L’essentiel des normes

Coupure d’urgence

La norme électrique NF C 15-100 prévoit l’obligation d’une mise hors tension de l’installation électrique d’un seul geste (par exemple interrupteur coup de poing ou directement sur le disjoncteur général).

… Suite des normes

Achats, matériels

Maintenant que nous avons vu les principales normes de sécurité ainsi que les dangers que l’on peut courir avec l’électricité.

Il nous faudrait donc acheter:

• Tableau électrique nu
• Disjoncteur différentiel 30 mA
• Prise modulaire 220-240V
• Interrupteur coup de poing
• Alimentation à découpage ( Alimentation de PC)
• Fiche banane
• Interrupteur
• Résistances (Optionnel)
• LED (Optionnel)
• Boite de dérivation
• Variateur de tension
• Mini voltmètre
• Prise mâle (fiche 2 pôles + terre)
• Différents type de câble électrique
• Prise USB femelle (Optionnel)
• Un interrupteur d’électronique

Et bien sur :

• Un VAT (Vérificateur d’absence de tension)
• Un multimètre
• Tournevis
• Vis
• Support en bois
• Fer à souder
• Étain
• Fils d’électronique

ATTENTION: Lorsque j’utiliserai le terme de fil, veuillez à bien utiliser du fil dédié à l’électronique, c’est à dire avec une section très petite ! Si vous souhaitez, il est possible de récupérer les fils non utilisés de l’alimentation, cette pratique sera expliquée dans la partie Astuces (partie n°7)

Description détaillée du matériels

• Fiches Banane

Petite fiche à visser sur un support. Une connexion de courant y est ensuite soudé. Facilite la connexion – déconnexion d’un câble.

Prix:  2.18€ le lot de 10 sur Amazon

Quantité besoin: 8 ( 4 rouges + 4 noires)

• Boite de dérivation ou boite de jonction

Boite en plastique, le plus souvent étanche. Se situe en aval du tableau et permet d’organiser les différents câbles d’une installation électrique. L’arrière est prévu pour être percé et visé. Les sorties et entrées des câbles sont découpables au diamètre souhaité.

Dans notre cas elle sera d’une autre utilité.

Prix: 1.48 € chez Castorama

Quantité besoin: 2

• Interrupteur coup de poing

L’arrêt d’urgence par « coup de poing » ou appui sur le champignon rouge permet une mise hors tension immédiate (en fermant le passage du courant soit dans la phase soit dans le neutre) pour protéger et sécuriser l’installation ou les personnes. Un indicateur de mise hors tension via ce mode peut être ajouté.

Prix: 2.23€ sur Amazon

Quantité besoin: 1

• Variateur de tension

Carte électronique composé de condensateurs, dissipateur thermique, fusibles, potentiomètre, borniers… Connecter aux borniers d’entrés une tension maximum disponible dans notre circuit et supportable par la carte pour en faire ressortir via les borniers de sortie une tension variable entre 0V et Umax grâce au potentiomètre.

Prix: 2.88€ sur Amazon

Quantité besoin: 1

• Mini voltmètre

Petit afficheur à segments, affichera la tension en volt du courant du circuit auquel il sera relié. Bien relier le voltmètre en parallèle.

Prix: 1.83€ encore sur Amazon

Quantité besoin: 1

• Prise modulaire

Prise de courant 250V 16A trois pôles (terre, phase, neutre). S’utilise comme une prise de courant classique, à la seule différence qu’elle se monte directement sur le tableau électrique.

Prix: 12.50€ chez Castorama

Quantité besoin: 1 ou plusieurs suivant vos besoins

• Disjoncteur différentiel

C’est un dispositif électromécanique qui coupe le circuit en cas de fuite de courant, de cour-circuit, de surcharge, surcharge thermique. Après une disjonction il est bien évidemment réarmable. Un bouton de test pour vérifier de sa bonne fonctionnalité est présent. Il s’actionne par exemple lorsqu’il détecte une différence entre les courants circulant dans la phase et le neutre (dans mon cas 30mA)

Prix: environ 100€ chez Castorama

Quantité besoin: 1

• Tableau électrique nu

Le tableau électrique ou tableau de répartition regroupe l’ensemble des dispositifs lié aux différents circuits électriques d’une maison, d’un local…

Il peut se composer de: disjoncteurs différentiels, disjoncteurs, prises modulaires, télérupteurs, horloge, sonnette,…

Pour cacher les emplacements non utilisé, des caches sont à mettre (cf: photo ci dessus)

Prix: de 28.80€ à 31.80€ suivant vos besoins (différentes tailles) chez Casto

Quantité besoin: 1

• Câble électrique

Nous aurons besoin de différents types de câbles et fils électriques :

• D’abord concernant ce de notre installation principale : il nous faudra bien évidemment des fils pour la terre, la phase et le neutre. Les couleur adéquates sont le jaune-vert pour la terre, le bleu pour la phase et le marron pour le neutre. La section du fil (« fonction de son diamètre ») devra être de 1.5 mm². On utilisera un câble composé de plusieurs fils séparés les uns des autres. Chacun d’eux est protégé par un matériaux isolant, c’est ce matériau qui est coloré. La matière conductrice est le cuivre. Peu importe s’il s’agit de câble multi ou mono brin(s). Le multi brins est souple et plutôt réservé aux câbles « mobiles ». Le mono brin est rigide et plutôt réservé aux câbles encastrés et fixes.

• Pour relier notre installation il nous faudra utiliser du câble dit 3Gx15. Il s’agit cette fois  d’un câble bien plus épais protégé par une gaine de PVC souple renfermant nos trois précédents fils.

Prix:  2.95€ la couronne de 5m pour les filss simples.

Le câble coûte 21.90€ les 25m ou 7.50€ les 5m suivant votre besoin. Disponible chez Castorama (Magasin donné à titre indicatif, tout cela se trouve dans n’importe quel magasin de bricolage )

Quantité besoin: A voir suivant vos besoins !

• Alimentation de PC

Il s’agit bel et bien d’une basique alimentation de PC fixe. La petite astuce est que cette alimentation délivre du 3.3V, du 5V, du 12V. La correspondance des couleurs avec la tension est normalement indiquée sur l’étiquette.

Prix: Environ 20€ sur internet mais moins cher sur Leboncoin, en vide greniers mais je pense qu’il en traîne une dans un coin chez vous !

Quantité besoin: 1

2.  Maintenant commençons l’électricité !

Prenez votre câble 3G, découpez environ 10-15 cm de la gaine extérieure à l’aide d’une pince ou d’une paire de ciseaux puis retirez la. Dénudez ensuite chaque fil ; s’il s’agit de câble multi-brins, torsadez les.

Reliez ensuite la terre (jaune-vert) sur le bornier vert du tableau électrique.

Partie 2

Passons maintenant à une partie de l’électricité qui n’est pas plus compliquée que les autres mais qui est plus longue. Si vous ne vous sentez pas à l’aise je vous invite à regarder une vidéo tutorielle pour l’installation d’un tableau électrique.

Vocabulaire utile

• Bornier: en occurrence, il s’agit d’un trou muni d’une plaque de métal mobile, on insère le câble entre la partie fixe et la partie mobile. Une vis présente sur le devant permet de bouger la partie mobile qui s’approchera du câble pour le serrer, le maintenir en place et effectuer le contact.

Étapes

1. Prenez votre disjoncteur et fixez le au support du tableau électrique. Le support dispose d’une sorte de rail en plastique ou en métal sur lequel vient se fixer le disjoncteur. Une fois ce dernier fixé, je vous invite à faire de même avec LA prise modulaire (si vous souhaitez en mettre plusieurs, nous verrons cela dans une autre partie).
2. Câblons maintenant le disjoncteur : prenez le fil marron de votre 3G (le neutre) puis vissez le dans le bornier de gauche en haut de votre disjoncteur. Le câblage de la phase est légèrement différent, car c’est elle qui sera coupée en cas d’arrêt d’urgence. Pour câbler la phase rien de plus simple, il suffit de la placer dans le bornier de votre arrêt d’urgence (le coté vert) puis de placer un câble entre l’autre bornier de l’arrêt d’urgence et le bornier de phase sur votre disjoncteur différentiel. 
3. Je vous conseille de visser votre arrêt d’urgence au cache du tableau électrique. Dévissez toute les parties de votre interrupteur coup de poing, champignon, joint, collier et anneaux. Percer au diamètre de l’interrupteur les caches du tableau électrique préalablement mis en place. Une fois que l’arrêt d’urgence est mis en place, revisser le tout.
4. Câblons ensuite la prise modulaire. Reliez la prise au disjoncteur, toujours dans le même ordre, le neutre à gauche et la phase à droite. Utilisez bien sur les borniers du dessous pour le disjoncteur. Une fois les deux câbles mis en place, câblez la terre entre la prise et le bornier terre. Sur la prise, le bornier de droite est réservé au neutre, celui à sa droite est pour la phase et le dernier tout à droite est réservé à la terre. Ils sont facilement repérables: celui pour le neutre est représenté par un N, celui pour la terre est représenté par le symbole terre  et donc par élimination il n’en reste plus qu’un qui n’est généralement représenté par aucun symbole mais qui correspond donc à la phase.
5. Une fois ceci fait je vous invite à finir de câbler le 3G. Pour  ce faire, il suffit de dénuder l’autre coté du câble, préalablement coupé à la longueur souhaitée puis de visser la fiche mâle. Cette fois ci, peu importe de quel coté vous mettez la phase et le neutre, il faut juste bien mettre la terre dans le bornier du milieu.

Alimentation de laboratoire

Maintenant passons à l’étape de l’alimentation. Si vous disposez déjà d’une alimentation de laboratoire vous pouvez passer à la partie suivante.

Alimentation à tension variable

Partie 1

Commençons d’abord par récupérer la plus grande tension disponible sur notre alimentation de PC.

Comment faire ? C’est très simple, il faudra se fier à l’étiquette présente sur votre alimentation (cf: photo ci dessous)

Prenons exemple sur l’étiquette de cette alimentation: on constate, que le valeur la plus élevée qu’il est possible d’obtenir est 24V (-12V +12V = 24V) dans ce cas, on utilisera le -12V comme masse (référence) de cette alimentation.

Remarque: si on utilise le – 12 comme masse de l’alim variable in ne faut pas utiliser celle ci sur un montage alimenté par ailleurs en 5v ou 12v par la même alim sous peine de court circuit

Dans un cas plus classique, la masse est représenté par GND et la tension max et par exemple 12V.

Une fois que vous avez repéré les deux fils utiles pour obtenir la plus grande tension en vous reportant bien évidemment à l’étiquette pour avoir la correspondance couleur – tension, dénudez les. Maintenant il ne reste plus qu’à les placer dans les borniers d’entrée ( In+ pour le +12V.  In- pour le -12V).

Partie 2

Créons maintenant l’emplacement de cette alimentation variable. Elle se situera dans une boite de dérivation à côté du tableau électrique pour ma part mais libre à vous de la mettre là ou vous le souhaitez !

1. Prenez votre boite de dérivation, enlevez le couvercle et vissez la boite à l’endroit souhaité. Faite juste attention au sens, préférez le passe câble seul vers le haut.
2. Retirez maintenant le plastique pré découpable du passe câble et faites y glisser le potentiomètre, de sorte que la carte électronique soit à l’intérieur de la boite et que le potentiomètre soit accessible depuis l’extérieur. 
3. Prenez maintenant le couvercle de votre boite puis découpez à travers, un trou qui fasse la taille de l’écran du voltmètre.
4. Placer le voltmètre puis fixez le avec de la colle forte ou de l’adhésif.  
5. Percez des trous dans votre couvercle pour y accueillir deux fiches banane ( une rouge et une noire)
6. Dans le bornier Out+ du variateur de tension, placer le fil rouge du voltmètre avec un autre fil d’environ 10 centimètre les deux dénudés !
7. Répéter la même opération avec le bornier Out- mais cette fois ci avec le fil noir du voltmètre et un autre fil d’environ 10 centimètres.
8. Souder maintenant le fil venant de l’Out+ sur la fiche banane rouge et celui venant de l’Out- sur la noire.

L’alimentation à tension variable est maintenant finie, passons à la mise en route

Mise en marche de l’alimentation

Pour permettre à l’alimentation de démarrer, en cas général il suffisait d’appuyer sur le bouton du PC… C’est ce que nous allons faire ! Le bouton du PC ne sert juste qu’à fermer le contact entre la masse et le fil nommé PS-ON. Lorsque le contact est fermé, l’alimentation fonctionne, lorsque le contact est ouvert elle ne fonctionne pas :-).

Étapes

1. Reprenez le couvercle précédemment utilisé, percer un trou pour y placer votre interrupteur. Vissez le
2. Dénuder un câble GND venant de votre alimentation et le câble PS-ON
3. Soudez en un de chaque coté de l’interrupteur

Maintenant, testez le bon fonctionnement de votre alimentation, fermez l’interrupteur.

Si le voltmètre s’allume tout va bien sinon reprenez les étapes précédente jusqu’à trouver votre problème.

Remarque: Certaine alimentation on besoin que quelque chose y soit brancher pour démarrer. Soit vous brancher un petit appareil (par exemple un moteur sur le 5v), soit vous avez la possibilité de mettre une résistance de puissance.

Alimentation « normale »

Comme pour l’alimentation à tension variable, je vous invite à fixer une nouvelle boite de dérivation, cette fois ci peut importe le sens.

Une fois la boite fixée découpez un passe câble, pour l’arrivée des fils de votre alimentation. Cette partie sera un peu différente des autres car elle est libre suivant vos besoins. je vais vous expliquer l’opération pour trois tension différentes ( 3.3V, 5V et 12V) en mettant 3 masses. Libre à vous par la suite de n’utiliser que du 12V en en mettant 2 ou bien que le 3.3V et le 5V etc.

RAPPEL: Le nombre de masses dépendra du nombre d’utilisation de plusieurs prise en même temps. C’est à dire que si vous souhaitez utiliser 3 fiches bananes en même temps, il vous faudra 3 GND et ainsi de suite, c’est pour cela que je vous conseille de mettre autant de masse que de fiches bananes.

Autre petit rappel, masse et GND (Ground qui signifie masse en anglais) sont la même chose !

Pour réaliser la configuration de l’alimentation que j’ai choisie :

1. Prendre le couvercle de la boite et y percer 6 trous pour y fixer les prises bananes ( 3 rouges + 3 noires). Les fixer
2. Faire passer par le passe cable, les 6 fils utiles c’est à dire 1x 3.3v + 1x 5V + 1x 12V + 3x GND
3. Souder maintenant les fils 3.3V 5V et 12V à des fiches bananes rouges distinctes ( pas plusieurs sur la même… )
4. Souder également la masse à chaque fiches bananes noires.

L’alimentation est maintenant totalement terminée ! Je vous invite à tester toute les tensions au multimètre !

Astuces

Astuce n°1: Au lieu de câbler directement entre le disjoncteur différentiel et la prise modulaire je vous conseille de passer par l’intermédiaire d’un Wago. Ceci facilitera l’ajout de différents matériels supplémentaires.

Disjoncteur différentiel Neutre > Wago > Prise(s) modulaire Neutre

Disjoncteur différentiel Phase> Wago > Prise(s) modulaire Phase

Un Wago est un petit composant très utile en l’électricité. Il se compose de plusieurs entrées pour les câbles (de 2 à beaucoup) qui s’ouvrent et se ferment grâce à un petit levier sur le dessus. Toutes les entrées sont reliées entre elles.

Astuces n°2: S’il vous manque des fils ou juste que vous ne souhaitez pas en acheter, vous pouvez utiliser les fil non utilisés de votre alimentation. Par ailleurs couper ceux qui ne sont pas utiles pour obtenir un coté plus esthétique.

Bonus

Prise supplémentaire

Pour ajouter une prise supplémentaire il vous suffit tout simplement de la câbler en partant du Wago et en reliant la terre au bornier terre.

LED de fonctionnement

Il est possible si vous le souhaitez de mettre une LED et de faire en sorte qu’elle s’allume lorsque l’alimentation est en fonction.

Pour ce faire rien de plus simple.

1. Choisissez l’emplacement de votre LED (par exemple le couvercle d’une des boites)
2. Percer le couvercle au diamètre de la LED puis fixez la dans son emplacement.
3. Prenez un fil de 3.3V, dénudez le puis soudez le à une résistance de 140 Ω
4. Souder l’autre extrémité de la résistance à l’anode (la patte la plus longue) de la LED
5. Souder maintenant un fil de masse dénudé sur la cathode de la LED ( la patte la plus courte)

Lorsque l’alimentation fonctionnera, la LED s’allumera !

Ajout d’un port USB

A quoi bien servir un port USB ici ? A charger votre téléphone en gardant les prises de courant libres !

Petite astuce en plus, si votre alimentation dispose d’un 5V VSB (stand-by) utilisez le. Il permet de garder le 5V permanent c’est à dire même lorsque l’alimentation n’est pas en marche.

Reconnaitre les pins d’une prise USB Type A Femelle

De gauche à droite: la masse, les deux pins de transfert de données et le pin +5V

1. Prenez le couvercles d’une des boîtes de jonction et découpez un rectangle de la forme de votre port USB. Insérez le et fixez le avec de colle.
2. Port USB face à vous pin vers le bas : à gauche souder la masse et totalement à droite le +5V
3. Vérifiez d’abord au multimètre avant de brancher votre téléphone.

Voila ce projet est terminé !

Sources