Chapitre 4 Flashcards
Etincelles et arcs electrique
Expliquer plus précisément comment la decharge electrique pour faire une etincelle et un arc electrique fonctionne
electron place dans un champs electrique subit une force qui l’accelere
Par collisions, l’energie cinetique que l’electron a acquise engendre l’expulsion d’electrons ds molecules
reaction en chaine se produit → avalanche d’electrons qui se manifeste sous forme d’une etincelle
Diff etincelle vs arc electrique
-> intensite et duree de la decharge et donc l’energie calorifique qui est degage
A quoi sert les etincelles electriques et quelles sont ses caractéristiques?
comme systeme d’allumage
chaleur totale degagee par une etincelle electrique est faible (decharge de courte duree): de l’ordre de grandeur du milijoule (mJ)
dans certaine situation → source de chaleur suffisante pour amorcer une combustion (energie d’activation)
→ inflammation d’un melange de gaz/vapeur inflammable et d’air qui se trouve dans son intervalle d’infllammabilite → explosion atmospherique
A quoi sert les arc electriques et ses caracteristiques
decharge degage une importante quantite d’energie -> peut initier l’inflammation de nbr materiaux combustibles
prod d’arc peut etre:
tres breve si intensite du courant est importante et que la securite de la ligne reagit (ex: court-circuit franc)
continu/intermittente si intensite du courat ne depasse pas la valeur nominale de la securite ou s’il n’y pas de securite
ex: deviation de courant, court-circuit sur la ligne reliant le pole positif d’une batterie 12v d’un vehicule au relais du demarreur)
A quel point la chaleur degage par un arc electrique est consequente
vaporisation ponctuelle du materiau du conducteur: le cuivre vaporise se redepose sur les surfaces adjacente + froides
creation d’une certaine trace particuliere -> trace d’arcs
sur le conducteur du bas -> fonte aux extremites + volatilisation d’une partie
la vapeur s’est recondensee juste a cote pour former des “ex-croissances_ ie redepot de cuivre
trace d’arc: dues a un passage d’electron dans l’air > necessite un champ electrique donc une difference de potentiel -> pas d’equipotentialite
Comment les etincelles se produisent?
- accumulation de charges sur des conducteurs separes par un isolant: accroissement du champ electrique (jusqu’au claquage)
- defaut de connexion
-deviation de courant
Expliquer un exemple d’accumulation de charge pour la prod d’etincelle
ex: la foudre: un endroit avec deficience de charge - et un endroit avec accumulation de charge +
systeme statique
on a d’accumulation + champ electrique important jusqu’au seuil d’ionisation de l’air -> phenomene de claquage
ouverture/fermeture d’un interrupteur (force de laplace)
→ peut etre retenu comme cause d’incendie si le phénomène se produit sur une periode suffisamment longue pour que la faible energie calorifique degage enflamme le combustible
Expliquer le defaut de connexion pour la prod d’etincelle
defaut de contact au niveau d’une connexion constitue une resistance ponctuelle qui engendre invitablement un echauffemet
–> si une file lame d’air existe entre les conducteurs: etincelles
–> similaire a un defaut d’ouverture d’interrupteur
–> etincelle n’est pas neccessaire pour apparition d’une source potentielle de chaleur
Pour echauffement -> PASSAGE D’electron
Que faut il pour qu’il y’est passage d’electrion
sous tension nimplique pas forcement passage d’electron
pour avoir electron –> ligne doit etre parcourur par un courant
Expliquer un des defauts de connexion
defaut de serage
pas de prod d’etincelle ni arc electrique si contact avec la matrice mais ECHAUFFEMENT
–> resistance augmente ponctuellement –> s’echauffe a cet endroit la
prod d’etincelle en continu qui peut creer un arc si connexion –> echauffement bcp plus important qui passe par un isolant
expliquer des facon d’avoir une deviation de courant
-defaut d’isolation
expliquer le defaut d’isolation
mettre a nu 2 conducteurs de potentiel different
–> une phase et le neutre
–> phase et terre
–> deux phases differents
un champs electrique entre ces 2 conducteur pour conduire a la prod d’etincelle ou d’arc electrique
a quoi est consecutif les defaut d’siolation
- une contrainte mecanique tel qu’une abrasion ou une coupure
-contrainte thermique ou chimique
quels sont les 2 dysfonctionnement possible d’un defaut d’isolation
- contact direct ds conducteurs, ou par le biais dun element externe
–> court-circuit qui provoque le declanchement des coupes-surintensite - les 2 conducteurs non isoles sont proches mais pas en contact: aps de court circuit
–> mais si electrolyte (jonction conductrice) peut se mettre entre les conductions
eau par exemple –> qui contient des sels mineraux –> presence d’ion
—> permet le passage d’une faible quantite de courant mais avec une resistance non negligeable
Donner la definition du deviation de courant
conducteurs dont l’isolation a été lésée mécaniquement :
déviation de courant en présence d’un électrolyte (passage d’ion)
quels sont els 2 aspects a considerer comme hypothese d’incendie en cas de deviation ?
- les conditions permettant l’etablissement du phenomene electrique qui produit lechauffement –> alteration
- conditions thermodynamiques qui permette l’inflammation du combustible –> MILIEU ISOLE
Donner les conditions a l’apparition du phenomene dans la deviation electrique
paramètre electriques
- ligne sous tension
- defaut d’isolement: neccessaire mais pas suffisant (si lesion mais pas d’elecrolyte, pas possible)
conditions environnementales
- deport de matiere faiblement conductrice (electrolyte) a la surface de l’isolant: indispensable
→ si electrolyte est l’humidite, le passage du courant est temporaire: la chaleur produite evapore l’humidite et augmente le defaut d’isolement. Le cycle peut se produire sur une longue periode
quels sont les consequences inevitable d’une deviation de courant
court-circuit franc qui va déclencher les securites
si feu > consequence = cables qui fondent, se touchent et arc → déclenchement des securites
Donc possibilite d’avoir les traces mm si securite et incendie -> voir si capable de differencier si d’abord deviation puis déclenchement puis incendie ou si incendie d’abord
Quels st les conditions a la prod de la chaleur?
deviation degage ponctuellement de la chaleur –> mm si la ligne n’alimente pas de recepteur
– dans sa phase initiale, pas de declanchement du sur intensite car intensite du courant debite est faible –> va endomager le reste du circuit
– effet joule genere par la deviation du courant peut degager suffisamenet de chaleur pour decomposer les combustibles –> pyrolyse –> allumer les phases gazeuzes mele dans l’air –> ligne brule –> coupe surintensite se declanche suite au court circuit -> trace d’arc a la fin
pq dit on que les traces d’arc dans la deviation peuvnet etre anterieur ou posterieur
soit genere par deviation (anterieur)
soit generer pa l’incendie (posterieur)
Definition ligne sous tnesion
L’alimentation est raccordée au réseau mais aucun courant ne circule. Une différence de potentiel existe entre les conducteurs jusqu’au point d’ouverture du circuit.
ex: interrupteur qui est ouvert
ON PEUT AVOIR UN ECHAUFFEMENT SI DEVIATION DE COURANT
PAS D’ECHAUFFEMENT LORS DU DEFAUT DE CONNEXION
Def ligne parcouru par un courant
La ligne electrique est parcourur par un courant, l’interrupteur est ferme.
→ deviation de courant (faut etre sous tension) ou un defaut de connexion (faut etre sous tension et parcouru par un courant) peut se produire sur n’importe quel troncon du circuit
Comment se produit la chaleur (quel formuel)
par la loi de joule
Ecal = R x I2 x t [J]
augmentation de la resistance a un endroit –> ponctuelle
si R est negligable (en gen) alors I ne bouge pas
Expliquer la prod de chaleur dans la deviation de courant
cheminement de courant par un “mauvais” conducteur
→ creation d’un circuit en parallele
intensite qui passe par ce nouveau circuit en parallele et est defini par la resistance interne du consommateur = recepteur definit la quantite d’energie qu’il a besoin
dans la deviation, c’est a l’endroit ou est l’electrolyte = I et R dependent de ce recepteur = TRES difficile d’estimer la quantite de chaleur car tres variable
Peut-on savoir cb de temps neccessaire pour qu’une deviation de courant ou un defaut de connexion aboutisse a une inflammation ?
variable, impossible a determiner
depend de:
le bilan calorifique
la duree d’apartition du defaut
la nature du milieu environnant
Expliquer la prod d’arc comme consequence de l’incendie
→ traces qui peuvent etre exploitees pour localiser la zone d’origine de l’incendie
→ si la destruction des isolations d’une alimentation electrique par le feu permet le contact entre des conductions de potentiel different, cela engendre un court-circuit franc qui declanche les coupe-surintensite
→ EXAMEN DES TABLEAUX ELECTRIQUES → reconstruire la seq des declanchements
comment differencier la deviation de courant d’un court circuit?
pas trop abouti
Examen microscopique/ instrumentaux
gaz de combustion si c’est apres un incendie mais la solubulite des gaz dans le cuivre est plus grande pour la phase solide que pour la phase gazeuse
requiert necessairement une approche globale tenant compte de l’environnement ou ces traces ont ete detectees:
presentes au point d’origine du sinistre?
possibilites d’alteration de l’isolation des conducteurs
presences d’elements combustibles aux alentours
ligne exposee a la chaleur d’un incendie
→ reflexion fondee sur des considerations thermodynamique
donner les couches de l’atmosphere
terre: accumulateur infini, pas de charge mais elles peuvent se deplacer librement donc on peut avoir localement des accumulations
ionisphere: presence des charges dans l’atmosphere
dielectrique: isolant entre le ionisphere et la terre
expliquer l’effet de couronne
sur une surface plane, une asperite permet l’accumulation de charges: accroissement du champ electrique local
ponctuellement, ce rendorforcement du champ peut atteindre le seuil de ionisation de l’air
-> petite decharge de quelque centimetres: effet de couronne
Comment les charges se forment elles lors d’une couronne?
Partie superieur: cristaux de glace charges positivement
Partie inferieure: gouttelette charges negativement
—> champs electrique
lors de la limite du claquage est atteinte → decharge
eclair: entre les couches interieures du nuage
foudre: entre le nuage et la terre
Epxliquer la foudre
canal faiblement ionise se cree entre le nuage et le sol -> traceur
coup descendant:
le traceur se developpe principalement a partir de la couche negative du nuage
coup ascendant:
traceur part du sol: extension de l’effet de couronne
Que se passe til si de la foudre passe a travers une construction?
effet thermique (loi de joule)
fusion et vaporisation de piece conductrice, inflammation d’element combustibles
effet mecanique
eclatement de piece isolante, canalisation etc
effet electromagnetique
induction, tjr importante, altere les composants electronique d’apareil utilises lors de l’impact de la foudre
peut se repartir ds les reseaux electrique, ds recepteurs installes dans ds immeubles voisins du point d’impact peuvent egalement etre touches
