Initiation à l'électricité

Notions générales de sécurité

Il faut savoir que l'électricité est très dangereuse et elle peut blesser voir tuer. Il est donc très important de respecter les consignes de sécurité quand on travaille sur un système électrique.

Règles essentielles à respecter

  • Tout d’abord, on ne travaille jamais sous tension. C'est-à-dire qu’on débranche un équipement de sa source d’alimentation avant l'intervention de maintenance. Concrètement, on arrête le générateur, ou on débranche la batterie, ou on débranche les prises d’alimentation, ou quoi que ce soit d’autre. ET si on a le moindre doute, on vérifie, avec un appareil de mesure, le multimètre, que circuit est bien ouvert, c'est à dire qu'une tension ne circule à travers le circuit : c’est la vérification d’absence de tension. Il ne faut pas hésiter à vérifier plusieurs fois si on a un doute. Et si on doit quitter le chantier, il faut refaire la vérification d’absence de tension à chaque fois qu’on reprend le travail. Cette étape est indispensable à chaque fois et ne doit jamais être négligée sous peine d’accident grave ou de décès.
  • Dans les faits, quand on coupe un circuit électrique, que ce soit en débranchant un câble ou en actionnant un interrupteur, on place quelqu’un qui vérifie que personne ne rebranche le câble ou n’appuie sur le bouton : c’est la consignation. Il est important que cette personne soit consciente de l'importance de sa mission et ne relâche pas la surveillance du dispositif d'alimentation.
  • On évite de travailler sur un équipement en milieu humide : pas sous la pluie, pas les pieds dans l’eau. Le courant veut aller vers la terre, toujours : et il n'hésitera pas à passer par vous si possible.
  • On ne travaille donc JAMAIS pieds nus sur un circuit électrique ; si besoin, même avec des chaussures, on peut aussi se placer sur un tapis en caoutchouc ou un plancher qui isole de la terre.
  • Si on doit intervenir sur un circuit électrique, on ne le fait pas dans un milieu bruyant, avec beaucoup de monde autour. On évacue les personnes, on travaille dans le calme, et dans un milieu sec et bien éclairé. De même, on ne travaille pas sur un circuit électrique dans l’urgence (sauf pour couper, évidemment). On ne travaille pas sur un circuit électrique si on est fatigué ou soucieux ou distrait. On doit pouvoir se concentrer entièrement sur le travail à mener, sans être distrait.
  • Il ne faut JAMAIS faire de court-circuit. Un court circuit consiste à relier le plus au moins, pour les tensions continue 12V et la phase et le neutre pour les tension alternative 220V sans intercaler un consommateur d'électricité. Un court circuit détruit instantanément l'installation électrique. Il peut se révéler très dangereux pour vous et pour ceux qui sont autour : les courts-circuits déclenchent facilement des incendies ou des explosions.
  • Si on n'est pas sûr de soi, ou des conditions de travail, mieux vaut ne pas intervenir et régler le problème plus tard. Les risques sont importants si on travaille de façon douteuse.

Notions ampères heures/watts/volts

On distingue trois unités de mesure en électricité :

  1. Le volt (V) est l’unité de mesure de la tension électrique dans un circuit entre un point A et un point B, obtenue avec un appareil appelé voltmètre. C’est à Volta, physicien italien et inventeur de la pile électrique, qu’on doit ce nom.
  2. Le watt (W) est l’unité de mesure de la puissance électrique. Soit la quantité d’énergie pendant un temps donné, En général 1 seconde. Le terme vient du nom de l’ingénieur écossais James Watt à l’origine du développement de la machine à vapeur.
  3. L'ampère (A) est l'unité de mesure de l'intensité d'un courant électrique, c'est-à-dire le flux d'électrons dans un conducteur. C'est André-Marie Ampère, l’inventeur de l’électro-aimant, qui a donné son nom à cette unité.
    On peut comparer le déplacement des électrons dans un circuit à celui de l’eau dans un tuyau : l’intensité, exprimée en ampères, c’est le débit d’eau. Sur le tableau électrique de notre installation à la maison, les fusibles ou disjoncteurs différentiels indiquent l’intensité : 10, 20 ou 32 ampères. Si la puissance électrique demandée est supérieure au flux d’électrons disponible, l’installation disjoncte.

On peut les relier entre eux selon la formule : P=UxI (Puissance en watts = Tension en Volts multipliée par l’intensité en Ampères).

Cette formule est importante : P = U x I.

Prenons un exemple concret : un appareil alimenté en 220 volts consomme 2 ampères.

Sa puissance est donc : puissance = 220 x 2 = 440 watts.

De même, un appareil alimenté en 12 volts consomme 36 watts. Comment calculer sa consommation en ampères ?

Il faut diviser la puissance P (en watts) par la tension U pour obtenir l'intensité I, mesurée en en ampères. Donc : Puissance 36 divisé par 12 tension = 3 en intensité. Notre appareil consommera donc 3 ampères.

Usage d'un multimètre

Le multimètre est un appareil permettant :

  • De mesurer la tension aux bornes d’un appareil (bra nchement en parallèle)
  • De mesurer le courant qui traverse un circuit (br anchement en série)
  • De mesurer la résistance d’un appareil.

Dans le cadre de l'IdeasBox seul la fonction "tension aux bornes de l'appareil" sera utile.

Branchement en voltmètre (en parallèle aux bornes de la batterie) :

  • On utilise les bornes V et COM du multimètre (COM correspondant au moins)
  • Le commutateur de sélection doit être placé dans la zone DC pour une mesure en tension continu (AC est pour une tension alternative, ex: le 220V)
  • Différents calibres existent, le calibre 20 correpsond à "la lecture d'une tension jusqu'à 20v", la batterie fonctionne en 12V donc c'est le calibre approprié
  • Placer la pointe de touche noir sur la borne négative (-) de la batterie
  • Placer la pointe de touche rouge sur la borne positive (+) de la batterie
  • Lire la valeur sur l'écran digital (la batterie est complètement déchargé si la tension lu est inférieur ou égale à 10,8v)

Exemple :

Différence 12V - 220V

La tension électrique est la circulation du champ électrique le long d'une paire de fil de cuivre. Son unité est le volt et peut être mesuré par un voltmètre. Elle est souvent notée U, mais aussi parfois V dans les circuits électriques.

Au sein de l'Ideasbox nous utilisations deux type de tension différentes :

  • La très basse tension, soit le circuit électrique continue 12V

    Il s'agit par exemple de la batterie 12V d'une voiture

  • La basse tension, soit le circuit électrique alternatif 220V

    C'est la tension généralement utilisé dans une maison pour alimenter une Télé, un frigo, etc.

Batteries

Il existe plusieurs types de batteries différentes :

  • Plomb : Celle de votre voiture
  • Nickel Cadium (Ni - Cd) : Celle de votre votre lampe torche
  • Nickel Métal Hydrure (NiMH) : Celle de votre appareil photo
  • Lithium Ion : Celle de votre téléphone portable
  • etc.

Dans l'Ideasbox nous utilisons une batterie de type Gel 12V, 90Ah.
Les batteries Gel ont en général une durée de vie plus longue et une meilleure capacité de cyclage.

Capacité ou "capacité de stockage"
C'est la quantité de courant qu'une batterie en parfait état (neuve) est capable de délivrer en étant chargée. Elle est exprimée en Ampère-heure (Ah).
Par exemple, une batterie de 100 Ah peut débiter un courant de 1 A pendant 100 heures ou un courant de 100 A pendant 1 heure).

Tension aux bornes de la batterie
La tension mesuré aux bornes de la batterie permet d'avoir une idée de l'état de cette dernière. Il faut pour cela utiliser un multimètre et placer la sonde (+) du multimètre sur la borne (+) de la batterie et placer la sonde (-) du multimètre sur la borne (-) de la batterie. Nous mesurons ainsi la tension de la batterie.

  • Lorsque la batterie est en charge, la tension mesurée devrait se situer autour de 13,8v.
  • Lorsque la tension mesuré aux bornes de la batterie atteint 10.8v celle-ci est déchargé.