Les installations d'éclairage domestique

Ce matériel couvre les principes fondamentaux des installations d'éclairage domestique, destiné aux étudiants en électricité et aux techniciens souhaitant maîtriser les différents montages d'éclairage dans les locaux d'habitation. Il présente les normes, les schémas électriques, ainsi que les fonctions et le fonctionnement des éléments constitutifs d'une installation d'éclairage domestique.

Introduction aux installations d'éclairage domestique

Les installations électriques domestiques doivent respecter la norme française NFC15-100, qui impose des sections minimales pour les conducteurs en fonction du courant supporté, ainsi que les calibres des dispositifs de protection. Chaque installation doit comporter un conducteur de terre pour assurer la sécurité des locaux. Les installations domestiques comprennent principalement les montages d’éclairage, l’alimentation des prises de courant et des éléments chauffants.

Caractéristiques des installations domestiques

Caractéristiques de l’alimentation

Domaine	Entre phase et terre	Entre phases
Très basse tension (TBT)	U ≤ 50 V	U ≤ 50 V
Basse tension (BT)	50 < U ≤ 600 V	50 < U ≤ 1000 V

Le cahier des charges, établi par l’architecte et le maître d’ouvrage, définit les exigences selon la nature et la dimension des pièces (chambre, séjour, entrée). Il précise la position des appareils d’éclairage, des prises de courant et des appareils électroménagers sur le plan architectural.

Le schéma d’installation à usage d’habitation

Chaque installation électrique est accompagnée d’un schéma indiquant :

• Le type de conducteur
• Le nombre de conducteurs par circuit
• La section des conducteurs
• Le type de dispositif de protection
• La valeur nominale ou de réglage de la protection

Exemple de protection selon la section des conducteurs :

Section des conducteurs (mm²)	Calibre du fusible (A)	Courant nominal du disjoncteur (A)
1,5	10	16
2,5	20	25
4	25	32
6	32	38

Exemple : schéma unifilaire d’une distribution générale d’une installation domestique.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• P1 : compteur actif monophasé
• Q1 : disjoncteur monophasé

Les schémas d’éclairage domestique

Montage simple allumage

Ce montage permet de commander une ou plusieurs lampes d’éclairage depuis un seul endroit. Les lampes sont allumées lorsque l’interrupteur est fermé, et éteintes lorsqu’il est ouvert.

Exemple : commande de deux lampes.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• Q1 : interrupteur unipolaire n°1
• E1, E2 : lampes à incandescence

Remarque : dans les schémas architecturaux, multifilaires et unifilaires, la protection n’est pas représentée car elle est située dans le tableau de répartition des circuits.

Montage double allumage avec commutateur n°5

Ce montage permet de commander deux circuits d’éclairage depuis un seul endroit.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• Q1 : interrupteur bipolaire
• E1, E2, E3 : lampes à incandescence

Fonctionnement :

Contact '1' de Q1	Contact '2' de Q1	État des lampes
Ouvert	Ouvert	E1 éteinte, E2 et E3 allumées
Fermé	Fermé	E1 allumée, E2 et E3 éteintes

Montage double allumage avec commutateur n°6

Ce montage permet de commander un circuit parmi deux depuis un seul endroit. Par exemple, dans un local avec deux lampes sur deux circuits différents :

Légende :

• F1 : fusible de protection
• Q1 : commutateur n°6
• E1, E2 : lampes à incandescence

Fonctionnement : Lorsque le commutateur est en position 1, la lampe E1 est allumée et E2 éteinte. En position 2, E1 est éteinte et E2 allumée.

Montage va-et-vient

Ce montage permet de commander un circuit d’éclairage depuis deux endroits différents. Exemple :

Schéma développé :

Ph  F1  Q1  2  1  2  3  N  E1  E2  Q2  1  3  2

Légende :

• F1 : fusible de protection
• Q1 et Q2 : commutateurs n°6
• E1, E2 : lampes à incandescence

Fonctionnement résumé :

Position Q1	Position Q2	État des lampes
1	1	Allumées
2	2	Allumées
1	2	Éteintes
2	1	Éteintes

Montage avec télérupteur

Ce montage permet de commander un circuit d’éclairage depuis plusieurs endroits différents grâce à un télérupteur électromécanique composé d’une bobine et d’un contact à accrochage mécanique. L’alimentation de la bobine par un bouton poussoir ferme ou ouvre le contact du télérupteur, qui commande les lampes.

Exemple : commande de deux lampes depuis quatre endroits différents.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• E1, E2 : lampes à incandescence
• S1, S2, S3, S4 : boutons poussoirs
• K : télérupteur
• K1 : contact du télérupteur

Montage avec minuterie

Ce montage permet de commander un circuit d’éclairage depuis plusieurs endroits, avec une mise hors service automatique après un délai. La minuterie électromécanique est constituée d’une bobine et d’un contact temporisé à accrochage mécanique. Après action sur un bouton poussoir, le contact se ferme, puis s’ouvre automatiquement après un certain temps.

Deux types de montage sont possibles :

• Avec effet : la minuterie fonctionne comme un télérupteur.
• Sans effet : la minuterie se comporte différemment, avec un fonctionnement adapté.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• E1, E2 : lampes à incandescence
• S1, S2, S3 : boutons poussoirs
• K : minuterie
• K1 : contact de la minuterie

Montage d’allumage des tubes fluorescents

Principe du tube fluorescent : tube de verre recouvert de poudre fluorescente et rempli de gaz rares avec quelques gouttes de mercure. La différence de potentiel provoque l’ionisation du gaz qui devient conducteur. Les électrons frappent le mercure qui émet une radiation ultraviolette, transformée en lumière visible par la poudre.

Le starter : tube rempli de gaz neutre avec un contact bilame. Lors de l’établissement de la tension, un arc électrique chauffe le bilame qui ferme le contact et permet le passage du courant dans le tube. Une fois refroidi, il ouvre le contact et coupe le courant.

Le ballast : inductance en série jouant un double rôle d’amorçage et de protection. La coupure du courant par le starter crée une surtension aux bornes du ballast, facilitant l’amorçage. Son caractère inductif s’oppose à la variation rapide du courant.

Le condensateur : améliore le facteur de puissance du tube.

Montage compensé :

F1 : fusible de protection
Q1 : interrupteur
L1 : ballast
E1 : tube fluorescent
V1 : starter
C1 : condensateur

Montage Duo

Ce montage utilise le déphasage entre les courants dans deux tubes pour un meilleur confort. Il se comporte comme un tube compensé alimenté à 100 Hz.

Les schémas des prises de courant

Les prises de courant sont des appareils de raccordement servant de liaison entre une canalisation fixe et un récepteur mobile. Elles sont caractérisées par :

• Une tension nominale (exemple : 250 V, 380 V)
• Un courant maximal à ne pas dépasser (exemple : 10 A, 20 A, 32 A)
• Un nombre de broches et leur affectation :
• P : pôle actif (phase ou neutre)
• T : conducteur de protection (terre)

Exemples : 2P, 2P+T, 3P+T, 4P+T

Exemple de schéma développé d’un montage prise de courant :

Légende :

• D : disjoncteur de protection
• PdC3, PdC4, PdC5 : prises de courant 250 V, 16 A, 2P+T

Les schémas de signalisation

La signalisation électrique (lumineuse ou sonore) est peu utilisée dans les locaux domestiques. Elle sert essentiellement à attirer l’attention des personnes.

Signalisation lumineuse

Elle indique généralement l’état d’une lampe d’éclairage lorsque le local est fermé ou éloigné, ou la position de l’interrupteur lorsque le local est sombre.

Premier exemple : témoin d’éclairage

La lampe d’éclairage et le voyant sont commandés par le même interrupteur, et s’allument ou s’éteignent simultanément.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• Q1 : interrupteur unipolaire
• E1 : lampe d’éclairage
• E2 : lampe témoin ou voyant

Deuxième exemple : veilleuse sur un interrupteur dans un local sombre

Si la lampe d’éclairage est éteinte, la veilleuse est allumée pour signaler la position de l’interrupteur. Lorsque la lampe est allumée, la veilleuse s’éteint.

Signalisation sonore

Elle indique généralement la présence d’une personne désirant annoncer son arrivée, par exemple une sonnerie de porte commandée par un bouton poussoir. L’action sur le bouton met en marche la sonnerie qui s’arrête au relâchement.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• S1 : bouton poussoir
• H1 : sonnerie

Schéma de commande à distance (gâche électrique)

Ce schéma permet la commande à distance d’une porte par une gâche électrique. Une action sur un bouton poussoir S1 ou sur un contact actionné par une clé S2 provoque l’alimentation de la gâche et le déverrouillage de la porte.

Légende :

• F1 : fusible de protection
• S1 : bouton poussoir
• S2 : contact actionné par clé
• Y1 : gâche électrique

Glossaire des termes clés

• Ballast : inductance en série jouant un rôle d’amorçage et de protection dans les tubes fluorescents.
• Bobine : composant électromécanique d’un télérupteur ou d’une minuterie, qui commande l’ouverture ou la fermeture d’un contact.
• Condensateur : composant améliorant le facteur de puissance dans les circuits d’éclairage fluorescent.
• Disjoncteur : dispositif de protection électrique coupant le circuit en cas de surcharge ou court-circuit.
• Fusible : dispositif de protection électrique fondant sous surcharge pour couper le circuit.
• Interrupteur unipolaire : dispositif permettant d’ouvrir ou fermer un circuit électrique depuis un seul endroit.
• Montage va-et-vient : montage permettant de commander un circuit d’éclairage depuis deux endroits différents.
• Minuterie : dispositif électromécanique permettant une commande d’éclairage avec extinction automatique après un délai.
• Prise de courant : appareil de raccordement entre une canalisation fixe et un récepteur mobile.
• Télérupteur : dispositif électromécanique permettant de commander un circuit d’éclairage depuis plusieurs endroits par impulsions.
• Tube fluorescent : tube d’éclairage utilisant l’ionisation d’un gaz et la fluorescence pour produire de la lumière.
• Veilleuse : petite lampe utilisée pour signaler la position d’un interrupteur dans un local sombre.

Points clés à retenir

• Les installations domestiques doivent respecter la norme NFC15-100, notamment en sections de conducteurs et protections.
• Le schéma électrique d’une installation indique les conducteurs, protections et dispositifs utilisés.
• Les montages d’éclairage varient : simple allumage, double allumage, va-et-vient, télérupteur, minuterie.
• Le montage va-et-vient permet de commander un circuit depuis deux endroits, utile dans les couloirs ou escaliers.
• Le télérupteur et la minuterie permettent de commander un circuit depuis plusieurs endroits avec des fonctions spécifiques.
• Les tubes fluorescents nécessitent un ballast, un starter et un condensateur pour fonctionner correctement.
• Les prises de courant sont normalisées selon la tension, le courant maximal et le nombre de broches.
• La signalisation lumineuse et sonore est utilisée pour informer ou attirer l’attention dans les locaux domestiques.
• La connaissance des différents montages est essentielle pour la conception, l’installation et le dépannage des installations d’éclairage domestique.