Câblage de sortie GFCI

  • 10 décembre 2021
Câblage de sortie GFCI

L'interrupteur de circuit de défaut à la terre ou simplement GFCI est l'une des meilleures choses qui soit arrivée au système électrique résidentiel. Vous avez peut-être vu dans de vieux films où une personne fait accidentellement tomber un sèche-cheveux dans la baignoire et lorsqu'elle essaie de le ramasser, elle est électrocutée. 

Si la prise utilisée dans la salle de bain est un DDFT, cela n'arrivera jamais. C'est la beauté du GFCI. Dans cet article, nous en apprendrons plus sur le GFCI, le fonctionnement de la protection GFCI, les types de GFCI et également une explication typique du câblage de sortie GFCI.

Qu'est-ce qu'un GFCI ?

GFCI est l'abréviation de Ground Fault Circuit Interrupter. Avant de comprendre ce qu'est le GFCI et son fonctionnement, nous devons d'abord en savoir un peu plus sur les défauts de terre.

Si vous êtes en Amérique du Nord, le fil noir est chaud (ou sous tension) et le fil blanc est neutre. Le fil de cuivre nu est utilisé comme terre. Lorsque vous branchez un appareil dans la prise, l'alimentation secteur passe du fil noir à l'appareil et de l'appareil à la prise et revient enfin au fil blanc. C'est normalement ainsi que le courant circule.

Mais si le courant pénètre dans l'appareil et qu'au lieu de revenir au fil blanc, il « fuit » d'une manière ou d'une autre à la terre, cela s'appelle un défaut de terre. 

L'une des principales raisons pour lesquelles le courant prend un chemin différent est que si vous touchez un fil exposé ou en présence d'eau, votre corps fournit un chemin pour que le courant s'écoule vers la terre au lieu de prendre le chemin habituel. 

Lorsque le courant circule dans votre corps, vous recevez un choc sévère et, selon l'intensité et la durée du choc, il peut provoquer des blessures, des brûlures ou, dans le pire des cas, la mort.

Un dispositif qui interrompt ces défauts de terre et vous protège des chocs électriques est le GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter) ou parfois connu sous le nom de GFI (Ground Fault Interrupter). 

Si vous vivez en dehors de l'Amérique du Nord, un tel dispositif est connu sous le nom de dispositif à courant résiduel (RCD), qui est généralement placé dans le panneau de distribution principal et protège toute la maison contre de tels défauts au lieu d'une seule prise.

Comment fonctionne le GFCI ?

Nous pouvons en savoir plus sur le GFCI en comprenant son fonctionnement. Voyons donc comment fonctionne une prise GFCI. À l'extérieur, une prise GFCI ressemble beaucoup, un peu plus grande, à une prise ordinaire de 15 A ou 20 A, que nous utilisons couramment dans nos maisons. Mais toute la magie se produit à l'intérieur d'une prise ou d'une prise GFCI, qui comporte des circuits complexes.

Comme mentionné précédemment, dans un système électrique 120 V, le courant circule du fil noir dans l'appareil / la charge, puis revient à travers le fil blanc. Ce que fait le GFCI, c'est qu'il mesure le courant circulant vers la charge (du fil noir) et également le courant circulant depuis la charge (vers le fil blanc).

Dans des conditions normales de fonctionnement, le courant circulant vers la charge et celui sortant de la charge doit être le même. Mais si, pour une raison quelconque, le courant n'est pas le même, le courant emprunte un chemin différent de celui normal, comme s'écouler vers le sol à travers votre corps.

Cette différence de courant sera détectée par le système interne du GFCI et ouvre immédiatement le circuit évitant ainsi un choc électrique.

Nous pouvons approfondir les aspects techniques d'un GFCI en examinant de manière abstraite son circuit interne et en comprenant qu'il fonctionne. Un GFCI typique se compose d'un capteur de défaut, d'un anneau toroïdal avec bobine de captage et d'un solénoïde. Lorsque le courant alternatif traverse le tore magnétique, il induit une tension dans la bobine de détection.

Si le courant circule normalement à travers les fils noir (chaud) et blanc (neutre), le courant est égal et opposé et, par conséquent, la tension générée (par chaud et neutre) dans la bobine de détection s'annulera.

En cas de défaut à la terre, une partie du courant fuit vers la terre à travers votre corps et, par conséquent, les courants ne sont pas égaux et, par conséquent, une tension nette est induite dans la bobine de détection. Cette tension est captée par le capteur de défaut, qui l'amplifie et active le solénoïde. En conséquence, le circuit est interrompu et le flux de courant s'arrête.

Les prises GFCI modernes de type classe A peuvent détecter des courants de défaut à la terre aussi bas que 0,005 à 0,006 A (5 à 6 mA) et peuvent se déclencher (ou s'éteindre) en moins de 1/25 ou 1/30 de seconde.

Types de DDFT

Les GFCI sont disponibles sous forme de prises GFCI (prises GFCI) ou de disjoncteurs GFCI. Le type de prise de courant de type GFCI ressemble à une prise ordinaire et peut facilement s'insérer dans une boîte de prise existante. Vous pouvez brancher des appareils dans ces prises et le GFCI protège des défauts à la terre. Les prises GFCI sont disponibles pour 120V ainsi que 240V dans les configurations 15A et 20A.

Les disjoncteurs de type GFCI ou GFCI ressemblent à des disjoncteurs normaux et s'intègrent dans la boîte de distribution principale ou le panneau de commande. En conséquence, ils peuvent protéger toutes les prises connectées à ce disjoncteur contre les défauts à la terre. Les disjoncteurs GFCI sont disponibles en configurations 20A et 30A (ceux-ci sont plus courants) mais vous pouvez également trouver des disjoncteurs GFCI 60A (très rares).

Habituellement, le coût des disjoncteurs GFCI est considérablement élevé et combiné au fait que vous pouvez facilement réinitialiser une prise GFCI, les disjoncteurs GFCI ne sont pas si populaires (vous devez les réinitialiser au niveau du panneau de disjoncteur principal).

Où les prises GFCI sont-elles utilisées ?

Les prises GFCI modernes sont meilleures que jamais avec des circuits électroniques complexes qui sont moins sujets aux erreurs et peuvent vous protéger efficacement contre les chocs électriques. En conséquence, le National Electric Code (NEC) exige l'utilisation de GFCI à certains endroits dans une maison, où le risque de choc électrique est plus élevé.

Certains de ces emplacements sont :

  • Comptoirs de cuisine et îlots
  • Salles de bains
  • Garages
  • Vide sanitaire
  • Sous-sols
  • Terrasses, porches et balcons
  • Barres humides
  • Lavabos
  • Distributeur automatique
  • Fontaines et piscines
  • Prises extérieures

Comme vous pouvez le voir sur la liste, presque tous les endroits mentionnés ici sont près de l'eau ou généralement humides ou mouillés.

REMARQUE : Les lois locales associées aux prises/prises GFCI varient d'un État à l'autre. Consultez un électricien agrée et suivez les lois locales lors de l'installation/la mise à niveau des prises GFCI.

Câblage de sortie GFCI

REMARQUE : Il ne s'agit pas d'un guide sur la façon de câbler une prise GFCI, mais simplement d'un didacticiel éducatif sur la façon dont un câblage de prise GFCI typique est effectué dans les ménages normaux. Si vous envisagez d'installer ou de mettre à niveau une prise ou un disjoncteur GFCI, consultez un électricien expérimenté (et agréé), car de tels travaux impliquent une tension secteur CA.

Même si la prise GFCI se compose de circuits électroniques complexes à l'intérieur, le câblage de la prise GFCI externe est très similaire à celui d'une prise standard.

Une prise GFCI typique se compose à la fois de connexions « ligne » et « de charge » avec les vis correspondantes et une connexion à la terre. Afin de protéger les personnes contre les chocs électriques, le câblage de la prise GFCI doit être effectué correctement.

Comme il existe à la fois des connexions de ligne et de charge, il existe plusieurs façons de câbler une prise GFCI. Une façon consiste à ne câbler qu'une seule prise GFCI et à ignorer les autres prises. La deuxième façon consiste à utiliser une seule prise GFCI pour protéger plusieurs prises dans le circuit. Une autre façon consiste à câbler une seule prise GFCI et à envoyer un câble non protégé en aval. Enfin, vous pouvez avoir une combinaison de câbles protégés et non protégés à partir d'une prise GFCI.

Câblage de sortie GFCI pour emplacement unique

Il existe plusieurs façons de câbler une prise GFCI pour un seul emplacement. Dans le premier cas, seule la prise GFCI existe et aucune autre prise. Dans le second cas, seule la prise GFCI est protégée tandis que les circuits en aval ne sont pas protégés.

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Dans les deux cas, vous pouvez suivre les étapes suivantes pour un bon câblage de prise GFCI.

Étape 1 : Débranchez l'alimentation de la prise du panneau de disjoncteurs.

Étape 2 : Retirez le couvercle mural et retirez également l'ancien réceptacle de la boîte. Ne touchez pas les fils et testez si l'alimentation est coupée ou non avec un testeur. Débranchez les fils blanc (neutre), noir (chaud) et cuivre (terre) de l'ancienne prise.

Étape 3 : Connectez le fil blanc à la borne marquée « WHITE LINE » à l'arrière du GFCI. S'il a une queue de cochon (pour les circuits en aval), connectez tous les fils blancs à l'épissure et connectez le fil de queue de cochon blanc de l'épissure à la borne de ligne blanche du GFCI.

Étape 4 : Maintenant, connectez le fil noir à la borne marquée « HOT LINE » à l'arrière du GFCI. S'il a une épissure (pour les circuits en aval), connectez tous les fils noirs à l'épissure et connectez le fil noir en queue de cochon de l'épissure à la borne de ligne directe du GFCI.

Étape 5 : Connectez le fil de terre en cuivre nu à la borne de terre du GFCI. S'il a une queue de cochon, vous pouvez faire la même chose qu'avant. Connectez tous les fils de terre à l'épissure de terre et connectez le fil de mise à la terre en queue de cochon provenant de l'épissure à la borne de terre du GFCI.

Étape 6 : Montez la prise GFCI dans la boîte de réceptacle et revissez la plaque murale.

REMARQUE : Comme les bornes « LOAD » du GFCI ne sont pas utilisées ici, il est préférable de laisser les rubans de protection sur ces bornes.

Câblage de sortie GFCI pour plusieurs emplacements

Voyons maintenant comment le câblage de la prise GFCI est effectué pour les prises en aval protégées et non protégées. Les mots peuvent ne pas expliquer clairement le câblage, mais vous pouvez facilement comprendre le câblage de la prise GFCI pour plusieurs emplacements à l'aide du schéma de démonstration de câblage suivant.

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Le boîtier de prises se compose de fils d'alimentation provenant du panneau de disjoncteurs principal, d'un ensemble de fils allant aux prises aval protégées (à partir du GFCI) et d'un autre ensemble de fils allant aux prises en aval non protégées (directement à partir du panneau de disjoncteurs principal).

Étape 1 : Débranchez l'alimentation de la prise au niveau du panneau de commande principal, retirez le couvercle mural, dévissez la prise et débranchez les fils de la prise après avoir testé l'alimentation avec un testeur.

Étape 2 : Connectez le fil neutre blanc provenant du fil d'alimentation principal, le fil neutre blanc allant aux prises en aval non protégées et le fil neutre blanc (queue de cochon) allant à la borne « WHITE LINE » du GFCI à une épissure neutre.

Étape 3 : Connectez le fil chaud noir provenant du fil d'alimentation principal, le fil chaud noir allant aux réceptacles en aval non protégés et le fil chaud noir (queue de cochon) allant à la borne « HOT LINE » du GFCI à une épissure chaude.

Étape 4 : Maintenant, prenez le fil neutre blanc du circuit en aval protégé et connectez-le à la borne « WHITE LOAD » de la prise GFCI.

Étape 5 : De la même manière, connectez le fil noir chaud des prises en aval protégées à la borne « HOT LOAD » de la prise GFCI.

Étape 6 : Maintenant, connectez tous les fils de terre en cuivre nu à une seule épissure de terre.

Étape 7 : Rangez les fils et les épissures dans la boîte de réceptacle, montez la prise GFCI et revissez le couvercle mural.

Conclusion

Le GFCI est une bouée de sauvetage (littéralement). Il protège les vies des chocs électriques dans les salles de bains, les cuisines, à l'extérieur, où il y a de l'eau et où le risque de chocs électriques est plus élevé.

Dans cet article, nous avons vu ce qu'est le GFCI, comment fonctionne une prise GFCI, où devez-vous installer des prises GFCI. Nous avons également entendu parler du câblage de sortie GFCI pour un emplacement unique ainsi que pour plusieurs emplacements.

Nous espérons que cet article vous aidera à mieux comprendre le GFCI et vous préparera à installer / mettre à niveau les prises GFCI là où cela est nécessaire.

Si vous avez des suggestions, des conseils concernant le GFCI, veuillez les mentionner dans les commentaires. Ils pourraient être utiles à d'autres lecteurs.

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