LES COURANTS FAIBLES LA VDI

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CAP PROELEC
S4.2 COURANTS FAIBLES - VDI
CFA Lycée Gustave EIFFEL
RNCAP13-S4-2-COURANTS-FAIBLES-VDI-APP
S4.2 INSTALLATIONS ELECTRIQUES
DES BATIMENTS
LES COURANTS FAIBLES
LA VDI
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Alarme incendie
Éclairage de sécurité
Alarme intrusion
Contrôle d’accès
Gestion technique
Voix Données Images (VDI)
Savoir
S4.2
S3.1
S3.2
S6.1
Niveau de Maîtrise
2
4
3
3
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FICHE
CONTRAT
Capacités
C1 S’INFORMER
C3
COMMUNIQUER
Savoirs associés
COURS
COURANT FAIBLES - VDI
Nom :
Prénom :
THEME : SYSTEMES COMMUNICANTS
VDI - COURANTS FAIBLES
Fonctions
Compétences
Organisation
C1-2 : Associer les éléments réels d’une installation aux symboles graphiques
normalisés.
C1-8 : Identifier et repérer dans les ressources documentaires les procédures
normatives qui permettent la mise en service d'une installation
Mise en
Service
Organisation
C3-2 : Signaler les difficultés rencontrées dans l'exécution de la tâche
C3-4 : Rendre compte oralement ou par écrit
S3.1 : Canalisations Basse Tension
S3.2 : Appareillage basse tension
S4.2 : Installations électriques des Bâtiments
S6.1 : Descripteurs
S6.2 : Plans Architecturaux
MISE EN SITUATION
Vous allez, sur vos chantiers, rencontrer des éléments de l'installation électrique qui communiquent entre eux.
Le choix de ces éléments n'est pas fait au hasard et répond à des critères de choix stricts répondant aux exigences
de la Norme NFC15-100 .
Ce cours va vous permettre de comprendre ces critères de choix, la mise en œuvre, le câblage et les principes de
fonctionnement de ces systèmes communicants.
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1) ALARME INCENDIE
1.1) Rôle de l’alarme incendie
Une alarme incendie ou Système de Sécurité Incendie (SSI) permet de détecter le début d’un
incendie.
L’installation doit remplir plusieurs fonctions :
 détecter l’incendie dès le début
 analyser les informations
 signaler et localiser l’endroit
 évacuer en prévenant les gens
 assurer le compartimentage et le désenfumage
 fonctionner en absence de courant
1.2) Composition du Système Sécurité Incendie
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1.3) Choix du type de Système Sécurité Incendie
La législation impose un Système de Sécurité Incendie (SSI) dans quatre sortes d’établissements :
-
les établissements recevant du public (ERP)
-
les établissements recevant des travailleurs (ERT)
-
les locaux d’habitation
-
les immeubles de grande hauteur (IGH)
La réglementation définit 5 types d’équipement d’alarme
incendie qui sont déterminés selon le type, la catégorie
d’établissement et la catégorie de SSI.
1.4) Câblage
On différencie 2 types de câbles incendie :
-
C2 : câble non propagateur de la flamme
-
CR1 : câble résistant au feu
Types de câbles électriques pour un SSI
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1.5) Déclencheurs manuels
Ne pas confondre les déclencheurs manuels :
Rouge : alarme incendie
Vert : système d’évacuation de secours
Jaune avec bouton rouge : coupure d’urgence
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2) ECLAIRAGE DE SECURITE
2.1) Notions générales
L’éclairage de sécurité est obligatoire dans tous les établissements recevant du public (ERP) ou des
travailleurs (ERT).
Dans un établissement, 3 types d’éclairage peuvent exister :
-
l’éclairage normal (celui que nous utilisons régulièrement)
-
l’éclairage de remplacement ou secondaire (celui utilisable en cas de coupure afin de poursuivre
une activité)
-
l’éclairage de sécurité (permet d’assurer la circulation des gens et d’effectuer les travaux
concernant la sécurité en cas de défaillance des modes précédents)
2.2) Rôle de l’éclairage de sécurité
L’éclairage de sécurité a deux rôles :
-
l’éclairage d’évacuation (permet d’évacuer les gens en leur indiquant le chemin à suivre)
-
l’éclairage d’ambiance ou anti-panique (permet de maintenir un éclairage uniforme pour garantir la
visibilité et éviter tout risque de panique)
2.3) Différents types d’éclairage de sécurité
il existe deux technologies :
 les blocs autonomes d’éclairage de sécurité (B.A.E.S)
Ces luminaires ont une batterie, et doivent être obligatoirement équipés d’un système de test
automatique (télécommande) conformément à la norme
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 Les luminaires sur source centralisée (LSC)
Ces luminaires sont alimentés en permanence par une source centralisée
Les dispositifs d’éclairage de sécurité doivent avoir les caractéristiques suivantes :
-
Flux lumineux de 45 lumens minimum
Autonomie de 1 heure (source ou batterie)
Éclairage d’évacuation :
Quand poser des éclairages d’évacuations?
 Si l’effectif est supérieur ou égale à 50
personnes.
 Si la superficie est supérieure à 300 m² en étage
et au rez de chaussée ou supérieure à 100 m²
en sous-sol.
Comment les installer et où ?






Tous les 15m et dans les couloirs ou dégagements.
A chaque sortie et issue de secours.
Aux sorties des salles.
A chaque changement de direction.
A chaque obstacle.
A chaque changement de niveau.
Éclairage d’ambiance ou anti-panique :
Quand poser des éclairages d’ambiance?
 Si l’effectif est supérieur ou égale à 50
 Flux lumineux minimal de 5 lumens/m² de surface
personnes.
au sol.
 Si la superficie est supérieure à 300 m² en étage  La distance d entre 2 blocs ou 2 luminaires doit être
et au rez de chaussée ou supérieure à 100 m²
inférieure ou égale à 4 fois leur hauteur h au dessus
en sous-sol.
 Chaque local doit être éclairé par au moins 2 blocs
ou luminaires.
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3) ALARME INTRUSION
3.1) Schéma de principe d’une alarme intrusion
Détection
Centralisation
Détecteurs
Commande à
distance
Dissuasion
Systèmes
sonores
Centrale
d’alarme
Commande
alarme
technique
Systèmes
lumineux
Systèmes de
communication
Option
Les particuliers, les magasins recherchent des systèmes d’alarmes sûrs pour protéger leurs biens ou
leurs matériels et produits en stock.
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3.2) Le type de liaison
Quel type de liaison ?
Filaire
Radio
 Les différents éléments de l’installation
sont reliés par des câbles d’alarme
comportant un écran et des fils de 6/10 de
couleurs différentes
 chaque appareil (centrale, détecteur,
avertisseur) est muni d’un émetteur et
d’une alimentation (pile ou batterie). La
transmission des informations s’effectue
par fréquence radio (433,87 Mhz).
 Les liaisons filaires nécessitent une installation
et un câblage rigoureux, les extensions et
adjonctions sont parfois difficiles à réaliser.
 Plus adapté aux réalisations neuves.
 Pour éviter les contraintes d’installation liées à
l’esthétique ou à la rapidité de pose, l’alarme
radio s’impose dans l’habitat.
 Plus adapté aux rénovations.
3.3) La centrale
Comment la choisir?
Où l’installer ?
 En fonction de sa capacité de surveillance (nombre de
zones de détection qu’elle peut contrôler) et le nombre
d’avertisseurs qu’elle peut piloter.
 Placée dans un endroit difficilement accessible,
elle est généralement auto protégée de façon à
empêcher son arrachage ou sa neutralisation.
3.4) Les détecteurs
Périmétrique
Volumétrique
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Comment les choisir?
Où l’installer ?
 En fonction de leur emplacement :
porte, fenêtre.
 Des contacts surveillent ponctuellement chaque
issue.
 Magnétique pour les ouvertures.
 En fonction de leur portée (jusqu’à
20 mètres) et l’angle d’ouverture
du faisceau de détection (7° à
90°).
 Dans les angles des pièces à surveiller. Ils
doivent être le discret possible et couvrir la
maximum de surface.
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3.5) Les avertisseurs :
SONORE
VISUEL
LES
AVERTISSEURS
TRANSMETTEUR
TELEPHONIQUE
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4) CONTRÔLE D’ACCES
Afin de ne pas être dérangés ou surpris par des personnes non désirées, les gens installent de plus
en plus de moyens permettant le contrôle d’accès à leur habitation, leur bureau, ou leur magasin.
En effet, un personne désirant entrer devra se signaler et s’identifier.
Il existe plusieurs solutions :
 la sonnette
 l’interphone
 le visiophone
Sonnette
Interphone
Visiophone
Ces solutions vont du plus simple au plus complexe.
Les systèmes peuvent être complétés par la commande d’une gâche électrique ou d’un clavier codé.
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5) GESTION TECHNIQUE
La gestion technique ou gestion des utilitaires permet une augmentation du confort pour les usagers
et une diminution du coût en pilotant et gérant le fonctionnement des appareils afin de :
-
gérer la consommation d’énergie électrique
(voir le cours sur le chauffage S2-2 et la gestion de l’énergie S3-2)
-
améliorer le confort en contrôlant, et régulant le chauffage, l’éclairage, les stores, les volets,
l’arrosage du jardin…
-
de communiquer en commandant à distance ou en recevant les informations tout en étant à
l’extérieur via la télévision, le portier audio ou vidéo
-
de sécuriser en utilisant les systèmes d’alarme intrusion, incendie, technique
Nous étudierons un exemple de gestion technique :
Le système TéBis de HAEGER
5.1) Présentation du système Tébis :
Tébis TS est un système d’installation électrique pour piloter :
L’éclairage
Les volets roulants
Le chauffage
,
Tébis TS s’installe aussi bien dans les locaux à usage professionnel, que dans l’habitat
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5.2) Comparaison entre le système Tébis et une installation traditionnelle
INSTALLATION TRADITIONNELLE
INSTALLATION TEBIS
Simple
allumage
Va-et-vient
Télérupteur
•
La commande et la puissance sont mélangées.
•
En cas de modification des fonctions, il faut
systématiquement recâbler.
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•
La commande et la puissance sont
séparées.
•
En cas de modification des fonctions, il
n'est pas nécessaire de recâbler.
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5.3) Tebis comment cela fonctionne ? :
La commande
La configuration
Le circuit de puissance
Le bus
Les entrées
Les modules de sorties
5.4) Les avantages de TéBis
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6) Voix, Données, Images (VDI)
Le terme général veut dire voix, données, images
Dans les installations, nous allons trouver du matériel permettant de véhiculer :
-
la voix (téléphone, portier audio, matériel Hi-Fi)
-
les données (réseau Ethernet, informatique, Internet)
-
les images (le portier vidéo, la vidéo)
L’objectif est de partager les bases de données et la communication dans un même établissement.
6.1) Principe
Le réseau est pré-câblé, c’est-à-dire que l’installation est réalisée indépendamment du matériel que
nous devons raccorder à la prise.
Le matériel sera connecté à l’aide d’une prise normalisée appelée prise RJ45
Le câble sera raccordé à la prise grâce à un connecteur RJ45.
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L’ensemble du pré-câblage est ramené dans une armoire centrale appelée baie de brassage
Bandeau
d’alimentation
Arrivée TV
Câble coaxial
Distributeur TV
Bandeau de
distribution
Modem ADSL
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6.2) Les câbles
a)
Câble coaxial
Câble dans lequel l’un des conducteurs est central, tandis que l’autre, sous forme d’une tresse
métallique enveloppe le premier.
Les deux conducteurs sont séparés par une gaine isolante et le tout est enfermé dans une gaine
extérieure qui peut être elle aussi blindée.
Le câble coaxial a été le câble le plus utilisé pour les réseaux grâce à ses bonnes performances.
Popularisé par le réseau Ethernet, ses difficultés de mise en œuvre lui font préférer la paire torsadée.
b) La fibre optique
Son emploi reste réservé aux liaisons inter-bâtiments ou à la distribution des réseaux publics et privés.
Le raccordement de la fibre optique nécessite des convertisseurs opto-électriques pour transformer le
signal optique en signal électrique. Son coût est très élevé.
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c) La paire torsadée
C’est par excellence le câble couramment utilisé pour le précâblage et les réseaux locaux. Facile à
installer, il est de faible coût mais est plus sensible aux perturbations électromagnétiques.
Le plus utilisé est le câble 4 paires de 6/10, constitué de fils de cuivres protégés par un isolant. Les fils
sont réunis par 2 et torsadés. Un fil sert à l’émission et l’autre à la réception.
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d) Performances des câbles
Trois grandes catégories :
catégorie 3 : 16 MHz pour la voix
catégorie 4 : 20 MHz pour les données
catégorie 5 : 100 MHz pour VDI
Classification des applications :
Plusieurs classes d’applications ont été identifiées (norme ISO 11801)
Classes
Applications
Classe A
Classe B
Classe C
Classe D
Classe E
Classe F
Classe Optique
Applications voix et basse fréquence jusqu’à 100 kHz
Applications data à faible débit jusqu’à 1 MHz
Applications data à haut débit jusqu’à 16 MHz
Applications data à très haut débit jusqu’à 100 MHz
Toutes applications pour lesquelles la bande passante de la fibre optique
est suffisante.
Liens et classes d’applications :
Distance maximale (sans introduction de répéteurs, amplificateurs de signal…) en fonction du média
utilisé pour le lien et la classe d’application.
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e) Précaution pour la pose des câbles
Stockage des tourets : les câbles sont sensibles à l'humidité et doivent donc être protégés.
Pour dérouler les tourets : utiliser un dévideur de câble afin d’éviter les torsions excessives (Les
torsions gênèrent des irrégularités d’impédance perturbatrices lors des transmissions à haut débit).
Durant la mise en œuvre, les rayons de courbure de pose sont à respecter avec, en règle générale,
un rayon de courbure utilisé le plus grand possible et dans tous les cas supérieur à 8 fois le diamètre
extérieur du câble ou 12 fois le diamètre extérieur du câble unitaire lorsqu'ils sont mis en faisceau.
Éviter d'endommager la gaine du câble sur des arêtes vives, afin de protéger le câble de toute
pénétration d'humidité qui détériorerait fortement la qualité de la transmission.
Ne pas marcher sur le câble, ni poser d'objets lourds.
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Il faut absolument éviter le blocage du câble et surtout ne pas tenter de le dégager en exerçant une
tension ou un effet "coup de fouet". Lors des passages difficiles, il convient donc de prévoir une
personne chargée d'accompagner le câble à la main.
Éviter tout risque d'écrasement : la pose des colliers de fixation doit se faire à la main et un léger
coulissement des câbles doit être possible après fixation.
Pour éviter les effets de couplage ou de surface de boucle, il faut respecter la même distance entre
les câbles courants forts et courants faibles tout au long du cheminement. Les distances à respecter
(sur un chemin de câble) sont au minimum de 5 cm dans le cas d'une circulation horizontale et sont
de 30 cm en circulation verticale.
Pour éviter les courants de circulation, prévoir une terre unique pour les courants forts et les courants
faibles.
Pour éviter les interférences, il est préconisé une séparation de 30 cm entre le câblage courant faible
et les appareillages rayonnants (ballast fluo, moteurs…).
Respecter un angle de 90° lors d’un croisement de chemin de câbles de courants différents.
Utiliser une goulotte à 2 ou 3 compartiments pour les descentes verticales et la distribution
horizontale. Utiliser systématiquement le compartiment bas pour la VDI.
Tout câble dont la gaine est abîmée doit être remplacé.
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C) Topologie des réseaux
Il existe trois topologies de réseaux :
Le bus :
L’étoile :
L’anneau :
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f) connectique terminale VDI
Les connecteurs principalement utilisés sont de deux types :
connecteurs fixes femelles
connecteurs mobiles mâles
Pour un câble possédant 4 paires torsadées, il faut un connecteur à 8 contacts. Il s’agit de plus en
plus de connecteurs RJ45.
Le choix d’une convention de câblage doit être réalisé avant le début du câblage et toute l’installation
doit être réalisée selon la même convention.
On choisit ensuite de faire un câblage droit ou croisé selon les appareils à connecter.
Lorsque l'on branche un poste de travail dans un concentrateur (hub) ou un commutateur (switch), un
câble droit doit être utilisé. Lorsque l'on doit brancher deux postes de travail ensemble, un câble croisé
doit être utilisé, sauf pour le cas d'une communication en Gigabit où il faudra aussi utiliser un câble
droit.
Certains équipements réseau modernes sont cependant capables de faire du (dé)croisement
automatique en fonction du type de câble utilisé, des adaptateurs réseaux et de la situation présente.
Ce (dé)croisement se fait de manière logicielle au niveau d'un des deux adaptateurs (ou sur le
système d'exploitation) après que ceux-ci se soient mis d'accord sur l'adaptateur à inverser.
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1) Repérage des conducteurs
Un repérage clair et simple de toutes les prises et répartiteurs est la condition nécessaire à une bonne
exploitation.
L’identification doit indiquer simultanément :
l’affectation de la prise (téléphonie ou informatique)
le numéro de la prise
la référence du répartiteur
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2) Vérifications et contrôles à l’aide de mesureurs adaptés aux liaisons VDI
La vérification d’une installation VDI s’appelle la « recette ».
Elle est indispensable pour savoir si elle est conforme à la catégorie exigée.
Seuls des tests effectués sur le terrain avec des testeurs portatifs permettent de vérifier la qualité de
l’installation réalisée.
Quelques mesures données par le testeur :
la cartographie des connections (vérification de la qualité du câblage) :
continuité des 8 fils et du blindage
absence de court-circuit entre les fils
appairage correct des prises
l’affaiblissement ou atténuation :
Il sert à mesurer la qualité du câblage. C’est la diminution du signal le long du câble (exprimée en dB),
mesurée paire par paire à différentes fréquences selon la classe désirée.
l’affaiblissement paradiaphonique ou NEXT :
Il sert à mesurer la qualité de la pose du câble et des connexions. C’est la capacité d’une paire à
résister à une perturbation « involontaire » provoquée par une autre paire, à différentes fréquences.
l’écart paradiaphonique :
C’est le calcul qui détermine la qualité de la transmission sur le câblage réalisé.
ACR (dB) = NEXT (dB) – Atténuation (dB)
La valeur de l’ACR doit être la plus étendue possible, ce qui implique un NEXT élevé et une
atténuation faible.
Les mesures s’effectuent en deux temps :
test du canal (utilisation des cordons de l’installation)
test du lien (utilisation des cordons de mesure du testeur)
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