Classes de protection CEI pour les luminaires LED (2024)

Que vous soyez nouveau Éclairage à DEL 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.

Comme nous le savons, les LED gagnent en popularité dans le domaine de l’éclairage. C’est parce qu’ils sont économes en énergie et rentables. De plus, la variété et la flexibilité des LED en termes de coloration, de fonctionnalités et d'applications 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. À mesure que 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 degré 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 de tout appareil électronique pour la personne qui le manipule.

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

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 CEI 60598 définit spécifiquement les niveaux de protection pour les luminaires. Le document fournit des informations techniques approfondies. Cependant, nous résumerons ici toutes les catégories, vous n'aurez donc pas besoin de lire l'intégralité du document.

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

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

De manière générale, si un appareil électronique est connecté directement à l’alimentation principale, il doit assurer 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 1^st niveau échoue.

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 dans les zones où vivent des gens, comme les ménages, les zones commerciales, etc. Une petite erreur peut entraîner la mort sous forme de choc électrique, d'explosion ou d'incendie. Le niveau de protection étant faible, avant tout événement désastreux, l'appareil ne dispose pas de la fonction permettant de déclencher l'alarme et d'avertir les utilisateurs. Aucun fusible ni disjoncteur n'est impliqué dans ce type de protection.

De tels 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'appliance 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.

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 par fil de terre. Vous voyez trois broches, dont l'une est reliée au fil de terre du bâtiment. Tous les composants métalliques d'un tel appareil sont « mis à la terre » et donc protégés.

Les luminaires désignés classe I ont deux niveaux de protection, dont l'isolation de base et le fil de terre. L'isolation de base comprend l'isolation plastique des fils. S'il n'y a pas de fil de terre et que, 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.

Un fusible dans la fiche ou dans la boîte à fusibles principale protège généralement l'utilisateur en coupant complètement la connexion et en déclenchant une alarme. Vous verrez des fusibles, des RCD ou des MCB dans les luminaires de classe I qui protègent les utilisateurs contre les 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 les équipements de classe II n'ont pas de connexion à la terre, vous verrez une connexion filaire à deux broches ; l'un est une connexion en direct et l'autre est neutre.

De tels appareils ne tomberont pas en panne si un seul problème se produit. 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 sans rapport avec l'isolation.

Les chargeurs de téléphones portables sont généralement 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 lumières de classe II sont conçues de manière à ce 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 constitué d'un matériau hautement isolant, tel qu'un 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 sont dotés de connexions à la terre pour faciliter le 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 par un transformateur spécial qui fournit une tension connue sous le nom de « très basse tension séparée » (SELV). Ce transformateur de sécurité fournit une tension de 50 V AC ou parfois 24V ou 12V. Cette tension est si basse qu'un utilisateur peut entrer en contact direct sans craindre d'être électrocuté dans des conditions normales. Cependant, cela ne signifie pas que vous pouvez y toucher sans précautions de sécurité !

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.

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 LED sont pour la plupart un produit de classe III. Ils nécessitent généralement un transformateur basse tension (aussi connu sous le nom Driver DEL ;).

Voici une capture :

Bien que les produits de classe III soient plus sûrs que les produits de classe II et I, ce niveau de protection reste 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, le risque d'éclatement est élevé. Rien n'est sûr à 100 %.

Symboles

Voici un tableau des symboles utilisés pour désigner les classes.

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.

En conclusion, la classe 0 présente la sécurité la plus faible. Le niveau de protection augmente avec le nombre et la classe III offre le niveau de protection le plus élevé. Des pays comme les États-Unis interdisent l’utilisation de la classe 0 depuis 1973. Cependant, de telles restrictions n’existent 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 ?

En réalité, les LED sont désormais extrêmement sûres et protégées à manipuler. Le seul moyen infaillible de vous électrocuter est de mettre votre doigt dans la prise. Vous pouvez également recevoir un choc électrique si vous installez ou remplacez les lumières LED.

Changer l'ampoule

En changeant l'ampoule, vous courez un risque suffisant de recevoir un choc électrique. La raison principale est que vous pouvez subir un choc si votre luminaire est allumé et que vous changez les ampoules à mains nues. La solution est plutôt 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 perdue en raison de surtensions ou de fils défectueux. Cependant, vous pouvez utiliser un voltmètre pour vérifier les luminaires pour déceler toute surtension.

Si vous utilisez un disjoncteur, vous ne serez pas choqué. C'est la meilleure façon de prévenir les dangers.

Points de vente obsolètes

Une autre façon de recevoir un choc électrique est l'usure des prises et des interrupteurs. Les prises à deux broches n'ont pas de troisième broche pour le fil de terre. Dans un courant électrique instable, le fil de terre assure la sécurité. Il permet au courant de circuler 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. Suivez toujours les protocoles de sécurité et les mesures préventives avant de manipuler les fils et les luminaires. 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 des prises électriques et des luminaires 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. S’il vous plaît, 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.

Pourquoi les LED explosent-elles ?

Apprenons ce qui peut faire exploser un luminaire LED. Cela vous aidera à mieux comprendre le fonctionnement des LED et, ainsi, à prévenir de tels dangers à l'avenir.

Les deux causes les plus courantes d’explosion d’une LED sont les contraintes électriques et thermiques.

Contraintes électriques

Les composants électriques et les luminaires LED fonctionnent sur une petite tension, comme 2 ou 4 V. Cependant, les LED utilisées dans vos projets sont connectées à la tension principale de 120 V dans la plupart des domaines. Les LED utilisent 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

Des contraintes thermiques peuvent s'accumuler dans les composants LED s'il n'y a pas de dissipateurs thermiques ni de systèmes de dissipation thermique appropriés dans les ampoules. L'accumulation de chaleur provoque une dilatation thermique dans les composants internes des LED, ce qui crée des contraintes structurelles. Les composants expansés poussent contre le boîtier et finissent par se briser.

Il y aura un bruit soudain et des morceaux du luminaire LED voleront à travers la pièce. Pour éviter de tels problèmes, choisissez toujours des ampoules de haute qualité dotées de dissipateurs thermiques appropriés.

Des LED explosent dans des luminaires fermés

Les LED dans un luminaire fermé sont généralement utilisées sous l’eau pour empêcher l’eau de pénétrer et provoquer un dysfonctionnement. Les LED explosent-elles dans un luminaire fermé ? Oui, ils le font. Cela se produit principalement en raison de l’accumulation de chaleur et des contraintes thermiques. Puisqu’il n’y a pas d’évacuation de la chaleur dans les luminaires fermés, la chaleur s’accumule à l’intérieur et perd en efficacité avec le temps.

Ce problème peut être résolu en achetant des luminaires LED fermés. De plus, les LED de haute qualité disposent d'un système de dissipation de la chaleur, réduisant considérablement l'accumulation de chaleur. Le luminaire 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 ont certaines puissances nominales. Et les luminaires 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 la puissance.

La surcharge électrique (EOS) est la principale cause de dysfonctionnement des LED. Un courant ou une tension soudaine et excessive 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 inadaptés.

Il faut savoir qu'EOS ne provoque généralement pas de dégâts soudains. Au lieu de cela, cela 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 leur luminosité et à s'atténuer 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 de 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 extrêmement élevée d’électricité, le réseau est confronté à des problèmes. Cela peut être dû aux conditions météorologiques ou à un dysfonctionnement du transformateur.

La durée de vie de la lampe a dépassé

Si votre ampoule fonctionne mal, votre lampe a peut-être dépassé sa durée de vie. Vous feriez mieux de le remplacer par une lampe 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 quelques symboles de sécurité que vous pouvez trouver sur les étiquettes de vos ampoules et luminaires LED. Il est important de savoir ce que représente chaque symbole pour sélectionner la LED la mieux adaptée à 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 tests et la certification ».

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

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

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

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

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

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

Pour aller plus loin

Les classes électriques des luminaires indiquent lequel est le mieux adapté à quelle application. Habituellement, les LED sont des luminaires de classe III qui offrent la plus haute sécurité et 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 de connaître les niveaux de protection qu’offrent les luminaires. Dans ce guide détaillé, nous avons également mentionné les moyens possibles de vous protéger contre l'électrocution, y compris comment et quand les LED peuvent provoquer un choc électrique ou exploser.

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

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