1. Tensions du réseau électrique.
Tous les équipements électriques standards
actuels sont alimentés par de 230 volts alternatifs, c'est le cas de tous
les équipements informatiques. Par contre des machines électriques de
puissance peuvent être alimentées par des tensions supérieures.
Les différentes tensions:
- Entre la tension minimum et maximum (crêtes), on a du 650 volts.
- Entre la tension ZERO (en rouge) et le maximum (ou minimum), on a
une différence de tension de 335 volts.
- Le 230 volts est calculé pour la partie positive ou négative comme
la tension moyenne. C'est l'équivalent pour chaque partie à un
redressement parfait.
La fréquence du réseau européen est de 50
hertz, celle du réseau américain de 60 (pas de chance, la même
fréquence qu'utilise le corps humain pour envoyer certains signaux de
gestion des muscles).
2. Monophasé ou triphasé.
Le courant électrique peut arriver chez vous
par deux méthodes, en monophasé (2 fils) ou en triphasés (3 ou 4 fils).
En monophasé, la tension envoyée à votre habitation est de 230 Volts
(en Europe). Tout l'ampérage est envoyé via deux fils, avec des
limitations de courant maximum liés à l'échauffement dans les câbles
mais surtout des baisses de tensions en cas de consommation excessive.
Pour les plus gros consommateurs, on utilise
plutôt du triphasé. Il peut être 230 Volts ou 380 - 400 volts. Dans le
cas du 230 volts, la tension entre chacun des trois fils est de 230 Volts.
Pour alimenter les différentes prises, on reprend le branchement entre
deux fils en répartissant les différentes prises entre les paires de
fils électriques. En 380 volts (souvent appelé "plus neutre"),
on utilise 4 fils: 3 conducteurs plus un neutre. La différence de tension
entre les conducteurs est de 380 volts, par contre, la tension entre
chaque conducteur et le neutre est de 230 volts. Pour alimenter les différentes
prises, on raccorde systématiquement un conducteur et le neutre.
Cette solution quatre fils peut poser quelques
problèmes, notamment ce qu'on appelle "rupture de neutre",
c'est la déconnexion de ce quatrième fil du réseau électrique. Cette
panne provoque des surtensions importantes sur l'ensemble des lignes
électriques du bâtiment et détruit la plupart du temps tous les
appareils connectés.
3. Le tableau électrique.
Toutes les habitations reprennent un tableau
électrique. Une première armoire est installée par la société qui
fournit l'électricité pour mesurer (et facturer) la consommation
électrique. Celle-ci n'est réellement accessible que pour leur
technicien et poinçonnée, sauf ce qu'on appelle le TECO (c'est un
belgicisme), un interrupteur général placé avant l'entrée au tableau
électrique..
Le tableau proprement dit récupère le courant
après. En premier, on trouve un différentiel sur lequel se raccorde des
fusibles. De chaque fusible partent les deux fils qui vont alimenter une
partie de prises. On appelle cela une ligne.
Commençons par le différentiel électrique.
Il va simplement mesurer la différence de courant entre les deux fils et déclencher
si la différence est trop importante (300 mA typique pour l'ensemble de
l'installation électrique). De quoi peut venir cette différence de
courant? La raison la plus courante est liée à un problème sur un
appareil ou directement sur l'installation avec une connexion (même
faible) entre un des câble électrique et la terre. La raison la plus
courante est liée à l'humidité dans un appareil, l'eau est un excellent
conducteur. Les réglementations actuelles ajoute un différentiel de 30
mA sur les parties au contact de l'eau comme les machines à laver, les
installations électriques des salles de bain, ...
Les fusibles (remplacés par le disjoncteur
magnétothermique) protègent une ligne de prise suivant un ampérage
maximum, 5, 10, 15, ampères. Ils déclenchent uniquement en cas de
dépassement de cette valeur, notamment en cas de court-circuit, mais
c'est assez théorique. Lorsqu'un appareil démarre, il consomment
nettement plus pour rapidement se stabiliser. Si un fusible réagit
immédiatement, il disjoncte à chaque démarrage d'un équipement. En
fait, il autorise un dépassement pas trop important pendant un petit laps
de temps (moins d'une seconde), mais pas les courts-circuits. En
deuxième, un fusible de 15 ampère peut déclencher à ... 13 ampères
(c'est un exemple). Le fonctionnement utilise deux lames de métal qui
chauffent au passage du courant. Si l'ampérage est maintenu trop
longtemps juste en-dessous de l'ampérage maximum, il déclenche aussi.
4. Section des câbles électriques.
Un câble électrique parcouru par un courant
va s'échauffer par sa propre résistance. Plus la section du câble est
importante, plus la résistance (et donc l'échauffement - perte de
puissance dans le câble) va être faible. Toutes les installation
standards pour habitation sont en 2,5 mm 2 de diamètre
minimum. Par contre, pour les "gros consommateurs" comme la
machine à laver et le four électrique et les racks de serveurs réseaux,
un diamètre de 6 mm 2 en monophasé ou de 4 mm 2
pour des installations en triphasé sont nécessaires.
5. La terre.
Certains appareils perdent du courant. Ca peut
venir d'un problème de l'appareil ou d'humidité. La majorité des équipements
électriques utilisent trois fils: deux conducteurs plus un raccordement
de terre. Chaque habitation doit avoir sa propre installation, ce sont des
piquets enfoncés dans la terre reliés sur ces fils des prises
électriques qui permettent de libérer ces pertes. En absence de prise de
terre dans la prise, le surplus même faible va être "évacué"
non pas via le fils mais via la personne qui touche l'appareil. Elle est
obligatoire pour la sécurité des utilisateurs.
6. Les tolérances du réseau et les petits problèmes.
Les fournisseurs acceptent une tolérance de 10
%, en plus et en moins. Les habitations éloignée de la cabine
électrique sont soumises à des tensions nominales faibles, ce qui peut
provoquer des micro-coupure. En plus les alimentations internes des
ordinateurs fonctionnent plus. Par contre, pour les bâtiments proche du
central, ce sont souvent des tensions supérieures à celle d'utilisation
des appareils (avec par exemple des changements fréquents d'ampoules
électriques). Normalement, ces sur-tensions ne posent pas de problèmes
pour les équipements informatiques qui utilisent quasiment toutes des
alimentations à découpage. Nous verrons d'autres perturbations nettement
plus problématiques en analysant les équipements de sécurité du
réseau électrique, notamment les onduleurs.
7. Ce qu'il faut retenir comme technicien en
informatique.
On va supposer que l'installation électrique
est correcte: vous n'êtes pas électricien, votre travail se limite à
prévenir le client en cas de problèmes. Si le différentiel d'entrée saute, au moins un équipement
ou une prise est reliée directement à la terre ou des pertes liées à
un disfonctionnement d'un appareil (souvent lié à l'humidité). Le
remonter en permanence ne change rien, il faut corriger le problème.
Lorsqu'un disjoncteur magnétothermique déclenche, c'est lié à
une trop forte consommation. Evitez au maximum de mettre tous les
équipements sur la même prise murale (ou plutôt sur la même ligne) et
répartissez l'ensemble des équipements sur le maximum de prises
possibles: les réglementations actuelles limitent le nombre de prise par
fusible (un groupe de prises dans un même boîtier est considéré dans
la réglementation comme une seule prise).
L'utilisation de rallonges - multiprises n'est
conseillée que pour quelques appareils, pas pour une dizaine
d'ordinateurs et leurs périphériques. Les prises de terre doivent être
raccordées, c'est aussi une source de petits problèmes sur les
ordinateurs (en plus de la sécurité des utilisateurs).
Un ordinateur standard consomme entre 300 et
500 watts ( un portable 75 ou 90 Watts pour la majorité des modèles), soit en gros entre 1,5 et 2,5 ampères, pas une grosse source de
consommation. Par contre 10 ordinateurs donnent une consommation entre 15
et 25 ampères (sans compter les imprimantes), supérieure à la tension
habituelle d'un fusible qui est de 15 ampères. La limite est de 5 ou 6
ordinateurs avec leurs périphériques.
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