Les circuits électriques sont conçus pour convertir le courant électrique en d'autres formes d'énergie, telles que la lumière, la chaleur ou l'énergie cinétique. Ces montages créent différents trajets pour le courant ainsi que divers types de résistances qui transforment l'énergie électrique. Les matériaux isolants ajoutent une autre forme de résistance au système. Lorsque ces matériaux se détériorent, des courts-circuits peuvent survenir.
Le flux du courant dans un circuit
Un circuit de base génère un courant électrique en faisant circuler les électrons le long d'un trajet contrôlé. Ce trajet utilise des résistances pour réguler et rediriger le courant à travers un fil ou une série de fils. Par exemple, le filament d'une ampoule agit comme un élément résistif en convertissant le courant en lumière : les électrons chauffent le filament jusqu'à ce qu'il devienne incandescent, tandis que d'autres électrons poursuivent leur route pour boucler le circuit.
Un court-circuit se produit lorsqu'un élément résistif s'affaiblit ou cesse d'absorber le courant. Dans ces conditions, le courant électrique peut surcharger le câblage du circuit et endommager l'ensemble de l'installation.
La dégradation de l'isolation
Les fils électriques sont entourés de matériaux isolants qui maintiennent le courant confiné dans le trajet prévu. La dégradation de l'isolation survient lorsque ces matériaux commencent à se détériorer. Comme chaque type d'isolant offre des performances différentes, un circuit peut nécessiter du caoutchouc, du plastique ou du verre selon sa nature et l'intensité du courant circulant dans les fils.
Dans certains cas, un câblage défectueux peut provoquer une surchauffe des résistances ou des fils. L'isolant est alors soumis à des contraintes dépassant ses capacités. D'autres facteurs contribuent également à cette dégradation : les vibrations fréquentes, les taux d'humidité élevés et les niveaux de tension trop importants.
Les effets de la perte de résistance
Chaque matériau isolant possède un seuil de tension qu'il peut supporter avant de commencer à se dégrader. Lorsque la tension dépasse ce seuil, le niveau de résistance du matériau diminue, ce qui permet au courant de s'infiltrer progressivement à travers lui. Un circuit soumis régulièrement à des tensions excessives fragilise son isolation : le seuil de résistance continue alors de baisser, rendant le matériau vulnérable même à des tensions plus faibles, ce qui accélère encore le processus de dégradation.
Le cheminement d'arc (arc tracking)
Lorsqu'un circuit entre en court-circuit, les électrons forment un arc électrique à travers les fils. Un circuit comporte généralement un fil sous tension (phase) et un fil de terre. Le cheminement d'arc se produit lorsque des arcs électriques se forment le long de ces fils principaux.
Une isolation détériorée peut mettre les surfaces des fils en contact direct, provoquant ainsi des arcs. Ces arcs génèrent des étincelles qui aggravent la détérioration de l'isolant et peuvent, dans certains cas, déclencher un incendie. Le cheminement d'arc peut également survenir lorsqu'un liquide conducteur entre en contact avec les matériaux isolants : le courant traverse alors l'isolant, ce qui contribue à sa dégradation et abaisse encore davantage son seuil de résistance.
Source : https://jardin.98905.com/home-safety/general-home-safety/1007081003.html