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Québec





North American vs. French:





L'Amérique du Nord et la France, deux "cultures électriques" différentes issues de développements historiques différents.


Des circonstances historiques ont aboutie à des solutions de prévention différentes bien que les lois physiques de l'électricité et les causes d'incendies soient bien entendu les mêmes. Il est ainsi difficile aux professionnels des deux bords de faire le lien entre ces deux cultures.

La distance, les termes différents, les habitudes, les idées reçues constituent des obstacles à ces liens qui seraient pourtant si enrichissants.


Pour une bonne compréhension, il est intéressant d'exposer briévement les évolutions successives des installations françaises.

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1/- Résumé sur les évolutions de la distribution de l'électricité en France.
......Les divers schémas de liaison à la terre.


Au départ en Amérique de Nord et en France, les schémas et tensions étaient similaires (115 Volts /230 Volts).

A la suite de la seconde guerre mondiale où les réseaux furent dévastés mais surtout pour faire face à l'accroissement des demandes en énergie électrique lors des années de forte croissance dites " les 30 Glorieuses" il fut décidé en France dans les années 60 d'augmenter la tension à 220 -380 Volts. Ce faisant on a diminué l'intensité, permettant de faire de substantielles économies sur les conducteurs nécessaire à l'extension des réseaux de distribution de l'électricité.

Schémas et explications complémentaires pour les adhérents


Il s'est alors posé le problème d'une meilleure protection des personnes contre les contacts indirects. Les Français appellent "les contacts indirects" les chocs électriques qu'un usager pourrait recevoir en touchant un appareil dans lequel des contacts accidentels entre le conducteur de live et les masses métalliques se seraient formés. Le schéma de liaison à la terre TT fut adopté. Ce schéma impose l'usage massif de dispositifs différentiels en tête des installations associés aux Main breakers, comme si les Mains breakers étaient équipés en série avec un dispositif Ground Fault calibré à 0.5 A. Dans ce schéma un dispositif différentiel est obligatoirement placé en tête et tous les conducteurs de protection (ou PE) sont connectés à une prise de terre indépendante pour chaque installation, et non pas au neutre comme en Amérique de Nord. Le fonctionnement est simple : dans le cas d'un défaut d'isolement la "fuite" est évacuée à la terre indépendante et ne revient donc pas par le neutre. Le dispositif différentiel détecte cette différence comme un GFCI et coupe dans l'instant l'alimentation électrique.

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Ce Schéma de Liaison à La Terre TT fut rendu obligatoire pour le domaine public ( transformateurs publics) et pour toutes les habitations.


En revanche, pour des établissements privés, le transformateur de courant final pouvait-être la propriété de l'exploitant, comme c'est encore la cas aujourd'hui, et le choix du Schéma de Liaison à La Terre pouvait lui être laissé libre, sauf cas particuliers.

Aussi en France plusieurs schémas de liaison à la terre sont en fonctionnement depuis des décennies.

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Sur ces bases, des améliorations significatives ont été apportées au fil des années.

2/-Les principales améliorations développées en France, en très bref:

La sensibilité du dispositif différentiel associé au Main breaker a vite été rapportée de 650 à 500 mA.

Il fut imposé que les protections de surintensité soient regroupées dans un tableau à un point centralisé.

Le conducteur de protection (PE) était obligatoire pour les circuits des pièces dont le sol était conducteur (pour les prises et les éclairages) et des liaisons équipotentielles imposées dans les salles de bains. Aujourd'hui le PE est obligatoire pour tous les circuits sauf pour ceux des commandes d'éclairage.

Dans les années 1980, de significatives modifications sont apportées au matériel :


Ces modifications ont visé l'architecture des protections. Il a été imposé que le neutre de chaque circuit revienne à la protection sur des bornes prévues à cet effet. Le vivant est protégé par la protection de surintensité, le neutre, lui est sectionné par un interrupteur lorsque la protection déclenche ou lorsque l'on ouvre le porte-fusible.

C'est la fin du "neutral bus" dans les panneaux électriques.


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En 1991 des dispositifs différentiels 30 mA ont été imposés dans les panneaux électriques.

Le but initial était de renforcer les protections contre les contacts directs. (Les contacts que ferait un usager directement avec une pièce sous tension, ou encore directement sur le Live). Dans un premier temps tous les circuits des prises et tous les circuits des salles de bains ( prises, chauffage et éclairages ) devaient en être équipés. Généralement ces dispositifs étaient associés à des interrupteurs et ils portent ici communément le nom d'Interrupteur Différentiel 30 mA, ou ID 30 mA.

Les électriciens ont alors utilisé massivement ces dispositifs, généralement au delà des normes minimales imposées pour deux raisons essentielles; conscients de la sécurité apportée à des installations électriques existantes par ces ID 30 mA, les électriciens les proposaient souvent à leurs clients lors de dépannages :

- En placant en tête des installations ces interrupteurs différentiels 30 mA, ils assuraient une protection contre les contacts directs mais aussi un sérieux renforcement de la prévention des risques d'incendie :

En effet les ID 30 mA limitent la valeur des défauts d'isolement à : 230 V x 0.03 A = 7 Watts.

Aujourd'hui ces dispositifs sont présents sur tous les circuits. C'est à dire qu'un dispositif différentiel 30 mA est placé en amont de plusieurs protections de surintensité. Les normes ont imposé des critères d'installation pour ces ID 30 mA, ce qui fait qu'il faut maintenant installer entre 3/4 ID 30 mA pour une habitation.

Arcs "en parallèle"


C'est l'exemple type de l'emploi de deux termes différents qui désignent le même phénomène.


Un arc est la résultante de la rupture ou de l'amorce d'un contact.
Un "arc en parallèle" entre la phase et le PE, ou le neutre et le PE, c'est ce qui est désigné en France par le terme "défaut d'isolement".

Ainsi les défauts d'isolement, ou arcs parallèles sont détectés en France par les protections différentielles depuis les années 60. Les protections différentielles 30 mA utilisé massivement dès les années 1990 ont permis de prévenir ces défauts d'isolement ou "arcs en parallèle" à des valeurs très basses, de l'ordre de quelques watts.

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3/-Des différences majeures au niveau des installations domestiques.

L'utilisation de ces différents Shémas de Liaison à la terre (SLT) à des millions d'installations durant des décennies a rapidement mis en avant des évidences techniques. En france, il existe un SLT très proche de celui des habitations d'Amérique du Nord, de la famille des TN, le SLT TN-C-S.

•Compatibilité électromagnétique.

Compte tenu des faibles courants résiduels (limités par l'emploi des dispositifs différentiels), le SLT TT sont performants face à ces phénomènes. En revanche les SLT de la famille des TN sont moins performants pour les raisons inverses, ce qui peut rendre aussi parfois l'emploi de dispositifs électroniques plus délicat.

•Impact sur la stabilité des alimentations.

Les dispositifs différentiels sont stables. Il est rarissime qu'ils provoquent des déclenchements intempestifs. Bon nombre d'installations même refaites ont des mains breakers avec différentiels intégrés qui eux n'ont pas été changés ( ils appartiennent à Electricité de France) datant de 20-30 ans. Ces dispositifs fonctionnent toujours parfaitement.

•Impact économique.

Il est minime compte tenu de la sécurité apporté. Un Main breaker avec un dispositif différentiel intégré pour une installation électrique d'une habitation moyenne en France coûte environ 89 € ht soit $ CAD 120*. Un interrupteur différentiel en moyenne environ 25 € ht soit $ 34 CAD*.

*(Taux de change au 30.01.2011).

•Intérêt de l'utilisation des différentiels et du choix du SLT face aux risques d'incendies.

L'utilisation massive des dispositifs différentiels en tête des installations depuis presque 50 ans a permis à des générations d'électriciens Français d'en comprendre l'utilité absolue face aux défauts d'isolement. Ces défauts sont dangereux car ils produisent souvent des échauffements ponctuels accidentels générant des atmosphères propices aux amorces d'incendies. Les différentiels en tête sont les seuls dispositifs capables de limiter la valeur et donc les conséquences de ces défauts d'isolement :

•Pour les Dispositifs différentiels 0.500 A = 230 V x 0.500 A = 115 watts
•Pour les Dispositifs différentiels 0.300 A = 230 V x 0.300 A = 69 watts (1)
•Pour les Dispositifs différentiels 0.030 A = 230 V x 0.030 A = 6,9 watts(2)

Le déclenchement est réalisé lorsqu'un contact se fait à la terre indépendante. Comme si le courant était "dévié". C'est donc un déclenchement soft et très rapide : les dispositifs différentiels, comme les GFCI ont un temps de réaction généralement plus rapide que les breakers.

Pour les installations électriques des bâtiments recevant du public ( qui ne sont pas visés par les mêmes normes que pour les habitations), y compris pour celles en SLT TT, il est préconisé depuis des décennies de placer des dispositifs différentiels de 300 mA en tête des circuits d'éclairages pour limiter les défauts d'isolement à 69 Watts et limiter ainsi les risques d'incendie. Cette valeur reste trop haute mais elle constitue un compromis entre la continuité de l'alimentation électrique et la sécurité.


Quasiment tous les circuits des habitations sont protégés depuis longtemps par des ID 30 mA.

A l'inverse, pour une installation en SLT TN-C-S,
(schéma très proche des habitations d'Amérique du Nord) un défaut d'isolement sera sanctionné par la protection de surintensité, c'est à dire en 115 Volts :

•115 V x 15 A = 1725 Watts.

Et c'est un court-circuit qui provoquera le déclenchement de la protection de surintensité, générant un arc, une intensité et un échauffement important dans une atmosphère déjà surchauffée si le défaut d'isolement a été progressif, ce qui est généralement le cas. Aussi ce fonctionnement est-il perçu en France plus critique, notamment par l'absence de dispositifs différentiels en tête des circuits. Il est d'ailleurs interdit pour certain secteurs.

Notez qu'il est aussi facile d'installer des dispositifs différentiels en tête dans ce SLT, pour prévenir les "arcs parallèles" ou "défaut d'isolement". C'est ce qui est fait aussi en France. Il suffit que le ou les dispositifs différentiels soient placés en dessous de la connection Neutre-PE pour que le dispositif différentiel opère parfaitement.


En conclusion, des enseignements différents :



Comme c'est le cas en Amérique du Nord, pour les installations électriques françaises, le matériel et sa mise en oeuvre font l'objet de normes et de contrôles conséquents.

Le matériel électrique Nord Américain paraît plus "costaud" que le matériel électrique français. Il est clair aussi que la maîtrise des défauts à des valeurs basses constitue des différences importantes de contraintes à l'exploitation.

L'exploitation des différents SLT, l'utilisation massive des dispositifs différentiels, les années d'améliorations brièvement résumées ici, ont permis depuis des dizaines d'années de maîtriser les défauts à des valeurs basses. Et ainsi de bien les isoler et de bien les identifier.

Ces améliorations n'ont toutefois pas permis de prévenir en totalité les feux d'origine électrique.

Mais par éliminations successives, ces améliorations ont permis de comprendre, comme le constatent les électriciens du monde entier, que l'origine de la plupart des feux est due aux points chauds par résistance ( Effet Joule ) aux connexions.

Et non pas aux arcs ou aux courts-circuits.


Il faut comprendre pourquoi, par des phénomènes physiques connus, ces points de connexion ont "vocation" à créer dans le temps des échauffements accidentels et indétectables. Pourquoi ils ne bénéficient pas d'une protection efficace, alors que les experts les mettent en cause dans environ 85% des incendies d'origine électrique.

Dossier "le danger des points chauds aux connexions" pour les membres de l'association.



Merci de votre attention et nous restons à votre diposition.

Bien vous,

New Advide-efva.

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