Le fusible est un dispositif de sécurité indispensable dans les installations électriques domestiques ou industrielles. Il protège les circuits et les dispositifs électriques contre les surintensités, les surcharges et les courts-circuits. Le principe de sécurité se base sur la fusion d'un élément conducteur, interrompant ainsi le passage du courant électrique lorsque des conditions anormales se produisent.
Qu’est-ce qu’un fusible ?
Un fusible est un composant électrique ou électronique, qui peut être aussi monté en surface (fusible CMS : composant monté en surface). Il est branché en série sur le circuit d'alimentation. Les fusibles sont indispensables dans un circuit électrique.
Rôle des fusibles
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. 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.
Applications des fusibles
Les fusibles sont utilisés dans différents secteurs, notamment dans les installations et appareils électriques domestiques et industriels. Ils font partie aussi des composants essentiels dans le secteur automobile. 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.
Fonctionnement des fusibles
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 fil 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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Composition typique d’un fusible
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.
Types de fusibles
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. Ces deux types de fusibles se distinguent par leurs tensions nominales, par leurs pouvoirs de coupure et par leurs tailles.
Comparaison des fusions de fusible
La norme internationale CEI 60127 distingue quatre types de fusibles selon le temps nécessaire à couper le courant nominal :
- Fusible ultra-rapide ou fusible FF à temps de coupure inférieur à 1 ms
- Fusible rapide ou fusible F, à temps de coupure entre 1 à 10 ms
- Fusible retard ou fusible T à temps de coupure lent qui varie entre 10 ms à 100 ms
- Fusible ultra-retard ou fusible TT à temps de coupure très lent qui varie de 100 ms à 1 s
Différents formats de cartouche
Selon la norme CEI 269, il existe deux formats de cartouches :
- Cartouches cylindriques
- Cartouches à couteau
Comment choisir ses fusibles 12V
Déterminer l’ampérage du fusible
Bien qu’il existe de nombreux types de fusibles, il faut en premier lieu déterminer l’intensité du fusible que l’on va acheter et installer. Pour cela, c’est très simple. On utilise encore le calcul P=U x I pour déterminer l’ampérage d’un appareil -s’il n’est pas donné par la notice, l’étiquette ou autre-.
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Ex : Pour un appareil de 100W en 12V, on aura 100/12 = 8.33 Ampères. Il faut donc que le fusible cède s’il dépasse ce que l’appareil consomme au maximum.
Quelle taille de fusible ?
Vous allez devoir acheter des fusibles adaptés aux portes fusibles, ne vous trompez pas. Il y a une grande différence de taille entre un fusible Maxival et Minival par exemple.
Pensez à noter la taille des fusibles que vous achetez, ou celle que demande votre porte-fusible afin d’acheter des fusibles adaptés. Il faut choisir la taille, en sachant que les standards sont les plus utilisés dans l’automobile donc souvent moins chers et partout disponibles.
NB : Un fusible est à usage unique ! Il est économique si vous n’avez pas de défaut, si votre installation électrique est mauvaise et que les fusibles se rompent régulièrement, cela peut vous coûter plus cher qu’un disjoncteur (dont on parle en dessous).
Aussi, pensez bien à faire du stock de fusibles ! Vous en trouvez des boites complètes à des bons prix sur Amazon par exemple.
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On trouve également de super prix pour acheter des fusibles (porte-fusible, interrupteurs et plein d’autres petits électroniques).
Installer un fusible
Une fois que tu sais quel fusible tu vas utiliser, il ne reste qu’à l’installer. Il suffit d’installer un porte-fusible et d’y installer les différents fusibles adaptés. Il existe des porte fusibles pour chaque type de fusible, les Minival, Midival, Maxival etc. Chacun a des dimensions différentes et demande donc un support adapté. Si vous avez besoin de protéger 5 circuits électriques qui alimentent vos appareils, il suffit de raccorder chaque câble positif à l’entrée du porte fusible correspondante.
Exemples (mesurez vos besoins!):
1- Pompe à eau nécessitant un fusible de 5A
2- Prise USB = 10A
3- Chauffage = 5A
4- Lumière principale = 2A
5- Lumière douche = 1A
Vous alimenterez soit chaque ligne soit une alimentation générale du porte fusible (selon le modèle), et vous câblerez ensuite de la sortie correspondante du porte-fusible jusqu’à l’équipement en question.
Certains porte-fusibles intègrent les interrupteurs ! C’est donc très pratiques pour éviter d’avoir à câbler un interrupteur en plus.
Tester un fusible
Les fusibles sont la plupart du temps vérifiables à l’œil : il suffit de voir l’état du fil ou de la pastille.
Les fusibles sont moins excessifs à l’achats mais coûteux en cas de défauts car il faudra les changer régulièrement.
Disjoncteurs et panneaux
Ce type de panneaux à 8 circuits a l’avantage d’être plus simple à installer et de protéger automatiquement et à plusieurs reprises (il suffit de le réactiver), mais il est aussi plus coûteux et l’on ne peut pas choisir un ampérage précis par ligne comme on le fait avec des disjoncteurs individuels ou des fusibles.
Choisir son tableau de disjoncteurs 12v
Lorsque l’on veut un système plus « précis » mais surtout moins chers que les panneaux de disjoncteurs, on peut ainsi choisir des disjoncteurs allant de 5 Ampères à plusieurs dizaines.
Disjoncteur individuel 12v et 230v
Il existe les mêmes que ceux des panneaux de disjoncteurs vendus complets, c’est à dire des disjoncteurs thermiques réarmables. Mais il existe aussi des disjoncteurs magnéto-hydrauliques qui ne sont pas réarmables tant que l’on n’a pas identifié et réparé le problème.
👆 Pour les circuits 230v, il suffit d’acheter les disjoncteurs pour les habitations.
Dans notre cas, on a (à droite sur la photo) un disjoncteur différentiel qui protège le fourgon et ses occupants lorsque l’on est branché sur le 230v du réseau EDF (prise extérieure). Un disjoncteur différentiel détecte les fuites de courant sur votre circuit 230v en surveillant l’entrée et la sortie du courant, pour faire simple. Si elles sont différentes, alors il y a une fuite quelque part et vous protégera! Le plus sécuritaire étant d’installer un magneto-thermique bipolaire. Ainsi, il surveille le phase et neutre en même temps (un disjoncteur classique surveille uniquement la phase). Car parfois, les bornes 220V auxquelles on se raccorde à l’extérieur peuvent être inversé. Ainsi, on peut être protégé avec le disjoncteur « classique » qui surveille la phase, mais en fait la phase est à la place du neutre et le défaut peut faire des dégâts quand même ! D’où l’intérêt d’un disjoncteur magneto-thermique bipolaire.
En cas de défaut sur le réseau, il coupe grâce au système magneto-thermique : notre fourgon est isolé du défaut. Le disjoncteur différentiel protège aussi les occupants avec un système différentiel qui nous protège contre les fuites de courant.
Le disjoncteur à gauche sur la photo est celui qui est recommandé pour les convertisseurs de tension : il protège les appareils électriques qui seront branchés sur notre convertisseur à hauteur de 10A. D’où C10 … C signifiant courbe en C et 10 pour 10 ampères.
NB : Un convertisseur de tension que vous raccordez à la terre par une modification et une prise de terre fiable hors du véhicule nécessitera un disjoncteur différentiel entre la sortie 230V et vos équipements / prise.
Cependant, entre le convertisseur de tension et la batterie, il y a un fusible 12v.
Installer ses disjoncteurs 12v et 230v
Pour les installer, c’est très simple.
Coupe circuit
Il peut être indispensable si un incendie vient à démarrer par exemple : il faut couper l’alimentation électrique à la base : le coupe-circuit est là pour ça. Vous isolez immédiatement la batterie de tous les circuits électriques auxquels elle est raccordée.
C’est aussi très pratique si, en cas d’absence prolongée, vous voulez débrancher vos batteries d’un seul quart de tour. Si vous bricolez régulièrement votre équipement électrique, c’est également très pratique, vous coupez immédiatement toute l’électricité et pouvez travailler en sécurité. Ajouter un équipement, réparer, nettoyer …
Enfin, vous pouvez l’installer sur une batterie moteur et ainsi vous assurer qu’il n’y aura aucune fuite d’électricité pendant un long repos du véhicule : ainsi la batterie sera préservée pour partir à nouveau !
Pourquoi installer un coupe-circuit
C’est la solution la plus économique donc souvent la plus utilisée. Installer un fusible sur chaque circuit électrique permet de protéger l’équipement en cas de surcharges.
La majorité des coupe-circuits sont identiques ! Il sont conçus avec deux bornes qui permettent de connecter le câble positif du 12v et une poignée permettant facilement d’interrompre le circuit.
Il existe quelques coupe-circuits automatiques qui permettent de couper l’alimentation électrique quand la batterie est trop proche d’une décharge profonde. Ainsi, cela assurer à la batterie de garder une charge suffisante pour ne pas s’endommager.
Il faudra simplement choisir un coupe-circuit adapté au courant qui peut le traverser. Si votre batterie auxiliaire fait 100Ah, choisissez un coupe-circuit qui peut supporter plus de 100A.
Aussi, ne confonds pas le coupleur séparateur et le coupe-circuit !
Comment choisir le calibre de fusible adapté ?
Les fusibles électriques sont des dispositifs de sécurité essentiels pour protéger votre installation électrique contre les surintensités et les courts-circuits, évitant ainsi les dommages matériels, les pannes et les risques d’incendie. Choisir le calibre de fusible adapté est crucial pour la sécurité de votre habitation.
Le calibre d’un fusible, exprimé en ampères (A), indique l’intensité maximale de courant qu’il peut supporter en continu sans fondre. Un fusible de 10A, par exemple, laissera passer jusqu’à 10 ampères sans se rompre. Au-delà de cette limite, le fusible fond, coupant le courant et protégeant ainsi le circuit.
- Calibre trop faible : Le fusible fondra fréquemment, interrompant le fonctionnement des appareils même en cas de consommation normale.
- Calibre trop élevé : Le fusible ne protègera pas le circuit en cas de surcharge ou de court-circuit, augmentant le risque d’incendie ou de dommages irréversibles aux appareils.
L’ampérage est donc directement lié à la capacité de protection du fusible. Un choix précis est vital pour la sécurité de votre installation électrique. Le choix du calibre de fusible dépend de plusieurs facteurs interdépendants. Une analyse précise de ces paramètres est primordiale pour garantir une protection optimale et éviter les risques.
Intensité nominale du circuit
Pour déterminer l’intensité nominale du circuit, additionnez la puissance (en Watts) de chaque appareil qui y sera branché, puis divisez le total par la tension du réseau (généralement 230V en France). Chaque appareil porte une plaque signalétique indiquant sa puissance. Par exemple, une lampe de 60W consomme 0.26A (60W / 230V ≈ 0.26A). Si vous branchez 5 lampes de 60W sur un même circuit, l’intensité totale sera d’environ 1.3A. Cette valeur est cruciale pour le calcul du calibre du fusible. N’oubliez pas de tenir compte des pics de consommation, particulièrement importants pour les appareils à forte puissance de démarrage (moteurs, chauffe-eau).
Type de charge
Le type de charge (résistive, inductive, capacitive) influe sur le choix du calibre.
- Charges résistives : Lampes à incandescence, résistances de chauffage. Consommation constante et prévisible.
- Charges inductives : Moteurs électriques, transformateurs. Nécessitent un courant de démarrage significativement supérieur au courant de fonctionnement. Il faut choisir un fusible capable de supporter ce courant transitoire sans fondre.
- Charges capacitives : Alimentations à découpage, certains appareils électroniques. Peuvent générer des pics de courant. Un fusible à coupure rapide peut être nécessaire.
Type de fusible
- Fusibles à coupure rapide (gG) : Réagissent rapidement aux courts-circuits et aux surintensités importantes. Idéal pour la protection des circuits électroniques sensibles.
- Fusibles à coupure lente (aM) : Tolèrent des surintensités temporaires, nécessaires pour le démarrage des moteurs électriques. Éviteront des coupures intempestives.
- Fusibles temporisés : Offrent un compromis entre coupure rapide et coupure lente.
Le choix du type de fusible dépendra fortement de la nature de la charge connectée. Un moteur électrique demandera un fusible à coupure lente, tandis qu’un circuit électronique sensible nécessitera un fusible à coupure rapide.
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