défaut électrique

Un défaut électrique est tout chemin de conduction involontaire qui permet au courant de circuler là où il ne devrait pas. Cela se produit lorsque l'isolation tombe en panne, que les conducteurs se touchent accidentellement ou que l'humidité crée un pont entre les pièces sous tension et la terre ou le neutre. Il en résulte une forte surtension qui peut endommager l'équipement, déclencher des dispositifs de protection ou créer un risque d'incendie ou de choc électrique. Les défauts diffèrent des surcharges, qui se produisent lorsque les circuits normaux consomment plus de courant que leur capacité ne le permet.

Les types les plus courants sont les défauts phase-terre, où un conducteur sous tension entre en contact avec la terre ou une surface mise à la terre; les défauts phase-phase, où deux conducteurs sous tension se touchent directement; et les défauts phase-neutre dans les systèmes où le neutre est accessible. Un défaut franc, le pire des cas, se produit lorsque deux conducteurs établissent un contact métallique solide avec une résistance quasi nulle, poussant le courant de défaut à son maximum théorique. Un défaut à haute impédance, en revanche, peut impliquer un contact partiel par l'humidité, le cheminement du carbone ou la corrosion, ce qui le rend plus difficile à détecter car le courant reste plus faible.

Pourquoi les défauts sont importants en pratique

Les courants de défaut génèrent une chaleur intense dans la zone de contact. À 5000 ampères ou plus dans un tableau de distribution, un arc peut dépasser 3000 degrés Celsius, faisant fondre le cuivre et vaporisant le matériau à proximité. Cette chaleur déclenche des dispositifs de protection: les fusibles fondent, les disjoncteurs se déclenchent ou les relais actionnent les appareillages pour isoler la section défectueuse. La rapidité de réponse est essentielle. Un défaut résidentiel peut se dissiper en millisecondes; un défaut industriel doit se dissiper en microsecondes pour éviter d'endommager l'équipement et de blesser le personnel.

La détection repose sur la détection de pics de courant soudains ou d'une asymétrie dans les systèmes triphasés. Les disjoncteurs différentiels (DDR) détectent les fuites aussi petites que 30 milliampères à la terre. Les relais différentiels mesurent le courant entrant par rapport au courant sortant; tout déséquilibre signale un défaut. Les anciens systèmes utilisaient des fusibles calibrés pour le courant de défaut maximal de l'équipement, appelé niveau de défaut. Les systèmes modernes utilisent l'analyse des arcs électriques pour déterminer l'énergie libérée en cas de défaut, ce qui éclaire les choix d'équipements de protection individuelle.

Les défauts se développent pour plusieurs raisons: vieillissement de l'isolation qui se fissure ou se dessèche, infiltration d'eau dans les endroits humides, dommages physiques aux câbles, dommages causés par les rongeurs ou corrosion dans les bornes. L'entretien préventif, la sélection appropriée des câbles pour l'environnement et la thermographie infrarouge régulière peuvent détecter les problèmes avant qu'un défaut ne se forme. Une fois éliminée, la source doit être trouvée et réparée, sinon le défaut se reproduira.