 heures 30 minutes. Volontairement, je n’envisage pas ici d’éclairage en mode "secours". Mais pour celles/ceux d’entre vous qui cultivent du phytoplancton, c’est certainement quelque chose à faire… 3.6. L’onduleur C’est le must en la matière croient certains récifalistes. Il gère la détection de la coupure EDF ; il contient la/les batteries nécessaires à l’autonomie et le chargeur qui va avec. Il sert également de parasurtenseur pour le/les circuits qu’il alimente. Ce qui est délicat avec les onduleurs, c’est que les notices techniques se réfèrent toujours à… une autonomie pour un système informatique (voir les fig.s 7 et 8). Cette autonomie reste toujours largement inférieure à 30 minutes… Figure 7 : Onduleur. Figure 8 : Caractéristiques d'un onduleur.. En l’état, c’est une solution coûteuse qui n’apporte pas une réponse adaptée à notre problème, la définition de la fausse bonne idée. Par contre, un petit onduleur de 100 W peut très bien suffire pour lancer une alerte téléphonique à une ou plusieurs personnes qui, une fois sur place, sauront ce qu’il faut faire pour éviter le pire à l’aquarium. 3.7. Maintenir le niveau d’eau constant C’est un domaine qui est à l’origine de bien des déboires : contacts du relais d’un osmolateur bricolé qui restent désespérément collés, croûte de sel qui fige un système mécanique en position HAUTE ou BASSE… Et pourtant, il est essentiel de maintenir un niveau d’eau constant pour le bien être des hôtes de nos aquariums (en réalité, ce n’est pas un niveau d’eau constant que l’on recherche, mais une salinité constante… et ce n’est pas exactement la même chose). 3.7.1. Le contact d’un relais qui reste collé Figure 9 C’est un classique, dont la cause est connue, à savoir l’utilisation d’une pompe de lave glace pour pomper l’eau douce dans la réserve. Un contact de relais ne possède aucun pouvoir de coupure ! Il n’est pas capable d’éteindre l’arc électrique qui se crée à son ouverture. Un relais est fait pour… relayer une information ou pour faire fonctionner une signalisation. Pour corser le problème, un arc électrique en courant continu est beaucoup plus difficile à éteindre qu’en courant alternatif : Figure 10 En courant alternatif, l’intensité passe par zéro cent fois par seconde. Pour couper l’arc électrique, il suffit… de l’empêcher de se rétablir ! En courant continu, l’arc électrique établi reste constant dans le temps (fig. 9). Il faut donc couper cet arc. C’est pourquoi les organes de télécommande prévus pour le courant continu coûtent plus cher que ceux prévus pour le courant alternatif. Le remède est simple : monter les 2 contacts (ou plus si cela est possible) du relais en parallèle (fig. 10). Chaque contact ouvert coupe la moitié de l’intensité du circuit, ce qui diminue d’autant l’importance des deux arcs électriques… donc à faciliter leur extinction. 3.7.2. Système mécanique bloqué par la croûte de sel Le seul remède est de prohiber tout système mécanique pour détecter le niveau d’eau. La technologie nous offre plusieurs possibilités abordables et efficaces : Utiliser un capteur à ultrason (fig. 11). C’est une solution couramment utilisée en industrie qui est fiable et pratique ; Utiliser un capteur capacitif. Cette solution diffère de la précédente par la technologie du capteur. Pour un profane, l’aspect extérieur ne permet pas de faire la différence ; Utiliser un capteur à phototransistor ou encore à infrarouge (fig. 12). C’est également une solution industrielle fiable et pratique. Figure 11 Figure 12 Dans tous les cas, il n’y a aucune pièce en mouvement, donc il n’y a aucune usure, donc aucun blocage possible. Certains capteurs, en particulier les capteurs ultrason, peuvent être analogiques ; ils donnent une information comprise entre 0 V et 10 V (courant continu). Asservie à un automate programmable industriel, cette information permet de faire varier la vitesse de la pompe ou d’afficher une valeur numérique sur un cadran ; ce qui pour nous ressemble à un gadget peut, pour certaines applications, s’avérer utile. Les deux capteurs donnés en exemple fonctionnent en 12 V continu. Le relais qui met En/Hors service la pompe ET la pompe elle-même doivent être en 12 V continu aussi pour simplifier le montage. Je vous propose deux exemples de deux relais du même fabricant, vendus chez le même vendeur (fig. 13 et 14). Le premier relais possède deux contacts prévus pour couper un courant de 8A maximum ; le second lui dispose de deux contacts pour couper un courant de 10A maximum. Cette petite différence de caractéristiques double presque le prix… ? Pourquoi ? Dans un cas, les contacts, surtout s’ils sont montés en parallèle, seront capables de piloter la pompe sans rester "collés" ! Figure 13 Figure 14 J’ai souligné en rouge une caractéristique donnée par le constructeur… qui n’existe pas en tant que grandeur physique normalisée que doit fournir un fabricant. C’est malheureusement une très mauvaise habitude qui est de plus en plus répandue : noyer l’amateur sous des tonnes de caractéristiques qui ne veulent rien dire ; seul compte l’intensité nominale et le pouvoir de coupure. fig. 16 : Fusible de protection. Figure 17 : Fusibles de protection. Figure 15 : Le circuit de secours.Suggestion (fig. 15) d’une alimentation 12 V continu pour le montage. Avec un fusible rapide de 1,5 A pour protéger le relais et la pompe (fig. 16), tout est prêt pour un montage fiable, à un prix abordable. Pour protéger cette alimentation, un fusible rapide de 80 mA convient très bien (fig. 17). 3.8. L’éclairage C’est le domaine dans lequel la technologie règne en maître. Qu’on les aime ou qu’on les déteste, les diodes électro luminescentes (LED) sont pleines de possibilités ; des économies importantes sur la facture EDF sont facilement réalisables. Enfin, la simulation des phénomènes climatiques n’est pas encore très usitée ; mais, avec cette technologie, elle est aisée et à peu de frais. Plusieurs paramètres sur lesquels il faut rester vigilant : L’alimentation des LED doit être une alimentation qui régule l’intensité et non pas la tension, sous peine d’abréger la vie des diodes ; Les LED ne doivent pas chauffer ; comme tous les composants électroniques, la surchauffe signifie une destruction rapide ; En fonction du biotope choisi pour votre aquarium, la combinaison de LED différentes est affaire de spécialistes (amateurs ou professionnels). L’utilisation de tubes fluorescents T5 ou T8 reste encore d’actualité. Mais elle ne permet pas autant d’économies que les LED et reste limitée dans la qualité de l’éclairage d’un aquarium. Enfin, et tant pis pour les râleurs, les lampes HQI devraient être abandonnées par les récifalistes : énergivores (ce qui est incompatible avec la bonne santé de la planète), coûteuses, à la durée de vie très courte, elles ne devraient plus être utilisée sur les aquariums neufs… Idéalement, l’éclairage de l’aquarium devrait reposer sur deux circuits différents au minimum. Ainsi, une panne sur un des deux circuits ne laisse pas nos hôtes dans le noir absolu. Un éclairage de secours (en cas de coupure EDF) n’est pas raisonnablement envisageable : trop onéreux et trop encombrant pour de simples aquariophiles amateurs. 3.9. Proposition d’un schéma type de l’installation électrique d’un aquarium récifal Dans cette proposition (pour une fois honnête ?), je donne des extraits du catalogue Hager. Legrand et Schneider (pour les marques Françaises) produisent exactement les mêmes appareils. Siemens et AEG, concurrent Allemands, sont sur la sellette également. Les prix peuvent afficher des différences notables entre ces fabricants. A Vous de chercher et de bien choisir. 3.9.1. L’alimentation de l’aquarium Figure 18Pour prouver mon assertion "Je me suis lancé dans la rédaction de cette série de trois articles pour vous donner les moyens de concevoir et de réaliser l’installation électrique de votre bac en respectant le minimum des règles qui assureront votre protection (et accessoirement celle de toute votre famille…) aux coûts les plus justes ", je vous donne à comparer le prix d’un disjoncteur différentiel 25 A – 30 mA (fig. 18) avec celui d’un interrupteur différentiel 25 A – 30 mA (fig. 27). Figure 19Donc, pour nous protéger des défauts d’isolement, nous utiliserons des interrupteurs différentiels fig. 19). Pour protéger les deux lignes, nous prendrons des disjoncteurs magnétiques Courbe B (fig. 20). Figure 20 Petit ou grand, on devrait respecter les mêmes principes. Pour l’alimentation d’un aquarium, deux lignes distinctes assumant chacune la moitié du travail. Seuls les calibres des protections changes. Bien évidemment, le calibre des protections est fonction des appareils qui sont raccordés dessus. Pour illustrer le propos, je prendrai des valeurs d’intensités qui ne sont pas forcément réelles. Un électricien protège… la ligne et pas le/les récepteurs qui sont raccordés dessus ! Lorsque le moteur d’une pompe est en court-circuit, il est… en court-circuit, et rien ne peut changer son état. C’est donc la ligne qui alimente cette pompe que l’on protège pour que ce court-circuit ne génère pas un incendie causé par la destruction de la ligne. Soit un aquarium comprenant : Equipements Nb. Puis. Circuit 1 Circuit 2 Pompes Gyre FX-150 2 150 W 1 1 Pompes diverses 3 40 W 1 2 Pompes de remontée 2 80 W 1 1 Thermoplongeur 300 W 1 300 W 0 1 Thermoplongeur 200 W 1 200 W 1 0 Écumeur 1 200 W 1 0 Rampe LED 250 W 2 250 W 1 1 Rampe LED 150 W 1 150 W 0 1 Divers 1 150 W 1 0 Total 970 W 910 W L’intensité dans chaque ligne est inférieure à 5 A (970/230 = 4,21 A). Une section de 1,5 mm² est donc largement suffisante (*). Une ligne de 1,5 mm² accepte un courant de 10 A (NF C 15-100). Chaque ligne sera protégée des courts-circuits par un disjoncteur 10 A référence MHT710 et par un interrupteur différentiel référence CDC728F pour NOUS protéger des défauts d’isolement. Les deux disjoncteurs MHT710 ont des courbes de déclenchement de type Courbe B. Les disjoncteurs qui protégeront chaque départ seront de type Courbe C. Ainsi, un court-circuit sur une pompe ne fait "tomber" que son disjoncteur et rien au-dessus (sélectivité des protections : Un aquarium : de l'eau, de l'électricité - Partie 2, Chapitre 1.9.). Le conditionnement de ces disjoncteurs s’effectue par paquets de 12. Le prix indiqué (fig. 21) est le prix "hors taxe, sorti usine". Figure 21 (*) : Pourquoi surdimensionner la section des deux lignes d’alimentation ? Il suffit de parcourir les forums de Cap Récifal pour s’apercevoir que l’équipement d’un bac évolue dans le temps… et que chemin faisant, c’est le volume qui grossit. Plus de volume c’est plus de pompes, plus d’éclairage et plus de chauffage, donc plus de courant électrique ! 3.9.2. Schéma type de l’alimentation de l’aquarium Figure 22 : Exemple de circuit n°1 d’un aquariumUn point important : la place du disjoncteur et celle de l’interrupteur différentiel : Le disjoncteur doit impérativement être placé au départ de la ligne, ligne qui est réservée pour le bac ; donc le disjoncteur est sur le tableau de distribution de la maison (correctement étiqueté… ?) ; La place de l’interrupteur n’est pas neutre : S’il est au départ de la ligne, il détectera tous les défauts d’isolement de son circuit ET ceux hypothétiques de la ligne ; S’il est à l’arrivée, il ne détectera que les défauts d’isolement de son circuit. Les défauts de la ligne seront détectés par le disjoncteur EDF… ce qui coupe toute la maison ! Pour pondérer ce risque, un défaut d’isolement sur un câble est rarissime, pour ne pas dire impossible. Cette disposition est pour moi la meilleure solution (fig. 22) ; de plus, elle est très confortable en cas de défaut d’isolement quelque part dans ce circuit (voir § 3.9.3.). 3.9.3. Dépannage Soit un récifaliste heureux (et distrait ?) qui constate qu’une partie du circuit électrique de son aquarium ne fonctionne plus… D’où vient le problème ? Si D1 est "tombé" : le problème est en aval de D1 ; comme aucune autre protection n’a fonctionné, le problème est sur la ligne, entre D1 et Q1 ; un court-circuit ? Ou une petite araignée partie en fumée en ayant deux pattes sur les deux bornes (Phase et Neutre) d’un disjoncteur… Après un réarmement de D1, deux possibilités : D1 tient : c’est l’araignée (ou tout autre insecte) ! D1 ne tient pas : c’est la ligne… Si D13 est "tombé" : c’est un court-circuit franc sur "éclairage 2". Il suffit de laisser couper ce circuit pour que tout le reste fonctionne normalement… et de faire réparer cette rampe d’éclairage. Si Q1 est tombé, c’est un défaut d’isolement sur D11, D12 ou D13. Il suffit de couper les trois circuits, de réarmer Q1, puis de réarmer les disjoncteurs un à un. Si Q1 retombe lorsque l’on vient de réarmer D12, c’est qu’il y a un problème d’isolement avec l’osmolateur. CQFD… Un équipement bien conçu donne, en plus d’un confort certain, un maximum de sérénité au récifaliste qui peut, sans un BAC+25 en dépannage, procéder à une maintenance électrique de première urgence très facilement. Le retour sur investissement, en cas de problème d’origine électrique, est immédiat ! 3.9.4. Additif intéressant Figure 23 Certains éléments équipant un aquarium sont uniques et indispensables au maintien optimum des paramètres (écumeur, RAC, RAH, …). Il peut être intéressant de disposer d’une alarme si un problème survient sur ces circuits. Des contacts additifs permettent de déclencher une alarme en cas de coupure (manuelle) ou de disjonction (automatique) d’un disjoncteur. En fonction de ce qu’on désire obtenir comme information, l’un OU l’autre des deux additifs possibles peut être accouplé à un disjoncteur (fig. 23). 3.9.5. Les fusibles Figure 24 Si le coût d’un tel équipement électrique dépasse votre budget, vous pouvez remplacer D11, D12 et D13 pas des fusibles (fig. 24). Vous serez tout autant protégé, ainsi que vos lignes, en faisant une économie significative. Il sera toujours temps, plus tard, une fois le bac en vitesse de croisière, de changer ces fusibles par des disjoncteurs. 3.9.6. Circuits de notre exemple Reprenons le tableau de § 3.9.1. Il nous donne la répartition des appareils sur les circuits 1 et 2. Norme NF C 15-100 Section mm² I max Ampère 2,5 16 1,5 10 1 4 0,75 2 0,5 1 Je l’ai dit : c’est la ligne que l’on protège et non le récepteur qui est branché au bout de celle-ci. Si vous chercher à déterminer l’intensité qui passe dans une pompe de 80 Watt, vous faites : I = P/U → I = 80/230 ≈ 0,35 A. Il n’existe aucun disjoncteur (à ce jour) pour couper un courant si faible... Par contre, la section des conducteurs du cordon d’alimentation de cette pompe est de 1 mm², 0,75 mm²… 0,5 mm² ? La norme NF C 15-100 donne les valeurs du tableau ci-contre. Conclusion : on peut très bien mettre un disjoncteur magnétique calibre 1 Ampère pour protéger la ligne de la pompe de 80 Watt ! Tout ceci nous donne la proposition des figures 25 et 26 comme schémas. Circuit 1 de notre exemple Figure 25 Circuit 2 de notre exemple Figure 26 3.9.7 Circuits de D17 : Osmolateur et éclairage non permanant de la décantation Cet éclairage, piloté par un interrupteur, ne sert que lorsque notre ami récifaliste intervient dans la décantation. Pour l’osmolation, il nous faut : Un capteur pour le niveau de l’eau (fig. 27) ; Une pompe de faible débit (fig. 28) ; Une lampe de la même tension que le capteur (fig. 29) ; Une alimentation 24V continu pour le capteur (fig. 30). Figure 27 Figure 28 Figure 29 Figure 30 Pour protéger l’alimentation, on mettra un fusible (fig. 31) : I = Ilampe + Ipompe avec Ilampe = 0,5 / 24 = 0,02 A ; Ipompe = 31 / 24 = 1,3 A. Figure 31 Figure 32 Voili voilou… Une distribution dans les règles. 4. L’automatisation S’il est un domaine qui n’est pas suffisamment exploité en aquariophilie récifale, c’est bien l’automatisation de tout ou partie des tâches quotidiennes : distribution de nourriture, niveau de l’eau dans le bac, éclairage avec levers/couchers de soleil, brassage avec simulation des marées, … Bien de ces fonctions sont automatisées, mais sans aucune cohérence entre-elles : une pompe Gyre simule assez bien les marées à l’aide de "son contrôleur". Et là est le problème : vous avez payé le "contrôleur" de votre pompe Gyre, celui de votre rampe d’éclairage, acquis un "automate de gestion d’aquarium" pour votre RAC, votre osmolation, … Pour les plus résolus, une autre solution consiste à acquérir un Automate Programmable Industriel (API) pour gérer son aquarium. Avantages d’un API : Il est "blindé" contre les parasites qui circulent dans les lignes EDF ; Il est protégé contre les surtensions qui peuvent apparaître sur les lignes EDF ; Il est conçu pour manipuler des "objets logiques" ; De plus en plus, il manipule des nombres entiers (1…2…3…) et souvent même les nombres relatifs (… -2…-1…0…+1…+2…) ; Il offre des fonctions couramment utilisées en automatisation clé en main (variables logiques et arithmétiques, temporisations diverses, compteurs/décompteurs, programmateurs rotatifs, séquenceurs, bascules, codeurs/décodeurs, multiplexeurs/démultiplexeurs, additionneur/soustracteur, trigger de Schmitt, convertisseurs, etc., que des choses bien amusantes...). Je pense qu’il faudra bien un jour aider un kamikaze qui se décide à nourrir des azoox avec des larves de bivalves divers et variés élevés dans un bac à part à automatiser le fonctionnement de cette usine à gaz… une idée comme ça jetée en pâture à des lecteurs somnolents pour les réveiller complètement… Ah oui ! Je le rappelle : autodidacte à 85%, je n’imagine pas posséder la rigueur d’un mathématicien chevronné. Sans ego et sans prétention, je ne cherche seulement qu’à partager mes maigres connaissances. 4.1. Systèmes de numération Un système de numération permet d’écrire et de nommer les nombres. Il en existe de nombreux qui répondent tous à des besoins précis ou à des niveaux de développement plus ou moins modernes. Figure 33 Au début du siècle dernier, les Aborigènes d’Australie n’avaient aucun système de numération : c’était du genre "il y en a ou il n’y en a pas". A la question : "Le rocher du serpent est à quelle distance ?", le pauvre Aborigène ne pouvait pas répondre : cette question n’avait strictement aucun sens pour lui ! La seule chose qu’il savait, c’était qu’il fallait murmurer la chanson du "rocher du serpent" pour cadencer sa marche ; les paroles de la chanson indiquaient la direction à prendre. Il fallait impérativement que la marche soit synchrone à la chanson… Ne riez pas : ces hommes savaient vivre (et non pas survivre) dans un désert des plus arides… Cet Aborigène fut déboussolé lorsque les colons ont fait exploser le rocher du serpent pour que la route qu’ils construisaient soit bien droite : il n’avait plus de carte pour circuler !!! Le système décimal est très ancien : compter sur ses dix doigts est très facile. Le système duodécimal (à base douze)est toujours encore très utilisé (on achète une douzaine d’œufs, …). Il est pratique pour compter : à 1, on pose son pouce sur la 1ère phalange de l’index ; à deux sur la 2ème ; à 4 sur la 1ère du majeur… à 12 le pouce est sur la 3ème phalange de l’auriculaire (fig. 33). Sur certaines iles d’Asie, les autochtones comptaient en base 144 : chaque douzaine de la main droite fait avancer le pouce de la main gauche sur la phalange suivante ; il nous en reste quelque chose : la bourriche de 12 douzaines d’huîtres existe toujours… Les systèmes de numération sont nombreux et adaptés à des fonctions spécifiques : octal en base 8 ; hexadécimal en base 16 ; mesure du temps avec la journée, l’heure, la minute, la seconde, mais aussi la semaine, le mois, le trimestre… ; mesure des angles, toutes aussi fantasques que la mesure du temps ; binaire, en base 2… Et puis vous avez une infinité de mesures "sauvages", utiles pour certaines pratiques professionnelles : la palette (une palette de parpaings), une semi-remorque (une semi de sacs de plâtre) etc. servent bien à exprimer des quantités et sont donc, de fait, des systèmes de numération. 4.2. Codes Souvent confondus avec les systèmes de numération, les codes permettent de passer de la représentation d’une information à une autre représentation de la même information, suivant un ensemble de règles précises. Notre écriture est un code. Le caractère "1" est le codage de la représentation écrite d’une quantité de un quelque chose. Il n’est donc ni multipliable, ni additionnable, etc. Puisque ce n’est qu’un caractère, il est simplement concaténable (je laisse aux passionnés le soin de trouver cette opération). Il existe une infinité de codes. Pour nous, humbles utilisateurs de l’outil informatique, l’évocation du code ASCII, du code Gray (encore appelé code réfléchi), du BCD (binaire codé décimal), dépasse largement nos besoins pour automatiser notre aquarium. 4.3. Opérateurs arithmétiques Tout le monde connaît les quatre opérations arithmétiques élémentaires à savoir l’addition, la soustraction, la multiplication et la division. Certains auteurs ajoutent à cette liste la puissance, qui n’est qu’une multiplication particulière (53 = 5 x 5 x 5 = 125) et la racine carrée (√5 = 2,236). Ça, c’est ce que nous avons tous vu à la communale. L’arrivée des premières machines à calculer électroniques nous a appris, pour peu que nous ayons la curiosité de savoir comment fonctionnent ces engins souvent diaboliques, qu’il n’y a qu’une seule opération : l’addition ! Pour faire une soustraction, par exemple 5 - 2, on fait 5 + (-2). Les nombres et les chiffres sont codés dans la machine ; il suffit de savoir coder (-2) pour transformer cette soustraction en une addition. Une division est une succession de soustractions 16 / 3 = 5 et reste 1. L’ordinateur compte le nombre de fois que l’on peut soustraire 3 au reste : 16 + (-3) = 13 ; 13 + (-3) = 10 … résultat : 5 et reste 1. Reprenons l’addition avec comme exemple 7 + 2 : On prend le premier opérande (7) auquel on ajoute le second opérande (2) ; Le signe + symbolise l’opérateur de l’addition ; Le résultat est 9, c'est-à-dire la somme de 7 et de 2. Les deux opérandes sont de même nature (7 tables + 2 tables, 7 tomates + 2 tomates). Le résultat est également de la même nature (9 tables ou 9 tomates). Par contre 1 carotte + 1 navet n’a strictement aucun sens et l’opérateur + ne peut dans ce cas donner un résultat ! L’addition est donc une opération qui donne en résultat la somme de deux opérandes de même nature ; le résultat est de la même nature que les opérandes. 4.4. Opérateurs de relation Il en existe 6 qui sont : égal (=), supérieur (>), inférieur (<), supérieur ou égal (≤), inférieur ou égal (≥) et différent (≠). Le plus souvent, ces opérations s’appliquent aux nombres et aux chiffres. A partir de deux opérandes, ils donnent un résultat de type logique, qui ne peut prendre que les valeurs "Vrai" ou "Faux". Écrire "5 + 9 = ?" est un non-sens ! L’opérateur de relation "=" exige deux opérandes de même nature ! On peut écrire "5 + 9 = 17" ; la réponse est la valeur "Faux" ; et si on écrit "5 + 9 = 14", la réponse est la valeur "Vrai". Ou encore "12 > 7" donne comme réponse "Faux" ; "12 = 7" aussi ; "12 > (5 + 7)" aussi ; par contre "12 ≥ (5 + 7)" donne la réponse "Vrai". 5. Univers logique ou univers booléen ; c’est au choix L’algèbre de Boole (mathématicien Anglais du 19ème siècle) est une branche des mathématiques qui fut délaissée pendant un siècle car elle n’avait pas d’application immédiate. En 1967, l’automatisation des chaînes de montages chez "Chrysler" buttait sur la complexité du problème : trop de paramètres à gérer en même temps. C’est alors qu’un ingénieur se souvient "d’un truc qu’il avait lu" pendant ses études… L’algèbre de Boole fait une entrée fracassante dans le monde de l’automatisation à travers l’invention des Automates Programmables Industriels (API). L’algèbre de Boole est un univers dans lequel les objets ne peuvent prendre que deux valeurs : Vrai ou Faux. Dans cet univers, on ne mesure pas les choses : on regarde leur état. Exemple : une porte est soit ouverte, soit fermée ; qu’elle soit grande ouverte ou très peu entrouverte, c’est le même état. Cinq opérations permettent d’effectuer des opérations sur ces objets : le "Oui", le "Non", le "Ou", le "Et" et le "Ou eXclusif". Ces opérateurs peuvent avoir une réalité physique (mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique et électronique ; dans un futur très proche, l’optique sera de la partie). Mais dans un monde où le numérique remplace tout, ils deviennent des langages informatiques, littéraux, graphiques ou symboliques. Toutes les fonctionnalités d’une calculatrice, d’un téléphone portable, d’une télévision numérique, d’un ordinateur, etc., sont pilotées par des calculs ne faisant appel qu’à ces 5 opérations… Alors pour un aquarium, fut-il récifal… 5.1. Opérateurs logiques Par convention, les opérandes sont en minuscules et les résultats en majuscules. Un cas particulier : les résultats intermédiaires ; ils sont rangés dans des variables. Exemple pour un calculer (5 + 2) * 3 : a ← 5 + 2 : Résultat ← a * 3. Le caractère "←" est le symbole de l’affectation qui est une instruction : on affecte une valeur à une variable ou à un résultat ; poser "x = 5 + 2" ne donnera pas la valeur 7 à "x" mais comparera la valeur logique de "x" avec la valeur numérique "7". Autrement dit, qu’est-ce qui est le mieux : les pommes ou les bicyclettes ? La réponse est incertaine ! Tableau : Opérateurs logiques Opérateur Table de vérité Définition OUI e S Faux Faux Vrai Vrai C’est un opérateur unaire. Son résultat a la même valeur de celle de l’opérande. NON e S Faux Vrai Vrai Faux C’est aussi un opérateur unaire. Son résultat a la valeur contraire de celle de l’opérande. OU a b S Faux Faux Faux Vrai Faux Vrai Faux Vrai Vrai Vrai Vrai Vrai L’image est celle d’une pièce possédant deux fenêtres. Pour qu’elle soit aérée, il faut que soit la 1ère fenêtre, soit le 2ème, soit les deux soient ouvertes. Le résultat vaut "Vrai" lorsqu’au moins un des deux opérandes vaut "Vrai". ET a b S Faux Faux Faux Vrai Faux Faux Faux Vrai Faux Vrai Vrai Vrai L’image est celle d’une pièce qui possède deux portes en face l’une de l’autre. Pour traverser la pièce il faut que les deux portes soient ouvertes. Le résultat vaut « Vrai » lorsque les deux opérandes valent « Vrai ». OU eXclusif (OUX) a b S Faux Faux Faux Vrai Faux Vrai Faux Vrai Vrai Vrai Vrai Faux Le résultat vaut "Vrai" lorsqu’un opérande et un seulement vaut "Vrai". Opérateurs logiques ; e, a et b sont les opérandes d'entrées ; S est la sortie ou résultat. 5.2. Structures algorithmiques utilisées par un API Un automate programmable industriel est un ordinateur conçu pour gérer des automatismes en ambiance industrielle (Chapitre 3.4.). Mais, pour des raisons de sécurité, il n’a pas la souplesse de programmation d’un ordinateur : un ordinateur qui calcule et édite les factures ne tue pas des travailleurs ; une machine industrielle, si ! Le paragraphe 3.5.3.3. explique, très sommairement, la logique programmée. Pour autant, la maîtrise des structures algorithmiques les plus simples permet d’éviter un certain nombre d’erreurs graves dans l’élaboration d’un programme quelconque. 5.2.1. L’enchaînement C’est une succession d’actions dans un ordre immuable établi par le programmeur dans un programme. Exemple : Début Action1 Action2 ↓ Action x Fin 5.2.2. La structure conditionnelle Une "Action" ne se produit que SI une "Condition" vaut "Vrai". Cette "Condition" peut être une "Condition" simple ou complexe. L’"Action" peut être une "Action" simple ou un "Enchaînement". Exemples : (1) Si Alors . (2) Si Alors . (3) Si Alors Début Action 1 ; Action 2 ; Action 3 ; Fin . 5.2.3. La structure alternative Pour la valeur "Vrai" de la "Condition", on effectue l’"Action1" ; pour la valeur "Faux", on effectue l’"Action2". Exemple : Si <Condition> Alors <Action1> Sinon <Action2>. La "Condition" peut être simple ou complexe. Les "Action1" ou "Action2" peuvent être des enchaînements. 5.2.4. La boucle Répéter Pendant… C’est une temporisation qui permet de répéter une ou plusieurs actions à partir d’un certain temps et/ou pendant un certain temps. Il existe bien d’autres structures algorithmiques : le "Décider Entre", la "Boucle Pour", la "Boucle Jusqu’à", la "Boucle Tant Que", la "Boucle n+½"… mais ils ne nous sont d’aucune utilité pour nos problèmes de gestion des aquariums. 5.3. Les systèmes logiques Un système logique (fig. 44 à 45) est un système formel dédié au raisonnement et aux déductions logiques. Il est constitué : D’un ensemble de données, nommées "entrées" dans un automatisme. Ces "entrées" sont en fait des capteurs chargés de saisir les informations nécessaires pour faire fonctionner l’automatisme ; D’un ensemble de calculs (logiques et/ou arithmétiques) utilisant des opérateurs et/ou des fonctions d’automatisation plus complexes. Les résultats intermédiaires sont rangés dans des variables ; D’un ensemble de résultats, nommés "Sorties". Ces "Sorties" pilotent des actionneurs qui modifient l’état de l’ensemble automatisé. 5.3.1. La logique combinatoire A une combinaison des "m" entrées correspond une et une seulement combinaison des "n" Sorties (fig. 34). 5.3.2. La logique séquentielle A une combinaison des "m" entrées correspond plusieurs combinaisons des "n" Sorties. Entre toutes ces combinaisons intervient un nouveau facteur : l’historique des combinaisons précédentes données au système par l’intermédiaire d’une ou plusieurs boucles de rétroactions (fig. 35). Figure 34 : Logique combinatoire Figure 35 : Logique séquentielle Figure 36 : Logique programmée : 5.3.3. La logique programmée Formellement, la logique programmée n’est pas un système logique : on peut tout aussi bien programmer des problèmes de logique combinatoire ou de logique séquentielle (fig. 36). Un automate programmable : Lit toutes les "entrées" ; Procède à tous les calculs logiques et/ou arithmétiques ; Écrit toutes les "Sorties". Figure 37Ce fonctionnement (fig. 36) permet de mesurer le temps que met le microprocesseur pour effectuer 1 cycle complet. Si, pendant le fonctionnement, le microprocesseur est détruit, ce temps est dépassé. Dans ce cas, un montage électronique spécifique nommé "chien de garde" arrête tout (arrête toutes les Sorties) pour éviter tout fonctionnement anarchique car ces derniers peuvent causer des accidents. C’est toute la différence entre l’informatique de bureau et l’informatique industrielle. 5.3.4. Le combinateur rotatif Typiquement, c’est l’organe qui vous permet (permettait ? Les choses vont si vite…) de choisir un mode de chauffage pour votre four (grill, four, sole en tournant une poignée) ou de faire avancer le cycle de lavage dans votre machine à laver grâce à un micromoteur (fig. 37). 3.6. Quelques petits problèmes pour comprendre Sauter sur un clavier quelconque pour "résoudre" un problème d’automatisation, fut-il très simple, est une façon très à la mode de procéder. Sans véritablement réfléchir au problème, on trouve une solution "évidente" au problème, que l’on programme et que l’on essaie immédiatement. Dans le meilleur des cas, l’automatisme fonctionne du premier coup… enfin, fonctionne, pour UNE combinaison des entrées. Il faudrait, pour un problème à 5 entrées, procéder à… 120 essais (la factorielle 5 soit 1 x 2 x 3 x 4 x 5…). Résoudre les problèmes de logique combinatoire n’est pas chose difficile ; il n’en est pas de même pour les problèmes de logique séquentielle. heureusement ! Transformer un problème de logique séquentielle en plusieurs problèmes de logique combinatoire est possible. Ainsi, nos "petits" problèmes d’automatisation pour nos aquariums sont à notre portée, sans le calvaire de méthodes absconses et répugnantes. Figure 38 Figure 39 3.6.1. Une pompe de relevage pour le garage (1) Il arrive quelque fois que le sous-sol d’une maison inonde. Un remède possible pour éviter les dégradations dues à l’eau est de faire creuser un regard de dimensions adéquates et de monter dans ce regard une pompe qui rejette l’eau dans les eaux pluviales (il est interdit de rejeter de l’eau dans le tout à l’égout pour ne pas "couler" la station d’épuration). Afin d’éviter une marche à sec de la pompe, un capteur de niveau d’eau à flotteur interdit le fonctionnement de la pompe lorsque le regard est vide. Un interrupteur permet la mise En/Hors fonctionnement de la pompe. Avant de "raisonner", posons le problème. Il nous faut nous poser trois questions et trouver les réponses avant tout : Combien d’Entrées dans cet automatisme ? Combien de Sorties ? Est-ce un problème de logique combinatoire ou séquentielle ? Les réponses : Il y a 2 Entrées : l’interrupteur Marche/Arrêt (I1) et le flotteur (I2) ; Il y a 1 Sortie : le moteur de la pompe (O1). Par convention (norme internationale) on prend la lettre I pour les Entrées (Input) et la lettre Q pour les Sorties… Brexit ou pas ! Pour que la pompe fonctionne, il faut que l’interrupteur soit en position "Marche" ET que le flotteur soit en "Haut" (regard plein). C’est donc un problème de logique combinatoire. Programme "Relevage 1" Début Q1 ← I1 ET I2 Fin Oui, je sais, cet exemple est facile… Mais cette façon de procéder va nous aider pour des problèmes un peu plus complexes. 6.2. Une pompe de relevage pour le garage (2) Figure 40Craignant que le sous-sol inonde en cas de fortes pluies, le propriétaire, dans un second temps, désire qu’un avertisseur sonore (fig. 40) indique un niveau trop haut dans le regard. Ainsi, si la pompe est H.S. ou la pluie trop forte, le propriétaire est alerté. On a donc : Un interrupteur (I1) met En/Hors service la pompe ; Un capteur à flotteur (I2) ; Un capteur à ultrason (I3, celui de la fig. 12 xxxxxxx ) pour détecter un niveau trop haut ; Une pompe de relevage (Q1) ; Un avertisseur sonore (Q2). Nous restons dans des problèmes de logique combinatoire. Programme "Relevage 2" Début Q1 ← I1 ET I2 Q2 ← I3 Fin. 6.3. Une pompe de relevage pour le garage (3) Figure 41 Figure 42 Figure 43Le voisin de notre ami propriétaire, qui a le même souci, trouve cette intéressante et désire lui aussi passer à l’acte. Son électricien lui propose une solution plus moderne et plus élégante en remplaçant le capteur à flotteur et le capteur à ultrason par un capteur à ultrason analogique (fig. 41). Il aurait une sortie donnant une information comprise entre 0 et 10V (fig. 42). Cette solution est plus économique. On positionnera le capteur à 1,8 m du fond du regard ; le niveau bas de l’eau sera à 1,6 m du capteur ; le niveau haut de l’eau à 0,6 m du capteur (fig. 43). Mais le fonctionnement avec ce capteur à ultrason est profondément différent de celui avec un capteur à flotteur. Lorsque le niveau d’eau dans le regard est bas (ou que le regard est à sec) le flotteur coulissant est en bas ; il appuie sur le taquet de blocage du bas ; la tige en inox est en bas ; le contact électrique est ouvert ; la pompe est arrêtée (fig. 44a). Lorsque le niveau d’eau monte dans le regard, le flotteur coulissant monte aussi (fig. 44b). Lorsque le flotteur coulissant atteint le taquet de blocage du haut, il pousse ce dernier ce qui fait monter la tige en inox ; lorsque cette tige est en haut, le contact électrique se ferme ; la pompe est alors en marche (fig. 44c). Le niveau d’eau descend dans le regard ; le flotteur coulissant aussi ; mais la tige en inox reste en haut ; cette mémoire mécanique empêche une succession de Marche/Arrêt de la pompe qui détruirait rapidement le moteur de la pompe (fig. 44d). Lorsque le flotteur coulissant atteint le taquet de blocage du bas, il appuie sur ce dernier ce qui fait descendre la tige en inox ; la pompe continue de fonctionner (fig. 44e). Enfin, lorsque la tige en inox est en bas, le contact électrique s’ouvre ; la pompe s’arrête (fig. 44f). Figure 44Avec un capteur à ultrason, il est impossible de savoir si l’eau monte ou descend dans le regard (fig. 45). Deux solutions pour une même combinaison des Entrées… C’est donc un problème de logique séquentielle ! Il nous faudra utiliser une mémoire électronique (dans le cas d’utilisation d’un API) pour remplacer la mémoire mécanique du capteur de niveau à flotteur. Cette mémoire est une variable bistable (deux états stables) nommée B1 dont le fonctionnement répond à deux équations logiques : SET B1 ou SB1 : mise à la valeur VRAI de la mémoire B1 ; RESET B1 ou RB1 : mise à la valeur FAUX de la mémoire B1. Le fonctionnement est détaillé ci-dessous avec la figure 46. Figure 45 Figure 46 B1 vaut FAUX ; la pompe est arrêtée ; B1 reste à FAUX ; la pompe est toujours arrêtée ; B1 passe à VRAI ; la pompe fonctionne ; B1 reste à VRAI ; la pompe reste en fonctionnement ; l’alarme fonctionne ; B1 reste à VRAI ; la pompe et l’alarme restent en fonctionnement ; B1 toujours à VRAI ; pompe est toujours en fonctionnement ; alarme arrêtée ; Idem pour B1, la pompe et l’alarme. Dans la majorité des cas, on passe de l’étape 3 directement à l’étape 6. Programme "Relevage 3" Début SB1 ← I2 ≤ 0,6m (la mémoire B1 passe à VRAI si l’eau est à moins de 0,6m du capteur) RB1 ← I2 ≥ 1,6m (la mémoire B1 passe à FAUX si l’eau est à plus de 1,6m du capteur) Q1 ← I1 ET B1 (la valeur de O1 dépend des valeurs de l’interrupteur et du capteur de niveau) Q2 ← I2 ≤ 0,5m (l’alarme sonore fonctionne si l’eau est à moins de 0,5m du capteur) Fin Il existe plusieurs méthodes pour résoudre les problèmes de logique séquentielle. Toutes ont un inconvénient majeur : elles ne sont pas simples et de ce fait dépassent le niveau des amateurs que nous sommes. La façon de procéder qui vous est proposée ci-dessus est largement suffisante pour résoudre les petits problèmes d’automatisation de nos bacs. 6.4. Maintenir la température d’un aquarium à 22°C Figure 47Plutôt que de chercher un thermostat à sonde déportée, on peut acquérir pour moins de 20 € une sonde PT100 avec une plage de température allant de -30 à +90 °C (fig. 47). Ainsi, nous aurons une plus grande précision qu’avec un thermoplongeur à peu de frais. Cette sonde doit être alimentée par un câble blindé (entouré de rouge) ; le blindage doit être relié au conducteur de protection (Vert/Jaune) ; la longueur de la sonde est à définir en fonction du bac. Avec ce type de sonde, on peut réguler à ± 0,5°C. Là encore, c’est un problème de logique séquentielle. Pour maintenir la température de l’eau à 25°C, on utilise le programme ci-dessous. Programme "Chauffage d’un aquarium" Programme "Chauffage d’un aquarium" Début SB1 ← I2 ≤25 °C (la mémoire B1 passe à VRAI si la température de l’eau est inférieure ou égale à 25 °C) RB1 ← I2 ≥ 25,5 °C (la mémoire B1 passe à VRAI si la température de l’eau est inférieure ou égale à 25,5 °C) Q1 ← I1 ET B1 (le thermoplongeur chauffe si B1 vaut VRAI ; I1 est un interrupteur qui permet de mettre En/Hors service le chauffage) Fin L’utilisation de ≥ ou de ≤ au lieu de = est une sage précaution. Exemple d’un mauvais programme : Programme "Chauffage d’un aquarium" qui ne fonctionne pas ! Début SB1 ← I2 = 25 °C (la mémoire B1 passe à VRAI si la température de l’eau est égale à 25 °C) RB1 ← I2 = 25,5 °C (la mémoire B1 passe à VRAI si la température de l’eau est égale à 25,5 °C) Q1 ← I1 ET B1 (le thermoplongeur chauffe si B1 vaut VRAI ; I1 est un interrupteur qui permet de mettre En/Hors service le chauffage) Fin Si, à un moment quelconque, la température de l’eau est inférieure à 25°C ou supérieure à 25,5°C, le thermoplongeur ne chauffe jamais ou n’arrêtera jamais de chauffer ! 7. Quel automate programmable et comment le programmer ? Poser cette question c’est ouvrir la boîte de Pandore ! Trop de chapelles défendues par des cerbères agressifs ! Question : C'est quoi ou c'est qui Pandore ? Zeus offrit la main de Pandore à Épiméthée, frère de Prométhée. Bien qu'il eût promis à Prométhée de refuser les cadeaux venant de Zeus, Épiméthée accepta Pandore. Pandore apporta dans ses bagages une boîte mystérieuse que Zeus lui interdit d'ouvrir. Celle-ci contenait tous les maux de l'humanité, notamment la Vieillesse, la Maladie, la Guerre, la Famine, la Misère, la Folie, le Vice, la Tromperie, la Passion, l'Orgueil ainsi que l'Espérance. Après avoir achevé cette attrayante et pernicieuse merveille, Zeus ordonna à Hermès de la conduire vers Épiméthée. Épiméthée ne se rappela point que Prométhée lui avait recommandé de ne rien recevoir de Zeus, mais de lui renvoyer tous ses dons de peur qu'ils ne devinssent un fléau terrible aux mortels. Il accepta le présent fatal et reconnut bientôt son imprudence. Une fois installée comme épouse, Pandore céda à la curiosité qu'Hermès lui avait donnée et ouvrit la boîte, libérant ainsi les maux qui y étaient contenus. Elle voulut refermer la boîte pour les retenir ; hélas, il était trop tard. Seule l'Espérance, plus lente à réagir, y resta enfermée.". (Wikipédia) Et Pandore, c’est… ça...ou ça !Euh… Vive Pandore !!! À les écouter, quelle que soit la religion, on est dans la merde… à cause des femmes… À méditer ! Revenons à notre API. Il en existe une multitude, chacun possédant des particularités intéressantes. Malheureusement, celle d’avoir un prix prohibitif est la plus fréquente. Un bon compromis, tant pour son prix que pour ses additifs et sa facilité de programmation est le ZELIO de Schneider. Il existe sous d’autres noms chez d’autres constructeurs (le français Crouzet, l’allemand Siemens possèdent l’équivalant de Zelio). Il se décline en plusieurs versions qui vont du 230V~ au 24V= pour son alimentation, écran de 4 lignes de 18 caractères ou pas d’écran, des entrées… logiques (normal pour un API) et analogiques (valeurs numériques), des sorties logiques et/ou analogiques, … bref, tout ce qu’il faut pour un automatisme, modeste certes, mais performant, et pour un prix accessible aux amateurs. Il se programme sur un PC avec deux éditeurs différents : Soit sous forme de langage "à contact" : sommaire, ce type de langage ne présente que peu de fonctions logiques ; Soit sous forme de langage "bloc fonction", beaucoup plus riche pour résoudre les problèmes d’automatisation. Ce qui suit est une petite partie de la "boîte à outils" que nous offre ZELIO pour automatiser nos aquariums. Les esthètes seront peut-être déçus de ne pas "creuser" plus encore les possibilités de ZELIO. Je reste à leur disposition pour les aider s’ils buttent sur une solution très pointue, tout comme les réels amateurs pourront compter sur mes maigres connaissances pour les aider (dans les limites de mon temps libre). 7.1. Les Entrées de ZELIO Il en existe trois types : les Entrées TOR (Tout Ou Rien), les Entrées analogiques (qui mesurent une grandeur physique) et les Entrées dites spéciales pour faciliter la programmation de certaines fonctions. 7.1.1. Les Entrées TOR Il faut distinguer la nature de l’Entrée (TOR, analogique) d’avec l’appareil de saisie de l’information (bouton poussoir, interrupteur, …). ZELIO offre la possibilité d’illustrer les Entrées par des images significatives. La fig. 48 est la page de ZELIO qui nous permet de choisir une illustration. Figure 487.1.2. Les Entrées analogiques Tout est dit dans les fig.s 49 ci-dessous. Figure 49 Pour passer d’une valeur numérique (0..10 V) à une température, on utilise la fonction Gain (fig. 50). Tout cela sera vu dans les exemples de programmation. Figure 50 7.1.3. Les Entrées spéciales Le fabricant a créé un fourre-tout (fig. 51) dans lequel on trouve : Les 4 boutons de la face avant de ZELIO ; Des constantes numériques ; Des constantes logiques ; L’heure d’été ; Une base de temps de 1 seconde. Figure 51 7.2. Les Sorties de ZELIO Dans ses versions de base, il n’y a dans ZELIO que des Sorties TOR (fig. 52). Il faut utiliser un module complémentaire pour disposer de deux Sorties analogiques. Pour nos applications aquariophiles, une Sortie analogique peut s’avérer très utile pour moduler les éclairages de nos aquariums. Je n’ai pas encore utilisé cette possibilité, mais j’y pense souvent… en me rasant le matin. Figure 52 7.3. Les Objets manipulés par ZELIO ZELIO manipule les objets booléens sur lesquels il peut effectuer toutes les opérations logiques de base (NON, ET, OU, OUX, NAND et NOR). En ZELIO, VRAI s’écrit 1 et FAUX s’écrit 0. ZELIO manipule aussi les Entiers Relatifs qui vont de (-32767) à (+32762) et sur lesquels il peut effectuer des opérations arithmétiques (§ 3.7.5. et § 3.7.6.). ZELIO possède les 6 opérateurs de relation que nous avons vu § 3.4.4. Enfin, ZELIO possède toute une gamme de blocs fonctions logiques préprogrammées (temporisations, compteurs/décompteurs, bascule RS, programmateur rotatif, multiplexeur, etc.). Il offre aussi la possibilité d’écrire des petits GRAFCET ; mais ce n’est pas son point le plus fort. S’il peut afficher sur son écran de 4 lignes de 18 caractères, il ne permet aucune opération de type texte. 7.4. Les opérateurs de relation en ZELIO En fig. 53, l’aide en ligne pour les opérateurs de relation en ZELIO. Figure 53 Rien de bien nouveau : ZELIO respecte à la lettre les définitions données au § 3.4.4. 7.5. L’addition et la soustraction en ZELIO L’addition et/ou la soustraction sont possibles à partir du même module. Figure 54 Pour l’Addition on utilise les Entrées 1 et 2 ; pour la Soustraction les Entrées 2 et 3. C’est fruste… c’est de l’informatique industrielle… mais c’est largement suffisant pour nos applications. 7.6. La multiplication et la division en ZELIO C’est exactement la même présentation que pour additionner ou soustraire… avec le même commentaire. Figure 55 7.7. Les opérateurs logiques en ZELIO Dans ce florilège (fig. 56), nous oublierons les opérateurs NAND et NOR (NON ET pour NAND et NON OU pour NOR) ; ils ne servent qu’à simplifier des parties d’automatismes complexes. L’opérateur OUI est implicite lorsque l’on relie une Sortie à une équation booléenne ; il ne fig. donc pas dans le panel qui nous est offert. Il nous reste le NOT pour l’opérateur NON, le OR pour l’opérateur OU, le AND pour l’opérateur ET et le XOR pour l’opérateur OUX… Le NOT n’a qu’une Entrée (opérateur unaire) et le XOR deux Entrées ; le AND et le OR ont quatre Entrées. Figure 56 Les fabricants d’API parlent de fonctions ou de portes logiques. C’est une réminiscence du langage utilisé par les électroniciens du temps où les automatismes étaient en électronique câblée… il y a 30 ans, c'est-à-dire une éternité dans le monde technologique d’aujourd’hui. Pour ma part, je regrette cette confusion des concepts entre logique câblée et logique programmée… mais il est vrai que je suis un vieil "électricien", formé à coups de "châtaignes", qui en bavait pour cintrer convenablement le tube acier aux galets ou câbler une armoire pour un automatisme câblé à la ficelle de boucher ! C’était l’bon temps… j’avais 20 ans… Euh… pardon, je digresse encore une fois ! Vite, une pilule !!! 7.8. La bascule RS ZELIO nous offre une bascule RS (Reset, Set) (fig. 57): Une impulsion sur l’Entrée Set et la Sortie de la bascule prend la valeur VRAI ; Une impulsion sur l’Entrée Reset et la Sortie de la bascule prend la valeur FAUX. Figure 57 7.9. Le Programmateur à Cames Si vous avez besoin d’une une séquence complexe qui, normalement relève de la logique séquentielle, vous pouvez utiliser un des huit combinateurs rotatifs (programmateur à cames fig.58) que contient ZELIO. C’est une solution puissante qui transforme très facilement un problème de logique séquentielle en de multiples problèmes de logique combinatoire. Figure 58 C’est typiquement le genre d’outil qui simplifie une distribution automatique de nourriture vivante (phytoplancton, zooplancton). Je passe sous silence un nombre important de fonctions diverses que nous offre ZELIO par crainte, si ce n’est déjà fait, de "gaver" les deux ou trois lecteurs (lectrices ?) qui restent encore accrochés à leur écran. 8. Prise en main de ZELIO Certains modèles de ZELIO se programment directement depuis la face avant du module. Mais, pour une somme relativement modique, on peut acquérir le logiciel et le cordon qui permettent de programmer ZELIO à partir de son PC. Figure 59 : Dès la mise en marche du logiciel "ZELIO SOFT", on entre directement dans un menu qui permet de créer un programme, ouvrir un programme, télécharger un programme depuis un ZELIO, faire fonctionner un programme en se servant de son PC pour visualiser l’état des Entrées/Sorties… Figure 60 : On peut choisir son API en fonction de multiples paramètres : Écran ou pas ; De 12V à 240 V (= ou ~) ; Nombre d’Entrées/Sorties ; Entrées analogiques ou pas… Figure 61 : Ensuite, on choisit entre : Des Sorties statiques (sur transistor) ; Des Sorties sur contact de relais (préférable pour une isolation galvanique qui interdit de renvoyer des parasites sur l’alimentation du ZELIO. Figure 62 : Enfin, soit on choisit le langage "LADDER", soit le langage "LBD". Le second est beaucoup plus proche d’un raisonnement "algorithmique" que le premier. De plus, il offre beaucoup plus de possibilités. Mais mon goût personnel ne sera peut-être pas le vôtre… Figure 63 : Une fois ce dernier choix effectué, on obtient l’écran de travail. A gauche, les Entrées ; à droite, les Sorties ; en bas, les sous-menus. Il suffit de placer le curseur sur un de ces sous-menus pour que ce dernier vous donne accès à son contenu. On choisit l’élément désiré en faisant glisser son symbole au bon endroit. Pour nous guider à placer les divers éléments dans la page écran, on peut obtenir une grille. Il suffit de faire : "Affichage, Grille". 9. Quelques exemples commentés de programmes sur ZELIO Rien ne vaut quelques exemples pour comprendre. Dans un premier temps, nous reprendrons les petits problèmes déjà traités aux § 3.6.1. à 3.6.5. 9.1. Une pompe de relevage pour le garage (1) 9.1.1. L’algorithme (établi au § 3.6.1.) Programme "Relevage 1" Début Q1 ← I1 ET I2 Fin 9.1.2. Le programme Je réfléchis (si, si !) à cet instant et je mesure l’ampleur du contenu de cet article… J’espère ne pas vous avoir trop gavé avec mes sornettes, surtout que l’on arrive (enfin !?!) à la cerise sur le gâteau : la possibilité d’automatiser soi-même une bonne partie des fonctions nécessaires à la bonne santé de nos hôtes qui vivent dans nos aquariums. Au pire, même si vous vous faites aider par un "collègue", vous aurez les moyens de comprendre ce qui est fait… Pas si mal ! Dans ce problème, deux Entrées (I1 et I2) et une Sortie (Q1). Le logiciel repère automatiquement tous les éléments par la lettre B (pour Bloc) et un numéro ; on peut utiliser 100 blocs numérotés de 00 à 99. Figure 64 Une fois ces trois éléments "sortis" des sous-menus "IN" et "OUT" (fig. 64), on peut les reprendre un à un pour choisir une image. Un clic dessus nous donne accès à un nouveau sous-menu (fig. 65). Figure 65 Ensuite, on "range" chaque bloc à sa place (fig. 66). Figure 66 Une fois la grille affichée et tous les blocs à leur place, on relie les éléments entre eux (fig. 67). Pour l’exemple fig. 79, on clique sur B00 et, en restant appuyé sur la souris, on rejoint l’opérateur AND. Figure 67 La fig. 69 nous montre l’ensemble du programme terminé. Figure 68 Figure 69Nous allons pouvoir simuler le fonctionnement de notre programme. En haut à droite de l’écran (fig. 69), trois "boutons". Une fois la simulation démarrée (Bouton RUN en vert) on peut simuler une action sur chaque Entrée. fig. 70, un clic sur B00 simule l’interrupteur I1 sur la position Marche. Figure 70 Un clic sur I2 simule l’eau en haut du regard, donc la position Marche du capteur de niveau (fig. 71). La Sortie Q1 est alors activée (le moteur de la pompe fonctionne). Q1 ← I1 ET I2 Figure 71 Tel qu’il est, ce programme pourrait être transféré dans un ZELIO. Il donnerait entière satisfaction… et le sous-sol n’inonderait plus… Bambi viendrait contempler ce chef d’œuvre… avec les hirondelles au-dessus de sa tête qui piailleraient une douce mélodie… La vie serait merveilleuse… et notre récifaliste béat ne quitterait plus ce satané sous-sol… Sa femme se lamenterait… puis, en désespoir de cause, prendrait un amant… Ca y est ! Ca me reprend ! Vite, une pilule !!! 9.2. Une pompe de relevage pour le garage (2) 9.2.1. L’algorithme Programme "Relevage 2" Début Q1 ← I1 ET I2 Q2 ← I3 Fin. 9.2.2. Le programme Il est aussi simple (fig. 72) que celui qui précède. Figure 72 A noter que sous cette forme, le programme déclenche une alarme même si la pompe est arrêtée, ce qui n’est pas le cas du programme de la fig. 73. La première version est plus simple et remplit pleinement la fonction sécurité. Figure 73 9.3. Une pompe de relevage pour le garage (3) 9.3.1. L’algorithme Programme "Relevage 3" Début SB1 ← I2 ≤ 0,6m RB1 ← I2 ≥ 1,6m Q1 ← I1 ET B1 Q2 ← I2 ≤ 0,5m Fin 9.3.2. L’adaptation de l’algorithme à ZELIO Tous les ZELIO ne possèdent pas d’entrées analogiques (fig. 74). Lorsque c’est le cas, ces Entrées analogiques ont des emplacements très précis (fig. 75a et 75b). Figure 74 Figure 75Si on essaie de placer une Entrée analogique en IA, le logiciel refuse (fig. 75a). Par contre, il l’accepte en IB (fig. 75b). Il faut donc bien étudier les caractéristiques techniques du ZELIO que l’on désire acquérir. Pour ce programme, nous placerons l’interrupteur Marche/Arrêt en IA et le capteur analogique en IB. La pompe sera reliée à la Sortie Q9 et l’avertisseur sonore en QA. L’algorithme devient : Programme "Relevage 3" Début SB1 ← IB ≤ 0,6m RB1 ← IB ≥ 1,6m Q9 ← IA ET B1 QA ← IB ≤ 0,5m Fin 9.3.3. Le programme Ce programme (fig. 76) nécessite quelques explications. Figure 76 9.3.3.1. La fonction GAIN Figure 77Nous mesurons une distance, comprise entre 20 et 200 centimètres à l’aide d’un capteur à ultrason. Ce capteur transforme cette information (la distance) en une tension continue comprise entre 0 et 10V. Notez bien que l’information EST TOUJOURS LA MEME : ce qui a changé, c’est la représentation de l’information, c'est-à-dire son codage… Il en est de même lorsque vous dites "Die Tür" en allemand ou que vous dites "La Porte" en français : l’objet "porte" n’a pas changé… ? Cette tension n’est pas DIRECTEMENT manipulable par ZELIO qui, comme tous les processus informatiques (à ce jour), ne manipule que des VRAI et des FAUX… Il faut donc une interface (un traducteur ?) qui transforme cette tension en une valeur PUREMENT BINAIRE comprise entre 00000000..11111111 (en décimal 0..255) inclus. C’est cette valeur binaire que ZELIO manipule (fig. 77). Mais comment passer d’une valeur 00000000..11111111 à une distance 20..200cm… car c’est sous cette forme que nous comprenons le mieux cette information ? Figure 78C’est la fonction de GAIN qui permet ce transcodage. "Euh… mais pourquoi ne pas avoir un capteur qui donne directement l’information dans une forme qui nous convienne ?" me direz-vous. Ben… chaque automate a son propre mode de fonctionnement. Le fabricant de capteur veut en vendre beaucoup ; pour ce faire, il choisit de respecter un des deux standards internationaux : 0..10V ou 4..20mA. Après, c’est le fabricant d’automate qui rend plus ou moins simple (donc plus ou moins cher) son automate… et ZELIO est d’un prix très abordable… Mais il est certain que dans un avenir proche il suffira de raccorder le capteur sur l’API pour que tout fonctionne. La fig. 78 nous donne les informations techniques de l’alimentation de ZELIO et de l’interface nécessaire pour raccorder le capteur de niveau analogique. 9.3.3.2. La simulation Une fois la simulation mise en marche (fig. 79), on peut faire varier le niveau d’eau dans le regard ! Un petit clic sur l’image en bas à gauche fait apparaître un "bouton" de potentiomètre en haut à gauche de l’écran (fig. 80). Figure 79 Figure 80 Ce bouton peut "tourner" à l’aide (help !) de la souris. Dans la fig. 80, il n’y a pas d’eau dans le regard : Figure 45Si on reprend la fig. 45, le fond du regard est à 1,8m du capteur. C’est bien ce qu’indique la simulation (flèche bleue) ; L’automatisme est en marche (IA en ON) ; La pompe est arrêtée (Q9 est en OFF) ; Idem pour l’avertisseur sonore en QA ; Comme le fond du regard est en-dessous des 1,6m (qui est le niveau bas), la bascule RS est forcée à OFF (flèche rouge). Il faut s’habituer à ces histoire de VRAI, FAUX, 1, 0, ON, OFF… Ce ne sont que des conventions qui veulent dire toutes exactement la même chose : soit j’ai un signal carré d’une tension de +5V, soit je n’en ai pas… parce qu’en réalité, physiquement, c’est ça qui circule dans un bus, c'est-à-dire un ensemble de conducteurs placés en nappe les uns à coté des autres… Et c’est ça qui fait que votre PC fonctionne chez vous, pour que vous puissiez lire cette prose magnifique sur le site de"Cap Récifal" ! Le système reste stable (dans le même état) si l’eau arrive (fig. 81, avec l’eau à 1,15m du capteur indiqué par la flèche bleue), tant que son niveau est inférieur au niveau haut (dans le but d’éviter des Marches/Arrêts répétitifs qui risquent de détruire le moteur de la pompe). La bascule RS n’est plus forcée à OFF (flèche rouge) ; par contre, sa sortie reste toujours à OFF. On comprend bien la fonction "bascule RS". Figure 81 Dans la fig. 82, l’eau est à moins de 0,6m du capteur (flèche bleue) : La bascule RS est forcée à ON (flèche rouge) ; Sa sortie est à ON ; Le moteur de la pompe aussi (Q9) ; On voit que la tension en sortie de capteur est de 3,7V (flèche violet) ; L’avertisseur sonore reste en OFF. Figure 82 Si l’eau arrive plus vite que ce que la pompe élimine, l’avertisseur sonore retentit. C’est le cas en fig. 83. La flèche rouge pointe la distance entre l’eau et le capteur, qui est largement inférieure à 0,6m. Figure 83 Lorsque le niveau de l’eau redescend (fig. 84 il est à 0,67m du capteur), l’alarme sonore s’arrête. Figure 84 Lorsque le niveau de l’eau est en-dessous du niveau bas (supérieur à 1,6m du capteur), la bascule RS est forcée à OFF (flèche bleue). Figure 85 Si, sur cette démonstration là, vous ne voyez pas Bambi valser avec les hirondelles, c’est que vous n’êtes pas humain ! Parce que moi qui suis un véritable humain, âgé de plus de 68 ans, ce qui bien heureusement ne veut pas dire sénile, je le vois Bambi et je les entends les hirondelles !... Hein ?... Non, vous n’entendez rien ?... Bordel ! Mes pilules !!! 9.4. Un Osmolateur Il serait plus exact de parler d’une fonction osmolation assumée par ZELIO. Maintenant que nous savons maintenir un niveau d’eau dans une fourchette Mini/Maxi, nous pouvons aborder ce problème. 9.4.1. Le matériel nécessaire On prendra le capteur à ultrason des fig.s 35, 36a et 36b, puis la pompe des fig.s 37 et 38. Ce capteur a une portée qui va de 3mm à 150mm. (150 – 3) / 10 = 14,7mm/V. Ce capteur sera fixé à 100mm du niveau maximum de l’eau ; le niveau minimum sera de 105mm. Le ∆h de 5mm peut paraître énorme, mais il est à mettre en rapport avec la surface du mini bac où le capteur prend la mesure : si ce mini bac a une surface de 20cm x 20cm, on a un volume de : 0,2 x 0,2 x 0,005 = 0,0002 m3 soit 0,2 litres… Si, dans le même temps, le bac a une surface de 1,5m x 0,8m = 1,2m², de combien sera le ∆h dans l’aquarium ? Ce ∆h (20 centilitres soit 2 verres à vin) est suffisant pour éviter les phénomènes de battement de la pompe. 9.4.3. L’algorithme Programme "Osmolateur" Début SB1 ← IB ≤ 100 mm RB1 ← IB ≥ 105 mm Q9 ← IA ET B1 (Il est peut-être nécessaire d’interrompre la fonction osmolation pendant un temps limité pour permettre d’effectuer un cycle automatique de nourrissage par exemple). Fin 9.4.4. Le programme Maintenant, il est évident. La fig. 86 nous en montre la simplicité. Figure 86 9.5. Maintenir la température d’un aquarium à 22°C À l’aide de la sonde de la fig. 57 et bien sûr de l’interface de la fig. 94, l’affaire est simplissime ! 9.5.1. Le matériel Figure 87La sonde choisie (fig. 87) est blindée (le blindage relié à la terre nous protège des parasites) et fait 100mm de long. Sa plage de fonctionnement va de -30°C à +90°C. Nous chercherons à maintenir une température comprise entre 25°C et 26°C. 9.5.2. L’algorithme Programme "Chauffage" Début SB1 ← IB ≤ 25 °C RB1 ← IB ≥ 26 °C Q9 ← B1 Fin 9.5.3. Le programme On le voit en fig. 88, c’est un programme extrêmement simple. Figure 88 J’ai choisis de naviguer (ohé ohé ?) entre une température strictement inférieurs à 25°C (flèche rouge) et strictement supérieure à 26°C (flèche bleue)… toujours pour ces phénomènes de battements préjudiciables à la bonne santé du matériel. 9.6. Distribuer quatre phytoplanctons et deux zooplanctons différents… automatiquement ! J’avoue ! C’est vrai, je ne suis qu’un chien ! Une misérable petite chose infâme ! Ce dernier paragraphe n’est là… que pour attirer les regards avides de pôvres récifalistes à la recherche du graal… et, comble de l’ignominie, pouvoir dire "Et c’est moi qui l’ait fait", histoire de flatter une vanité immonde ! "Mon Dieu, faîtes, dans votre grande bonté, que tous ces gens m’aiment !!! Surtout les récifalistes jaubertistes du chapitre "Les tongs", qui ont caché leur plenum avec du plastique bleu (ce qui revêt une esthétique délicate et surprenante à cet aquarium) et qui, perdus dans cette avalanche de technologie, cherchent péniblement à s’adapter…". 9.6.1. Le problème C’est un rêve : nourrir les animaux qui vivent dans notre bac, avec des larves de crevettes et de bivalves divers et variés ; pour nourrir à leur tour les géniteurs de ces larves, cultiver plusieurs algues unicellulaires... 9.6.2. Le matériel Figure 89Essentiellement, il nous faut des électrovannes et quelques réservoirs. Pour le reste, ZELIO est largement suffisant pour régir le fonctionnement de l’ensemble. Figure 89Le seul défaut de ces petites électrovannes est d’être en 12V courant continu. Le dessin en fig. 106 représente le synoptique de ce petit automatisme. Les spécialistes vont certainement trouver un nombre énorme d’erreurs, d’oublis, d’inutilités, que sais-je encore, à ce synoptique. Peu importe : je ne grave pas sur ces pages la bible récifale… Usine à gaz me direz-vous ? Euh… lorsque je vois la quantité d’additifs, divers et variés, utilisés par certains ?! Si on tient compte de la loi de Murphy (chaque intervention manuelle est source d’erreur !), qu’est-ce qui est le plus terrible ? J’ai la certitude que tout cela finira comme cela pour certains azoox par exemple, et plus généralement pour beaucoup de filtreurs. 9.6.3. L’algorithme Sur ce coup-là, si nous arrivons à produire un algorithme simple, lisible et compréhensible par tous, il est obligatoire que toutes les lectrices et tous les lecteurs (s’il en reste ?) voient Bambi valser langoureusement avec une nuée d’hirondelles affriolantes dans une prairie verdoyante et fleurie… les écureuils jouent une musique raffinée et enivrante… les papillons multicolores virevoltent dans le ciel… le soleil caresse le paysage magnifique… et moi… moi… humble scribouillard, je vais prendre deux ou trois poignées de mes pilules magiques… avant de prendre une douche froide !!! Pour nous simplifier la vie, nous utiliserons un programmateur à cames (voir § 3.7.9.). Ces programmateurs possèdent 8 cames (donc pouvant piloter 8 éléments différents) et 50 pas (50 positions au maximum). Si, pour simplifier (encore ?), on décide de faire 1 tour en 1 heure, chaque pas durera 60 / 50 = 1,2 minutes, soit 72 secondes. A nous de brider plus ou moins nos tuyauteries pour que chaque opération dure ou soit contenu dans un multiple de 72… Bien évidemment, les temps qui sont donnés ici ont été choisis hors contexte réel. Ils ne sont là que pour apprendre à raisonner sur l’automatisation d’un "nourrisseur". Le programmateur doit piloter Osmolation, P1, P2, P3, P4, P6, EV1, EV2 et UV, soit 9 Sorties ! Euh… nous prendrons 2 programmateurs montés en parallèle, ce qui ne change en rien le raisonnement développé ici… Il nous reste à faire avancer d’un pas toutes les 72 secondes le programmateur. Figure 90 Avec : Flèche rouge : temporisation type Li( ?) ; double temporisateur ; Flèche verte : programmateur à cames ; Flèche bleu ciel : entrée "Avancer d’un pas" du programmateur ; Flèche marron : entrée "Reculer d’un pas" du programmateur ; Flèche bleu foncé : entrée "Remise à zéro" du programmateur ; Flèches jaune : les 8 Sorties de programmateur ; Flèche noire : la position du programmateur (entre 1 et 50). Figure 91Le temporisateur Li (fig. 91) peut avoir deux fonctionnements : soit en Li (flèche jaune ; on commence avec la Sortie à VRAI), soit en L ; on commence avec la Sortie à FAUX) ; tout dépend de l’application. En cliquant sur la temporisation on obtient l’écran de paramétrage : Flèche verte : Sortie de la temporisation ; Flèche rouge : temps de Sortie à VRAI ; Flèche bleu ciel : temps de Sortie à FAUX ; Flèche orange : temps de base de la temporisation ; on a trois choix : 0,1s : on entre un entier compris entre 1 et 32767 inclus ; la durée de temporisation vaut 0,1 x nombre entier ; 1 cycle : même démarche sauf que le cycle est le temps que met l’API pour lire tout le programme (de l’ordre de quelques nanosecondes) ; 1s : on fixe le temps de Sortie à VRAI et à FAUX en H/Min/SEC. Flèche violette : on fonctionne en cycle continu ; Flèche blanche : en cas de coupure de courant, l’information de l’instant de la coupure est mémorisée pour reprendre exactement au même moment plutôt que de reprendre à zéro ; Flèche noire : le verrouillage empêche de modifier les paramètres en agissant sur les boutons de la face avant de l’API. Figure 92 Figure 93En cliquant sur le programmateur (fig.92) , on accède à l’écran de paramétrage : Cadre jaune : on définit le nombre de pas (nombre de positions par tour), qui va de 1 à 50 ; Cadre rouge : en cliquant une case, on positionne à VRAI la Sortie (fig. 93) ; pour cet exemple, la Sortie S2 vaut VRAI pour le temps que dure la troisième position. Si on reclique sur cette même case, on obtient l’effet inverse. On voit bien qu’on dispose de 8 Sorties pour chaque programmateur. Toutes peuvent être utilisées ou pas. Pour mettre EN/HORS service chaque Sortie, et pour chaque position du programmateur, on clique sur les cases pour obtenir le fonctionnement désiré. Pour l’exemple de la fig. 90, à la fermeture de I1, on a : Les deux pompes P5 et P7 fonctionnent ; L’entrée du temporisateur Li est à VRAI pendant 1minute 11 secondes et à FAUX pendant 1 seconde (on pourrait faire l’inverse) ; Toutes les 72 secondes, le programmateur avance d’un pas. Il reste une question qui n’est pas abordée dans cet algorithme : nourrit-on uniquement le jour, uniquement la nuit ou le jour ET la nuit ? ZELIO permet de programmer une ou plusieurs tâches en fonction d’une ou plusieurs dates et à une ou plusieurs heures précises en utilisant un programmateur horaire hebdomadaire et annuel (fig. 94). D’un maniement délicat lorsqu’on le découvre, c’est un outil puissant pour déclencher des actions aux jours et à l’heure voulus. Autres "outil" mis à notre disposition par ZELIO, un module "Parcours du soleil" et "Lever et coucher du soleil" qui devraient nous permettre de "caler" l’éclairage de nos bacs sur le soleil… J’utilise le second module pour ouvrir/fermer les volets roulants de ma véranda et pour allumer/éteindre l’éclairage lorsque nous sommes absents, dans le but de faire croire en notre présence… Figure 94 9.6.4. Le programme Oh qu’il est beau (fig. 95 et 96) !... et simple… et facile à comprendre… ? Euh… avec quelques petites explications peut-être ? "I1", bouton Marche/Arrêt général, met EN/HORS service l’équipement automatique ; il pilote les pompes de brassage P5 et P7. "I2", bouton Marche/Arrêt met EN/HORS service la fonction osmolation ; il faut le "feu vert" du 1er programmateur à cames ET I1 pour valider l’osmolation. Figure 95 Figure 96 Figure 97 Sans l’indication des types de cames dans les deux programmateurs, il nous est impossible de comprendre le fonctionnement. Deux possibilités : Donner tous les écrans de configuration des deux programmateurs (comme celui de la fig. 97) ; il est difficile de comprendre un fonctionnement dans cette marée de 1 et de 0… Donner le chronogramme des deux programmateurs (fig. 98) ; c’est beaucoup plus explicite et le fonctionnement est plus facilement compréhensible. Figure 98 Puisque nous avons un écran sur le ZELIO choisi (4 lignes de 18 caractères), nous pouvons, maintenant que notre programme est terminé ET qu’il fonctionne, nous pouvons donc "afficher" des messages, au moins pour savoir où en est notre nourrisseur dans son cycle… Des "Blocs Texte" sont activés en fonction du pas des programmateurs à cames. Figure 99 Figure 100 Figure 101 L’écran de configuration d’un "Bloc Texte" est facile à utiliser : il suffit d’écrire son texte là où on désire que le message s’affiche (fig. 102). Figure 102 Euh… Bambi ?... Non ?... Bon ! Puisque votre humeur est noire et votre humour absent, je retourne à la douche glacée !!! 9.6.5. Café… pousse café… et l’addition S.V.P. Tout ce travail est bel et bien fait… quoique ? Il manque quand même un élément essentiel : le schéma électrique (fig 103) de cet équipement ! Sans lui, rien n’existe, donc rien n’est possible ! J’ai choisi un ZELIO SR3B261BD : Il fonctionne en 24V=. Ce qui paraît-être un handicap est un précieux avantage : il y a une isolation galvanique entre l’alimentation de ZELIO et le réseau ; Il possède 16 Entrées (I1..I9, IA, IB..IG. Les Entrées I1..IA sont des Entrées TOR. Les Entrées IB..IG sont des Entrées analogiques qui peuvent être utilisées en Entrées TOR ; Il possède 10 Sorties TOR sur contacts de relais internes (isolation galvanique entre ZELIO et les Sorties) ; Si cela s’avère nécessaire (dans notre cas pas assez de Sorties), on peut lui ajouter un module SR3XT141BD (8 Entrées TOR et 6 Sorties TOR sur contacts de relais internes) ; On peut lui ajouter un module SR3XT43BD qui possède 2 Entrées et 2 Sorties analogiques 10 BIT (1023 pour 10 V). Ce module permet de moduler un éclairage "dimable" par exemple. Pour alimenter l’API et ses Entrées, j’ajoute une alimentation ABL7RM2401. J’ai conscience que tout cela à un coût qui n’est certainement pas négligeable, coût que je ne connais pas (j’ai acheté de dizaines de ZELIO… pour l’Education Nationale, et j’avoue humblement ne pas me souvenir des prix de l’époque…). Mais en face de ce coût, il faut compter les avantages ET les économies en organes de commandes divers et variés qui sont remplacés par ZELIO. Figure 103 (*) : Le "S" de "S1" ou de "S2" sont normalisés (NF C 15-100) pour tous les organes de commandes (boutons de toutes sortes, capteurs…). (**) : Le circuit Osmolation n’est pas dans ce schéma. On peut très bien joindre un bloc "additifs" à notre ZELIO pour cette fonction, le chauffage et l’éclairage... ou un second ZELIO ? (***) Comme nous avons 2 pompes sur cette sortie, nous sommes obligés de mettre 2 disjoncteurs. 10 Euh… Ca y est ! C’est la fin. J’espère ne pas vous avoir saoulé avec ma détestable prose. Je souhaite que les grossiers traits d’humour ne vous ont pas trop importunés. Que vous dire avant de vous quitter… ? Il ne faut que quelques secondes pour dire "Allo ?" et une éternité pour dire adieu… Les adieux les plus difficiles sont ceux qui n’ont jamais été prononcés… Qui a raté ses adieux ne peut attendre grand-chose de ses retrouvailles… Non ! Je vais faire quelque chose de plus simple ! Quelque chose de plus digne ! Quelque chose de beaucoup plus modeste ! Au revoir… Et… très important ! N’oubliez pas… Vive le Bambiland ! Vive le Bambiland libre !!! (Encore une que les moins de 65 ans ne peuvent pas comprendre…) Et vive les jaubertistes endimanchés qui m’ont soutenu dans cette tâche !!!!! Aïe ! J’entends l’ambulance qui arrive à toute allure ! Mais où sont passées ces satanées pilules ? ------------------------------------------------------------------------------- Partie 4 - Additif : Qui vit informé, vit… emmerdé ! Ou, faut-il mettre l’eau de son aquarium à la terre ? 1. C’est bien fait pour moi ! Mais qu’est-ce qui m’a pris de ramener ma fraise dans ces histoires de tricité, d’eau et de châtaigne !?! Mais pourquoi grand dieu avoir la volonté vaniteuse de me replonger dans le monde des normes, des principes de l’électrotechnique, des choix de matériels, des problèmes de protection des personnes et des biens, que sais-je encore ? Après tout, chacun son problème, et libre aux autres de faire comme ils l’entendent ! D’ailleurs, à quel titre j’interviens pour dire ce qu’il faut ou ne pas faire ? Je dois avoir vraiment la tête près du bonnet pour m’imaginer intéresser les gens avec tout ce tintouin ! Victime ! Victime de ma bêtise ! Victime certainement de la loi de Murphy aussi ! La preuve : S’il y a une connerie à ne pas faire, connerie Tu feras ! {j’ai fait la connerie !} Ennuis Tu auras ! {j’ai eu les ennuis} Honte sur Toi rejaillira ! {j’ai endossé la honte} Mépris éternel Tu recevras ! {j’ai reçu le mépris} Tout cela pouvait arriver. Donc, tout cela est arrivé ! Et la bronca {ensemble bruyant des sifflets et lazzis de la foule à l'adresse du torero maladroit ou au-dessous de sa valeur habituelle. Par extension protestation collective, tollé général. Source : Larousse} gronde furieusement, tellement fortement que les paroles de félicitation deviennent des murmures inaudibles ! Ce n’est même pas une bronca, c’est une tempête ! Tempête dans un verre d’eau ! Salée l’eau, tout comme les injures ! Mais tempête totalement injustifiée puisque tout ce qui est écrit est étayé (normes et textes réglementaires), argumenté (schémas explicatifs et calculs si nécessaires), décortiqué (mises en situations de cas concrets), bref ! J’ai fait ce que je sais faire, ce que j’ai fait toute ma vie… et j’aurais mieux fait de me casser une jambe, ou d’aller me promener dans les bois, ou de courir la gueuse, ou… ? Ma réaction immédiate a été de prendre des gants de boxe : on me cherche ? On me trouve ! Sauf que… Sauf que ce n’est ni raisonnable, ni très productif ! Alors j’ai laissé passer quelques semaines pour reposer la bête, le temps de trouver le POURQUOI. Maintenant que je sais, je peux calmement, car les raisons de cette bronca ne sont pas très honorables, je peux reprendre mon clavier pour terminer ma tâche, c'est-à-dire répondre à la question de beaucoup de récifalistes : Faut-il mettre l’eau de son aquarium à la terre ? Normalement, c’est du moins ce que je pensais, vous avez tous les éléments dans les trois articles pour répondre… sauf que, et c’est bien normal, vous êtes plus attentifs à la qualité de votre eau, à la santé de vos poissons, aux couleurs de vos coraux, bref, attentifs à tout ce qui fait notre passion au détriment de l’étude de l’installation électrique de votre aquarium. 2. Le dilemme Avant même d’écrire la première phrase du premier article, j’avais un dilemme… car dilemme il y a : comment s’y prendre avec un public aussi divers et pas forcément motivé par le sujet ? Procéder par affirmations : c’est la méthode la plus simple. Exemple : "Il ne sert à rien de relier l’eau de son aquarium à la terre." C’est simple, c’est concis, c’est clair… mais il me faut bien expliquer qu’il ne s’agit pas de la terre mais du circuit d’interconnexion des masses, encore appelé circuit d’équipotentialité, et définir ce que sont les masses, et… et en faisant comme cela, nombre de lecteurs auront deux problèmes à résoudre : Pourquoi ça ne sert à rien ? En cas de problème, que faire ? Procéder par démonstrations : c’est la méthode la plus riche, mais la plus embarrassante. Devant un public aussi hétérogène, on démontre jusqu’où ? Jusqu’à quelles difficultés ? En faisant comme cela, nombre de lecteurs auront deux problèmes à résoudre : C’est trop compliqué et je n’ai pas tout compris ! Pourquoi ne pas dire directement ce que je dois faire ? Ou je n’en dis pas assez… ou j’en dis trop ! J’ai essayé un chemin médian… Mal m’en a pris. Et puis, et surtout, procéder par affirmation ne mène pas à la solution. Un exemple que j’ai utilisé pendant 39 ans avec mes élèves pour qu’ils s’obligent à réfléchir (au début, parce qu’après 2 ou 3 mois cela devenait naturel… de réfléchir) : "Tout ce qui est rare est cher !" A cet instant de ma démonstration, je demandais à ces chers élèves de me donner des exemples, exemples que je notais au tableau ; c’était toujours les mêmes d’ailleurs qui m’étaient proposés : l’or, le diamant, le caviar, la Rolls, … Une fois notées les propositions, j’assénais : "Le gigot à 1 € est très très rare !... Donc le gigot à 1 € est très très cher…" Où est l’erreur ? Je vous laisse imaginer les têtes toutes chamboulées de mes chers élèves… L’erreur ? Elle est dans l’assertion : Tout ce qui est rare est cher ! Faute d’une démonstration qui prouve la véracité de cette affirmation, ce qui semble être une évidence n’est… qu’une énorme connerie ! Cet additif au 3ème article que j’ai eu l’audace de commettre montrera à quoi mène cette façon de procéder par assertion {Proposition, de forme affirmative ou négative, qu'on avance et qu'on donne comme vraie. Affirmation catégorique de quelque chose qu'il n'est pas possible de vérifier. Source : Larousse} : à des gens qui, par méconnaissance, font souvent n’importe quoi, à commencer par se mettre en danger, ce qui est leur droit, et accessoirement, à mettre en danger leur entourage proche, ce qui n’est pas admissible. 3. Euh… Le cas ! Voici ci-dessous ce que j’ai lu un matin sur notre site Internet favori : Figure 104Vous lisez tout comme moi la question : Pourquoi y a-t-il du jus dans l’ossature de ma rampe ?… et rien d’autre ! Ce petit texte est riche de renseignements pour un électricien qui se donne la peine de réfléchir… un petit peu. Reprenons dans l’ordre : Figure 105Les mains sont dans la décantation et le bras effleurait la rampe LED. Un petit dessin (fig. 104) nous permet de bien comprendre la situation : où est la boucle lorsque notre ami récifaliste a touché l’eau ET l’éclairage ? Et s’il existe une boucle (ce qui n’apparaît pas sur le schéma), où est le générateur de courant ? Imaginons que son éclairage soit en défaut d’isolement (fig. 102), c’est avec le sol ET avec la rampe qu’il faut étudier le problème ; l’aquarium n’est pas concerné ! (nous verrons plus loin). Quant à la possibilité que ce soit une des pompes qui est en défaut d’isolement, elle est tout bonnement impossible, puisque tous les appareils qui sont dans nos aquariums sont à double isolement (les 2 carrés imbriqués comme symbole) et ne peuvent en aucun cas être en défaut d’isolement avec l’eau qui les entoure. 4. Le schéma de liaison à la terre T.T. Là est le nœud du problème : pour démontrer la réalité de ce qu’il se passe, il faut maîtriser ce qu’est un schéma de liaison à la terre. Et cela reste complexe, aux profanes… comme à certains professionnels ! S’imaginer que de relier une masse métallique à la terre suffit pour nous protéger est une erreur grave : c’est une mesure nécessaire mais insuffisante pour nous mettre hors de danger. S’imaginer que ne pas relier une masse métallique à la terre nous met en danger obligatoirement est une erreur grave : parfois, cela nous est physiquement impossible à faire et pourtant des mesures de remplacement plus coûteuses nous donnent une aussi bonne sécurité. Dans ce domaine, il n’y a pas de solution unique, adaptée à tous les cas de figure ; il n’y a pas LA solution qui résout tout ! Il n’y a que des cas particuliers à étudier précisément et des normes à respecter scrupuleusement ! 1er exemple : imaginons que je possède un bateau de luxe (pourquoi pas ?) et que dans le salon de ce bateau j’installe un aquarium récifal. Dois-je mettre l’eau de mon aquarium à la terre ? Si oui, comment procéder lorsque je suis au milieu de l’Océan Pacifique ? 2ème exemple : imaginons que je possède un avion, un A380 par exemple (heu… ben, toujours pourquoi pas ?). Dois-je mettre l’eau de l’aquarium que je n’ai pas oublié d’installer au beau milieu de la cabine passager à la terre ? Si oui, comment procéder ? Pour simplifier, je n’étudie pas le cas lorsque l’A380 passe pilepoil au-dessus de mon bateau… Ces deux exemples ne sont pas des cas d’école : ce sont des cas concrets, qui existent (plusieurs milliers de bateaux et d’avions circulent en même temps de par le monde), et auxquels il faut bien apporter une réponse. Et cette réponse ne peut en aucun cas être du type faut qu’on… y a qu’à. 3ème exemple, beaucoup plus courant : le collègue récifaliste qui habite en haut d’une montagne à vache (les Vosges, le Jura, le Massif Central, …) , là où il n’y a que de la roche, ne peut pas obtenir de prise de terre de qualité suffisante (il n’y a pas de terre, que de la roche) ! Comment fait-il pour son aquarium ? De plus, s’il est en Alsace, la réponse n’est pas la même que s’il habite dans le Jura ou dans le Massif Central ! Donc, si je veux vous donner le comment il faut faire, je suis bien obligé de vous expliquer le pourquoi je fais comme cela ! Et ça, ce n’est pas une histoire d’ingénieur {ce que je ne suis pas, et je le regrette bien souvent} ou de scientifique {ce que je suis encore moins, et je le regrette plus encore ! Parce que moi, ex petit prof de tricité, j’ai énormément de respect pour le savoir et pour celles et ceux qui le font progresser…} ; c’est une nécessité pour que chacune et chacun d’entre vous puisse, si elle/il le désire, agir en conscience. Sinon, elle/il doit s’adresser à un professionnel de l’électricité pour faire à sa place, qui respectera la réglementation en vigueur. Pourquoi faire appel à un professionnel ? Parce qu’en cas d’accident, si la réglementation n’est pas respectée, l’assurance de notre ami(e) récifaliste ne dédommagera pas la/le sinistré(e)… ou sa famille ! Mais me direz-vous, il y a eu bien des aquariums depuis bien des années sans que l’on s’occupe de tout cela ? C’est vrai, mais ces aquariums se résumaient, électriquement parlant, à bien peu de choses : un éclairage, un chauffage, une pompe à eau non immergée et une pompe à air au sec ! Et surtout, sous ces aquariums, là où c’est exigu, là où c’est très humide, il n’y avait pas de machinerie complexe ! Le danger vient de là : de la multiplication des appareils, des pompes, des éclairages, dans un endroit très petits et surtout très humide ! 5. Et le schéma de liaison à la terre T.T. ? Pardon ! Mille pardons !!! Je m’emballe et j’en oublie l’essentiel… Dans le second article, « § 2.5., Distribution de l’énergie électrique en France », ce qui se voulait un trait d’humour car au § 2.4. je donne le schéma pour l’Alsace et la Lorraine, vous avez la figure 42 qui est rappelée ici (figure 106).. Figure 106{Là, j’admets qu’on peut le dire ! Salauds d’ingénieurs des anciennes compagnies privées, ancêtres d’E.D.F., qui ont pondu un truc pareil ! Pour un peu, il doit bien y avoir un ou deux scientifiques qui ont mis leur nez dans cette affaire…} Ce schéma montre comment sont reliés les éléments dans la cabine du transformateur E.D.F. et chez les abonnés. Sauf à vivre sans électricité ou à n’utiliser que son propre groupe électrogène, nous n’avons pas le choix : nous devons nous plier aux décisions et aux choix techniques d’E.D.F. Reportez-vous aux explications du second article pour tout ce qui concerne les prises de terre, la terre lointaine, les symboles, les disjoncteurs différentiels, … (§ 1.6. « Interconnexion des masses et mise à la terre de l’interconnexion », § 1.7. « Symboles qui pourront apparaître ici ou là », § 1.8. « Prise de terre et disjoncteur différentiel… tout un roman ! », § 1.9. « Sélectivité des protections »). Oui, je sais, c’est copieux, mais… et il n’y a aucune raison pour que je sois le seul à bosser en ce moment sur ce sujet. Figure 107Toujours dans le second article, § 4.2., je montre comment dessiner le schéma équivalent pour simplifier et mieux comprendre ce qu’il se passe (ou pas). Faisons-le pour le cas qui nous intéresse en figure 107 pour comprendre s’il y a danger ou pas. Pour passer d’un schéma à l’autre, il suffit de retirer du schéma (fig. 106) tout ce qui n’est pas en contact avec notre récifaliste. On voit qu’il existe une boucle dans ce schéma simplifié : PE (conducteur d’équipotentialité vert/jaune) -> éclairage -> récifaliste -> sol lointain -> Zm -> PE. Dans cette boucle, il ne figure aucun générateur de courant : donc aucun danger pour le récifaliste. A la question Pourquoi ? Je peux répondre Parce que la démonstration le prouve ! Maintenant, faisons le dessin avec l’aquarium et la rampe d’éclairage qui est en défaut d’isolement. Deux cas sont à envisager : La rampe est mise à la terre, ce qui est obligatoire (fig. 108) ; La rampe n’est pas mise à la terre, ce qui est suicidaire (fig. 109). Dans les deux cas, l’eau de l’aquarium n’est pas mise à la terre. 5.1. La rampe est mise à la terre Figure 108La rampe est mise à la terre (fig. 110). Dans la boucle Ph1, Rampe, Défaut d’isolement, PE, Zm, Sol lointain, Zn, Neutre et Ph1, il y a un générateur de courant : l’enroulement Ph1 du transformateur d’E.D.F. Donc, un courant de défaut tourne dans cette boucle. Ce courant de défaut ne passe pas dans le corps du récifaliste. La mise à la terre de la rampe métallique protègerait complètement notre ami récifaliste s’il n’y avait la prise de terre des masses (celle qui est chez vous). La loi d’ohm nous dit : U (en Volt) = R (en ohm) x I (en Ampère) La résistance de la prise de terre des masses (Zm) traversée par le courant de défaut donne naissance à la tension dite tension de défaut (U défaut). Si cette dernière dépasse la tension limite de sécurité (§ 1.8. « Prise de terre et disjoncteur différentiel… Tout un roman ! » du second article, Tableau 2), il y a un danger quand même pour notre Ami récifaliste ! Ce danger existe lorsque U défaut est supérieur à la tension limite de sécurité ! Tableau 2 : Tension limite de sécurité selon NF C 15-100 Nature du local Tension limite de sécurité (UL) Locaux secs (salle à manger, salon, chambre, …) 50 Volt ~ Locaux humides (W.C., salle de bain, cuisine, cave, extérieur, …) 25 Volt ~ Locaux immergés (piscine, baignoire, douche, bidet, …) 12 Volt ~ En régime T.T., qui est celui choisit par EDF, la mise à la terre des masses est une condition nécessaire mais insuffisante pour protéger les personnes des contacts indirects ! {Et cela, je le prouve aisément, à l’aide d’un petit calcul, d’un petit schéma explicatif relativement simple et d’un tableau extrait de la norme NF C 15-100 ! Rien de magique, rien de caché dans les manches, pas de lapin blanc dans le chapeau du magicien, rien d’asséné sur un ton péremptoire : que du démontré et/ou du prouvé…} Clamer que la mise à la terre nous protège de tous les dangers d’électrocution est contre productif : il n’informe pas complètement et sincèrement les aquariophiles des risques encourus et des mesures incontournables à mettre en œuvre. 5.2. La rampe n’est pas mise à la terre Figure 109La rampe n'est pas mise à la terre (fig. 111). Dans ce second cas, le courant de défaut passe dans le corps de notre malheureux récifaliste au moment où il touche la rampe d’éclairage. Si ce courant dépasse 25 mA, il y a risque de fibrillation cardiaque, qui le plus souvent, entraîne la mort. A noter que l’aquarium est totalement hors de cause… Mais me direz-vous, quid de la mise à la terre de l’eau ? Pour le moment, rien ne laisse supposer que l’eau est concernée par ce problème. Mais comme je suis d’un naturel agréable (mais si, mais si !), relions dans les deux possibilités l’eau de l’aquarium au circuit d’interconnexion des masses : la rampe ET l’eau de l’aquarium sont reliés à la terre puis seule l’eau de l’aquarium est reliée à la terre. 5.3. La rampe ET l’eau de l’aquarium sont reliés à la terre Figure 110La rampe ET l’eau de l’aquarium sont reliés à la terre (fig. 10). Comme dans la figure e, notre récifaliste est peut-être protégé, peut être pas (tension de défaut). Il faut remarquer qu’aucun courant ne passe par l’eau de l’aquarium. 5.4. Seule l’eau de l’aquarium est reliée à la terre et pas la rampe Figure 111 Il s'agit de la figure 111. Euh... je ne voudrais pas être trop répétitif, mais dans ce cas, on ne change rien pour la situation de notre ami récifaliste par rapport à la situation de la figure 109. Une petite punition pour notre ami Denisio : Ce n’est pas l’aspect de ma vision ; c’est ce que disent les normes que j’essaie humblement de traduire ici pour des néophytes, ce que dit le raisonnement que me permettent des petits schémas et de très simples calculs ! Denisio, au coin pour trois minutes… et privé de dessert…;) … pour ce soir… Euh… 1 seul biscuit au lieu de 2 ! 6. Continuons notre étude de texte. Entre l’ossature de la rampe et un conducteur de protection électrique (le PE vert/jaune), il y avait 25 Volt, rampe allumée ou pas. C’est une information… qui n’en est pas une : je reviendrai sur cette pseudo mesure de tension à la fin de cet additif. Mais dès à présent, cette mesure a été effectuée avec quel appareil de mesure et sur quel calibre ? Pire encore, cette pseudo tension, était-elle continue, alternative, ondulée, hachée ou quelconque ? Il est important d’avoir les réponses à toutes ces questions pour pouvoir expliquer. Sans vouloir jouer au fier à bras, l’électrotechnique est une branche de la physique qui devient très vite complexe, surtout dans le monde d’aujourd’hui, où de multiples appareils électroniques fonctionnant sous 5 Volt ou 15 Volt sont alimentés par une alimentation à découpage. Ces alimentations ont une vertu : ne pas coûter grand-chose. Elles ont deux énormes défauts : générer des courants harmoniques (sortes de courants parasites) sur le réseau qui s’additionnent algébriquement et passent où ils veulent ; pour mesurer U et I sortants de ces alimentations, il faut des appareils de mesure adéquat, qui coûtent cher, faute de quoi les valeurs lues sur un appareil bas de gamme sont aberrantes et n’ont aucun sens… J’ai branché une LED… Celle-ci s’est allumée puis éteinte au bout de quelques heures… Cà c’est une information capitale qui nous guide dans notre recherche de la vérité. Je passe rapidement sur le fait que si cette rampe est en défaut d’isolement, le défaut reste tout le temps ! Et au bout de quelques heures, il est toujours là… ou alors je vais arrondir aisément ma retraite : à chaque personne qui a un moteur de pompe ou une rampe d’éclairage en défaut d’isolement je leur demanderais de me les confier… pour quelques heures, et moyennant espèces sonnantes et trébuchantes, je les leur rendrais sans défaut d’isolement… et bien sur, sans grand travail ! Je passe aussi sur le fait qu’une LED est une diode, qui laisse passer le courant dans un sens et qui le bloque dans l’autre. Si ce défaut est en courant continu, notre Ami a une chance sur deux que la LED s’allume. Si c’est du courant alternatif, le courant de défaut ne passe que la moitié du temps… J’en viens à cette LED qui s’est allumée ? Il faudrait disposer du schéma de cette rampe DIY pour tout comprendre… Mais il est tout à fait possible que ce soit du à la décharge d’un condensateur : tout dépend du schéma ? Je suis intervenu auprès de ce malheureux récifaliste et lui ai conseillé de lire certains chapitres des deux premiers articles. La réponse fut rapide. Bon ! Euh… 80 Volt ? Et de simples petits picotements ? Mais le disjoncteur E.D.F. a sauté (et non le compteur) lorsque ce récifaliste a branché une LED entre l’eau du bac et la prise de terre… Donc, notre Ami ne peut pas relier l’eau de son aquarium à la terre sans faire sauter le disjoncteur EDF… Là, l’argument est du type coup de massue ! Sauf que, avec 80 Volt, tu es mort Ami récifaliste ; tu es mort depuis longtemps et tu ne le sais pas encore… Le disjoncteur E.D.F. possède un déclencheur différentiel réglé à 500 mA, ou 650 mA, ou 750 mA, ou ? Imaginons, faute d’informations plus complètes, que le disjoncteur de notre ami possède un déclencheur différentiel de 500 mA : la loi d’ohm nous permet de calculer l’impédance totale de la boucle du défaut d’isolement : R = U / I I = 0,5 A au minimum (postulat que je pose faute d’en savoir plus) U = 230 V (normalement) R défaut = 230 / 0,5 = 460 Ω Donc, lorsque ce récifaliste a ressenti des picotements, son corps était en série avec la résistance de cette boucle et l’eau de l’aquarium. La résistance du corps humain est de 1000 Ω dans les conditions les plus défavorables nous dit la norme NF C 15-100 (peau des deux mains humides). Le tableau ci-dessous nous permet d’analyser la situation. J’envisage deux cas : soit notre récifaliste a un disjoncteur E.D.F. ayant une sensibilité différentielle de 500 mA ou de mieux encore, de 300 mA. Sensibilité du différentiel Impédance entre 2 mains Impédance totale Courant de défaut Conséquence 500 mA 1000 Ω 1460 Ω 157,5 mA Mort assurée 500 mA 2000 Ω 2460 Ω 93,5 mA Mort assurée 500 mA 3000 Ω 3460 Ω 66,5 mA Mort assurée 500 mA 4000 Ω 4460 Ω 51,5 mA Mort assurée 500 mA 5000 Ω 5460 Ω 42,1 mA Mort assurée 500 mA 6000 Ω 6460 Ω 35,6 mA Survie rarement possible 500 mA 7000 Ω 7460 Ω 30,8 mA Survie possible si l’électrocution dure moins de 500 ms 300 mA 1000 Ω 1767 Ω 130,1 mA Mort assurée 300 mA 2000 Ω 2767 Ω 83,1 mA Mort assurée 300 mA 3000 Ω 3767 Ω 59,2 mA Mort assurée 300 mA 4000 Ω 4767 Ω 48,2 mA Mort assurée 300 mA 5000 Ω 5767 Ω 39,9 mA Mort assurée 300 mA 6000 Ω 6767 Ω 34 mA Survie rarement possible 300 mA 7000 Ω 7767 Ω 29,6 mA Survie possible si l’électrocution dure moins de 500 ms Figure 112Dans le 1er article, § « 1.2.6. Classe d’isolement des appareils électriques », je donne l’abaque reproduit ci-dessous (fig. 112) ; cet abaque indique que pour un courant de 30 mA qui traverse le corps humain il faut couper en moins de 500 ms pour sortir indemne… secoué mais sauf. Voila pourquoi je doute fortement de ces 80 V, et que relier l’eau à la terre ait fait disjoncter quoi que ce soit ! Et puis, quid de la rampe ? Hormis la mise à la terre de l’eau, plus rien n’existe ? A notre Ami, j’aurais du répondre par un tout petit poème de Jacques Prévert plutôt que de chercher à convaincre : Ils avaient une idée. C’était une idée fixe. Ils s’étonnaient de ne point avancer. Je saute plusieurs échanges sans intérêt pour cet additif et en arrive à un début de solution. Mesurer une tension (en Volt) ou mesurer une intensité (en Ampère), c’est mesurer le même phénomène de deux points de vue différents. S’il y a 0 Ampère, c’est qu’il n’y a pas de courant ! Et s’il n’y a pas de courant, comment le disjoncteur différentiel d’EDF a-t-il pu disjoncter ? Ce que je dis depuis le début et ce qui n’est pas entendu et surtout qui est contesté avec véhémence ! Ce qui est mesuré par notre Ami récifaliste, ce ne sont pas des tensions ! Ce sont des charges électrostatiques ! En position Voltmètre, le multi-contrôleur possède une impédance d’entrée (entre les deux pointes-touche) qui tend vers l’infini ; le courant qui circule dans l’appareil est de l’ordre du quelques nano Ampère (0,000 000 001 Ampère). En position Ampèremètre, ce même multi-contrôleur a une impédance d’entrée très faible, de l’ordre de quelques ohms ; le courant peut aller jusqu’à 10 Ampère. Dans un cas, les charges électrostatiques mettent un temps énorme pour s’égaliser et dans l’autre cas cela se fait immédiatement. Dire qu’il y a 80 Volt entre l’eau de l’aquarium et le conducteur de protection électrique c’est apporter une mauvaise réponse à une question légitime ! La bonne question est : comment se débarrasser des charges électrostatiques qui sont pour le moins très gênantes ? J’ai eu une Scénic qui nous faisait tous sursauter à chaque fois qu’on descendait de ce véhicule ; et quand je dis sursauter, je n’exagère rien. Mon garagiste, qui s’est moqué de moi lorsque je lui en ai parlé, en a fait lui aussi l’amère expérience. Le remède ? La pose par ses soins d’une languette en caoutchouc synthétique qui frottait sur le goudron ; hors de prix cette languette ! Certainement que le caoutchouc et le goudron sont deux très bons conducteurs de l’électricité… Au risque de surprendre ou de passer pour un fou furieux, je conseille à tous les récifalistes embêtés par ces charges électrostatiques de relier le support de l’aquarium et l’eau avec… un simple fil de nylon, que ce support soit en acier ou en bois… Tout comme la règle en plastic qui attire les bouts de papier, ce fil de nylon (ou de laine, de coton, …) permettra aux charges électrostatiques de s’égaliser. 7. Si… une pompe, le fil d’alimentation d’une pompe, bref, n’importe quoi d’électrique est quand même en défaut d’isolement avec l’eau de l’aquarium ? Figure 113Étudions ce cas. Soit la situation (fig. 113) tant redoutée par tant d’amateurs de coraux : l’eau de l’aquarium n’est pas reliée à la terre ET un élément électrique quelconque a un défaut d’isolement dans le bac. Lorsque personne ne met les mains dans l’eau, et bien… rien ne se passe… Chut ! Je continue la démonstration ! Figure 114Notre Ami récifaliste met les mains dans l’eau de son aquarium. Il n’a pas, comme le demande la norme NF C 15-100 mis de disjoncteur ou d’interrupteur différentiel 30 mA quelque part dans sa distribution électrique. Notre Ami meurt… une fois de plus ! Ah ! Alors, on avait raison ! Il faut bien mettre l’eau du bac à la terre ! Chut ! Je continue ma démonstration S.V.P. ! Figure 115Si notre Ami, comme l’exige la norme, a mis un interrupteur ou un disjoncteur différentiel 30 mA (fig. 115) ), dès qu’il met la main dans l’eau, l’interrupteur ou le disjoncteur différentiel coupe ! Et notre Ami n’a pas le temps de ressentir le moindre picotement parce que ce dernier coupe en moins de 40 ms (0,04 secondes) pour un courant qui est le double de son I∆n (intensité de réglage du différentiel, donc 60 mA pour cet exemple) d’après les exigences de la norme NF EN 61 008-1 (norme européenne EN issue de la norme française NF). Figure 116Nous sommes loin du seuil de danger (fig. 116), ce qui ne veut pas dire qu’on ne ressent rien. De plus, et c’est relativement nouveau, les grands constructeurs français (Legrand, Schneider et Hager) ainsi que Siemens proposent des interrupteurs différentiels 10 mA ! Oui mais si l’interrupteur différentiel est H.S. ? Voila une remarque qui confirme qu’à toute chose malheur est bon : sur le disjoncteur ou l’interrupteur différentiel il y a un petit poussoir de couleur blanche repéré Test ou T. Si on l’actionne, l’organe de protection déclenche… En entreprise, la norme oblige à vérifier tous les mois que cet organe de protection fonctionne correctement. C’est un point que j’ai omis de préciser dans les articles 1, 2 et 3. Comme pour votre voiture ; vous avez le choix entre : Faire effectuer votre vidange par un garagiste. Il est tenu de vous informer sur l’état de vos pneus, de vos plaquettes de frein,… et c’est de votre responsabilité de lui faire effectuer le travail. S’il ne vous informe pas, il commet une faute professionnelle condamnée régulièrement par les juges ; Faire vous-même votre vidange. Dans ce cas, c’est à vous de vérifier vos pneus et vos plaquettes de frein. En cas d’accident, s’ils sont défectueux, l’assurance ne vous dédommage pas. Donc lorsque vous procédez au grand nettoyage de votre aquarium favori, vous devez tester vos deux interrupteurs différentiels et vérifier l’état des cordons d’alimentation des pompes qui sont dans l’eau : si un cordon laisse entrevoir du blanc (1ère couche d’isolant du cordon), il faut changer la pompe et surtout ne pas chercher à bricoler le cordon. Mais si je mets l’eau du bac à la terre je n’ai pas à m’embêter avec tout ça ! Figure 117Le titre de mes articles est : Qui vit innocent vit content ! Imaginons un défaut d’isolement qui laisse passer un courant de 20 mA (un isolant de câble de pompe par exemple) comme dans la figure 117. En mettant l’eau de l’aquarium à la terre, ces 20 mA tournent. Rien d’autre ne se passe. Avez-vous la certitude que vos hôtes ne risquent rien ? Ne ressentent rien ? Que tout va très bien madame la marquise ?... Moi, je n’en sais rien ! Et cela m’embête qu’un courant circule dans mon bac sans que je ne le sache. Figure 118Plus retord ! Si j’habite non pas dans une maison individuelle mais dans un habitat collectif, je risque de récupérer une tension de défaut produite… par un voisin quelconque (fig. 118) ; imaginons qu’il possède également un aquarium et qu’il a un défaut d’isolement générant un courant de 100 mA ! Loi de Murphy oblige, ce voisin n’a pas de différentiel 30 mA… L’exemple fonctionne pour tous défauts d’isolement du voisin (lave linge, lave vaisselle, …). Je risque ma peau sans jamais en savoir la cause et sans jamais avoir la possibilité d’agir ! Cet exemple n’est pas un cas d’école : combien de ménagères ont sursauté, dans les années 60 parce que le voisin du dessous avait raccordé le PE de sa machine à laver au tuyau d’eau froide (cas personnellement vécu) ! Et que dire pour nos hôtes ? Pour être et rester serein, calme, et surtout protégé, il faut : Relier les masses métalliques à la terre par un conducteur vert/jaune au minimum de la même section que la ligne d’alimentation ; Protéger chaque départ individuellement par un disjoncteur magnétique au calibre adapté à l’appareil protégé ; Au moins deux lignes qui relient les appareils électriques de l’aquarium au tableau de distribution de la maison. Chaque ligne est protégée par un interrupteur différentiel 30 mA, ou mieux : 10 mA ; N’utiliser que du matériel IP 54 dans la décantation, je dis bien IP54 ; Disposer le tableau électrique de l’aquarium hors de la décantation ; Couper tous les appareils électriques qui sont dans l’aquarium lorsque l’on doit y mettre les mains ; Vérifier le bon état des cordons d’alimentation des appareils lorsque l’on procède à un nettoyage et se séparer définitivement d’un appareil au cordon défectueux ; Tester le fonctionnement des différentiels lorsque l’on procède à un nettoyage des pompes ; Si nécessaire, relier l’eau du bac au support de l’aquarium avec un fil de nylon pour éliminer les charges électrostatiques gênantes ; Et enfin, le plus important, louer et bénir ma modeste personne pour tous ces bons conseils que je vous prodigue gracieusement… quoique je ne suis pas contre quelques espèces sonnantes et trébuchantes pour m’octroyer quelques plaisirs avec de jeunes jouvencelles… 8. Pour clore ce triste épisode récifaliste Je ne veux pas terminer sans reprendre l’analyse du premier message laissé sur le forum. A ce moment, notre Ami ne dit pas si sa rampe est ou pas reliée à la terre ; car n’en déplaise, c’est bien la rampe qui semble poser un problème. Une rampe DIY ? Prudence… ! J’avais raison d’être prudent. Je note que pour notre Ami il faut mettre l’eau de l’aquarium à la terre mais pas l’ossature métallique… J’ajoute qu’une grande confusion entre électricité et phénomène électrostatique empêche notre Ami de raisonner juste. Lorsque je dis matériel IP54 dans la décantation, je n’invente pas des dangers potentiellement dangereux : ces dangers sont bien réels ! Et puis il y a cette histoire de LED qui s’allume… J’ai laissé entendre (§6) la possibilité d’un mauvais montage de la rampe… Entendons-nous bien : ce n’est qu’une supposition, qui n’est pas écrite ici pour critiquer, dénaturer, que sais-je encore, le travail de tel ou tel autre récifaliste ! Ce n’est qu’une tentative d’explication qui n’est pas un cas d’école mais, malheureusement, une possibilité qui arrive, même aux meilleurs… Les électroniciens ne sont ni formés, ni même sensibilisés aux problèmes de distribution de l’énergie électrique, de mise à la terre,… trop occupés qu’ils sont pour lutter contre les parasites susceptibles de détruire leurs montages, la qualité du signal qu’ils veulent traiter…. Électronicien, c’est un métier ayant une lointaine parenté avec électricien, ayant ses propres lettres de noblesse, ses propres difficultés à résoudre. Souvent, un montage électronique commence par utiliser un transformateur pour abaisser la tension. Dans le second article, au § 2.1.10.2., j’aborde le problème des transformateurs (fig. 119) et des autotransformateurs (fig. 120). Figure 119 : Transformateur Figure 120 : Autotransformateurs Apparemment, ces appareils se ressemblent beaucoup ; mais ils sont électriquement très différents (reprendre le § 2.1.10.2. du 2ème article). Figure 121Dans le schéma de la figure 121, le commun entre le primaire (à gauche du transformateur, là où est le 230 Volt~) et le secondaire (à droite, là où est la très basse tension) est relié au Neutre de la distribution. La masse (masse métallique qui sert à fixer le 0 Volt) est reliée à ce commun. Un récifaliste qui touche la masse est bien dans une boucle Neutre, masse, récifaliste, sol lointain, Neutre. Dans cette boucle il n’y a pas de générateur de courant. Donc, rien ne se passe et notre récifaliste ne ressent rien. Figure 122Dans le schéma de la figure 122, une distraction a fait mettre le commun de l’autotransformateur sur la phase. Cette petite modification peut avoir des conséquences graves. Le récifaliste qui touche la masse est toujours dans une boucle Phase, condensateur, masse, récifaliste, sol lointain, Neutre, Phase. Dans cette boucle il y a un générateur de courant : le bobinage du transformateur EDF de la Phase 1. Un courant de défaut circule tant que le condensateur n’est pas déchargé complètement, et… Je ne dis pas que c’est ce qui s’est passé pour notre Ami ; je dis que c’est une possibilité non négligeable, d’autant plus que cette rampe est une rampe DIY… Le remède ? Vérifier que le commun est bien relié au Neutre, mais surtout ne pas utiliser un autotransformateur, mais un véritable transformateur, plus onéreux mais… Voili voilou ! F… I… FI… N… I… NI ! C’est Fini ! Je vais pourvoir me consacrer à mes Amis du Burkina Faso définitivement… et à mon futur très proche d’Azoox ! Mais je ne vous embêterai pas avec toutes mes histoires. Jean Pierre DUMAS Article publié par Cap récifal le 07 novembre 2016 avec l'aimable autorisation de l'auteur. Additif publié par Cap récifal le 23 décembre 2016 avec l'aimable autorisation de l'auteur. Sujet de discussion sur le forum.
  11. Produire sans s'approprier Agir sans rien attendre Guider sans contraindre Voilà la vertu primordiale. (DAO DEJING, Chapitre 51) Belle devise n’est-ce pas ? On rigole, mais il faut savoir revenir à l’essentiel. Je me suis lancé dans la rédaction de cette série de trois articles pour vous donner les moyens de concevoir et de réaliser l’installation électrique de votre bac en respectant le minimum des règles qui assureront votre protection (et accessoirement celle de toute votre famille…) aux coûts les plus justes ! Pour éditer ces trois articles, notre ami Denisio m’a questionné dans le but de rédiger un rapide portrait de la bête. Au passage, merci à lui pour tout le travail ingrat qu’il assume : transposer un gribouillage infâme en un article attractif sur Internet, et ce sans rechercher gloire ou récompense… Merci l’artiste ! J’ai donc fendu la carapace auprès de notre ami en évoquant mon investissement personnel dans la lutte contre la famine en Afrique… d’où cette devise, choisie par un ancien élève. Je regrette de ne pas avoir dit tout ce qui m’obsède dans ces problèmes de famines. J’aurais tellement voulu… "J’aurais tel’ment voulu qu’ensemble on nourrisse Les Neveux et les Nièces de bonbons au réglisse Racontant aux enfants les histoires héroïques De nos combats menés assis sur un cheval. J’aurais tel’ment voulu qu’on pose enfin nos sac Puis assis en silence qu’on écoute le tic tac De l’horloge perdue, celle du Titanic Qui décompte le temps du dernier festival. J’aurais tel’ment voulu que les trois mousquetaires Héros magnifiques, éternels réfractaires Soient toujours réunis pour défendre la veuve Embrasser l’orphelin et détrôner les Tsars. J’aurais tel’ment voulu qu’un soir de Brumaire Allongés sur une plage, près de l’embarcadère On refasse le monde avec des lois neuves Interdisant la faim et tous ses avatars. J’aurais tel’ment voulu vivre en Éthiopie Au royaume d’Aksoum faire tourner les toupies Ou encore Ankara et ses Derviches valseurs Dont les robes coniques frôlent les belles dames. J’aurais tel'ment voulu d’un monde apaisé Où un homme vaut un homme, pas moyen de biaiser Où un homme vaut une femme, et c’est tout son honneur Quand il offre son sang pour empêcher un drame. J'aurais tel'ment voulu savoir jouer du piano Ou être un vieux crooner, épater les minots Illuminer les yeux des folles jouvencelles Se faire pâmer les Mères de paroles phalliques. J'aurais tel'ment voulu chanter à l'Olympia Empocher des bravos et même des hourras Me droguer du succès, le penser éternel Et terminer ruiné dans des bras sataniques. J’aurais tel’ment voulu devenir milliardaire Donner aux malheureux les liasses pécuniaires Et puis mourir enfin sur une natte Tibétaine Entouré de mon clan et leurs yeux larmoyants. J’aurais tel’ment voulu devenir mendiant Recevoir l’obole des riches commerçants Et terminer ma vie mis en quarantaine Sur une ile perdue loin dans les océans. J’aurais tel’ment voulu terrasser la mitraille Brûler Acapulco ou bien parler en braille Aux soldats courageux en train d’agoniser Qui pleurent leurs Mamans en leur disant adieu. J’aurais tel’ment voulu devenir immortel Refuser les amours des belles demoiselles Manger au Kazakhstan l’hirondelle sacrée Et boire à Stalingrad les alcools vaporeux…". Mais bon sang ! Qu’est-ce qui me prend ?! Je vous prie de bien vouloir excuser ces digressions malencontreuses… d’une qualité plus que contestable !... Vite, une ou deux pilules ! Voila ! C’est fait ! J’ai pris trois de ces pilules prescrites par mon médecin. Encore une fois, pardon pour ces rimes approximatives et déplorables… surtout ici, sur Cap Récifal… parce qu’ici, c’est du sérieux ! Du cossu ! Du costaud ! On ne parle que de poissons, d’eau de mer, de coraux ! Pas de blagues, pas d’allusion graveleuse, pas de… bref, que du lourd ! Mais, puis-je ici parler de disette, ou pire encore de famine ? Parce que la famine sévit toujours en Afrique subsaharienne, dans cette large bande constituée du Mali, du Burkina Faso, du Bénin, du Niger (que je connais un peu), du Tchad, du Soudan, de l’Éthiopie et de la Somalie… des pays rongés par les guerres, les sécheresses, d’où ces famines. Peu de gens savent en France qu’en 2015, oui, en 2015, 2,5 millions d’habitants de cette zone ont souffert de la faim… Si je me permets, ici, sur le site Internet de Cap Récifal, d’écrire ces choses, c’est parce que je suis le président d’une association (BFE, Burkina France Ensemble) qui aide 3 villages Burkinabés (6 000 âmes environ) à ne pas souffrir de la faim… et que nos moyens sont ce que sont les moyens de ceux qui n’intéressent personne : sourires gênés, un peu comme si on avait prononcé des grossièretés ; réponses stéréotypées, toujours polies, mais d’une indifférence crasse ; et puis on passe à autre chose… "Redonne-moi les rillettes Germaines s’il te plait et mets la 2 pour les infos…"… et puis voilà ! Je ne veux pas vous embêter avec mes affaires, ou vous culpabiliser : tout juste vous dire une ou deux bricoles pour essayer de vous sensibiliser "pour de vrai" au problème. Deux adresses Internet : la 1ère Plus de 2,5 millions de personnes menacées par la faim au Niger - Le Monde 18/04/2015 dont vous pouvez lire le contenu et la seconde Toutes les 5 secondes un enfant meurt de faim..... - YouTube 2014, qui se visionne… moins de 10 minutes de votre temps… et même s’il est précieux, une petite dizaine de petites minutes… Ca y est ? Vous avez lu et visionné ? Édifiant non ? Une année de sécheresse signifie trois cents milles morts de faim ! Une seconde, un million de plus ! En 2011 et en 2012, dans le silence assourdissant des médias français, deux sécheresses redoutables ont sévi au Burkina Faso… sécheresses aggravées par les "Golden Boy" (en français dans le texte) qui jouent sur le grain à la bourse des matières premières : conséquences, les prix flambent et deviennent inaccessibles aux gens affamés… Distribuer du riz gratuitement est réservé aux starlettes médiatiques ; mais il ne faut pas vraiment connaître le terrain pour adopter cette posture (le sac de riz sur l’épaule devant une cohorte de gosses affamés). Cette solution aggrave le problème car elle ruine les paysans qui ne peuvent plus vendre leurs maigres récoltes ! Très rapidement, ils sont obligés de faire comme les autres : tendre la main pour survivre, avant d’aller gonfler le flot de réfugiés autour des villes. BFE a des adhérents au Burkina Faso. Nous leur faisons parvenir l’argent nécessaire pour qu’ils achètent le grain aux cours mondiaux et le revendent aux cours locaux pour ceux qui en ont les moyens ou le donnent pour les autres. Cette solution contraignante (car envoyer là-bas des fonds à un coût raisonnable est toute une affaire) permet d’acquérir sur le marché mondial ce qui manque sans ruiner les paysans locaux. Un compte rendu des dépenses est exigé : il faut bien donner un ersatz d’officiel si on veut éviter toutes dérives… C’est avec les larmes aux yeux que j’ai lu le premier de ces comptes rendus : des dates avec à chaque fois la quantité de maïs achetées, le prix au quintal et le prix total ; en bas de page, UNE signature et TROIS empreintes de pouce à l’encre rouge… seule façon pour des Burkinabés, honnêtes mais illettrés, d’engager leur honneur sur un justificatif "officiel" du droit à manger ! Je ne sais pas pour vous, mais je sais que moi, en pareille situation, je serais capable du pire pour nourrir mes enfants… du pire ! En quoi êtes-vous concernés par tout cela ? Car après tout, ceci est affaire de conscience… donc affaire personnelle ! Euh… Ce qui suit est un extrait d’une lettre envoyée à une ancienne collègue qui ne comprenait pas quel était le problème du Niger… et qui s’inquiétait d’une énorme sciatique emmenée avec moi là-bas, à Niamey ! "Comment ? Ma sciatique ? Euh… attends, je compte dans ma tête jusqu’à dix pour laisser passer un peu de temps, histoire de ne pas m’énerver, sous peine de devenir grossier… Le MONSIEUR s’escrime à t’expliquer une partie de ce qu’il a vu, qui est insoutenable, inadmissible, infâme en ce début de troisième millénaire, à cinq heures d’avion de chez Toi, c'est-à-dire à ta porte ! Une année de sécheresse signifie trois cents milles morts de faim ! Une seconde, un million de plus ! En 2012, ils sortent de trois années successives de sécheresse : en as-tu entendu parler dans la télévision, toutes chaînes confondues, dans les radios, dans les journaux ? Ça va ? Tu n’as pas faim ? Je te parle d’un pays où l’espérance moyenne de vie vaut moins cher qu’un discours à l’O.N.U. pour expliquer le problème, à savoir 42 ans pour les mâles et 36 pour les femmes, un pays qui a du pétrole dans son sous-sol et du minerai d’uranium en pagaille, et dans lequel les gens ne disposent que de bouts d’acacia pour cuire la nourriture… quand il y en a de la nourriture ! Et les bouts d’acacia, ils arrivent la nuit, par convois, tractés par des ânes, des bouts de bois de 60 cm de long pour ne pas tuer l’arbre, des bouts de bois dont la fumée est toxique pour les yeux, surtout les yeux des enfants qui sont pile poil à la bonne hauteur pour finir aveugle ! Un pays où l’eau est rare, très rare, et pour être certain de bien mettre les gens dans la merde, histoire d'être certain qu'ils ne pourront pas relever la tête, polluée l’eau, par des colibacilles mortels pour les enfants ! D’ailleurs, ils tombent comme des mouches les gosses dans ce pays : quatre sur cinq ne passent pas le cap des cinq ans ! Mais je te parle d’un pays où les gens sont gentils, souriants, et qui nous aiment, nous les français… doivent être masos ! À chaque fois que tu allumes une lampe chez Toi, c’est LEUR minerai d’uranium que tu brûles. Sauf que c’est le régime MOINS qui est instauré : acheter le MOINS cher possible LEUR minerai pour faire le PLUS de profits possibles avec TON confort ! Et Toi, tu ne sourcilles même pas ! Tu en mets deux des lampes ! Ça va ? Tu vois clair ? Qu’est-ce qui est le plus grave : ma sciatique ou la famine ? Il serait peut-être temps que les gens se posent les bonnes questions s’ils veulent apporter les bonnes réponses ! Vas sur Internet et tape famine Niger ou famine Afrique… Tu verras toute l’horreur vécue là-bas, y compris une gamine de trois ou quatre ans qui meurt de faim dans les bras d’une infirmière qui la porte dans ses bras en chantonnant une comptine, en berçant doucement le petit corps décharné, certainement le seul câlin d’une courte vie ! Et puis doucement, les bras se relâchent et tombent lentement de chaque côté du petit squelette… comme ça, en direct devant la caméra ! Ça dure cinq ou six minutes à l’écran. Même mes bons à rien chialaient comme des enfants en visionnant ces images ! A partir de maintenant, tu ne pourras plus jamais dire que tu ne savais pas, que ce n’est pas de ta faute, que… je ne sais quoi…, que tu attends que quelqu’un fasse quelque chose pour aider ! Il TE faut faire quelque chose ! Continuer à vivre comme avant est un crime ! Et un crime, ça se juge ! Quant à ma sciatique, puisque ce sujet t’intéresse au plus haut point, le roulis et le tangage de la selle du dromadaire, additionnés à la chaleur… je ne sais ce qui l’a soignée, mais c’est comme ça que je m’en suis débarrassé : 6 Km de dromadaire. Tien ! Une idée, une idée une simple, une idée bête même, jetée comme ça : que toutes les sciatiques mâles ou femelles de ce pays aillent à Niamey faire du dromadaire et lâcher un peu d’oseille chez les commerçants, chez les artisans, chez les porteurs, chez les guides du W (une réserve animalière) ou des girafes, chez qui ils voudront, du moment qu’ils lâchent un peu d’oseille… Et merde à la FAIM ! … Et oui, je sais que je rêve… Et alors !". Séchoir solaire pour déshydrater fruits et légumes. Le Burkina Faso ne possède pas d’énergie dans son sous-sol (contrairement au Niger), n’a pas de bois sur son sol et est touché souvent par la sécheresse. Des alternatives existent : le soleil, principale calamité, peut avantageusement remplacer l’électricité, soit pour cuire les repas, soit pour appertiser des conserves alimentaires de type familiales (bocaux en verre) les années fastes pour surmonter les disettes ou les famines les années noires, soit encore en déshydratant certains légumes et certains fruits. Cuiseur solaire remplaçant le bois. Cuiseur solaire familial, qui remplace avantageusement le bois. Au passage, il fonctionne très bien sous nos latitudes et si certains doutent de mes propos, les plans sont à leur disposition… contre une petite participation à nos projets. Séchoir solaire qui déshydrate fruits et légumes, dans le but de les conserver sans utiliser d’énergie. Pour appertiser des conserves alimentaires, on peut utiliser des panneaux photovoltaïques et des stérilisateurs électriques de 4kW. Mais à ces investissements s’ajoutent les 250 000 bocaux en verre pour tenir les 5 à 6 semaines que dure une disette… Voila ! C’est fait ! Je ne vous embêterai plus ! Euh… si, une adresse, celle de notre boîte mail : bfe-france@laposte.net ; là vous pourrez nous contacter pour nous aider… un peu… En attendant que notre site Internet existe ; il vous suffit de donner votre adresse Mail pour que nous vous donnions la marche à suivre… et pour ce qui nous concerne, les petits ruisseaux font les grandes rivières. Pardon pour cette digression et merci à vous toutes et à vous tous de m’avoir permis de "détourner" Cap Récifal pendant quelques minutes. Jean Pierre DUMAS Article publié par Cap récifal le 07 novembre 2016.
  12. Bonjour à Toutes et à Tous, Le dernier du triptyque est (enfin) terminé et sera publié dans les quelques jours à venir. S'il a été plus long que prévu pour paraître, c'est à cause du temps qu'il me fallait pour le rédiger et que je n'avais pas en quantité suffisante. J'espère que vous ne serez pas déçus, ni par la forme (qui pour moi est importante), ni par le fond. J'espère surtout qu'il vous sera utile. Cap Récifal (et les éminences qui le servent, mais je ne dirai rien de plus à leur sujet...) est un site remarquable... et remarqué : il suffit de taper AZOOX sur GOOGLE pour s'apercevoir de la qualité de ce site. Ecrire trois articles sur ce site n'était, n'est et ne sera jamais pour moi un objectif, une manière de justifier sa vie ou son rang dans ce microcosme. Ecrire ces trois articles était une occasion pour moi de faire passer un message qui m'obsède. Les responsables de Cap Récifal ont choisi une manière élégante de : 1) satisfaire l'objectif personnel qui n'a rien à voir avec le monde récifal ; 2) ne pas mélanger les genres et réserver ce site aux principes fondateurs qui ont tout à voir avec le monde récifal. Alors je tiens à les remercier pour leur délicatesse et à m'excuser pour avoir tenté de coincer la porte avec le pied. Quant à Vous, lectrices et lecteurs anonymes, bon courage pour décoder ma prose et surtout, sachez que tout cela est fait pour Vous servir. Cordialement. Jean-Pierre.
  13. Partie 1 : QUOI ? - Partie 2 : POURQUOI ? - Partie 3 : COMMENT ? Toute une époque ! Les installations étaient ultra simples ; tu t’en sortais avec 3 Ampère sous 110 Volt… et le feu de temps en temps ! En 36 ans de professorat, j’ai connu huit réformes de normes (pas seulement la NF C 15-100), six révolutions technologiques (les automatismes câblés, puis séquencés, puis programmés, tout cela en moins de cinq ans, ensuite les variateurs devenus aujourd’hui intelligents, les terminaux intelligents et animés en temps réel, les capteurs intelligents, la possibilité de manipuler des nombres avec les automates programmables industriels, le numérique, les régulateurs P.I.D., …) et six évolutions des appareils et des matériels (les fabricants français sont nombreux et rivalisent honorablement avec les meilleurs du monde). Un exemple frappant : on est passé en 6 ans de la minuterie à balancier qui coûtait 900 francs en 1975 à la minuterie à microprocesseur qui coûte aujourd’hui 15 €… La première était un capharnaüm à régler et à maintenir en bon état ; la seconde se remplace pour un oui ou pour un non…Il fut une époque où nous n’avions pas le temps de mettre nos progressions à jour ; l’informatique individuelle n’en était qu’à des balbutiements et, en dehors du texte, ne permettait rien. Tous les schémas électriques étaient dessinés à l’encre de chine sur calque et les bouleversements se succédaient à une cadence infernale ! Nos installations électriques sont devenues, en quelques années, d’une complexité extrême. Peut-être que certains d’entre vous ont connu comme moi, qui compte 67 printemps, les installations de nos Grands-parents : Des fils torsadés isolés au coton pour transporter l’électricité ; des interrupteurs et des prises de courant en porcelaine ; des « plombs » rechargés « à la va com’ j’te pousse » avec du papier aluminium ; une lampe vissée dans une suspension pendue à côté du papier tue mouche crachotant une lumière vacillante… Chez les particuliers, le matériel est devenu plus sécurisé et plus esthétique. Prenons un exemple simple et parlant : l’éclairage de la salle à manger. En une cinquantaine d’années, on est passé de la lampe au lustre à cinq lampes, et de l’interrupteur simple allumage au double allumage (deux lampes ou trois lampes ou les cinq, grands progrès pour économiser l’énergie électrique), puis au variateur qui fixe la luminosité désirée en appuyant plus ou moins longtemps sur un bouton poussoir, et puis à la télécommande infrarouge qui permettait de tout piloter avec un seul boîtier qu’on mettait dans sa poche, plus tard au détecteur de présence qui nous affranchit d’appuyer sur une touche quelconque, enfin au variateur asservi à une cellule photo-électrique pour n’apporter que ce qu’il faut de lumière artificielle pour compléter la lumière naturelle et finalement à l’explosion des diodes électroluminescentes, très économes de l’énergie électrique et qui offrent des spectres lumineux adaptés à toutes les utilisations. Et demain… ? C’est beau, sauf que… Sauf que toute médaille possède un revers : tout cela complique terriblement les appareils, lesquels du coup sont bourrés d’électronique, programmable ou non, avec deux défauts majeurs : Elle reste extrêmement sensible aux champs électrostatiques : un gros cumulus d’été peu très bien détruire certains composants d’un circuit électronique, qui se mettent en court-circuit. Elle est tout aussi sensible aux parasites qui circulent dans les lignes électriques : elle peut les prendre comme une véritable information qu’il faut traiter ou à laquelle il faut obéir, parasite généré par un écran de n’importe quoi placé à plusieurs mètres. Je reviendrai sur cette histoire de parasites. Mais d’ores et déjà, dites-vous que vos habitations sont d’énormes usines à fabriquer des parasites et que cela pose des problèmes complexes à E.D.F. pour « nettoyer » le réseau national, de cette pollution. La meilleure solution pour éviter ces deux écueils est encore de n’utiliser que des matériels conçus pour l’industrie ; ils possèdent une excellente immunité à tout, ou presque, sauf que… Sauf que notre inconscient, qui n’a pas encore, ou pas toujours, intégré que plus de lignes électriques, plus d’appareils bourrés d’électronique, plus d’appareils totalement autonomes, aboutissaient à des installations plus sensibles. Il ne faut pas être grand clerc pour comprendre que la probabilité de panne lorsque nous avons dix appareils est dix fois plus grande que lorsque nous n’en avons qu’un ! Je reviendrai sur cette notion de sensibilité de nos installations. 1. Tout n’a pas encore été dit 1.1. Pour en finir avec ces histoires de résistance et/ou d’impédance… et peut-être pour faire un peu le malin ! Lors de mesures en courant continu, la relation entre la tension U et le courant I est définie par la loi d'Ohm : U = RI. R étant la résistance du circuit. En courant continu, cette relation n'utilise que la résistance qui entre seule en jeu. Par contre, en signal alternatif sinusoïdal d'autres éléments que les résistances, sont à considérer. On parle alors de manière plus générale d'impédance Z qui s'exprime également en ohm. En courant alternatif, la loi d'Ohm s'exprime ainsi : U = Z I avec Z = ZR + Zb + Zc U : tension aux bornes du circuit en volt V Z : impédance totale en ohm Ω ZR : impédance de résistance en ohm Ω ZL : impédance de bobine (inductance) en ohm Ω Zc : impédance de condensateur en ohm Ω I : intensité du courant en ampère A On voit que l'impédance totale du circuit Z, se décompose en 3 éléments d'origines différentes (résistance, inductance ou condensateur). Un condensateur possède une impédance Zc telle que : Zc = 1 / Cω Zc : impédance du condensateur en ohm Ω. C : valeur du condensateur en Farad F. ω : pulsation en radian par seconde rad.s-1, avec ω = 2πf où f est la fréquence en hertz Hz du courant distribué : 50 Hz en Europe (60 Hz en Angleterre). ω = 2 x 50 x 3,14 = 314 → Zc = 1 / 314C. Si C est grand, Zc est petit… et le courant de fuite est grand ! Une bobine possède une impédance Zb (inductance) telle que : Zb = Lω Zb: impédance de la bobine en ohm Ω. L : valeur de la bobine en Henry. ω : pulsation 50 Hz. → Zb = 314L. Si L est grand, Zb est grand. Figure 1Une ligne électrique longue de plusieurs centaines de kilomètres (comme la ligne 400 000V qui relie toutes les centrales nucléaires en France) forme, pour chacune des trois phases, un condensateur non négligeable… Pour chaque phase, C est grand… donc Zc est faible… donc un courant significatif circule entre chaque phase et la terre pour se reboucler dans les alternateurs des centrales. Chaque conducteur de cette ligne 400 000 Volt est formé par des fils en aluminium enroulés sur eux mêmes (Fig. 1)… donc des spires… donc des bobines… donc une impédance Zb significative, qu’il ne faut pas négliger… donc des pertes en ligne importantes. Chaque mètre de cette ligne, isolée du sol par des isolateurs en verre, possède une résistance d’isolement qui est très grande ; tous ces mètres de ligne constituent autant de résistances en parallèles. La valeur de l’ensemble, c'est-à-dire l’isolement total de la ligne, est d’autant plus faible que la ligne est longue. L’impédance totale d’un circuit vaut : , ça ne rigole pas… Et bien voilà ! C’est fait ! Et c’est comme çà et pis c’est tout ! En réalité, ces petits exemples ne sont là que pour étayer les conclusions d’une argumentation précise et indiscutable : et pourtant, elle tourne… sans compter le sérieux qu’apportent des formules complexes avec des racines et des carrés… des carrés de racines ou des racines de carrés ! 1.2. Ligne réellement… réelle Figure 2Une ligne électrique réelle est modélisée aujourd’hui comme en figure 2. Ce modèle sert aux spécialistes, à déterminer le courant de court-circuit en tous points de la distribution ; ainsi, il est facile de déterminer quels types de disjoncteurs doivent être installés pour protéger les lignes. Modestes récifalistes, notamment ceux de la catégorie des récifalistes distraits, retenons que tenir les deux extrémités d’un conducteur, c’est mettre les mains aux bornes d’une impédance ; avec la loi d’Ohm, c’est s’exposer à une tension qui peut dépasser la tension limite de sécurité. Tout dépend de la valeur de l'impédance Z (en ohm) et de celle de l'intenssité I (en ampère). 1.3. Défaut d’isolement Lorsque l’isolant d’un câble ou d’un conducteur (sur une ligne ou dans un récepteur) est détérioré (par un objet coupant, à la suite d’un coup, par la température, par l’eau, par un produit chimique, par un rongeur, par des insectes, par des moisissures, …), il n’est plus en mesure de remplir sa fonction. Dans ce cas, deux possibilités : L’isolant a perdu une partie de ses caractéristiques. Un courant, souvent faible, passera du conducteur actif aux masses métalliques, on parle alors de défaut impédant. On entend par conducteur actif : les Phases et le Neutre, les conducteurs de terre, les liaisons équipotentielles, les conducteurs de masses… Les conducteurs passifs sont tous ceux en cuivre nu ou de couleur vert/jaune, qui ne sont là que pour nous protéger. On entend par masses métalliques : les chemins de câble, supports, châssis... L’isolant a perdu la totalité de ses caractéristiques. Le cuivre (ou l’aluminium) est en contact avec une masse métallique ; on parle alors de défaut franc. Tout défaut impédant qui n’est pas recherché puis éliminé se transformera un jour ou l’autre en défaut franc. La loi de Joule, la seconde grande loi qu’il faut connaître en électrotechnique (voir l’encadré ci-dessous) nous apprend qu’un courant de défaut Id qui traverse une impédance d’isolement défectueuse Zd dissipe une puissance thermique P qui accentue le défaut. P = Zd x Id² P : puissance thermique dissipée, en watt W Zd : impédance d'isolement en ohm Ω Id : intensité du courant de défaut en ampère A. Figure 3Exemple : un défaut impédant de 1 000 000 Ω (c’est une grande impédance) qui laisse « passer » un courant de défaut de 0,01 A (par contre, c’est un faible courant) dissipe une puissance thermique de 1 000 000 x 0,01² = 100 Watt… Prenez à pleine main une lampe de 60 Watt lorsqu’elle est allumée… Petit à petit, à l’endroit du défaut d’isolement, cet échauffement détériore un peu plus l’isolant (les isolants utilisés actuellement supportent très mal la chaleur ; ils durcissent, se fendent, puis des morceaux se détachent du câble ou du conducteur) ; un effet d’avalanche se crée, conduisant à diminuer la valeur du défaut, donc à augmenter l’intensité de défaut, effet d’autant plus important que la puissance dissipée est fonction du carré de l’intensité de défaut ! La figure 3 montre l’évolution de l’intensité de défaut dans le temps. Si rien n’est fait, c’est la catastrophe assurée ! J’ai eu à vivre un jour une situation dramatique : un câble de 240 mm² de section en cuivre (environ 500 Ampère en permanence dans ce câble) était maintenu au plafond tous les 5 mètres dans une installation provisoire. En défaut d’isolement à son extrémité, il s’est mis à chauffer ; l’effet d’avalanche était tellement rapide que j’ai vu ce câble s’allonger si vite qu’en moins de 10 secondes il s’est rompu… Court-circuit franc sur les 3 phases, détonation énorme dans l’atelier avec projection de cuivre en fusion, puis le noir complet. 240 mm² de section c’est un diamètre de plus de 18mm. 1.4. C’est du déjà vu ! Dans la Partie 1 de cette série d'articles, nous avons abordé la tension de pas (§ 3.5.), le Neutre relié à la terre (§ 4.2.), le temps de réponse (5 ms pour un fusible H.P.C. et 10 ms pour un disjoncteur), le contact direct ou indirect (§ 1.3.) et l’interconnexion des masses et mise à la terre des masses (§ 6.4.), avec une piqûre de rappel plus loin au § 1.6. Ces notions à relire si besoin, permettront de comprendre ce qui suit. 1.5. De l’art de faire une bonne prise de terre Cela n’est pas nécessaire pour cet article mais peut rendre service à tous ceux qui construisent ou rénovent une maison. La prise de terre est affaire sérieuse puisqu’elle nous protège des dangers des chocs électriques. Les figures 4 et 5 fournissent de bons conseils pour réaliser correctement une prise de terre. Figure 4 Figure 5 Le tableau 1 détermine la section en mm² du conducteur de protection électrique en fonction de la section du conducteur de phase (le fil vert/jaune repéré PE). Tableau 1 : Section des conducteurs 1.6. L’interconnexion des masses et la mise à la terre de l’interconnexion Figure 6Ce paragraphe est une répétition, mais il est tellement important que je le redonne complètement pour que vous n’ayez pas à rechercher les informations nécessaires à la compréhension de la suite. Merci qui ? Soit le montage de la figure 6. Lorsque les deux récepteurs sont alimentés, on constate qu’une tension existe entre les deux masses métalliques. Cette tension peut être suffisamment importante pour qu’une personne risque un choc électrique. La solution réside dans l’interconnexion des masses entre elles, de toutes les masses. Châssis de machines, poutres ou poutrelles des structures métalliques, carcasses des moteurs ou des transformateurs, armoires électriques, … capots de capteurs, enveloppes protectrices, … siphon métallique, tuyauterie de chauffage et d’eau chaude ou froide, toutes les masses métalliques doivent être reliées au circuit d’interconnexion des masses (figure 7 les masses reliées entre elles sont au même potentiel ; il n’y a plus de danger), sauf les capteurs et les récepteurs de classe II ou de classe III ! (vu au § 2.6.). Mais les orages ou les gros nuages d’été (cumulus ou cumulonimbus) font également monter le potentiel des masses ou le circuit d’interconnexion par rapport à la terre. Ce phénomène est extrêmement dangereux (Fig. 8 ). La seule parade est de relier le circuit d’interconnexion des masses à la terre (Fig. 9) ! Figure 7 Figure 8 Figure 9 L'interconnexion des masses et la mise à la terre des masses font l’objet d’un chapitre spécifique dans la norme NF C 15-100, chapitre appelé Schémas de Liaisons à la Terre (S.L.T.). L’art et la manière de réaliser cette interconnexion des masses et la mise à la terre du circuit d'interconnexion sont scrupuleusement définis et détaillés. Il n’appartient pas aux utilisateurs « d’inventer » une norme ! Par contre, ceux-ci (sont secs ?) sont tenus de respecter fidèlement les textes en vigueur ; les assurances savent très bien trouver les manquements en cas d’accident et déterminer les responsabilités pour ne pas avoir à indemniser…. 1.7. Symboles qui pourront apparaître ici ou là Pour ne pas vous perdre dans les méandres de la symbolisation des appareils couramment utilisés en électrotechnique (Fig. 10) : Figure 10Disjoncteur thermique : il protège les moteurs ou les lignes contre les surcharges. Une surcharge est une faible surintensité qui dure longtemps ; Disjoncteur magnétique : il protège les lignes contre les courts-circuits. Un court-circuit est une grande surintensité qui ne dure pas. Il faut admettre, et c’est important, que l'on protège les lignes contre les surcharges et contre les courts-circuits, pour éviter que des incendies, dangereux pour l’homme, se déclarent dans les bâtiments. On ne sait pas prévoir un court-circuit : on constate qu’il est là et on coupe le plus vite possible. Par contre, un défaut d’isolement conduit inéluctablement au court-circuit dans un délai parfois très long. Disjoncteur magnétothermique : c’est le mélange des deux disjoncteurs précédents. Il protège contre les courts-circuits et les surcharges ; Disjoncteur différentiel : il détecte les défauts d’isolement en mesurant l’intensité de la Phase et celle du Neutre et en faisant la différence entre ces deux intensités (vu au § 1.7.6.). Si le résultat de cette différence n’est pas nul, c’est qu’un courant de défaut se reboucle par la terre ; Interrupteur différentiel : il fait la même chose que le disjoncteur différentiel, pour 2 ou 3 fois moins cher. Par contre, il n’a pas la possibilité de couper un courant de court-circuit ; Disjoncteur E.D.F. : c’est un interrupteur disjoncteur magnétothermique différentiel. Traduction : on peut le manœuvrer à la main (fonction interrupteur) ; il coupe sur surcharge (fonction thermique), sur court-circuit (fonction magnétique) ou sur défaut d’isolement (fonction différentielle). 1.8. Prise de terre et disjoncteur différentiel… tout un roman ! Le disjoncteur E.D.F. qui est chez vous possède un calibre (réglable de 3 à 36 kW (kilo Watt), ou plutôt, comme nous sommes en courant alternatif, en kVA (kilo Volt Ampère) pour limiter la puissance consommée à celle du contrat souscrit avec E.D.F. Son déclencheur différentiel est dit sélectif, c'est-à-dire qu’il permet une sélectivité totale avec les dispositifs différentiels 30 mA en aval, comme l’exige la norme NF C 15-100. Traditionnellement, en fonction de la zone géographique dans laquelle vous résidiez, E.D.F. installait un disjoncteur « de branchement » dont la sensibilité était adaptée à la nature du sol : 250 mA, 350 mA, 500 mA, 650 mA, 750 mA, … Aujourd’hui, ces disjoncteurs de branchement ont des déclencheurs différentiels standardisés à 500 mA. La sensibilité de la protection différentielle I∆n , celle du disjoncteur ou de l'interrupteur différentiel, doit-être inférieure ou égale au quotient de la tension limite de sécurité par la valeur de la prise de terre des masses. I∆n ≤ UL / Zm I∆n : sensibilité du disjoncteur (ou d’un interrupteur) différentiel. UL : tension limite de sécurité (Cf. Partie 1, § 2.9.) suivant tableau 2. Zm : impédance de la prise de terre des masses. La connaissance de ces deux valeurs est fondamentale pour choisir les protections différentielles nécessaires. Tension limite de sécurité UL : dans la pratique on la connait, rappelée dans le tableau 2. Tableau 2 : Tension limite de sécurité selon NF C 15-100 Nature du local Tension limite de sécurité (UL) Locaux secs (salle à manger, salon, chambre, …) 50 Volt ~ Locaux humides (W.C., salle de bain, cuisine, cave, extérieur, …) 25 Volt ~ Locaux immergés (piscine, baignoire, douche, bidet, …) 12 Volt ~ Impédance de la prise de terre des masses Zm : sa détermination est plus complexe. Dans une maison individuelle neuve, le consuel mesure la valeur de la prise de terre des masses pour que E.D.F. branche le compteur ; pour les autres, il est plus difficile d’obtenir la valeur de Zm, sauf à faire venir un consuel pour réaliser la mesure (comptez 200 € ou 300 €). Zm se déduit de la formule suivante, sachant que la tension de défaut Ud doit être impérativement inférieure ou égale à UL. Ud = Id x Zm et Ud ≤ UL Ud : tension aux bornes de la prise de terre des masses en cas de défaut. Zm : impédance de la prise de terre des masses. Id : courant de défaut. UL : tension limite de sécurité. Toute la sécurité « électrique »repose sur cette équation simple ! Ou sur cette simple équation (Fig. 11) ? Ou… ou rien d’autre ! Exemples : Figure 11Dans votre salle de bain, vous souhaitez installer un interrupteur différentiel, 2 à 3 fois moins cher qu’un disjoncteur différentiel. Mais l’interrupteur ne coupe que sur défaut d’isolement) ; UL = 25 V (local humide) ; la valeur de votre prise de terre des masses Zmest de 38 Ω ; I∆n≤ UL/ Zm→ 25 / 38 ≈ 0,658 soit 650 mA ! Oui, vous avez bien lu 650 mA pour être parfaitement protégé… Bien sûr, trouver un différentiel 650 mA est très aléatoire, mais en cherchant sur l'Internet j’ai trouvé des disjoncteurs différentiels de 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, 1 000 mA… Pour cet exemple, je prendrais un interrupteur différentiel 500 mA qui sera 3 ou 4 fois moins cher qu’un disjoncteur différentiel 30 mA. Si votre prise de terre des masses est de 138 Ω, toujours pour protéger un circuit dans votre salle de bain : I∆n ≤ UL / Zm → 25 / 138 ≈ 180 mA, soit un interrupteur différentiel dont la sensibilité est de 100 mA. On voit bien que la connaissance de Zm est importante pour faire des économies tout en étant protégé !. Si j’habite un chalet dans le Doubs, seul en haut de la montagne du coté de Morteau… (heu, on peut rêver non ?), j’ai un problème : il n’y a pratiquement pas de terre mais de la roche partout ! Ma prise de terre des masses vaut… 2008 Ω ! (Pourquoi 2008 exactement, et non pas 2000 pour simplifier ? Réponse : parce que ! ).I∆n≤ UL / Zm → 25 / 2008 ≈ 12 mA, soit un interrupteur ou un disjoncteur différentiel 10 mA pour être protégé. Pour l’industrie, Schneider, grand constructeur français, a catalogué des « détecteurs différentiels réglables » (gamme Vigirex) couvrant de 10 mA à… 30 A ! Oui, je sais que ça surprend, 30 A en différentiel… Mais si c’est au catalogue, c’est bien que le besoin existe. Alors pourquoi, me direz-vous, n’entend-on parler que de 30 mA ? Primo, le 30 mA partout n’est pas dans la norme : c’est une recommandation de l’Union Technique des Électriciens. Secundo, parce que les gens n’ayant pas les connaissances nécessaires pour faire les calculs, on utilise une solution passe-partout avec le 30 mA… 30 mA sauf pour les chalets de montagne ? Un aquarium, surtout un aquarium berlinois avec sa cuve technique sous le bac principal, est dangereux si on ne prend pas garde aux mesures les plus élémentaires de protection. Mais cela ne signifie pas que l'’on soit obligé d’engloutir des fortunes en appareils… qui ne sont pas indispensables pour notre sécurité et celle de notre entourage. Figure 12En figure 12, je vous redonne le dessin d’un disjoncteur magnétothermique différentiel monophasé (même fonctionnement pour le triphasé sauf qu’il y a 4 contacts au lieu de 2), pour reprendre le fonctionnement du déclencheur différentiel. La bobine de la Phase est enroulée autour du circuit magnétique en forme de tore dans le sens contraire de la bobine du Neutre. En temps normal, IPhase = INeutre→ IPhase – INeutre= 0 ; aucun flux magnétique résultant ne tourne dans le tore. En cas de défaut d’isolement, Id = IPhase- INeutre ; ce courant de défaut génère un flux résultant ɸd qui tourne dans le tore ; ce flux génère à son tour une tension induite dans la bobine de détection ; le courant qui circule dans cette bobine est proportionnelle au courant Id ; lorsqu’il atteint la valeur I∆n, l’électro-aimant libère le système mécanique qui maintient les contacts fermés ; des ressorts ouvrent ces contacts et le circuit électrique concerné se retrouve hors tension. 1.9. Sélectivité des protections La sélectivité des protections électriques est l’aptitude à ne couper que la partie de la distribution affectée par un défaut (surcharge, court-circuit, défaut d’isolement) et de permettre la continuité du service des autres appareils, tout en protégeant le personnel et les matériels. C’est une tâche difficile, exigeant une connaissance fine des matériels de protection ; des logiciels spécialisés forts coûteux existent pour aider les techniciens et/ou les ingénieurs dans cette tâche. Pour obtenir une installation sélective, on dispose de trois possibilités : Jouer sur la valeur de l’intensité nominale des protections. C’est ce qu’on appelle une sélectivité ampèremétrique ; Jouer sur le temps de réaction des protections. C’est ce qu’on appelle la sélectivité chronométrique. On peut même, en respectant certaines conditions, retarder le déclenchement d’un disjoncteur pour assurer une sélectivité chronométrique totale ; Jouer enfin sur la sensibilité des différentiels. C’est ce qu’on appelle la sélectivité différentielle. Dans la pratique, les trois possibilités sont utilisées en même temps. Il est pratiquement impossible de réaliser une sélectivité totale au-delà de cinq niveaux. 1.9.1. Sélectivité ampèremétrique (on joue sur les calibres des disjoncteurs). Pour assurer une sélectivité ampèremétrique il faut que le calibre du disjoncteur amont soit deux fois plus grand que le calibre du disjoncteur aval (pour les fusibles H.P.C., c’est 2,5 fois). Soit l’exemple de la figure 13 : il s’agit d’un schéma de distribution unifilaire d’un aquarium imaginaire (en repère A, le trait oblique simple signifie que c’est une Phase, le trait oblique avec le petit cercle signifie que c’est un Neutre). Quatre départs protégés par quatre disjoncteurs (D2, D3, D4 et D5) et un disjoncteur général (D1). Le départ « Pompe Relevage » est protégé par le disjoncteur D3 de calibre 12 A ; le disjoncteur général D1 est de calibre 16 A ; or, 12 x 2 = 24 ; D1 est trop petit ; il faut prendre le calibre immédiatement supérieur à 24 A soit 25 A. La figure 14 nous donne le schéma de cette petite installation avec une sélectivité complètement assurée. Mais cette sélectivité pose 2 problèmes : Le surcoût occasionné par un disjoncteur dont le calibre est deux fois plus grand n’est pas négligeable ; la ligne protégée par D1 supporte-t-elle 25 A au lieu des 16 prévus au départ ? Figure 13 Figure 14 1.9.2. Sélectivité ampèremétrique (on joue sur les courbes de déclenchement des disjoncteurs). Ce cas peut également servir pour une remise, une grange, un garage, un atelier…, placé à quelques mètres de votre maison. Vous avez besoin de protéger le tableau électrique placé dans ce local secondaire, mais vous désirez avoir une sélectivité entre un problème dans le local et un problème dans la ligne. La figure 15 résume ce problème avec D2 qui protège le tableau du local et D1 qui intervient lorsque la ligne a un problème. Vous n’avez besoin que d’une prise de courant et une lampe dans le local : 16 A suffisent ; 3 G 2,5² pour le câble (3 fois 2,5 mm² dont un conducteur est en vert/jaune). Mais D1 ? La solution du paragraphe précédent s’avère fort coûteuse car si vous prenez un disjoncteur 25 A pour D1 la ligne doit devenir 3 G 4²… et votre portefeuille va très vite faire la différence ! Dans le premier chapitre de cet article, je vous ai donné les courbes de déclenchement des disjoncteurs courbe Z (inutile pour nous), courbe B, courbe C et courbe D. Vous retrouvez cet abaque figure 16 : On voit qu’un disjoncteur courbe B réagit entre 3,2 et 4,8 fois l’intensité nominale (pour cet exemple, il disjoncte entre 51 A et 77 A pour un court-circuit). Un disjoncteur du même calibre en courbe D réagit entre 10 et 14 fois I nominale (soit 160 A et 224 A). Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 La figure 17 est donc une solution possible, mais on distingue deux cas : Cas 1 : la ligne a un problème, D1 réagit et D2 qui n’est pas concerné reste fermé. Cas 2 : le problème est dans le local, D2 réagit avant que D1 ne le fasse. Tout cela serait merveilleux si… si la sélectivité est assurée dans tous les cas, ce qui reste à prouver. L’axe des abscisses (la ligne horizontale du bas) est l’axe des intensités et celui des ordonnées (verticale de gauche) est celui du temps de réponse. Figure 18 on voit que de 1 à 10 fois l'intensité I nominale, seul D2 fonctionne, puisque l’intensité est trop faible pour que le déclencheur magnétique de D1 réagisse ; par contre, à partir de 10 fois l'intensité I nominale, les deux déclencheurs magnétiques sont sollicités… Si l’intensité de court-circuit est de plus de 10 fois i nominale, c’est la loterie : soit D1 est le plus rapide, soit D2, soit les deux déclenchent en même temps. C’est donc une sélectivité partielle qui est obtenue avec cette solution. Si vous désirez absolument une sélectivité totale, il faut une ligne 3 G 4², un disjoncteur D1 25 A courbe D et un disjoncteur D2 16 A courbe B… ou alors, une sélectivité chronométrique. 1.9.3. Sélectivité chronométrique Elle consiste à retarder le déclenchement de D1 dans l’exemple du § 1.9.2. Certains disjoncteurs possèdent un retardateur réglable. Dans la pratique, on retarde un disjoncteur amont de 300 ms par rapport au disjoncteur aval. Cette solution n’est pas non plus la panacée : en cas de coup dur (court-circuit entre Phases sur un réseau triphasé), il faut que la ligne tienne pendant ces 300 ms. Un court-circuit Phase-Phase, c’est au moins 40 000 A, très souvent 100 000 A, parfois 200 000 A ! Pour nous, pauvres petits récifalistes attentionnés, c’est un autre monde. Si, pour votre aquarium, ou votre cabane au fond du jardin cabrellisée… nous nous contenterons des sélectivités des § 1.9.1. et 1.9.2. 1.9.4. Sélectivité différentielle Figure 20 Figure 19Reprenons notre exemple avec D1, D2 et la caaabaaane au fond du jaaardin : nous voulons mettre deux disjoncteurs magnétothermiques différentiels pour savoir où est le défaut d’isolement, s’il y en a un sur la ligne ou dans la caaabaaane (Fig. 19). C’est important parce qu’il y a de grandes chances que la ligne qui alimente votre caaabaaane soit enterrée. Il serait idiot de creuser une tranchée pour rien ! A noter qu’une méthode de mesure simple pour un professionnel (le pont double de Thomson) permet de localiser le défaut d’isolement au décimètre près. Dans la pratique, on multiplie par trois la sensibilité du disjoncteur aval pour déterminer la sensibilité du disjoncteur amont. Dans notre exemple, imaginons que j’ai une prise de terre des masses qui vaut Zm = 108 Ω ; je choisis UL = 12 Volt parce que le terrain est légèrement inondable aux périodes de crues. I∆n= UL / Zm → I∆n= 12 / 108 = 0,111 A soit 111 mA ; Disjoncteur D2 : je choisis un disjoncteur 16 A, Courbe C, 100 mA. Disjoncteur D1 : je choisis un disjoncteur 16 A, Courbe D, 300 mA (Fig. 20). J’ai une sélectivité totale en cas de surcharge ; J’ai une sélectivité partielle en cas de court-circuit (tout dépend de l’impédance de la ligne E.D.F. qui m’alimente en électricité), et j’ai une sélectivité totale en cas de défaut d’isolement, ce qui est le plus important. 1.9.5. La sélectivité Il existe d’autres types de sélectivité, parfois très complexes (énergétiques, booléenne, …). Tout cela est nécessaire pour ne couper que la partie d’une installation qui a un problème. C’est grâce à ces techniques que vous n’avez pratiquement plus, aujourd’hui, de coupure E.D.F., ce qui n’était pas le cas il y a seulement 30 ans… 1.10. Transformateur Le transformateur d'alimentation adapte la tension du secteur, en augmentant ou en diminuant sa valeur, à la tension nécessaire au bon fonctionnement d’un circuit. Inventé par Michael Faraday en 1831, c’est un appareil indispensable en distribution de l’énergie électrique : les pertes en ligne sont proportionnelles au carré de l’intensité. Pour une même puissance (en triphasé, S = U x I x ) plus U est grand, plus I diminue ; diviser I par 2 c’est diviser les pertes en ligne par 4. A la sortie des centrales, thermiques, nucléaires, hydrauliques pour l’essentiel, la tension est montée à 250 000 V ou même 400 000V ; la ligne qui vous alimente est en 400 V entre Phases : 1 000 fois plus faible… De ce qui précède on peut conclure que le transformateur ne fonctionne qu’en courant alternatif. Branchez un transformateur sur du courant continu et il explose ! 1.10.1 Principe de fonctionnement. Figure 21Autour d’un circuit magnétique refermé sur lui-même, sont enroulées deux bobines : une nommée primaire, reliée au secteur, l’autre nommée secondaire sur laquelle est relié un circuit d’une tension différente que celle du secteur (Fig. 21). Par convention, on donne l’indice 1 pour toutes les grandeurs physiques du primaire et l’indice 2 pour le secondaire. On a donc U1, I1 et une puissance primaire S1 = U1 x I1 ; U2, I2 et S2 = U2 x I2. Théoriquement, S1 = S2 ; la perfection n’existant pas, S1 = S2 + ∑pertes (∑, sigma, signifie somme de). Un transformateur E.D.F. a un rendement de 99,5% au minimum. Dans ces pertes, il y a des pertes dans le circuit magnétique (pertes fer), dans le primaire (pertes Joule primaire) et dans le secondaire (pertes Joule secondaire). Figure 22La bobine du primaire crée un flux magnétique qui tourne dans le circuit magnétique nommé noyau. Comme U1 est une tension sinusoïdale, le flux ɸ est sinusoïdal (Fig. 22) donc le flux ɸ varie constamment (50 sinusoïdes par seconde). La bobine du secondaire, qui est fixe, baigne dans ce flux qui est variable. La loi de Lenz (Partie 1, § 6.3.) explique que dans chaque spire de la bobine secondaire apparait une tension telle que : U2 = e x N2 (e : tension induite dans une spire ; N2 : Nombre de Spires au Secondaire). En fonction de N1 et N2, on peut élever ou abaisser la tension U2 par rapport à U1. On caractérise un transformateur par ses tensions U1 et U2 et par sa puissance S (en kVA, Kilo Volt Ampère… Pour vous, disons des Watt, la différence n’est pas très grande). Il existe d’autres types de transformateurs : transformateur d’intensité, transformateur d’impédance. Pour autant, ces transformateurs ont un fonctionnement strictement identique. 1.10.2. Transformateur et autotransformateur L’automatisation et même la robotisation de la fabrication des transformateurs ont changé la donne : > Figure 23 Figure 24 Figure 25 Figure 23: regardez attentivement, il s’agit d’un transformateur monophasé avec d’un côté un primaire et ses bornes pour le raccorder (V/J, Neutre et Phase au fond) et de l’autre le secondaire avec ses bornes (0V, 12V et 24V). Figure 24 : il s’agit de deux transformateurs avec seulement trois bornes au total. Ce sont deux autotransformateurs. Un robot bobine le primaire, s’arrête, sort le fil, puis bobine le secondaire. Figure 25 : différence entre transformateur et autotransformateur. Bien évidemment, les autotransformateurs coûtent moins cher. 1.10.3. Transformateur de séparation des circuits. Un transformateur de séparation de circuits est un transformateur dont les enroulements primaires et secondaires sont électriquement séparés par une isolation double et renforcée, en vue de limiter, dans le circuit alimenté par l'enroulement secondaire, les risques en cas de contact simultané accidentel entre la terre et les parties actives ou les masses portées au même potentiel en cas de défaut d'isolement. Ces transformateurs sont généralement équipés d'un écran électrostatique. Un transformateur de séparation des circuits a une tension au secondaire identique à celle du primaire. Les prises pour rasoir électrique sont des transformateurs de séparation des circuits. 1.10.4. Transformateur de sécurité C’est un transformateur de séparation des circuits dont le secondaire est en 12 V ou 24 V. De plus, il est possède une isolation renforcée avec l’extérieur qui interdit tout contact avec les bornes du secondaire. Figure 261.10.5. Symbolisation. La figure 26 définit les symboles des différents types de transformateurs : Repère A : autotransformateur ; Repère B : transformateur quelconque ; Repère C : transformateur de séparation des circuits ; Repère D : transformateur de sécurité. 2. La Très Basse Tension peut Très Bien Tuer… En somme, la T.B.T. peut T.B.T ! On parle, on parle, mais encore faut-il que nous nous entendions sur le sens des mots ! Par exemple, la haute tension (H.T.), ça commence à partir de combien de Volt ? Et la moyenne ? Il doit bien y avoir des chiffres quelque part ? Trois domaines de tensions sont désormais recensés en Europe (Tableau 3). Les électriciens ont une ou plusieurs habilitations pour intervenir sur les installations électriques. Un manœuvre habilité pour la haute tension A ne peut pas intervenir sur la basse tension. Tableau 3 : Domaines de tension électrique 2.1. Problème ! Figure 27Certaines sources de T.B.T. de forte puissance peuvent générer des quantités importantes d’énergie en cas de court-circuit. A la clé, des risques d’électrisation : des lésions, brûlures (le démarreur de votre voiture demande 160 A pendant les quelques secondes du démarrage. Ne court-circuitez jamais une batterie 6, 12 ou 24 V, sous peine de vous brûler gravement.), une dégradation de la vue due aux rayons ultraviolets, une perte auditive (phénomène de blast), ou encore des risques d’électrocution. Pour les éviter, chaque appareil doit fonctionner dans un environnement propice, c’est-à-dire qui ne soit pas perturbé par des champs électromagnétiques. Il ne doit pas lui-même émettre de champs électromagnétiques perturbateurs. Plus grave encore et surtout plus fréquent, c’est un défaut d’isolement de la Phase du primaire d’un autotransformateur avec des spires du secondaire, les deux bobinages étant imbriqués dans ce type de transformateur (Fig. 27). Dans ce cas, le 230 V~ se retrouve sur le secondaire ! Imaginez votre fils avec son train électrique et du 230 V sur les rails… Donc parler de très basse tension ne veut rien dire si on ne précise pas de quelle très basse tension on parle ! Je l’ai déjà dit et je le répète : il n’appartient à personne de pouvoir établir une norme en matière de sécurité électrique ! Il revient à tout le monde l’obligation de respecter les normes, et à l’I.R.N.S. la charge de les faire évoluer. Les trois paragraphes qui suivent citent des extraits de la norme et l’interprétation qu’il faut en faire. 2.2. Très Basse Tension de Sécurité Norme : Les sources de sécurité peuvent être soit un transformateur de sécurité conforme à la norme NF EN 61558-2-6 soit un convertisseur électronique conforme à la norme NF EN 61347-2-2. Interprétation : L’étiquette du constructeur doit impérativement être présente sur l’appareil ET indiquer que l’appareil est conforme à la norme NF EN 61558-2-6 ou NF EN 61347-2-2 (Combien de fois avons-nous du jeter un transformateur de sécurité dont l’étiquette avait été arrachée par un élève… Geste idiot que les contribuables payent sans le savoir !). Norme : Le secondaire du transformateur (côté utilisation) ne doit en aucun cas être relié à la terre. Interprétation : Le circuit Très Basse Tension ne comporte que deux conducteurs : une Phase et un Neutre ou un Plus et un Moins. Norme : Les masses des matériels électriques devront être isolées de toutes les autres masses et ne pas être reliées à la terre, ni à un conducteur de protection (P.E.). Interprétation : Comme il n’y a pas de conducteur de protection électrique dans le circuit du secondaire, aucune masse dans ce circuit n’est reliée à la terre. Par contre, les masses sont isolées. Norme : Le câblage du coffret ou de l'armoire électrique renfermant la source, devra être organisé afin qu'il ne puisse exister de "contamination" entre les circuits fonctionnant dans des domaines de tension différents. Concrètement, s'ils cheminent dans une même goulotte ou sur un même support, les conducteurs de câblage des circuits issus de la source de sécurité devront être isolés pour la tension la plus importante (généralement 400 Volt). De plus les borniers T.B.T.S. devront être séparés des autres soit par un espace d'au moins 50 mm, soit par une cloison métallique reliée à la terre. S'il est fait usage de câbles multi paires pour véhiculer la Très Basse Tension les paires non utilisées devront être rassemblées sur un bornier mis à la terre. Interprétation : Les conducteurs (fils) du secondaire sont éloignés des conducteurs reliés directement ou indirectement au primaire. Norme : Attention : le développement de moyens de protection pour éviter la "contamination" d'un circuit fonctionnant en T.B.T.S., doit aussi s'exercer au niveau de son récepteur si celui-ci intègre aussi une alimentation électrique de toute autre nature ; ce peut être le cas sur certaines cartes électroniques. Interprétation : Certaines cartes électroniques nécessitent plusieurs tensions différentes. Toutes les tensions doivent être en T.B.T.S. sur une même carte. Norme : La protection contre les chocs électriques (contacts directs ou indirects) n'est pas obligatoire pour des tensions inférieures ou égales à 25 Volt en courant alternatif et 60 Volt en courant continu. Au delà, elle est obligatoire. Interprétation : Pas de différentiel obligatoire pour une tension T.B.T.S. inférieure ou égale à 25 V~. Norme : En condition immergée la tension ne doit pas dépasser 12 Volt, la source de courant devant être déportée au-delà des volumes 0, 1 et 2 des salles d'eau. La protection contre les contacts directs doit être assurée, quel que soit le niveau de tension. Interprétation : Le matériel doit posséder une isolation renforcée ET un différentiel (interrupteur ou disjoncteur) est obligatoire dans ce cas. La tension est au maximum de 12 V. C’est typiquement le cas des systèmes à bulles pour les baignoires. 2.3. Très Basse Tension de Protection. Figure 28 Norme : La conception des installations fonctionnant en T.B.T.P. est identique à celle des installations fonctionnant en T.B.T.S. mais la liaison entre les parties actives et la terre côté utilisation existe. Norme : La protection contre les chocs électriques (contacts directs ou indirects) n'est pas obligatoire pour des tensions inférieures ou égales à 12 Volt en courant alternatif et 30 Volt en courant continu. Au-delà, elle est obligatoire. Norme : En condition immergée, la T.B.T.P. n'est pas admise. Interprétation : Le schéma de la figure 28 montre une T.B.T.P. conforme à la norme. La liaison du Neutre du secondaire au conducteur PE permet de ne pas mettre de différentiel : tout défaut de la Phase se transforme en court-circuit Phase-Neutre. Dans ce cas, le fusible F2 fond immédiatement. 2.4. Très Basse Tension Fonctionnelle Norme : Est considérée comme fonctionnant en Très Basse Tension Fonctionnelle, toute installation ne satisfaisant ni aux conditions de mise en œuvre de la T.B.T.S., ni à celles de la T.B.T.P. Interprétation : Le transformateur ne possède plus l’étiquette d’origine mise par le constructeur ou n’est pas un transformateur de sécurité. Il n’y a pas de séparation des conducteurs T.B.T. avec des conducteurs coté primaire. Norme : L'utilisation de la T.B.T.F. requiert une protection contre les chocs électriques (contacts directs ou indirects) lors de toute intervention sur les circuits concernés. Interprétation : Il faut obligatoirement un différentiel pour protéger les utilisateurs. 3. Deux cas particuliers… 3.1. Séparation des circuits On peut très bien utiliser des récepteurs en 230 V~ dans des locaux humides, mouillés, exigus, … Pour ce faire, il faut : Un transformateur de séparation des circuits par récepteur ; Des récepteurs uniquement de classe II (donc pas de PE) ; Une protection contre les courts-circuits et les surcharges au secondaire du transformateur (disjoncteur magnétothermique) ; Pas de procédé de secours en énergie ; Une puissance limitée à 25 kVA en mono et 40 kVA en tri. Votre prise pour rasoir électrique, qui possède un transformateur de séparation des circuits, répond fidèlement à toutes ces prescriptions. Comme il n’y a aucun point commun entre le secondaire du transformateur et le circuit auquel le primaire est raccordé, il ne peut y avoir de courant de défaut, même si l’isolant est abîmé. Si un second défaut apparaît, il se transforme soit en surcharge (défaut impédant) détectée par le déclencheur thermique, soit en court-circuit (défaut franc) détecté par le déclencheur magnétique. 3.2. Conditions d’emploi des matériels électriques dans une enceinte conductrice exiguë Norme : Une enceinte conductrice exiguë est définie comme étant un local ou un emplacement dont les parois sont constituées de parties métalliques ou conductrices, à l’intérieur duquel une personne, du fait de l’exiguïté du lieu, a une partie importante de son corps en contact avec les éléments conducteurs (Caisson de ventilation, vides sanitaires, intérieur d’un silo, d’une cuve, d’une chaudière). Les lampes baladeuses doivent être alimentées obligatoirement en T.B.T.S. par l'intermédiaire d'un transformateur de sécurité. L’outillage électroportatif à main peut être alimenté en T.B.T.S. mais aussi, en cas d'impossibilité, en Basse Tension, par l'intermédiaire d'un transformateur de séparation individuel. Dans tous les cas, les transformateurs d’alimentation devront être placés à l’extérieur des enceintes. Le matériel sera de préférence de classe II, à défaut de classe I, mais dans ce cas la masse de ce matériel sera reliée à l’ensemble des éléments conducteurs de l’enceinte. Les lampes baladeuses de fortune sont totalement interdites. Seul l’emploi de matériel normalisé répondant aux prescriptions de la norme NF EN 60598-2-8 est autorisé. L’indice de protection (IP) doit être au minimum IP 45. De plus le câble d’alimentation et la fiche de courant doivent être non démontables afin de garantir un IP minimum. Avant utilisation d’une baladeuse, il est indispensable de vérifier son bon état. Interprétation : heu..., une décantation, c’est aussi une enceinte conductrice exigüe ? Tout est dit, je n’ai rien à ajouter, si ce n’est que ce qui est obligatoire dans un cadre professionnel l’est peut-être également dans un cadre familial… non ? Au moins, utilisez du matériel IP 45 pour l’éclairage (personnellement, je prends de l’IP 55) et ne mettez pas votre tableau électrique dans les parages ! Dans la présentation de cet article j’évoque le décès d’un collègue de 28 ans : il devait souder à l’intérieur d’une cuve en inox de 2,5 mètres de diamètre. Le poste de soudure à l’arc était bien en dehors de la cuve, mais pas la baladeuse ! Cette baladeuse n’était pas en T.B.T.S., et son cordon trop court ! La rallonge utilisée était un « bricolage » vite fait/mal fait ! Le collègue est mort électrocuté, certes, mais le corps était… brûlé en partie. Tout est dit ! 4. Distribution de l’énergie électrique en Alsace et en Lorraine Il n’est pas question pour moi de stigmatiser tel aquariophile ou tel autre passionné par le récifal ! L’histoire récente, si on regarde l’histoire depuis son origine, n’est que guerre entre la France et l’Allemagne au sujet de deux provinces françaises qu’ils se disputent. Après moult guerres, dont deux mondiales, on ne peut que constater les traces laissées ici ou là… y compris dans nos installations électriques. Amis de l’Est français, par pitié, ne voyez dans ce qui suit qu’un peu d’humour, pardon, qu’un peu d’amour, et rien d’autre… On parle dans la norme NF C 15-100 de schéma de liaison à la terre, c'est-à-dire de l’art et la manière de relier le Neutre à la terre. Dans le temps (hé oui ma pauv’ dame, c’était l’bon temps), on parlait de « régime de Neutre ». Il existe en France quatre façons de relier le Neutre à la terre (six dans le monde). Nous ne verrons ici QUE ce qui nous concerne, soit le régime majoritairement utilisé en Allemagne, et celui retenu en France par E.D.F. 4.1. Principe. Figure 29C’est le régime de neutre implanté en Alsace, en Lorraine, qui est adopté pour les groupes électrogènes de chantiers ou des particuliers. On le nomme « Régime T.N. » : T : le neutre est relié directement à la terre ; N : le conducteur de protection PE est relié au Neutre. On crée volontairement un défaut franc du Neutre en le reliant à la terre (Fig. 29). En industrie, le Neutre et le PE sont « confondus » en un seul conducteur. L’impédance de la prise de terre du Neutre doit faire moins de 1 Ω et est mesurée tous les ans. Cette valeur, moins de 1 Ω, est voulue pour que la tension entre le circuit d’interconnexion des masses et la terre n’atteigne pas la valeur de UL. 4.2. Distribution T.N. : aucun défaut d’isolement. Soit la situation d’un récifaliste… distrait de la figure 30. Ce schéma déjà fort simple peut être encore plus épuré : retirons tout ce qui ne concerne pas notre récifaliste distrait. On obtient le schéma équivalent de la figure 31. Dans la boucle PE, A, récifaliste, sol lointain, Neutre, PE, il n’y a aucun générateur. De même pour la boucle PE, B, … Il n’y a donc aucun danger à mettre directement le conducteur Neutre à la terre. Figure 30 Figure 31 4.3. Distribution T.N. : un défaut d’isolement impédant. Soit la situation d’un récifaliste distrait de la figure 32. Recherchons le schéma équivalent (Fig. 33). Figure 32 Figure 33 On serait tenté d’étudier la boucle Ph1, défaut d’isolement, récifaliste, sol lointain, Neutre, Phase. Permettez-moi de vous poser une question : à quoi sert le PE ? Parce qu’avec ce raisonnement, il n’a aucune utilité… alors même qu’un défaut d’isolement existe ! En réalité, que notre ami récifaliste touche ou pas au récepteur A, il y a un courant de défaut Id qui tourne dans la boucle Phase1, défaut d’isolement, PE, Neutre, Phase1. L’enroulement du transformateur est un générateur de courant ; donc dans cette boucle un courant de défaut Id tourne. Ce courant de défaut n’est limité que par Zd , l’impédance de l’enroulement du transformateur, l’impédance de la ligne, l’impédance du défaut et l’impédance du PE. Toutes ces impédances sont très faibles ; le point où se situe le défaut d’isolement chauffe (loi de Joule : P = R x I²) ; le défaut s’aggrave (les isolants sont détruits par la chaleur) et, par effet d’avalanche, se transforme rapidement en un court-circuit Phase-Neutre. La protection qui protège la ligne qui alimente le récepteur A, agit dès que Id dépasse le calibre de celle-ci (disjoncteur magnétique). 4.4. Distribution T.N. : défaut sur le Neutre. Un défaut d’isolement du conducteur Neutre est-il dangereux (Fig. 34) ? Le schéma équivalent donné en figure 35 montre, s’il en était besoin, que dans la boucle Neutre, PE, Neutre, il n’y a aucun générateur de courant, donc aucun danger. On serait même tenté de dire que le récepteur A est relié deux fois au circuit d’interconnexion des masses… Figure 34 Figure 35 4.5. Distribution T.N. : défaut sur un départ très long. Soit la situation de la figure 36 à savoir un défaut franc de la Phase 1 avec la masse du récepteur A. Le schéma équivalent (Fig. 37) résume bien la situation. Figure 36 Figure 37 Dans la Phase 1, on a le courant nominal In plus le courant de défaut Id → IPh= In + Id. Comme il y a un défaut franc de la Phase 1, le courant de défaut est le courant de court-circuit :Id=Icc. L’impédance de la Phase 1 et celle du Neutre limitent le courant de défaut. Dans le cas le plus défavorable, le court-circuit risque de ne pas être détecté par le déclencheur magnétique du disjoncteur protégeant la ligne du récepteur A. Dans ce cas, la surcharge dans la Phase 1 risque de « fatiguer » la ligne, voire même de l’endommager sans que rien ne nous signale le problème. Seul un déclencheur thermique peut détecter la surcharge ; mais son action est retardée de plusieurs dizaines de minutes. Si les conditions sont complètement contre nous, le déclencheur thermique risque de ne pas voir lui non plus le défaut d’isolement. C’est le cas le plus dramatique parce qu’un second défaut est toujours possible. Loi de Murphy : si la probabilité qu’un second défaut apparaisse est très faible, elle n’est pas nulle ; donc un second défaut surviendra… sur la Phase 2 par exemple ! La figure 38 pose ce nouveau problème. Le schéma équivalent (Fig. 39) est plus que jamais nécessaire pour déterminer quels sont les dangers dans cette situation. Figure 38 Figure 39 Figure 40 De fait, le second défaut change tout : le court-circuit Phase-Neutre se transforme en court-circuit Phase1-Phase2. Ce dernier se fait sur du 400 V au lieu de 230 V. Dans un premier temps, on est tenté de penser que notre ami récifaliste Alsacien ne risque rien. Loi de Murphy : si ça va mal grand comme le petit doigt, rassure-toi ; bientôt, ça ira mal grand comme le bras(Je vous laisse imaginer les difficultés pour faire comprendre la loi de Murphy ! Une photographie avec le doigt levé… ou avec le bras en « honneur »… La vie du rédacteur d’un article pour Cap Récifal n’est pas simple… Chienne de vie !). Le conducteur de Protection Électrique, le fameux PE, n’est pas un conducteur parfait ! Donc, figure 40… Le conducteur réel PE possède une impédance ZPE. Traversée par un courant Icc, cette impédance présente à ses bornes une tension de défaut Ud telle que Ud=ZPE xIcc. SiUd >UL, notre ami est en danger mortel ! Certains m’objecteront que ce cas est un cas d’école. A ces septiques je réponds que si le cas est possible, alors il arrivera (version optimiste de la loi de Murphy) ! Alors que faire ? Le seul appareil de protection capable de détecter un courant de défaut même très faible est le différentiel. En l’occurrence, un différentiel 10 mA sur un départ long est une bonne mesure pour assurer notre sécurité. 4.6. Schéma complet d’une installation en régime T.N. Figure 41 5. Distribution de l’énergie électrique en France On le nomme « Régime T.T. » : T : le neutre est relié directement à la terre ; T : le conducteur de protection PE est relié à la terre. 5.1. Principe. Le Neutre est relié à la terre par une prise de terre spécifique, possédant une impédance repérée Zn. Les masses sont reliées à une prise de terre spécifique elle aussi repérée Zm. (Fig. 42). C’est typiquement le régime adopté par E.D.F. La prise de terre du Neutre doit être inférieure à 1 Ω et est mesurée tous les ans. Figure 42 Figure 43 5.2. Distribution T.T. : aucun défaut d’isolement. Il n’est pas besoin de dessiner le schéma équivalent (Fig. 43) pour avoir la certitude qu’aucun courant ne circule dans le PE, la prise de terre du Neutre et la prise de terre des masses. Il faut remarquer que toutes personnes situées entre ZN et Zm peuvent très bien être en danger sans le savoir si un courant circule dans les deux prises de terre. 5.3. Distribution T.T. : un défaut d’isolement impédant. Soit la situation de la figure 44 ; le récepteur A est en défaut impédant sur la Phase 1. Le schéma équivalent de la figure 45 permet de comprendre la situation dans sa totalité. Figure 44 Figure 45 Dans la boucle Ph1, Zd, A, PE,Um, sol lointain, ZN, Ph1, il y a un enroulement de transformateur, donc un générateur de courant ; un courant de défaut Id tourne. Ce courant est limité par Zd, ZN et Zm étant les plus petites possibles. Notre récifaliste préféré est aux bornes de Zm ; celle-ci est traversée par le courant de défaut Id → loi d’ohm → Ud = Zm x Im. Si Ud >UL, notre ami est en danger de mort. Une coupure automatique et rapide est nécessaire si Ud ≥ UL Cette coupure ne peut être assumée que par un disjoncteur ou un interrupteur différentiel. La sensibilité de la protection différentielle (I∆N) dépend de la valeur de la prise de terre des masses Zm et a été vue et revue au § 1.8. 5.4. Distribution T.T. : un défaut d’isolement franc. Figure 46Si le défaut impédant de la figure 44 n’est pas recherché et éliminé rapidement, il se transformera en défaut franc un jour ou l’autre. Le schéma équivalent de la figure 46 nous donne la nouvelle situation. Le courant de défaut n’est limité que par ZN et Zm, qui sont très petites → Id≈ Icc (nous sommes proche d’un court-circuit Phase-Neutre). La protection contre les courts-circuits doit agir automatiquement et rapidement. 5.5. Distribution T.T. : deux défauts d’isolement impédants. Le premier défaut d’isolement n’a pas été éliminé ; loi de Murphy : il n’y a strictement aucune raison pour qu’un défaut impédant n’apparaisse pas sur la Phase 2… (Fig. 47). Figure 47 Figure 48 Le schéma équivalent de la figure 48 montre que le courant de défaut Id ne passe plus par les prises de terre ZN et Zm. Notre ami, ex récifaliste heureux, a eu l’immense joie post mortem de constater que notre affection était immense… Cette situation très inquiétante peut perdurer : tout dépend de la valeur de Zd1 et Zd2qui déterminent la valeur deId. Il est plus que souhaitable qu’au moins une des deux protections différentielle intervienne au plus vite. Figure 495.6. Distribution T.T. : deux défauts d’isolement francs. Deux défauts francs simultanés (Fig. 49) est un phénomène rare. Mais, loi de Murphy oblige… On assiste à un court-circuit franc entre phase. Le courant de défaut est un courant de court-circuit. On est certain que les protections contre les courts-circuits vont agir… sauf que… Sauf qu’un court-circuit Phase-Phase (donc avec du 400 V) laisse des traces : les lignes souffrent. On peut même voir des câbles « gonflés » : les force électrodynamiques ont écarté les Phases l’une de l’autre. Dans ce cas, les isolants ne sortent pas intacts d’un tel évènement… 5.7. Distribution T.T. : défaut du Neutre. Un défaut franc du conducteur Neutre ne semble pas, à priori, très grave (Fig. 50). La figure 51 nous montre qu’en fait, ce défaut du Neutre transforme notre régime T.T . en régime T.N. La seule différence est que les deux impédances ZN et Zm se retrouvent en parallèle et de fait l’impédance résultante sera encore plus faible, ce qui n’est pas plus mal. Figure 50 Figure 51 5.8. Schéma complet d’une installation en régime T.N. Figure 52 6. Poignée de main fatidique ? Non ! Le bébé sur la pelouse… Ouf, on échappe au pire ! Imaginons deux voisins, dans une cité pavillonnaire… ou au centre d’un vieux village aux maisons tout juste retapées… un samedi matin de printemps brumeux… les hirondelles qui discutent perchées sur les fils E.D.F… la fraîcheur matinale qui hérisse les poils sur les bras… un chien au loin qui gueule on ne sait après qui, ou après quoi… et cette sal _ _ _ rie de pelouse qui pousse plus vite que les thuyas plantés l’année dernière… et bien sur la compagne adorée qui susurre à l’oreille : « Tu vas tondre ? », comme si l’avenir de l’humanité reposait sur la hauteur de la pelouse… Comme de juste, le voisin, qui est dans la même situation, a exactement le même problème… Il a également la même tondeuse… thermique les tondeuses, parce que même si ça fait beaucoup de bruit, ça coupe mieux… et puis tout le monde en a une ! Donc Dupond et Du… rand (là, je suis sûr que j’en ai eu quelques-uns ! Et ça me fait hurler de rire !) sortent chacun leur tondeuse et commence le dur labeur de couper cette maudite pelouse, pleine de pissenlits, de chardons divers et variés, de liseron… bref, de va _ _ eries qui elles n’ont besoin de rien pour vous pourrir le weekend ! Oui ! Ça sent le vécu ! L’herbe humide bourre dans les tondeuses… Les deux esclaves s’arrêtent de pousser, autant pour se serrer « la louche » par-dessus le grillage que pour permettre à la machine de vomir le trop plein d’herbe… On arrête les deux bolides dont le bruit interdit toute conversation… « Ça va ? »… et gnan gnan gan… Durand, pris soudain d’une inspiration incroyable, confie à son acolyte « Pendant que la pelouse sèche, je vais nettoyer la tondeuse et ré affûter la lame : elle n’arrête pas de bourrer… » ; Dupond approuve et décide d’en faire autant. Les deux tondeuses posées sur des tréteaux bancals, à deux mètres l’une de l’autre… effectivement, il y a de quoi récurer ! Durand a tiré une rallonge pour son compresseur, histoire de ne pas se fatiguer à gratter, compresseur qui est de classe 1 mais ça il ne sait pas ce que cela signifie,. Durand, pour ne pas être en reste, a tiré la sienne, pour son Karcher, de classe 1 lui aussi. Et puis Dupond demande à Durand la clé plate pour démonter la lame de sa tondeuse. Au moment où Durand la lui passe, Bingo ! Deux d’un coup ! Et comme les tondeuses sont intactes, un bonus : une partie gratuite ! Le S.A.M.U. ne pourra rien pour ces deux forçats… Ce petit scénario n’est ni drôle, ni un cas d’école : ce n’est pas pour rien que l’U.T.E. nous « conseille » de mettre des différentiels 30 mA partout ! Mais que s’est-il passé ? Figure 53La figure 53 résume le problème. Première constatation, ce schéma est tout à fait exact : chacune des résidences possède bien sa prise de terre, repérées ZmA pour la maison A et ZmB pour la maison B… Non ? Vous ne voyez pas ? Je vous aide : reprenez le schéma du § 5.8. Oui ? Ca y est ? Hé oui, il n’y a pas d’interconnexion des masses entre le pavillon A et le pavillon B, contrairement aux prescriptions de la norme ! Or, dans un quartier pavillonnaire, il y a des distances très modestes entre les prises de terre des masses. Cette proximité est source de danger. C’est si peu vrai que depuis plusieurs dizaines d’années, dans les terrains viabilisés avant l’achat, l’interconnexion est réalisée par E.D.F. Mais cela ne résout pas le problème des pavillons construits avant… ni celle des vieilles maisons lesquelles, très souvent, n’ont même pas de prise de terre ! En effet, les dernières lois rétroactives remontent au gouvernement de Vichy, les fameuses lois raciales… L’interconnexion de toutes les masses et la mise à la terre de cette interconnexion sont les deux mesures prioritaires à prendre pour se protéger, avant même de se poser la question des protections différentielles ! Personnellement, je n’ai pas réussi à convaincre mon voisin de relier « sa terre à la mienne » ! Et comment convaincre puisque ça a toujours marché comme ça… et sans problème ! Revenons à notre cas : Le compresseur de Monsieur Dupond est en défaut d’isolement d’environ 586 Ω ; Le Karcher de Monsieur Durand est également en défaut d’isolement, de 497 Ω ; La valeur de la prise de terre des masses de Dupond est de 57 Ω ; Celle de la prise de terre des masses de Durand vaut 71 Ω ; Les deux pavillons ont un disjoncteur E.D.F. de sensibilité 500 mA. Imaginons que c’est le compresseur qui est mis en route le premier : un courant de défaut IdA circule (Fig. 54). Figure 54 Figure 55 Le schéma équivalent (Fig. 55) permet de faire les calculs nécessaires. IdA= U / (ZdA+ ZmA + ZN) = 230 / (71 + 586 + 1) = 230 / 658 ≈ 0,35 A. Le disjoncteur de Monsieur Dupond ne bronche pas… Monsieur Dupond, en touchant son compresseur, est soumis à une tension de défaut qui vaut UdA= ZmAx IdA = 71 x 0,35 ≈24,85 V… C’est presque la tension limite de sécurité qui est de 25 V ; l’herbe est humide… rien ne se passe… Mais, me direz-vous, c’est peut-être le Karcher qui a été mis en route le premier. Je reconnais bien là votre esprit critique, affûté, toujours prêt à pointer du doigt la moindre faille dans un raisonnement… la moindre faiblesse chez un interlocuteur… Vous n’avez aucune pitié pour le modeste scribouillard que je suis, et vous m’obligez à tout faire « bien comme il faut »… Figure 56 Figure 57 Figure 58 Le schéma de la figure 56 illustre ce cas. La figure 57 permet de faire les calculs. IdB= U / (ZdB+ ZmB + ZN) = 230 / (57 + 497 + 1) = 230 / 555 ≈ 0,41 A. Bien que le courant de défaut soit plus important, le disjoncteur de Monsieur Durand ne bronche pas non plus… Monsieur Durand, en touchant lui aussi son Karcher, est soumis à une tension de défaut qui vaut UdB= ZmBx IdA = 57 x 0,41 ≈23,37 V… C’est toujours en-dessous de la tension limite de sécurité… il ne se passe, là encore, rien… Lorsque les deux appareils sont mis sous tension, la situation change complètement. La figure 58 montre la nouvelle situation. Il n’y a plus qu’un seul courant de défaut Id qui vaut : Id= U / (ZdA+ ZmA+ ZmB+ ZdB) = 400 (586 + 71 + 57 + 497) = 400 / 1211 ≈ 0,33 A… 330 mA. UzdA= ZdAx Id= 586 x 0,33 ≈ 193,38 V ; UdA= ZmAx Id= 71 x 0,33 ≈ 23,43 V ; UdB= ZmBx Id= 57 x 0,33 ≈ 18,81 V ; UzdB= ZdBx Id= 497 x 0,33 ≈ 164,01 V. Ud = UdA = UdB = 23,43 + 18,81 ≈ 42,24 V ou encore Ud= U – UzdA– UzdB= 400 – 193,38 – 164,01 ≈ 42,61 V. Arrondissons à 42,5 V ! Cela a été précisé, l’herbe est très humide… les pieds aussi… et la paire de savates est trempée... On peut très bien faire un autre calcul, plus édifiant : au moment du passage de la clé plate, on a la boucle Ph1, ZdA, Dupond, Durand, ZdB et Ph2. ZdA= 586 Ω ; ZdB= 497 Ω. L’impédance du corps humain dans de mauvaises conditions est de 1 000 Ω. ∑Z = 586 + 497 + 1 000 + 1 000 = 3 083 Ω. Id= U / ∑Z = 400 = 3 083 ≈ 0,129 A… 129 mA ! Et c’est un courant qui passe par les deux cœurs ! La figure 15 de la Partie 1, § 2.5. (Temps de coupure maximum autorisé) est de 0,5 secondes… et comme le courant n’est que de 129 mA, AUCUN DES DEUX DISJONCTEURS DIFFÉRENTIELS NE DISJONCTE ! Figure 59Je le répète, ce cas n’est pas un cas théorique ! Et que dire, dans des immeubles bourgeois du 19ème siècle, souvent sans PE distribué, avec des tuyauteries qui servent de prises de terre, et des tuyaux de chauffage central dont on ne sait rien ! Pour en revenir au duo infernal Dupond-Durand (j’en ris encore), la clé plate n’était pas à portée de main mais dans le garage de l’un des deux acolytes ; l’accident n’a pas eu lieu… C’est le petit Mathieu (Fig. 59) de 9 mois, qui, en venant à 4 pattes voir son Papa pour lui faire le gros bisou du matin, s’est retrouvé entre les deux prises de terre… Je vous en ai parlé en Partie 1, § 3.5. (Tension de pas ou pas de tension). 7. Un cas concret Suite à la publication du premier chapitre de cet article, j’ai été contacté par un membre de Cap récifal à qui il est arrivé une mésaventure, laquelle aurait pu très mal finir. Elle se résume en quelques photos. Les disjoncteurs différentiels 30 mA ne sont pas obligatoires partout ; ils sont recommandés par l’U.T.E. et obligatoires pour toucher une prime dans les bâtiments neufs. Surtout, les calculs de I∆N largement expliqués au § 1.8. nous permettent assez souvent d’utiliser des différentiels 100 mA, 300 mA… moins onéreux. Enfin, l’interrupteur différentiel est encore moins cher et tout aussi efficace pour nous protéger des contacts directs ou indirects. Mais ce cas est intéressant pour de toutes autres raisons : il s’agit d’un luminaire importé (si j’ai bien suivi) d’un pays quelconque. Le label CE dont tout le monde croit fermement qu’il indique la conformité aux normes signifie uniquement que l’exportateur s’est acquitté des taxes pour vendre en Europe ; Le matériel d’éclairage n’est pas obligatoirement de classe II ; personnellement, je dispose d’appliques sur mes murs de classe I vendues dans le commerce ; si l’utilisation en aquariophilie n’est pas mise en avant sur la notice, rien n’oblige à ce que ce matériel soit de classe II ; Le fabricant parle-t-il de luminaires spécifiquement conçus pour éclairer un aquarium ?... Si oui, il doit respecter les normes inhérentes à cette fonction, mais si non, il doit respecter les normes communes à tous les luminaires ; Puisqu’il y a des diodes, sont-elles alimentées en T.B.T.S. ? Ce que je crois, c’est que ce type de matériel ne coûte pas très cher… Le but de cet article est justement de vous donner les éléments pour que le prix ne soit pas le 1er critère de choix pour les achats nécessaires au bon fonctionnement de vos aquariums. Ce que j’espère, c’est que la victime s’en est bien sortie ! Ce qui est certain, c’est que ce type de mésaventures est courant… et que certaines victimes ne sont plus là pour en témoigner ! Ce qui est bizarre, c’est qu’on associe « l’eau » et « danger » dès qu’on parle tricité… Pourtant, un câble Haute Tension relie la France et l’Angleterre... et aucun poisson n’est mort électrocuté ! 8. Cas ayant déclenché cet article Ben oui ; après tout, l’élément déclencheur de ce scribouillage existe. J’ai recherché, sans aller trop loin dans le passé, les trois plus récents topiques dans les archives de Cap Récifal sur ce sujet. Le premier est celui qui m’a motivé pour rédiger cet article. La lecture de ces trois topiques me laisse pantois. Ils procèdent d’un tropisme étrange : mesurer la tension entre l’eau d’un bac et le conducteur de protection qui traîne dans les parages ? Au cas où il y aurait un défaut d’isolement impédant dans une pompe ou une résistance de chauffage ? La norme impose : Un indice IP67 minimum à tous les appareils immergeables, ce qui revient à dire que le matériel est étanche à l’eau jusqu’à une profondeur de 1 mètre au maximum ; il suffit de lire l’étiquette de l’appareil pour vérifier si c’est le cas. Des appareils de classe II c'est-à-dire à double isolement, ce qui revient à dire qu’en aucun cas le courant électrique ne peut se retrouver en contact avec son environnement ; toujours lire l’étiquette. Bien évidemment, il reste le cas des cordons d’alimentation de ces appareils : les fiches techniques rappellent qu’un moyen simple et efficace d’éviter les accidents est de raccorder l’appareil en question sur une prise de courant située au-dessus de l’aquarium ; qu’il ne faut absolument pas chercher à faire une réparation sur un cordon endommagé ; ceci prouve que cette « réparation » serait problématique pour garder une sécurité optimale ; il n’y a aucune raison pour que le cordon d’alimentation d’un appareil se soit abîmé tout seul, sauf à considérer que les cordons sont comme les papiers qui traînent sur votre bureau et qui se cachent là où on est sur de ne pas les retrouver rien que pour nous em _ _ _ der ! ces appareils qui agrémentent vos bacs sont comme nous : ils ont une durée de vie ! Il conviendrait, peut-être, de s’informer sur ce paramètre pour effectuer des échanges standards aux moments propices ! Euh… t’es gentil mec, mais j’ai mesuré 22 Volt ! Ou 45 Volt ! Ou 80 µ Ampère ! Alors ? Alors… Là, c’est un argument indiscutable ! Vérifiable ! Sauf à être de mauvaise foi, on est bien obligé d’admettre qu’il y a une tension et/ou une intensité potentiellement dangereuses… Donc il faut mettre l’eau du bac à la terre ! …Sauf que : Figure 60La mise à la terre n’empêche pas l’accident ! La figure 60 rappelle que dans ce cas l’aquariophile est aux bornes de la prise de terre à chaque fois qu’il plonge une main dans le bac, donc soumis à la tension de défaut… et les Volt mesurés sont plusieurs fois plus grands que la tension limite de sécurité qui est de 12 Volt dans ce cas… donc que ce récifaliste est mort depuis longtemps… Si les Volt mesurés sont réels, on peut très bien remplacer l’appareil de mesure par une lampe 24 Volt ? S’allumera-t-elle ? Heu, une lampe à incandescence à filament *… Je prends les paris : les lampes ne s’allumeront pas ! * J’insiste sur ce point, une lampe à filament ! Sinon, particulièrement si c’est une lampe à décharge, elle risque de s’allumer ! Ce type de lampe se trouve dans les « tournevis testeurs »… Allez voir un électricien et demandez-lui s’il peut dépanner avec ce type d’appareils... Pour les 80 µA, je parie là encore que l’appareil de mesure en question trouvera plusieurs microampères entre vos deux mains, sans avoir à toucher autre chose ! Ben alors, d’où ils viennent ces Volt ? Je ne les ai pas inventés ? Oui et non ! Dans la Partie 1, § 3.2. « Notion de champ électrostatique » j’essaie d’expliquer qu’une particule chargée électriquement a une influence sur son environnement. Dans un bac, surtout dans un aquarium récifal qui nécessite nombre de pompes et autres appareillages électriques pour fonctionner correctement, il existe une multitude de champs électrostatiques… En fonction de l’implantation de chacun de ces appareils dans le bac, il en résulte une charge électrostatique du bac (je dois faire lever les cheveux sur la tête de quelques scientifiques ! Mais comment dire cette réalité ?)… Tout cela est trop complexe pour être modélisé. Au moment où vous raccordez votre multi contrôleur à l’eau et à la terre, vous le mettez aux bornes d’un condensateur… Vous mesurez une charge électrostatique… et rien d’autre ! Votre appareil de mesure, est-il conçu pour mesurer des charges électrostatiques ? Mesureriez-vous la distance Paris-Marseille avec un thermomètre ? Ou avec un pèse-personne ? Pourtant, ces deux appareils sont des appareils de mesure ! Votre contrôleur possède une résistance intérieure énorme, de 1012 Ω à 1018 Ω lorsqu’il est utilisé en voltmètre. L’équilibrage des charges statiques demande d’autant plus de temps. Un indice confirmant mes dires est donné dans les deux derniers topiques : plus on retire des pompes du bac, plus la tension mesurée diminue… En réalité, moins le champ électrostatique est important ! L’eau n’est pas de la famille des ferromagnétique. Un gros cumulus d’été n’a aucune action directe sur l’eau (les variations de pression atmosphérique oui). Il n’y a pas de courant induit dans l’eau ! Si on reprend le § 1.6. (Interconnexion des masses et mise à la terre…), il s’agit de masses métalliques. Pour conclure, on peut affirmer que : les matériels conçus pour une utilisation aquariophile sont toujours immergeables (IP67 au minimum) ; ces matériels sont de classe II (donc aucune liaison à la terre) ; l’eau n’étant pas de la famille des ferromagnétique il n’y a pas d’élévation de son potentiel… ces matériels ont une durée de vie au-delà de laquelle il est préférable de procéder à des échanges ; en aucun cas il ne faut essayer de réparer ou d’intervenir sur les cordons d’alimentation. Une suggestion : peut-être que l’alcalinité, la présence de substances rejetées par les coraux, que sais-je encore, peuvent donner des sensations aux doigts ou aux mains (démangeaisons, picotements, …). Une mesure élémentaire est encore de mettre des gants… Dans le chapitre 3, nous verrons comment concevoir une installation électrique, pour un aquarium ou pour une habitation… 9. Enfin, Claude François ! Figure 61Oui ! On y est ! Que s’est-il passé pour qu’une star de la chanson française finisse électrocutée dans sa baignoire ? En fait, vous avez déjà toutes les réponses aux questions qu’il serait légitime de se poser, que l’on soit fan de Cloclo ou pas… ou comme notre ami Denisio, fan des Claudettes ! Pour ma part, je préfère l’esthétisme de la figure 61 aux trémoussements des Claudettes… Oui, je sais, pour l’immense majorité des dépravés qui lieront ces lignes, un Degas au milieu d’un article qui parle de tricité… Et alors, un peu de rêve ne nuit pas ! Glané sur le Net, le récit, confirmé dans une émission de télévision par sa compagne. « Le 11 mars 1978, Claude François doit enregistrer l’émission Les rendez-vous du dimanche à 16 h. Vers 15 h, il entre dans sa salle de bain. L’applique fixée au-dessus de sa baignoire n’est pas droite. Il décide de la redresser, sans savoir qu’une partie des fils en cuivre est dénudée. Il restera collé sur l’applique jusqu’à sa mort, électrocuté. Sa compagne parvient à le décoller sans s’électrocuter elle-même. Les pompiers sont parvenus à faire repartir son cœur, mais deux minutes plus tard, ce dernier s’arrête définitivement. » Alors ? Vous avez 5 minutes pour rendre vos copies... Je vous aide : fils abîmés ou pas, là n’est pas la question ! Les questions sont : Une applique au-dessus de la baignoire se situe dans quel volume de protection ? Cette applique en bronze possédait quel indice IP ? Cette fatidique applique était-elle alimentée en T.B.T.S. ? Par séparation des circuits ? Etait-elle reliée à la terre ? Quel était l’âge du capitaine ? La simple condensation de la vapeur d’eau sur le métal suffisait à transformer un objet d’art (je suppose que cette applique en bronze devait-être très belle) en une baignoire électrique. Quitte à passer pour un em _ _ _ deur, du matériel IP56 aurait sauvé l’idole… Oui, bien sur, IP56, c’est laid, et alors ? On est quand même dans le volume 0 ! Ou alors, une alimentation en T.B.T.S. en 12 Volt ? Mais à l’époque, les LED de puissance n’existaient pas, et de la T.B.T.S. pour éclairer n’était guère possible… Sans compter avec le transformateur à caser quelque part, ou encore une séparation des circuits, mais toujours le problème du transformateur ! Et pour ces deux dernières possibilités, l’applique doit être de classe II. Figure 62La figure 62 donne le schéma équivalent de ce qui c’est passé. On peut se poser la question légitime : « Mais son disjoncteur différentiel n’a pas sauter ? »… Imaginons que son disjoncteur différentiel avait une sensibilité I∆N = 250 mA, ce qui est la plus grande sensibilité des disjoncteurs E.D.F. de l’époque, il suffisait que le temps d’électrisation dépasse les 30 ms pour que la mort intervienne… 30 ms ; même en courant très vite… (Partie 1, § 2.6., Fig. 15). Pour mémoire, I = U / Z → 220 / 1 000 = 220 mA (à l’époque, 220 V~ était la norme et 1 000 Ω est l’impédance dans un cas défavorable, et les deux pieds dans l’eau n’est pas la meilleure situation…). Quand je pense au nombre de récifalistes farfelus qui plongent sous le bac, le nez dans la décantation, les deux mains dans la flotte, qui chantent tellement moins bien que Cloclo et qui de plus, phénomène aggravant, n’ont même pas de Claudettes aguichantes autour d’eux… ou alors ils les cachent. 10. Conclusion… toujours provisoire Normalement, vous avez déjà les éléments nécessaires pour réaliser un équipement électrique sans commettre les erreurs pouvant rendre votre installation dangereuse, que cet équipement soit un aquarium ou l’installation de votre future habitation. Merci encore à celles ou ceux qui ont eu le courage de lire mon scribouillage : ce fut pour moi un retour en arrière rafraîchissant que de préparer un cours pour des profanes aquariophiles… distraits. Rafraîchissant et cause de multiples questions : que faut-il dire, comment le dire, dans quel ordre…? Merci à « Cap Récifal » en général et à Denisio en particulier de ne pas agir en censeur : j’ai eu à commettre un article sur ce même sujet pour une autre association ; cet article a été « modifié » parce que je mettais en avant l’utilisation d’interrupteur différentiel, beaucoup moins cher que le disjoncteur différentiel : à cette époque, seul « Legrand » fabriquait ce type de matériel, et il ne fallait pas parler de marques… Je voulais parler sécurité ! Pas commerce ! Cap Récifal a cette intelligence. Jean Pierre DUMAS Article publié par Cap récifal le 11 décembre 2015 avec l'aimable autorisation de l'auteur. Sujet de discussion sur le forum.
  14. Bonjour à toutes et à Tous, Le second volet de ce très (trop) long article va décortiquer des exemples concrets, des fonctionnements de matériels, ... Peut-être que certaines approximations hérissent le poil des spécialistes : ils ont raison. Mais comment faire pour ne dire que ce qu'il faut et le dire juste ? Je le répète, je ne suis pas un scientifique mais un technicien, autodidacte et... vieillissant... touchez ma bosse mon Maître... Vous serez étonnés, dans le second volet, des risques que vous encourrez quotidiennement ! Une première alerte : méfiez-vous de votre tondeuse à gazon à moteur thermique ! Vous pourriez mourir électrocuté à cause d'elle... et de votre voisin !? Jean-Pierre.
  15. Bonjour à Toutes et à Tous, Merci pour ces compliments qui sont prématurés car la suite peut toujours vous décevoir. Quant aux trois récifalistes pour le moins alcoolisés, si j'en juge par le nombre de bouteilles, qu'ils se méfient : je suis peut-être en mesure de mettre le courant sur la barrette de prises... et 3 Claude François d'un coup ! Merci encore. Jean-Pierre.
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