Un fusible est juste un fusible. Pas vrai ? Nous savons qu’un fusible est fait pour s’ouvrir lorsqu’un certain niveau de courant est dépassé. Cela nous protège des chocs électriques et des incendies déclenchés par un câblage surchauffé. Cependant, certains fusibles nous protègent d’un danger encore plus grave. Cet article explique les dangers cachés liés à la réalisation de mesures de tension et de courant avec un testeur qui ne dispose pas de la protection par fusible qui a été conçue dans le testeur – des dangers qui peuvent causer de graves brûlures, voire la mort.
Pourquoi un testeur a-t-il besoin de fusibles ?
Il existe une variété de testeurs sur le marché, des simples détecteurs de tension aux multimètres numériques (DMM) très sophistiqués. Les testeurs qui effectuent des mesures de tension ont une impédance d’entrée élevée qui rend peu probable une condition de surintensité. Par conséquent, les entrées de mesure de tension ne sont généralement pas conçues avec une protection par fusible mais avec une protection contre les surtensions. Mais si ce même testeur est conçu pour mesurer également le courant, un fusible est nécessaire. Les entrées de mesure du courant utilisent généralement un simple shunt par lequel passe le courant mesuré. La résistance de ce shunt est de l’ordre de 0,01 ohm. Ajoutez à cela la résistance des fils de test (environ 0,04 ohms), et vous obtenez un court-circuit de moins de 0,1 ohms. Cette résistance est suffisante lorsque vous placez ce court-circuit en série avec une autre charge pour mesurer le courant du circuit. Mais c’est une toute autre histoire lorsque vous placez ce circuit à travers une source de tension, par exemple la prise de courant de votre salon. Il s’agit d’une erreur trop fréquente commise par les personnes qui mesurent à la fois la tension et le courant. Après avoir effectué une mesure de courant avec les cordons de test dans les prises d’entrée de courant, l’utilisateur essaie d’effectuer une mesure de tension en oubliant les cordons dans les prises d’ampères. Cela a pour effet de créer un court-circuit sur la source de tension. Il y a quelques années, lorsque les compteurs analogiques étaient le seul instrument permettant d’effectuer ces mesures, cette erreur détruisait pratiquement le mouvement du compteur (l’aiguille s’enroulait autour de la cheville supérieure), sans parler des circuits internes. Pour se protéger contre ce phénomène courant, les fabricants d’appareils de mesure ont commencé à placer un fusible en série avec les prises des cordons de test de l’appareil, ce qui constituait une solution peu coûteuse et efficace pour une erreur très simple. Aujourd’hui, la plupart des fabricants conçoivent encore leurs testeurs avec une protection par fusible dans les circuits de mesure du courant. La technologie ayant progressé, la science de la conception des fusibles a également progressé. Bien que compris par les personnes qui construisent des testeurs, l’impact total de la fusion est peu compris par la plupart des utilisateurs de testeurs. Lorsque vous faites la simple erreur de mettre de la tension sur les prises de courant et que vous faites sauter le fusible, vous êtes d’abord reconnaissant de ne pas avoir détruit le compteur. Mais vous pouvez ensuite être ennuyé par le fait que vous devez trouver un nouveau fusible et le remplacer avant d’effectuer votre prochaine mesure de courant. Ce qui est encore plus frustrant, c’est lorsque vous partagez des appareils de mesure avec d’autres personnes dans votre atelier et que quelqu’un d’autre fait sauter un fusible et range le compteur pour que le problème soit découvert par un utilisateur peu méfiant.
Quand un testeur devient-il une grenade ?
Les fabricants spécifient dans les manuels et souvent sur le compteur les valeurs d’ampérage, d’interruption et de tension requises pour les fusibles de remplacement. Si vous choisissez un fusible sans ces valeurs nominales, ou pire encore, si vous placez un fil autour des connexions du fusible, croyez-le ou non, vous venez de créer une grenade thermique à main. Vous avez juste besoin des bonnes conditions pour la déclencher. Vous n’obtiendrez probablement pas d’explosion en travaillant sur une imprimante, un ordinateur, une photocopieuse ou un équipement qui possède sa propre alimentation électrique (CAT I). Vous pouvez même travailler sur des circuits de dérivation (CAT II) sans la déclencher. Ces deux environnements sont assez peu énergivores et disposent souvent d’une protection intégrée par fusibles, disjoncteurs et circuits de protection contre les surintensités. Cependant, ce n’est pas une bonne idée ni une façon sûre de travailler. Lorsque vous passez à une armoire de distribution électrique (CAT III) ou à des lignes d’alimentation primaires (CAT IV), les circuits de protection changent considérablement. Dans l’armoire de distribution, vous avez des disjoncteurs entre vous et la compagnie d’électricité d’une puissance nominale de plusieurs centaines d’ampères au lieu du disjoncteur de 15, 20 ou 30 ampères d’un circuit de dérivation. Lorsque l’on mesure la tension du côté entrée d’un panneau de disjoncteurs dans une résidence, la protection se trouve maintenant au niveau du poteau électrique ou de la sous-station. Ces disjoncteurs peuvent supporter des milliers d’ampères avant de s’ouvrir et prennent beaucoup plus de temps à s’ouvrir qu’un disjoncteur de circuit de dérivation. Donc, lorsque vous laissez accidentellement les fils dans les prises d’ampères et que vous placez les fils du compteur à travers l’une de ces sources de tension sans un testeur à fusible approprié, vous avez mis votre vie en grave danger.
La boule de feu au plasma
Dans cette situation, le court-circuit représenté par le mauvais fusible (ou le fil enroulé autour des connexions du fusible) et les fils de test sont alimentés par une quantité d’énergie presque illimitée. L’élément métallique du fusible (ou du fil) s’échauffe très rapidement et commence à se vaporiser en créant une petite explosion. Dans le cas d’un mauvais fusible, le boîtier du fusible peut éclater sous la force de l’explosion et trouver une quantité illimitée d’oxygène pour alimenter une boule de feu de plasma. Les fils de test peuvent également commencer à fondre et, très rapidement, le feu et le métal chaud se retrouvent sur vos mains, vos bras, votre visage et vos vêtements. La durée pendant laquelle l’énergie reste appliquée au testeur, l’oxygène disponible et la présence d’équipements de sécurité tels que des écrans faciaux et des gants épais détermineront la gravité de vos blessures. Tout cela se déroule en quelques millisecondes et laisse très peu de temps pour réagir à l’erreur. Si vous avez de la chance, vous pouvez être projeté à l’écart des fils ou du testeur et ainsi couper le circuit. Mais il ne faut pas compter sur la chance, surtout lorsque vous pourriez éviter complètement le problème en utilisant le bon fusible.
Utiliser le bon fusible
Des fusibles » haute énergie » spécialement conçus permettent de garder l’énergie générée par un tel court-circuit électrique à l’intérieur de l’enveloppe du fusible, protégeant ainsi l’utilisateur des chocs électriques et des brûlures. Ces fusibles à haute énergie sont conçus pour limiter la durée d’application de l’énergie et la quantité d’oxygène disponible pour la combustion. Les fusibles peuvent être conçus non seulement pour s’ouvrir à un courant constant spécifié, mais aussi à un courant élevé instantané. Ce courant élevé est spécifié comme « courant d’interruption minimum ». Fluke utilise des fusibles avec un courant d’interruption minimum de 10 000 et 17 000 ampères dans ses testeurs. Si vous prenez un appareil de mesure CAT III 1000 V avec les fils de test dans les prises d’ampères, vous aurez une résistance en série d’environ 0,1 ohm (0,01 pour le shunt, 0,04 pour les fils de test et 0,05 pour le fusible et les conducteurs de la carte de circuit imprimé) entre les fils. Maintenant, si vous placez accidentellement les fils à travers une source de 1 000 volts, par la loi d’Ohms vous allez générer un courant de 10 000 ampères (E/R=I, 1 000/0,1 = 10 000). Il vous faut un fusible capable de couper ce courant et de le faire rapidement. En plus de l’élément fusible spécialement conçu, le fusible à haute énergie est rempli de sable. Non seulement le sable aide à absorber l’énergie de choc créée par l’explosion de l’élément, mais les températures élevées (jusqu’à 10 000 °F) générées par l’énergie font fondre le sable et le transforment en verre. Le verre recouvre l’élément et atténue la boule de feu en coupant l’oxygène disponible, ce qui vous protège, vous et le testeur. Comme vous pouvez le constater, tous les fusibles de même ampérage et de même tension ne sont pas identiques. Pour votre propre sécurité, vous devez vous assurer que les fusibles que vous utilisez sont ceux que l’ingénieur a conçus dans le testeur. Consultez toujours le manuel du testeur ou vérifiez auprès du fabricant du testeur que vous avez le bon fusible. Vous pouvez toujours obtenir des fusibles de rechange pour les testeurs Fluke en commandant le numéro de pièce indiqué dans le manuel du testeur. Votre sécurité vaut bien plus que l’argent nécessaire pour acheter le fusible adéquat pour lequel le testeur a été conçu.