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 Isolation électrique galvanique

 Catégorie electronique - Par nina67 - Publié le 2012-05-14 23:56:57

Isolation électrique galvanique

L'isolation électrique, c'est avant tout le fait d'empêcher le courant électrique de passer d'un endroit à l'autre. L'isolation électrique est nécessaire dans les circuits si on souhaite garantir la sécurité des utilisateurs, éliminer des boucles de masse et réduire le bruit. Il est important de comprendre la conception pour définir l'isolation adéquate.

 

isolation electrique galvanique 0

Cage de Faraday

 

Isolation galvanique

L'isolation galvanique sert à séparer des parties d'un système électrique, de telle sorte qu'aucun courant ne puisse passer d'une partie à l'autre. Pourtant entre ces parties, il y a un échange d'énergie ou d'information, mais pas électrique. C'est le cas des transformateurs (énergie électromagnétique), des opto coupleurs (lumière infrarouge). D'autres échanges peuvent être mécaniques, acoustiques, capacitifs, radio fréquence, etc.

L'isolation électrique permet de rompre les boucles de masse entre deux systèmes qui partagent la même ligne de masse. On parle d'isolation galvanique quand l'électrocution est possible. Le mot "galvanique" se rapporte au choc électrique.

Défaut d'isolation

Un défaut ou une absence d'isolation est extrêmement dangereux pour l'utilisateur lorsque le réseau électrique (230V/400V) ou des  tensions de 50V et plus sont en jeu. Par exemple, tous les appareils branchés sur la prise de courant doivent fournir une isolation adéquate.

Quelques exemples où on ne doit pas s'électrocuter :

- quand on touche son clavier d'ordinateur (l'alimentation de l'ordinateur doit fournir l'isolation galvanique)

- quand on utilise son sèche cheveux, son téléphone branché au chargeur, sa chaine hifi, etc

- lorsqu'on utilise des appareils médicaux. Aucune tension de la prise de courant ne doit pouvoir atteindre et peut-être tuer le patient !

Mais aussi...

- quand on utilise un véhicule hybride ou électrique...

En effet, les batteries de ces véhicules sont assemblées en série et il y a une tension supérieure à 50V. Les Toyota prius ont une tension nominale de batterie de 201.6V depuis la génération de 2004. Quel conducteur se préoccupe du choc électrique en conduisant une voiture électrique ?

 

isolation electrique galvanique 1

 

Contrairement au carburant, la tension électrique ne se voit pas. La réparation de véhicules hybrides ou électriques est particulièrement délicate et demande une habilitation électrique spécifique. En effet, la tension aux bornes d'une batterie est toujours présente, on ne peut pas la "couper" aussi simplement qu'on débranche la prise de courant d'un appareil.

- ...ou les plaques à induction

Une plaque à induction crée un champ magnétique de haute fréquence (quelques dizaines de kHz) et de forte puissance qui va créer des courants de Foucault dans l'ustensile de cuisine posé dessus. Ces courants génèrent de la chaleur, mais il y a bien isolation entre la cuisinière et la casserole...

isolation electrique galvanique 2

L'isolation électrique : techniques en électronique

Lorsqu'il faut faire passer des signaux ou de la puissance, les techniques d'isolation électrique sont nombreuses. Voici les plus classiques :

- transformateur. Le primaire et le secondaire sont isolés. L'échange est un flux magnétique.
- optocoupleur. La LED infrarouge est isolée du photorécepteur de l'optocoupleur. L'échange est de la lumière infrarouge


- relais. La bobine de l'électroaimant actionne mécaniquement un ou deux contacts. L'échange est un mouvement mécanique.
- émission et réception d'un signal radiofréquence. L'isolation est alors faite par la distance dans l'air. L'échange est une énergie électromagnétique rayonnée.

L'isolation électrique : mise en pratique

Pour éviter le risque électrique là où il y a danger électrique, on peut :

- mettre un écran isolant (feuille de plastique isolant pour électriciens, etc)
- garantir une distance minimale (6mm sur une carte électronique, distance minimale d'approche pour des travaux d'ordre électrique).

 

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Distance dans l'air sur une carte électronique

 

Le danger électrique existe dès qu'il y a tension dangereuse (50V et plus en milieu sec, 25V en milieu humide).

Le risque électrique existe lorsqu'il y a exposition au danger électrique. Si la zone sous tension dangereuse est tenue à distance suffisante ou est protégée, il n'y a pas de risque électrique.

Isolation électrique galvanique, posté par nina67 le 2012-05-14 23:56:57
nina67
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