Explications détaillées
Pour pouvoir comprendre il faut d'abord expliquer pourquoi on subit une électrisation, communément appelée "châtaigne", une électrocution étant un décès par suite d'une électrisation.
L'électrisation est le passage d'un courant électrique à travers le corps humain.
Pour qu'il y ait un courant il faut toucher 2 objets présentant un potentiel différent : d'une part une phase ou la phase, et d'autre part l'autre phase ou le neutre ou la terre (je rappelle qu'en France le réseau électrique délivre une phase et un neutre alors qu'en Belgique il délivre 2 phases).
Il faut donc qu'un appareil alimenté par le secteur présente un défaut tel qu'on puisse entrer en contact avec un élément métallique qui se retrouve accidentellement en contact avec une ou la phase.
Il faut ensuite distinguer 2 classes d'appareils : simple isolation (classe 1) ou double isolation (classe 2).
- Les appareils à simple isolation comportent des parties métalliques qui peuvent accidentellement être reliées à une phase par suite d'un défaut interne, éléments qu'on pourrait toucher et donc être aussi au potentiel d'une phase.
Ils sont identifiés par le symbole représenté en bas à droite de l'image ci-dessous ainsi que par le fait que leur fiche comporte une broche de terre comme celle de droite.
En font partie tous les gros électro-ménagers comportant une carcasse métallique (lave linge, lave vaisselle, ...) ainsi que notamment nos chauffages en titane.
Leur sécurité est donc assurée par la présence de cette borne de terre : si un défaut interne relie la carcasse métallique à une phase, puisque la carcasse est reliée à la terre, le courant s'écoulera vers la terre, la carcasse sera donc au potentiel de la terre et ne présentera plus aucun danger; si le courant est trop important l'interrupteur différentiel déclenchera.
De même on peut considérer un aquarium comme un appareil simple isolation : si un défaut interne relie l'eau à une phase, si l'eau est reliée à la terre, le courant s'écoulera vers la terre, l'eau sera donc au potentiel de la terre et ne présentera plus aucun danger; si le courant est trop important l'interrupteur différentiel déclenchera.
- Les appareils double isolation ne présentent aucune pièce métallique susceptible, dans des contions normales, de se retrouver au potentiel d'une phase; il s'agit par exemple sèche-cheveux, perceuse sur secteur, aspirateur, chauffage en verre, ... on les reconnaît par le symbole représenté en bas à gauche de l'image ci-dessous et par le fait que leur fiche ne comporte pas de borne de terre, comme les 2 de gauche.
Evidemment le risque d'électrisation existe quand même si l'appareil est abimé comme un boîtier ou l'enveloppe de verre d'un chauffage cassé, un fil dénudé, ou si on laisse tomber un sèche-cheveux dans sa baignoire mais on n'est alors plus dans les conditions normales d'utilisation.
C'est aussi le cas des pompes de brassage alimentées par le secteur (par exemple Tunze 6125 et 6085) : double isolation donc pas de connexion de terre alors que le fil peut s'abimer, notamment si elles sont sur oscillateur, et l'eau y entrer : s'il n'y a pas de différentiel + mise à la terre de l'eau c'est l'électrocution assurée !
 
Il n'y a donc pas de différence entre une machine à laver non reliée à la terre et un aquarium non relié à la terre.
il faut protéger un aquarium de la même manière que les autres matériels de classe 1 en reliant sa carcasse ou l'eau à la terre.
- Pour être complet il faut aussi parler de la classe 3 avec le même niveau d'isolement que ceux de classe 2 et comportant en plus un transformateur d'isolement en très basse tension (TBT) inférieure à 50 Volts comme la plupart de nos pompes de brassage et de plus en plus d'appareils DC (Direct Current = courant continu) : en principe même s'ils présentent une fuite de courant vers l'eau elle sera si faible que même pas ressentie; il ne faut toutefois pas oublier qu'ils comportent une alimentation qui, elle, est reliée au secteur, mais la probabilité que l'alimentation secteur présente un défaut tel que l'intérieur de la pompe soit au potentiel d'une phase et que la pompe présente une fissure qui relie ses partie internes à l'eau du bac est tellement faible qu'on peut considérer que le cas n'existe pas, voir les alimentations à découpage plus loin dans cet article .
Pour qu'il y ait électrisation il faut toucher 2 objets présentant un potentiel différent : d'une part une phase ou la phase, et d'autre part l'autre phase ou le neutre ou la terre.
Un des objet peut donc être le châssis d'un appareil ménager non relié à la terre, l'eau d'un aquarium non relié à la terre.
L'autre objet est en général la terre, par exemple via les pieds de l'aquariophile, particulièrement si le sol est humide, ou pieds nus, ou chaussettes transpirantes; il peut s'agir aussi d'un autre objet métallique relié à la terre par exemple la rampe d'éclairage, une partie non peinte d'un radiateur de chauffage central, ...
Raisons couramment invoquées pour ne pas mettre l'eau à la terre et pourquoi elles n'ont pas de sens
- c'est inutile car vous êtes protégés par le différentiel : FAUX
car si le courant est supérieur à 30 mA on est quand même électrisé pendant le temps que le différentiel déclenche
s'il est inférieur il ne déclenche pas !
Ne pas relier l'eau du bac à la terre sous prétexte qu'il y a un différentiel est similaire à ne pas porter sa ceinture parce qu'il y a un airbag : l’airbag réduit jusqu’à 25 % le risque de mourir si le conducteur porte sa ceinture, avec un airbag sans ceinture le risque ne diminue que de 8% car un airbag explose pour déployer un sac de 35 à 70 litres à 300 km/h et peut provoquer de graves blessures si l'occupant n'est pas d'abord retenu par sa ceinture.
- si le différentiel déclenche votre aquarium est privé d'électricité : VRAI
cependant le choix entre perdre son bac et se faire électrocuter est vite fait;
auriez-vous l'idée de débrancher la borne de terre de votre lave vaisselle parce qu'en cas de défaut de celui-ci vous risquez de perdre le contenu du congélateur ?
on peut limiter les dégâts en répartissant les équipements de l'aquarium sur plusieurs différentiels;
- si le courant de défaut est inférieur au seuil du différentiel vous créez une électrolyse permanente : FAUX
le secteur fournit une tension alternative : les réactions chimiques s'inversent 100 fois par seconde, dans les premiers instants les ions à la surface des électrodes vont s'ordonner selon un gradient de concentration, c'est le phénomène de polarisation, ce n'est qu'une fois les électrodes polarisées que l’électrolyse démarre; après 10 ms Il n'y a simplement pas encore d’électrolyse parce que l'intensité n'a pas le temps de s'établir, voir Théorie de l’électrolyse par courants alternatifs;
- la liaison de l'eau du bac à la terre va conduire vers votre aquarium tous les défauts du réseau électrique à proximité : FAUX
ce serait vrai si la masse des équipements à proximité étaient reliés ensemble à une boucle qui n'est pas connectée à la terre;
si cette boucle est effectivement reliée à la terre alors tous les défauts du réseau électrique à proximité seront conduit à la terre et pas à votre bac.
De même le fait d'utiliser une électrode de mise à la terre connectée à la borne de terre d'une prise de courant, ou une résistance titane munie d'une fiche avec borne de terre ne suffit pas pour garantir que l'eau du bac est effectivement reliée à la terre.
La meilleure façon d'être entièrement protégé d'une électrisation est l'interrupteur différentiel + la connexion effective de l'eau à la terre.
On trouve des électrodes de mise à la terre; on peut aussi utiliser des résistances titanes à condition bien sur les les alimenter par une prise avec terre fonctionnelle.
Pour une durée limitée, tant que l'intérieur des tuyaux de remontée et de descente restent humides, on peut se contenter le mettre l'eau de la cuve technique à la terre.
Il existe une autre solution : les alimentations TBT avec transformateur d'isolement qui sépare complètement les équipement du secteur ce qui fait qu'on ne risque plus rien si on entre en contact avec un élément sous tension.
On trouve facilement des transformateurs d'isolement, qui convertissent la tension secteur de 230 Volts en une tension de 230 V aussi mais complètement isolée; ils pourraient être utilisés notamment pour les résistances de chauffage, l'inconvénient est leur prix et surtout leur poids et leur encombrement, raison pour laquelle on a inventé les alimentations à découpage, voir schéma ci-dessous.
L'idée est d'alimenter le transformateur à une fréquence beaucoup plus élevée que notre secteur à 50 Hertz : quelques dizaines de milliers de Hertz.
Pour cela on commence par redresser la tension alternative du secteur pour obtenir une tension continue de l'ordre de 300 Volts; cette tension continue alimente un oscillateur qui alimente le transformateur d'isolement à une fréquence de, par exemple, 30 kHz; cette fréquence permet de transmettre la puissance à travers un transformateur de dimensions minuscules; enfin on redresse la tension alternative en sortie du transfo pour obtenir une tension continue complètement isolée du secteur et qui peut alimenter directement une rampe LED : la partie en jaune (circuit primaire) est reliée au secteur, le reste (circuit secondaire) en est complètement isolé.
Voici un exemple d'alimentation à découpage
- le secteur 230V arrive en 1;
- le pont 4 et le condensateur 5 redressent la tension secteur pour obtenir une tension continue de 300 V;
- le transistor 6 découpe cette tension continue pour alimenter le transformateur 7 qui est tout petit;
- la diode 8 et le condensateur 9 redressent la tension de sortie du transfo pour obtenir une tension continue complètement isolée du secteur
qui sort par le connecteur 14.
Les autres composants sont des éléments de régulation.
On pourrait aussi alimenter les moteurs des pompes en tension continue à basse tension mais il faut alors utiliser des moteur à balais qui commutent les enroulements du rotor au fur et à mesure que le moteur tourne, de plus la vitesse n'est pas réglable.
Il existe maintenant des moteurs sans balais (Brushless) qui fonctionnent en tension alternative triphasée fournie par un brin d'électronique dont la vitesse est réglable en modifiant la fréquence.
Un interrupteur différentiel n'offre-t-il pas une protection suffisante ?
NON, un interrupteur différentiel protège l'usager dans la même mesure qu'une ceinture de sécurité protège les occupants d'une voiture : en cas d'accident tous deux limitent les dégâts sans les supprimer complètement.
30 mA c'est le maximum pour éviter des lésions trop graves, il vaut en effet mieux un seuil plus faible, il existe des interrupteurs différentiels à 10 mA, ils sont mêmes parfois obligatoires.
Au-delà de 30 mA un choc électrique peut donner lieu à des brûlures superficielles, des palpitations cardiaques, ou encore mettre en danger la vie comme le montre le schéma ci-dessous : même entre 10 et 30mA les conséquences ne sont pas bénignes !
En réalité la plupart des différentiels neufs déclenchent un peu en dessous du maxi vers 20-25 mA.
On pourrait adopter un calibre plus faible pour une meilleure protection, l'inconvénient est qu'il déclenche intempestivement, par exemple certains équipement comme les alimentations à découpage causent normalement une différence de courant temporaire à la mise en service; de plus il n'est pratiquement pas possible de n'avoir aucune différence de courant entre phase : même si elle est très faible pour chaque appareil le cumul pourrait rapidement dépasser le seuil d'un différentiel de 10 mA qui déclenche en réalité vers les 5 mA; il n'est dont en pratique pas tenable de mettre un différentiel de 10 mA en tête d'installation, il faut le câbler en fin de circuit là où il n'y a que peu d'appareils en aval, comme une multiprise ou un coffret électrique pour aquarium sur lequel on branche un nombre limité de consommateurs.
En Belgique c'est 300 mA pour le général + 30mA pour les pièces d'eau et 10 mA dans la salle de bains s'il y a des prise de courant, interrupteur, luminaire, ... dans le gabarit au dessus des baignoire, douche, lavabo.
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