Classes de protection CEI pour les luminaires à LED

Cet article est un guide détaillé sur les classes de protection IEC des luminaires à LED. Les luminaires LED que vous choisissez pour vos projets sont principalement classés en quatre classes électriques en fonction du niveau de protection. Plongeons dedans.

Table des matières

Que vous soyez nouveau Éclairage à LED ou avez été avisé dans le domaine, cet article vous aidera malgré tout. Nous discuterons des classes électriques et de la manière dont les LED sont classées en quatre catégories en fonction de leurs niveaux de protection. De plus, cet article couvre les symboles de sécurité, les précautions et les conseils techniques en cas d'incident, tel qu'un court-circuit, l'éclatement des LED, etc.

Les LED, comme nous le savons, gagnent de plus en plus en popularité dans le domaine de l'éclairage. En effet, les LED sont économes en énergie et rentables. De plus, la variété et la flexibilité de la coloration, des fonctionnalités et des applications offertes par les LED sont tout simplement inégalées.

Les ampoules traditionnelles telles que les halogènes et les ampoules à incandescence gaspillent près de 80 % de l'énergie sous forme de dissipation thermique. Puisque le monde évolue vers des solutions plus vertes, l'éclairage traditionnel devient obsolète, et à juste titre.

Les LED ont certains niveaux de protection qui distinguent leurs utilisations et applications. Lorsque le nombre passe de 0 à 3, la protection des LED augmente et le luminaire est plus sûr à utiliser. Chaque luminaire appartient à une seule de ces classes. Approfondissons les détails.

Que sont les classes de protection CEI ?

Les classes de protection CEI représentent le niveau de protection qu'une LED ou un luminaire offre à un utilisateur contre les chocs électriques. Généralement, une protection ou une classe de sécurité définit le niveau de protection qu'un appareil électronique offre à la personne qui le manipule.

Cette norme a été développée à l'origine par la Commission électrotechnique internationale (IEC), organisme chargé de créer et d'établir des normes de sécurité dans le domaine de l'électrotechnique.

Les niveaux de protection sont définis dans le rapport de la norme IEC 61140. En termes techniques, ces classes électriques sont classées en fonction de l'exigence des connexions de terre de protection (PE) dans les circuits d'un appareil spécifique.

La norme IEC 60598 définit spécifiquement les niveaux de protection des luminaires. Vous pouvez consulter le document pour un aperçu technique approfondi. Cependant, nous allons résumer toutes les catégories ici, afin que vous n'ayez pas à lire le document en entier.

Les classes de protection électrique IEC sont principalement divisées en quatre catégories :

  • Classe 0
  • Classe I
  • classe II
  • classe III

D'une manière générale, si un appareil électronique est connecté directement à l'alimentation principale, il doit être pourvu d'une protection de niveau 2. Des niveaux plus élevés garantissent que l'appareil est protégé et ne nuit pas à l'utilisateur, même si le 1st niveau échoue.

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classe 1 classe 2 classe 3

Classe 0

Le type d'isolation le plus basique se trouve dans l'électronique de classe 0. Cette isolation de base repose uniquement sur le revêtement PVC des fils. De tels luminaires n'ont pas de connexion PE, donc si les fils sont endommagés ou cassés, il y a un risque élevé d'électrocution et d'éclatement. Vous ne trouverez pas très facilement des équipements de type classe 0 car ils sont assez dangereux pour l'environnement. Il n'y a qu'un seul niveau de protection entre les conducteurs sous tension et la ferronnerie.

De tels appareils sont extrêmement rares à trouver dans les zones où vivent des personnes, comme les ménages, les zones commerciales, etc. Une toute petite erreur peut entraîner un résultat fatal sous la forme d'un choc électrique ou d'explosions et d'un incendie. Le niveau de protection étant faible, avant tout événement catastrophique, l'appliance n'a pas la fonction de déclencher l'alarme et d'avertir les utilisateurs. Aucun fusible ou disjoncteur n'est impliqué dans ce type de protection.

Ces appareils sont si dangereux que de nombreux pays ont même interdit l'achat et la vente de cette classe électrique. De plus, il n'y a pas de PE, ce qui signifie que le châssis de l'appareil n'est pas mis à la terre. En d'autres termes, si l'appareil de classe 0 tombe en panne, il n'y a rien de disponible pour atténuer les dégâts, sauf l'environnement environnant.

Un exemple courant d'électronique de classe 0 est un fer à souder à 2 broches (sans mise à la terre) et les "guirlandes lumineuses de Noël à l'ancienne".

Classe 01

La classe 01 est également assez dangereuse. Par rapport aux appareils de classe 1, cette électronique permet donc une mise à la terre. Sans cette installation électrique, ce serait un type de classe 0.

Classe I

La classe I a une connexion de fil de terre en eux. Vous voyez trois broches, l'une des broches est connectée à la connexion du fil de terre du bâtiment. Tous les composants métalliques d'un tel appareil sont « mis à la terre », donc protégés.

Les luminaires désignés classe I ont deux niveaux de protection, dont l'isolation de base et le fil de terre. Cette isolation de base comprend l'isolation plastique des fils. S'il n'y a pas de fil de terre et, pour une raison quelconque, le fil est endommagé ou cassé, l'utilisateur peut recevoir un choc électrique. La connexion à la terre « met à la terre » tous les conducteurs et assure la sécurité des utilisateurs.

Il y a généralement un fusible dans la prise ou la boîte à fusibles principale qui protège l'utilisateur en coupant complètement la connexion et en déclenchant une alarme. Vous verrez des fusibles, des disjoncteurs différentiels ou des disjoncteurs différentiels dans les luminaires de classe I qui protègent les utilisateurs des accidents mortels.

L'électronique de classe 1 a des connexions à trois broches. L'un est le fil sous tension, le second est le fil neutre et le troisième est la connexion à la terre. De plus, il y aura un fusible dans la prise. Si vous voyez un fil jaune/vert dans un luminaire, la couleur universelle du « fil de terre ».

Pour les luminaires de classe 1, un entrefer de 1.5 mm et une ligne de fuite d'environ 2.5 mm sont observés.

classe II

Les luminaires de classe II sont composés de deux couches de protection. C'est pourquoi on les appelle « appareils à double isolation ». Ces électroniques n'ont pas besoin d'être mises à la terre. Au lieu de cela, ils sont protégés à l'aide d'une double couche de matériau isolant ou plus souvent appelée protection renforcée. La double isolation comprend les fils plastifiés à l'intérieur et le boîtier en plastique du luminaire.

Étant donné que l'équipement de classe II n'a pas de connexion à la terre, vous verrez une connexion filaire à deux broches, l'une est une connexion sous tension et l'autre est neutre.

De tels appareils ne tomberont pas en panne si une seule chose ne va pas. Un dysfonctionnement n'entraînera pas de choc électrique pour l'utilisateur. La classe II ne doit pas être confondue avec la « classe 2 » car cette dernière est une catégorie différente et non liée à l'isolation.

Habituellement, les chargeurs de téléphones portables sont désignés classe II. D'autres exemples incluent les sèche-cheveux, les téléviseurs, les photocopieurs, etc.

Exigences pour un luminaire de classe II

Pour les LED de classe II à montage fixe, une ouverture de 3 mm et une ligne de fuite égalent 5 mm.

Les lampes de classe II sont conçues de telle sorte qu'aucun fil ou pièce électrique ne puisse être directement touché.

Les caractéristiques suivantes d'une lampe feront du luminaire un type de classe II :

  1. Le boîtier du luminaire est en matériau hautement isolant tel que du plastique robuste à l'exception des plaques métalliques, des rivets, etc. Ainsi, le boîtier est entièrement sûr pour les utilisateurs. De plus, tous les composants et fils électriques sont isolés à l'intérieur du boîtier. Un tel luminaire est appelé « coque isolée de type I ».
  2. Un luminaire qui a un boîtier métallique robuste à l'intérieur et dans lequel toutes les pièces sont à double isolation. Ces types sont appelés boîtiers métalliques de type II.
  3. Il existe des luminaires de classe II qui sont une combinaison de 1 et 2.
  4. Il existe un autre type appelé coque isolée de type n, qui se compose à la fois d'une isolation renforcée et d'une isolation supplémentaire.
  5. Certains luminaires de classe II ont des connexions à la terre pour aider au démarrage du luminaire.
  6. Si un luminaire de classe II à éclairage renforcé a un contact avec la terre, il a techniquement un corps de classe I. Dans une installation en boucle, un tel luminaire peut avoir un « bornier interne ». Ces blocs sont isolés des parties métalliques dans l'ensemble du luminaire à isolation classe II.

classe III

Les luminaires de classe III sont alimentés à l'aide d'un transformateur spécial qui fournit une tension connue sous le nom de « extra-basse tension séparée » (SELV). Ce transformateur de sécurité fournit une tension de 50 V AC ou parfois 24V ou 12V. Cette tension est si faible qu'un utilisateur peut entrer en contact direct sans craindre de s'électrocuter dans des conditions normales. Cependant, cela ne signifie pas que vous pouvez le toucher sans précautions !

Le transformateur isolant

Le transformateur qui fournit basse tension se compose de deux enroulements (comme indiqué sur la figure). L'un est appelé "enroulement primaire", qui est connecté à l'alimentation principale. L'autre est appelé "enroulement secondaire" et est connecté au luminaire.

Ces deux enroulements sont présents l'un en face de l'autre dans un noyau magnétique. Ces enroulements sont isolés et ne se touchent pas, d'où le nom de "transformateur d'isolement". La tension est transférée via « l'induction ». Cette isolation entre les enroulements assure une protection égale à la double isolation des autres classes.

le transformateur d'isolement
le transformateur d'isolement

Il n'y a pas besoin de mise à la terre car le transformateur de sécurité assure toute la protection nécessaire. Cela signifie que les isolations de sécurité que nous voyons dans les classes I et II ne sont pas requises dans la classe III, car le transformateur fait tout le travail.

Les bandes lumineuses à LED sont principalement un produit de classe III. Ils nécessitent généralement un transformateur basse tension séparé (également appelé Driver DEL ;).

Voici une capture :

Bien que les produits de classe III soient plus sûrs que les classes II et I, ce niveau de protection est encore insuffisant pour certaines applications médicales. Il y a toujours un risque d'accident. Par exemple, un ordinateur est une machine de classe III. Il utilise SELV pour charger sa batterie. Cependant, si la batterie fonctionne mal et surchauffe, il y a un risque élevé qu'elle éclate. Rien n'est sûr à 100 %.

Symboles

Voici un tableau des symboles utilisés pour désigner les classes.

symboles
Symboles

Comparaison des classes

Nous avons créé un tableau comparatif pour vous permettre de comprendre rapidement les niveaux de protection contre les chocs électriques des luminaires.

Classe de luminaireDescriptif de la protection
Classe ILes luminaires de classe I ont une isolation de base ainsi qu'une protection de mise à la terre. Une fois que l'isolation de base échoue, la protection de mise à la terre arrêtera tout type d'incident.Ils sont généralement vus avec un boîtier en plastique solide, comme lampadaires, poteaux d'éclairage à LED, feux de circulation, lampes coquillages, lampes de cour, etc. Ces boîtiers augmentent la sécurité.
classe IICette classe a une isolation supplémentaire telle que l'isolation renforcée ou double, en plus de l'isolation de base.C'est le type d'isolation de sécurité que l'on trouve principalement dans les lampes et les luminaires que les gens peuvent toucher plus souvent, tels que les lampes de table, les luminaires LED portables, etc.
classe IIILes appareils qui utilisent l'alimentation SELV (<50 V) sont étiquetés comme classe III. Ceux-ci sont hautement protégés en raison de l'utilisation de la basse tension.Un niveau élevé de protection est utilisé dans les zones où des enfants sont impliqués, des dispositifs médicaux ou des environnements de travail.
Classe 0Le niveau de protection le plus bas est basé uniquement sur une isolation de base. Si les fils deviennent nus, les dommages sont susceptibles d'avoir lieu.Les lustres et plafonniers appartiennent à ces catégories. Ceux-ci sont utilisés dans des environnements secs et des endroits sans poussière.
Comparaison des classes

En conclusion, la classe 0 a la sécurité la plus faible. Le niveau de protection augmente avec le nombre et la classe III offre le plus haut niveau de protection. Des pays comme les États-Unis ont interdit l'utilisation de la classe 0 depuis 1973. Cependant, une telle restriction n'existe pas en Chine. L'utilisation de luminaires de différentes classes est calculée en tenant compte de la conception, de la position, des applications, de l'environnement et de l'installation.

Les luminaires LED de classe III sont principalement utilisés dans applications extérieures où ils doivent supporter des conditions météorologiques extrêmes. D'autre part, les lampes de classe I et de classe II peuvent être utilisées principalement à l'intérieur, dans des entrepôts et des magasins, etc.

Comment se protéger des électrocutions ?

De manière réaliste, les LED sont désormais extrêmement sûres et protégées à manipuler. Le seul moyen sûr de vous électrocuter est de mettre votre doigt dans la douille. En dehors de cela, vous pouvez recevoir un choc électrique si vous installez ou remplacez les lumières LED.

Changer l'ampoule

Lors du changement d'ampoule, vous courez un risque suffisamment élevé de subir un choc électrique. La raison principale sera que si votre luminaire est allumé et que vous changez les ampoules à mains nues, vous pouvez obtenir le choc. La solution est assez simple :

  • Assurez-vous que l'interrupteur est éteint. Vérifiez si le luminaire LED est éteint.
  • Vous pouvez utiliser le disjoncteur.

Éteindre l'appareil peut toujours vous mettre en danger car la connexion peut être sous tension en raison de surtensions ou de mauvais fils. Cependant, vous pouvez utiliser un voltmètre et vérifier les appareils pour toute surtension.

Si vous utilisez un disjoncteur, vous ne serez en aucun cas choqué. C'est le meilleur moyen de prévenir tout danger.

Points de vente obsolètes

Une autre façon de subir un choc électrique est l'utilisation de prises et d'interrupteurs usés. Les prises à deux broches n'ont pas de troisième broche pour le fil de mise à la terre. Dans un courant électrique instable, les fils de terre assurent la sécurité. Ce fil de terre fournit un chemin pour que ce courant circule vers le sol au lieu de vous électrocuter.

Eau touchant l'électricité

L'eau et les fils électriques sont une terrible combinaison. Si vos mains sont mouillées ou, pour une raison quelconque, les composants électriques deviennent humides, il y a un risque élevé de décharges électriques. L'eau est très conductrice. Cela peut généralement poser un problème si vous remplacez ou installez LED lumières sous-marines or Lumières de fontaine LED. Assurez-vous que l'étang est sec avant l'installation.

Mauvaise gestion de l'électricité

L'électricité est dangereuse à manipuler. Assurez-vous toujours de suivre les protocoles de sécurité et les mesures préventives avant de vous occuper des fils et des accessoires. Le meilleur moyen est de faire appel à un électricien expert pour gérer vos LED. Gardez à l'esprit les conseils suivants pour éviter tout danger :

  • Assurez-vous que vos mains sont complètement sèches lorsque vous manipulez les prises électriques et les luminaires à LED.
  • Utilisez toujours des équipements de protection individuelle tels que des gants isolants et des tabliers. Mieux vaut prévenir que guérir !
  • Éloignez-vous des fils sous tension. Ne les touchez en aucun cas.
  • Gardez les prises hors de portée des enfants. Au lieu de cela, couvrez-les avec des étuis en plastique.
  • Gardez la zone du luminaire au sec et à l'écart de toute source d'eau. Si vous manipulez les lumières et fontaines sous-marines à LED, assurez-vous que l'endroit est totalement sec.
  • Consultez toujours des professionnels.
de plein air

Pourquoi les LED explosent-elles ?

Voyons ce qui peut faire exploser un luminaire LED. Cela vous aidera à mieux comprendre le fonctionnement d'une LED et, par conséquent, à prévenir de tels dangers à l'avenir.

Il y a deux causes les plus courantes d'explosion d'une LED : les contraintes électriques et thermiques.

Contraintes électriques

Les composants électriques et les luminaires LED fonctionnent sur un faible niveau de tensions telles que 2 ou 4 V. Cependant, les LED utilisées dans vos projets sont connectées à la tension principale de 120 V dans la plupart des zones. La LED utilise des condensateurs pour faire chuter la tension. Si vous utilisez un condensateur défectueux et de mauvaise qualité, il peut être surchargé et causer des problèmes.

Dans certains cas, en raison des fluctuations de tension, le condensateur peut tomber en panne et laisser passer tout le courant à travers la LED. Il ne faudra qu'une fraction de seconde pour que la LED éclate.

Ce scénario est appelé surtension électrique, et la cause principale est le condensateur défectueux ou défectueux utilisé dans le luminaire LED.  

Contraintes thermiques

Le stress thermique peut s'accumuler dans les composants LED s'il n'y a pas de dissipateurs thermiques et de systèmes de dissipation thermique appropriés dans les ampoules. L'accumulation de chaleur provoque une dilatation thermique dans le composant interne des LED qui créent des contraintes structurelles. Les composants expansés poussent contre le boîtier et finissent par se briser.

Un bruit soudain et des morceaux du luminaire LED seront vus voler à travers la pièce. Pour éviter de tels problèmes, choisissez toujours des ampoules de haute qualité contenant des dissipateurs thermiques appropriés.

Les LED explosent dans les luminaires fermés

Les LED dans un luminaire fermé sont généralement utilisées sous l'eau pour empêcher l'eau d'entrer et provoquer un dysfonctionnement. Les LED explosent-elles dans un luminaire fermé ? Oui, ils le font. Et cela se produit principalement à cause de l'accumulation de chaleur et des contraintes thermiques. Comme il n'y a pas de sortie de chaleur dans les appareils fermés, la chaleur s'accumule à l'intérieur et perd de son efficacité avec le temps.

Ce problème peut être rectifié en achetant des luminaires à LED qui sont classés pour les luminaires fermés. De plus, les LED de haute qualité disposent d'un système de dissipation thermique qui réduit considérablement l'accumulation de chaleur. L'appareil reste relativement plus frais et les risques de dysfonctionnement diminuent.

Une autre option consiste à utiliser des luminaires LED intégrés.

Connexions de prise desserrées

Parfois, les connexions de douille desserrées peuvent provoquer une étincelle qui peut déclencher un incendie ou provoquer une explosion. Une connexion lâche signifie que les électrons ne peuvent pas trouver un chemin droit pour circuler, ils commenceront donc à sauter d'un point à un autre. Ceci, à son tour, crée beaucoup de chaleur dans la région. Et comme dit précédemment, le stress thermique peut faire exploser l'ampoule.

Manque d'isolation

Une ampoule de mauvaise qualité n'aura pas une isolation suffisante à la base de l'ampoule, ce qui entraînera un dysfonctionnement. Cela fait fondre la base métallique des lampes en raison de la forte accumulation de chaleur des contraintes électriques.

Tensions incompatibles

Les LED sont livrées avec certaines puissances nominales. Et les luminaires à LED sont conçus pour fonctionner avec des puissances correspondantes. Si la puissance ne correspond pas, le luminaire peut surchauffer, provoquant l'explosion de l'ampoule. Vous pouvez voir l'étiquette de l'ampoule et vérifier les puissances.

La surcharge électrique (EOS) est la principale cause de dysfonctionnement des LED. Le courant ou la tension excessive soudaine peut gravement endommager la structure de la puce LED. L'EOS peut se produire en raison de facteurs internes et externes tels que l'environnement de travail, des conditions difficiles, des impacts, une interaction humaine, des pièces de mauvaise qualité ou une tension et des courants incompatibles.

Vous devez savoir que EOS, dans la plupart des cas, ne cause pas de dommages soudains. Au lieu de cela, il provoque des micro-dommages, qui s'accumulent avec le temps, et après plusieurs heures de travail, les LED cessent de fonctionner.

La cause de l'incendie

Les LED elles-mêmes provoquent rarement des fils. Cependant, les fils électriques et les circuits internes peuvent mal fonctionner et provoquer un incendie. Les LED ne produisent pas le type de chaleur qui peut allumer des incendies.

Est-il dangereux que les LED s'assombrissent avec le temps ?

Vous devez remarquer que vos LED commenceront à perdre de la luminosité et à s'assombrir après un certain temps d'installation. Cela peut provoquer un dysfonctionnement interne et entraîner des événements dangereux tels que des explosions et des chocs électriques. Voici quelques causes pour lesquelles les LED perdent leur éclat au fil du temps :

Surcharge du circuit

Si vous remarquez que les LED clignotent au fil du temps, vous les allumez ; il y a une forte possibilité que le circuit électrique soit surchargé avec des appareils lourds. Assurez-vous que votre connexion est séparée des appareils lourds. Vous verrez vos LED s'assombrir et devenir ternes parce qu'elles ne reçoivent pas une alimentation complète.

Une surcharge peut provoquer des explosions et des chocs électriques. Corrigez-le dès que vous remarquez un scintillement.

Problème de grille

Parfois, en raison de la demande d'électricité extrêmement élevée, le réseau est confronté à des problèmes. Cela peut être dû aux conditions météorologiques ou au dysfonctionnement du transformateur.

La durée de vie de la lampe a dépassé

Si votre ampoule fonctionne, votre lampe a peut-être dépassé son temps. Mieux vaut le remplacer par une lumière plus récente et de haute qualité. Les vieux luminaires et douilles ont un câblage usé et des composants fondus qui peuvent être dangereux.

Symboles de sécurité

Nous avons répertorié certains symboles de sécurité que vous pouvez trouver sur l'étiquette de vos ampoules et luminaires LED. Il est important de savoir ce que chaque symbole représente pour mieux sélectionner une LED pour votre application.

Il s'agit du symbole ENEC (Certificat d'électricien aux normes européennes). Le signe VDE indique que le luminaire et les composants sont certifiés par l'« institut VDE pour les essais et la certification ».

symbole enec
Symbole ENEC

Ce symbole indique que le luminaire encastré n'est pas adapté pour une installation dans le plafond ou les murs en matériaux inflammables.

luminaire encastré
luminaire encastré

Ce symbole indique que les luminaires apparents ne sont pas adaptés à l'installation de plafonds ou de murs en matériaux inflammables.

luminaires en saillie
luminaires en saillie

Le symbole CE indique que le produit du fabricant est conforme à l'Union européenne.

symbole ce
symbole CE

Les symboles CE avec les chiffres indiquent que les organismes de contrôle vérifient le produit conformément aux directives.

symboles ce avec les chiffres
Symboles CE avec les chiffres

Ce symbole indique que le luminaire est autorisé à fonctionner à la température ambiante mentionnée.

symbole de température
symbole de température

Ce symbole indique que le luminaire doit être éloigné des matériaux thermiquement isolants.

symbole thermiquement isolant
symbole thermiquement isolant

Conclusion

Les classes électriques des luminaires indiquent quel luminaire est le mieux adapté pour quelle application. Habituellement, les LED que vous voyez généralement sont des luminaires de classe III qui offrent le plus haut niveau de sécurité et de protection contre les chocs électriques. Les luminaires de classe 0 trouvent leur application dans des régions rares. Les luminaires de classe I et II sont également largement utilisés dans les projets d'éclairage.

Il est essentiel d'avoir une certaine connaissance des niveaux de protection fournis par les luminaires. Dans ce guide détaillé, nous avons également mentionné les moyens possibles de vous protéger contre l'électrocution. Comment et quand les LED peuvent donner un choc électrique ou exploser.

Consultez toujours un expert lors de la manipulation des luminaires LED. N'oubliez pas non plus d'utiliser un équipement de protection lors de la manipulation des composants électriques, en particulier lors de l'installation, de l'entretien et du remplacement des ampoules LED.

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