Installation électrique du placard

Introduction

Ne lésinez pas sur la qualité des matériaux !

Quand vous bricolez, arrangez vous pour ne pas avoir à y revenir, JAMAIS !
Faites tous vos passages de câbles et fixations de ceux-ci parfaitement à la construction.
Pensez à couper le courant si vous travaillez directement sur des câbles reliés au tableau électrique de votre habitat !
Pour se prendre un "coup de jus" pas besoin de toucher 2 fils, être en contact avec la Phase suffit !

L'objectif de ce tutoriel est de vous donner toutes les informations nécessaires pour éviter tout risque d'accident ou d'incendie.

• Dans une culture d'intérieur, tous les éléments sont présents pour augmenter les risques d'accidents: chaleur, électricité et eau.
  
• Ne vous équipez pas à la "va vite". Si vous commencez à perdre patience, allez faire un tour et revenez y plus tard.
  
• Evitez de fumer avant de bricoler, ça peut rendre plus patient mais vous augmenterez les risques d'erreurs/accidents.
  

Avant de commencer

• Veillez à toujours travailler en absence de tension !!! (Munissez-vous d'un multimètre)
  
• Veillez à utiliser des outils et du matériel sécurisés, signalés par un logo de norme du type CE, VDE, TÜV, ou autres ..., les outils tels que les pinces, tournevis etc.. doivent être munis d'une couche d'isolation à la poignée. (souvent limitée à une tension de 1000V)
  
• Veillez à travailler avec des habits sécurisés en coton, ainsi que des chaussures de sécurité, évitez aussi de travailler dans un espace très humide ou directement dans une flaque d'eau !
  

Rappels sur les puissances

En continu :

P = U x I U = P / I I = P / U

Selon la loi d’Ohm : U = R x I Donc : P = U.I = U²/R = R.I²

P : Puissance en Watt (W) U : Tension en Volt (V) I : Intensité en Ampère (A) R : Résistance en Ohm (Ω)

En Alternatif :

Cas des résistances pures :
Pour les appareils purement résistifs (chauffage, ampoule), le courant et la tension étant en phase, on peut utiliser la même formule qu’en Continu :
P = U x I

Cas des inductances et des condensateurs :
Les inductances et les condensateurs ont pour particularité de déphaser le courant par rapport à la tension :

• Les appareils inductifs sont généralement des bobines (moteur, ballast,…), ils retardent le courant.
  
• Les condensateurs c’est l’inverse, c’est la tension qui est en retard.
  

Ce déphasage génère de la puissance réactive:

P = U x I x cosΨ Q = U x I x sinΨ S = U x I = √ (P²+Q²) cosΨ = P / S

P : Puissance active en Watt (W) Q : Puissance réactive en Volt-Ampère Réactif (VAR) S : Puissance apparente en Volt-Ampère (VA) Ψ (ou phi) : angle de déphasage en degrés CosΨ : coefficient de déphasage (sans unité)

La puissance réactive est virtuelle, elle n’est pas consommée, elle n’est d’ailleurs pas facturée par EDF pour les particuliers.
Alors, pourquoi on s’embête avec, si elle nous coûte rien ? Voici un exemple pour que ce soit plus clair :

Chauffage 400W (cosΨ=1) :
S = U x I = 400VA
P = U x I -> I = P / U = 400/230 = 1.74A

Ballast 400W sans ses condensateurs (cosΨ=0.4) :
S = P / cosΨ = 400/0.4 = 1000VA
P = U x I x cosΨ -> I = P / (U x cosΨ) = 400/ (230x0.4) = 4.34A

Ballast 400W compensé (avec condensateurs) (cosΨ=0.9) :
S = P / cosΨ = 400/0.9 = 444VA
P = U x I x cosΨ -> I = P / (U x cosΨ) = 400/ (230x0.9) = 1.93A

Note : J’ai pris 400w pour les ballasts, mais en réalité, un ballast hps 400w consomme plutôt dans les 430W.

Comme vous pouvez le constater, avec des appareils consommant la même puissance active (Watt), plus leur cosΨ est bas, plus ils consomment de courant.
Cette élévation de courant entraîne une chute de tension plus importante sur l’alimentation, et un échauffement des câbles si ils ne sont pas correctement dimensionnés.

Un moyen simple de vérifier la puissance et le cosΨ des vos appareils est d’utiliser un consomètre (facilement trouvable dans les grandes surfaces de bricolage)

Ce qu'il faut savoir

Utilisation correcte de dominos, cosses etc...

N'en utilisez pas
Pas de bricolage de ce genre.

Les protections électriques

Les fusibles

Un fusible ne sert qu'à protéger les équipements et les installations. Il protège contre les sur-intensités (surcharge ou court-circuit) pas plus, ça ne protège en rien de la foudre et ne peut faire office de fusible thermique.

Un fusible thermique n'est pas destiné à protéger des surintensités, il empêche les appareils de surchauffer, si l'appareil atteint une température critique, le fusible thermique coupe le circuit.

Les disjoncteurs

Il existe 3 type de disjoncteurs:

• Magnétique: ils réagissent très rapidement et protège l'installation des court-circuits.
  
• Thermique: simples et robustes, ils protègent contre les surcharge, par contre, il ne sont pas très précis et leur temps de réaction est relativement lent (c'est le but)
  
• Magnéto-thermique: c'est la combinaison des deux principe, ce sont ceux que vous utiliserez.
  

Ils sont tous capables d'interrompre un courant de surcharge ou un courant de court-circuit dans une installation.

Le différentiel

Les protections différentielles à courant résiduel (DDR) ont pour rôle d’assurer la protection des personnes (fuites de courant à la terre), et éventuellement la protection des circuits contre les surintensités dues aux surcharges ou aux courts circuits.

Le principe d'un dispositif différentiel est de comparer les intensités sur les différents conducteurs qui le traversent.
Pour simplifier, cela veut dire que sur tout circuit électrique il doit y avoir la même "quantité" d'électricité qui entre et qui ressort.

On distingue 3 type de différentiels:

• Le disjoncteur différentiel qui assure la protection des personnes et des installations (circuit électrique, bâtiment, ...)
  
• L’interrupteur différentiel qui ne protège que les personnes, il n'est pas prévu pour couper une intensité de court-circuit.
  
• Le relais différentiel, il est réglable, et il est associé à un dispositif de coupure (interrupteur ou disjoncteur). La mesure du courant de fuite à la terre peut être réalisée par un tore séparé.
  

Exemple du risque encouru par le corps humain, traversé par un courant alternatif (de 15Hz à 1000Hz):

Courant électrique	Effets électriques
0,5 mA	Seuil de perception - Sensation très faible
10 mA	Seuil de non lâché - Contraction musculaire
30 mA	Seuil de paralysie - Paralysie respiratoire
75 mA	Seuil de fibrillation cardiaque irréversible
1 A	Arrêt du cœur

je vais faire un peu de publicité forcée mais préférez les appareils de marque Legrand ou MerlinGerin. Ils sont un peu plus chers que les autres marques mais leur qualité n'est plus à prouver et vous dureront bien des années.
Ce n'est qu'un conseil, mais ne venez pas pleurer si vous avez eu des soucis avec des marques type Protec, F&G (Felten) etc...
Si vous avez un électricien professionnel près de chez vous, allez le voir et demandez lui ce qu'il en pense (ou allez faire un tour sur des forums ou certains pros s'expriment sur ce sujet, vous comprendrez vite l'intérêt de mettre quelques euros de plus).
Ils sont à la norme NF mais cette norme est là pour fournir un minimum de garantie et n'est aucunement un gage de qualité (ça se saurait)
Si votre disjoncteur a bien "sauté" mais éclaté en même temps, faudra pas non plus se plaindre.

Pour les autres éléments, faites comme bon vous semble, mais les disjoncteurs/interrupteurs sont là pour vous protéger vous et votre maison. Il faut savoir aussi que si votre installation à pris feu et que rien n'a été fait dans les normes, vous ne serez pas remboursé par votre assurance et n'aurez plus que vos yeux pour pleurer.

La terre

Une terre est absolument OBLIGATOIRE, ce n'est pas la peine de s'efforcer à faire du bon travail si c'est pour la négliger. Elle est aussi importante que tout le reste.
Si vous ne le faites pas et qu'il se produit un défaut de masse (phase en contact avec une masse), le défaut ne sera pas vu immédiatement par le différentiel, il ne serra vu que quand quelqu'un ou quelque chose viendra toucher l'appareil.
Sans différentiel et sans "mise à la terre", si vous posez la main sur un appareil avec un défaut de masse, votre corps étant "à la terre", c'est vous qui servirez de conducteur au courant de fuite avec tout les dangers que ça implique: brûlures, destruction d'une partie de vos cellules. Imaginez ce qui peut arriver si une partie des cellules de votre muscle cardiaque sont détériorées, il se peut aussi que le choc électrique fasse stopper toute activité de votre cœur par "fibrillation" (ce qui peut arriver à partir de 50mA).

L'objectif de la terre, est de relier tous les appareils électriques, ainsi que les éclairages, les prises, la tuyauterie métallique et tout autre corps métallique, pour protéger l'utilisateur de courants dangereux.
En cas de contact avec le courant, le commutateur d'équipotentiel, coupe le courant multipolaire.

Les sections de fils pour la terre sont les suivantes, les fils de terre ont toujours la couleur jaune-vert, toutes autres couleurs sont interdites !

• Raccordement à la terre : 16mm²
• Terre principal : 6mm² (boitier électrique)
• Equipotentiel principal : 6mm² (construction métallique visible, touchable du bâtiment, tuyauterie,...)
• Equipotentiel supplémentaire : 4mm² (construction métallique visible, touchable du bâtiment, tuyauterie,...)
• Raccordement de prises : 2.5mm²
• Raccordement d'éclairages : 1.5mm²

Repérer la phase

Parfois, il peut arriver que la personne qui se soit chargée de l'installation électrique ait inversé les fils phase <-> neutre (changez d'électricien).

Repérer la couleur des câbles
jaune/vert= terre (avant 1970 fil noir ou vert)
bleu = neutre (avant 1970 fil gris)
rouge, brun ou noir = phase (avant jaune ou blanc ou brun)


Avec un testeur de phase
Pour utiliser ce testeur (souvent un petit tournevis qui contient une ampoule dans son manche); mettre la pointe en contacte avec un de vos câble à vérifier et de mettre le doigt sur la partie métallique au bout du manche, si l'ampoule s'allume c'est que vous avez trouvé la phase sinon passez au suivant.

Attention à ne pas mettre le doigt sur la partie en contacte directe avec le fil c'est un truc pour se faire électriser.

Avec un multimètre ou un voltmètre
Positionnez votre appareil en voltmètre sur le calibre en correspondance avec la tension à mesurer ou plus, et sur alternatif (symbole ~ ), et appliquez les 2 pointes de touche entre la terre et la prise a étudier

• Phase + terre = ~230v
  
• Phase + neutre = ~230v
  
• Terre + neutre = 0v
  

Différencier le neutre et la terre (à l'arrache)
Mettre une lampe électrique entre 2 fils

• si elle s'allume c'est phase et neutre
  
• ne s'allume pas et que le disjoncteur "saute" c'est entre phase + terre
  
• ne s'allume pas et qu'il se passe rien c'est entre neutre + terre
  

Si vous n'êtes pas à l'aise avec tout ça ou que vous avez des doutes, demandez à un professionnel de vous installer une ou plusieurs prises. Ca vous simplifiera la vie et vous évitera tout risque.
Ensuite, vous pourrez exploiter ces prises pour faire tous vos branchements sereinement.

Bien choisir ses câbles

Les sections de fils varient d'après le consommateur électrique (l'appareil branché).
Il n'est pas recommandé d'utiliser une section plus basse que la loi prévoit, cependant en cas de circuit mélangé, on utilise toujours la section d'après l'appareil le plus puissant. Le disjoncteur ou le fusible lui sera choisi d'après l'appareil le plus faible.

• Eclairage : 1.5mm²
• Prise électrique : 2.5mm²
• Circuit électrique mélangé (prise + éclairage) : 2.5mm²

Ci dessous, un tableau qui vous aidera à déterminer le type de câble adéquat pour éviter tout problème d'échauffement en fonction de la puissance requise.

Ne lésinez pas sur la qualité des matériaux !
Toute rallonges, vieux fils ou câbles présentant des traces d'usures, on les coupe et on les balance !

Pour dénuder vos câbles: scalpel, couteau, cutter etc... sont à proscrire.
Si vous entaillez vos câbles même légèrement vous les fragiliserez. Si c'est du câble rigide il cassera après l'avoir plié 2 - 3 fois, si c'est un câble multi-brins (câble souple) vous couperez certain brins et perdra en section. De ce fait, vous augmenterez les risques d'échauffement à ce niveau.
Utilisez une pince à dénuder, elle ne vous ruinera pas et garantira une installation de qualité.

Une rallonge électrique doit TOUJOURS être utilisée déroulée sinon il se créé un phénomène d'échauffement par électromagnétisme.
Vérifiez aussi la puissance maximum supporté par celle ci.

Le ballast

Les cannabiculteurs s'équipent très souvent de ballasts vendus "nus" (ça coûte bien moins cher).

Nu veut dire qu'il faut prendre un minimum de précaution pour le montage, vous ne serez pas protégé en cas de défaillance de celui ci si vous le branchez n'importe comment. Ce genre d'équipement est prévu pour être installé par un électricien professionnel.

Le minimum de précaution à prendre est de mettre un fusible entre celui ci et le secteur (220v).
Il est aussi obligatoire de relier à la terre toute partie métallique (le châssis de votre ballast ainsi que le réflecteur).

Il serait aussi judicieux de placer un relais de puissance (éventuellement temporisé, voir ci-dessous) entre le programmateur et le ballast.
Les programmateurs du commerce sont prévus pour commander des charges résistives, il supportent mal le cosΨ de nos ballasts et au bout d'un moment, les contacts du programmateur peuvent se souder et laisser la lampe allumée en permanence.

Précaution d'usage suite à une coupure de courant
Respectez les conditions d'utilisation fournies avec votre ballast. Il y est toujours indiqué de laisser refroidir votre lampe et votre ballast au moins 30 minutes suite à l'arrêt de ceux ci.
Ces indications ne sont pas là pour ajouter des lignes à votre notice d'utilisation, c'est pour assurer un fonctionnement optimal de votre matériel et lui permettre une bonne longévité.

Explication: lors du démarrage d'une ampoule HPS ou MH, le ballast doit fournir une grosse quantité d'énergie pendant un très court instant, ensuite les ampoules sont alimentées avec une tension relativement faible (aux alentours de 100V).
Les 3/4 des ampoules du commerce sont incapables de redémarrer quand elles sont encore chaudes (sauf ballast ou ampoule spécifique).

Ce qui va se produire une fois l'alimentation rétablie, c'est que le ballast va continuellement envoyer de fortes décharges à votre ampoule pour faire redémarrer celle ci. Tout le temps qu'elle sera chaude, elle refusera de redémarrer et continuera d'encaisser ces décharges à répétition. Votre ballast ne va pas apprécier et votre ampoule encore moins.

Pour pallier à ce problème, vous pouvez installer un temporisateur retardé à l'enclenchement en amont de votre ballast. Il existe dans le commerce des ballasts déjà pré-équipés de ce genre de protection.
Par soucis d'économie, il existe des ampoules capables de redémarrer instantanément après une coupure, celles ci peuvent vous aider à vous passer d'un temporisateur (les Son-T PIA de Philips par exemple).

ATTENTION: un ballast (classique ferro-magnétique) produit énormément de chaleur, évitez de le laisser dans un espace clos sans un minimum d'aération, cela provoquera une trop grande montée en chaleur de celui-ci risque de le détériorer. Posez le sur une surface de préférence métallique qui ne craindra pas cette chaleur (et pourra faire office de dissipateur par la même occasion) ou sur une surface supportant une forte chaleur.

Pompe diverse (aquarium, fontaine etc...)

Attention vous commencez à jouer avec de l'eau.

Certaines pompes sont équipées d'une prise de terre, bien évidement il faut absolument la relier c'est encore plus important en présence d'eau.
D'autre pompes sont équipées d'une double isolation (indiqué sur l'appareil par un petit logo qui représente deux carrés l'un dans l'autre), cela indique simplement que la pompe est mieux protégé (double isolation) mais cela n'élimine en rien tout danger électrique.

Un IMPERATIF pour tout appareil en contact ou proche d'une source d'eau: Ils DOIVENT ABSOLUMENT être installés sur un circuit électrique équipé d'un disjoncteur ou interrupteur différentiel 30mA. Si votre maison/appartement n'est pas équipé ou que vous avez un doute et pas de moyen de le vérifier, installez en un en amont de votre équipement. Il existe des disjoncteurs ou interrupteurs différentiel, préférez ce dernier il vous coûtera bien moins cher. Votre habitation étant obligatoirement équipé d'un disjoncteur, ce n'est pas la peine d'investir inutilement.

Votre interrupteur différentiel devra bien évidement supporter l'intensité demandé par votre installation et devra OBLIGATOIREMENT "sauter" si une différence de 30mA entre les deux câbles est constaté. 30ma est ce que peut encaisser votre corps sans subir de dommage, même si vous avez 80ans et que vous êtes cardiaque. (On estime la fibrillation cardiaque aux alentours de 50mA - dans une piscine le différentiel est de 10mA)

Câblage de votre installation

Classique

(Vous faites confiance à l'installation électrique de votre habitat) PRECAUTION: limitez au maximum les prises multiples et évitez de les emboiter les unes aux autres, ça augmentera le risque de surchauffe dans les câbles de celles ci et provoquer un incendie (ce qui serait dommage).
Rien de bien compliqué, la seule chose que vous aurez réellement besoin c'est de bien vérifier la puissance requise par votre installation et celle que pourra fournir au maximum votre prise de courant.
Les prises de courant sont très souvent prévu pour tenir à une intensité maxi de 16A, si vous avez plusieurs prises de courant dans la même pièce, cette intensité sera à partager entre toutes ces prises donc pensez à prendre en compte ce qui est déjà branché dans votre calcul.

Rappel : Ce qu'il faut savoir, c'est que ces câbles sont reliés à votre tableau électrique et protégés par un fusible. Sur ce fusible est indiqué l'intensité maxi supporté, 16 ampères dans notre exemple, si vous avez un intensité de 16A de façon constante ce fusible grillera.
Pour l'exemple, votre câble est du 2,5mm² et d'une longueur maximum de 19 mètres, vous pourrez calibrer votre fusible à 20A maximum ce qui vous donnera la possibilité de "tirer" 16A de façon continue sans risque.

Pour calculer la puissance requise pour vos équipements, je vous donne quelques exemple.

• Ballast avec compensation intégrés (condensateurs)
  

La puissance de 400w donnée est celle de votre ampoule pas du ballast, le surplus est dégagé sous forme de chaleur. Pour savoir ce qu'il va réclamer il suffit de regarder les informations dessus:
lampe de 400w / 4.6A :
Tension: 230V
Courant nominal: 2,2A
cosΨ ( aussi noté λ): 0.9
P = U x I x cosΨ = 230 x 2,2 x 0.9 = 455W (vous savez déjà que vous perdez théoriquement 55W sous forme calorifique)

Si vous avez un second chiffre indiquant une intensité bien plus forte, elle correspond à celle de l'ampoule en sortie du ballast. Toujours pour notre même ballast, nous avons 400w pour 4.6A.
La lampe étant majoritairement résistive, on peut utiliser:
P = U x I
U = P / I = 400 / 4.6 = 86V
Vous savez que l'ampoule est alimenté en 86 volts.

• Ventilateurs
  

Comme pour le ballast mais sans avoir de transformateur à prendre en compte si il est directement sur 220V.
Exemple d'un RKV de xxxm³/heure pour lequel une puissance de 100W est donnée:
100W : 220V = 0,45A

Ce qui nous donne un total de 2,2A + 0,45A = 2,65A.

Et ainsi de suite pour ajouter les ventilateurs supplémentaires, pompe d'aquarium, pompe à air etc...
Néanmoins, toutes ces valeurs sont théoriques, et peuvent varier en fonction de la tension réelle du réseau, l'age/usure de l'appareil, et des conditions d'utilisation.
Pour connaitre l'ampérage réel d'un appareil, il faut le mesurer, soit avec un ampèremètre, soit avec un consomètre.

Personnalisé

Vous allez tirer vos propres câbles destinés à votre installation pour avoir du sur mesure et avoir un système de qualité.

Pour se faire, il vous faudra un Interrupteur différentiel de 30mA supportant une charge que vous aurez préalablement estimé à l'aide des exemples ci-dessus (25A, 40A, 63A). Pas la peine de prendre un disjoncteur différentiel, il ne vous servira pas à grand chose et vous en coutera 50€ de plus.
Je me répète, mais préférez les marques Legrand ou Merlin Gerin qui vous couteront environ 40 € pour un 25A (environ 10€ de moins pour les marques bas de gamme).

Une série de disjoncteur simple ou de "porte fusible" qui fonctionneront avec des fusible changeable selon vos besoins et vos finances (j'ai quand même une petite préférence pour les disjoncteurs qui sont bien plus pratiques à mes yeux).
Toujours en Legrand ou Merlin Gerin (environ 10€ pièce pour une valeur de 10 à 32A)

Si vous voulez avoir du haut de gamme, vous pouvez aussi prendre des minuteries programmables modulaires pour tableau électrique, ça coute un peu plus cher par contre, les moins cher que j'ai pu trouver était à ~30€ pièce mais les prix peuvent vite grimper (ils ont tenu 1 an, prenez de la qualité !). Comme je ne considère pas ça comme des pièces jouant sur la sécurité, je vous laisse choisir ce qui vous conviendra le mieux, mais faites attention à la puissance de coupure maxi.

Et pour finir, le support, un tableau électrique pour recevoir vos modules ~9€ pour un petit tableau standard et ~20€ pour un tableau étanche.

Exemple de câblage

Pour ceux qui veulent protéger tout leur matériel, une prise parafoudre/anti-surtension ou un module parafoudre pour tableau sera un plus bien appréciable.
Un module pour tableau peut revenir assez cher (entre 70€ et 140€). Les moins fortunés pourront se rabattre sur une simple prise qui coute environ 10€

Avec tout ce que vous avez fait pour avoir une installation parfaite, il serait dommage de s'en priver.

Liens

Notions électriques


Auteur(s) et source(s) :

erem-eref @ Overweed
sensea @ Overweed