Les fusibles et les disjoncteurs sont des éléments essentiels de la sécurité électrique, tant dans les installations domestiques qu'industrielles. Le fusible est un dispositif de sécurité indispensable dans les installations électriques domestiques ou industrielles. Le principe de sécurité se base sur la fusion d'un élément conducteur. Un fusible garantit le bon fonctionnement des composants et des équipements électriques et évite leurs dommages. Il permet la protection de l'individu des conséquences catastrophiques dues aux surintensités durables.
Un fusible est un composant électrique ou électronique, il peut être aussi monté en surface (fusible CMS : composant monté en surface). Il protège les circuits et les dispositifs électriques contre les surintensités, les surcharges et les courts-circuits. Il est branché en série sur le circuit d'alimentation pour interrompre le passage du courant électrique lorsque des conditions anormales se produisent.
Les installations et les circuits électriques disposent toujours d'un ou plusieurs fusibles branchés à la sortie d'alimentation. Les fusibles ont pour fonction de protéger les dispositifs électriques contre les surintensités engendrées par une augmentation rapide du courant électrique ou un court-circuit ou aussi d'autres incidents brusques qui peuvent avoir lieu.
En fermant le circuit électrique, un courant généré par une différence de potentiel traverse les différents composants allant de la borne positive à la borne négative du générateur. Le fils chauffe et fond pour interrompre le passage du courant dans le circuit. Ce processus a lieu lorsque le circuit atteint une intensité élevée qui dépasse le seuil à supporter par le fusible, ou lorsque les fils électriques, partiellement dénudés, se mettent en contact pour que le courant électrique prenne le chemin le plus court sans traverser les composants du circuit.
Le fusible est identifié par son calibre mesuré en Ampère (A), par sa tension maximale de coupure et par sa résistance ohmique.
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Un fusible est composé principalement d'un filament situé dans un corps isolant entre deux bornes de connexion. Le matériau du fils peut être en métal ou en alliage (alliage d'étain, argent, zinc, …). L'enveloppe ou le corps isolant permet l'absorption de l'énergie thermique de fusion. Les fusibles peuvent être installés sur des porte-fusibles ou regroupés dans une boîte en plastique.
Le fusible a une valeur nominale marquée sur son corps et exprimée en ampère (A) qui indique l'intensité à laquelle le fils électrique fond. La norme CEI 60269 définit les fusibles utilisés dans les installations électriques et les appareils à usage domestique qui ne dépassent pas un calibre de 100A et les fusibles à usage industriel ayant un calibre allant jusqu'à 1000A utilisés dans l'industrie.
La norme internationale CEI 60127 distingue quatre types de fusibles selon le temps nécessaire à couper le courant nominal.
Les fusibles gG et gL spécifient les fusibles nécessaires pour assurer la protection contre les surintensités (surcharge et court-circuit) pour application de type distribution électrique ou des récepteurs sans pointe de courant importante comme les récepteurs type résistif.
Ces 2 termes représentent la même classe mais sont d'une origine différente : « gL» qualifiait les fusibles respectant l'ancienne norme Allemande DIN VDE 0636 partie 21 (valable jusqu'au 1/6/2003), « gG » qualifie les fusibles conformes aux normes actuelles, normes internationale IEC 60269-2-1 et normes allemandes DIN VDE 0636 partie 201.
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Ils sont utilisés pour assurer la protection contre les surcharges brutal et court-circuit des des récepteurs avec pointe de courant importante comme les démarrages moteur. Ce fusible est capable d'intégrer les surintensités du courant magnétisant à la mise sous tension du moteur. De ce fait, ils ne sont pas adaptés à la protection contre les surcharges.
Il est donc nécessaire dans le cas de la protection moteur d'utiliser un relais de surcharge dans le circuit d'alimentation du moteur.
Ils assurent une protection très efficace contre les effets des court-circuits. Ces fusibles ultra-rapides assurent la protection des semi-conducteurs de puissance par un temps de fusion fusible très inférieure aux fusibles aM ou gG.
Selon la norme CEI 269, il existe deux formats de cartouches :
Les fusibles voiture sont branchés dans une boîte à fusible pour protéger les actionneurs des hautes intensités qui peuvent engendrer la dégradation du mode de fonctionnement du véhicule.
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Quand vous constatez qu'un élément électrique de votre véhicule ne fonctionne plus, vérifiez toujours l'état du fusible de cet élément électrique. Vous pouvez donc facilement contrôler si un fusible est grillé. Vous pouvez ensuite changer le fusible concerné.
Pour changer le fusible de votre voiture ou vérifier l'état des fusibles, vous devez retrouver la boite à fusibles. Dans la notice d'utilisation de votre voiture, vous pouvez facilement repérer le fusible concerné. Elle se situe souvent en-dessous du volant ou sous le capot. La centrale de fusibles est accessible en soulevant le couvercle de protection. Souvent, à l'intérieur un autocollant indique l'emplacement des fusibles. Facilitez le démontage du fusible avec une pince.
Après vérification du fusible, si vous constatez que la languette conductrice est cassée, il vous faut changer ce fusible par un autre du même calibre. Remplacez le fusible grillé par un fusible de la même couleur et même ampérage en A. C'est important de respecter les mêmes ampérages en changeant un fusible. C'est l’ampérage qui a été définie par le fabricant pour protéger cette partie du système électrique. Si le nouveau fusible grille aussi. Ça veut dire qu'il y a un défaut quelque part dans le système électrique.
Les fusibles ont été développés pour être remplacés par de simples disjoncteurs. Vous pouvez trouver maintenant sur le marché les disjoncteurs électriques intelligents. Ce sont des disjoncteurs connectés à un réseau WIFI ou 4G/5G et commandes grâce à une application installée dans un smartphone ou dans un ordinateur. Ce type combine la protection contre les surtensions et les sous-tensions et contre les suralimentations et les sous-alimentations. Vous avez la possibilité d'activer ou désactiver la protection en cas de besoin.
Le tableau électrique divise la distribution électrique de la maison en différents circuits. Chacun de ces circuits a cependant besoin d’une protection contre les courts-circuits et les surtensions. La première solution consiste à utiliser un coupe-circuit à fusible, que l’on appelle plus simplement fusible. Installé dans un porte-fusible, un fusible est à usage unique : il fond lorsqu’il est exposé à une tension trop importante, entraînant une coupure d’électricité. Le disjoncteur, lui, peut être réarmé après chaque coupure. Lorsqu’un courant trop important passe, celui-ci agit par magnétisme sur le disjoncteur (qui comprend soit des solénoïdes, soit une bande bimétallique). Les disjoncteurs ont donc l’avantage d’être réutilisables. Ils seront donc particulièrement utiles aux personnes dont l’installation n’est pas stable.
La norme NF C 15-100 interdit désormais l’utilisation des coupe-circuits, aussi appelés fusibles. Seuls des disjoncteurs (magnétothermiques) sont préconisés pour la protection d’une installation électrique domestique. Autrement dit : lorsque vous rénovez votre installation, vous devez remplacer vos coupe-circuits existants par des disjoncteurs réarmables. Il n’est plus permis d’installer un porte-fusible comme c’était le cas auparavant. Tous les logements neufs sont désormais protégés par des disjoncteurs.
Le seul choix à faire concerne le calibre du disjoncteur, selon le type de circuit à protéger : intensité maximale de 16 A pour un circuit d’éclairages ou de prises de courant (jusqu’à 8), disjoncteur 20 A pour les prises dans la cuisine (jusqu’à 6) ou les circuits spécialisés, etc.
Au-delà des disjoncteurs eux-mêmes, la norme N FC 15-100 apporte des précisions quant à leur branchement sur le tableau électrique - et sur la composition de l’ensemble de la Gaine Technique Logement (GTL). La norme indique notamment à quelle hauteur les disjoncteurs doivent être positionnés dans la GTL :
Elle préconise enfin de laisser un certain nombre d’emplacements libres sur chaque rangée afin de pouvoir ajouter des disjoncteurs (pour de nouveaux circuits) dans le logement : au moins 20% de réserves pour un logement individuel, au moins 6 modules libres pour un logement collectif.
Les cartouches gG (usage général) protègent contre les faibles et fortes surcharges et les courts-circuits.
Les cartouches aM (accompagnement moteur) protègent contre les fortes surcharges et les courts-circuits. Elles sont fabriquées de manière à résister à certaines surcharges temporaires (démarrage d'un moteur Idémarrage=7xIN). La protection par cartouche fusible doit être obligatoirement associée à un dispositif de protection thermique (exemple : le relais thermique) contre les faibles surcharges.
C’est le courant de défaut maximal que peut couper la cartouche fusible. Il s’exprime en kA (1kA = 1000A). Pour les cartouches industrielles de type aM : 20 kA à 100 kA (100 kA = 100000 A HPC Haut Pouvoir de Coupure).
Il existe deux méthodes principales pour tester un fusible : visuellement et avec un multimètre.
Le test visuel consiste à vérifier la languette conductrice du fusible. Visuel : Enlevez le fusible de la centrale et vérifiez la languette conductrice à l'intérieur. Si le fusible est grillé, la valeur 1 s'affiche. Si le fusible est grillé, un ou plusieurs éléments du système électrique ne fonctionnent plus.
Le test par multimètre se fait en connectant les 2 pointes de contact du multimètre avec les 2 extrémités du fusible. Placez le multimètre sur Ω x2000 ou x200. Si le fusible est grillé, la valeur 1 s'affiche.
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