FICHE DE PREPARATION D’UNE SEQUENCE DE COURS BAC PRO SEN - TR SECONDE PROFESSIONNELLE Les Systèmes de Sécurité Incendie : Fonctionnement des détecteurs automatiques Période prévue :1er trimestre Durée de la séquence: XXX H Liaison avec le référentiel CAPACITES   C1: S’Informer COMPETENCES C1.2: Exploiter les consignes verbales ou écrites des tâches proposées. SAVOIRS ASSOCIES S0.1: Les systèmes électroniques d’alarme, sécurité, incendie. S0-1.4: Les systèmes de sécurité incendie S0-1.4.1: Système de Détection Incendie (SDI) Pré-requis Aucun Objectif de la séquence Rendre l'élève capable de: Connaître le fonctionnement et câblage des différents types de détecteurs automatiques Évaluation prévue ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Faidherbe Christophe

Chapitre 1 Page 1 Plan du Cours Cours I) Eclairage de Sécurité. Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 X BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 Lieu d’Activité: Classe C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Plan du Cours Cours I) Eclairage de Sécurité.   1) Qu’est-ce que l’éclairage de sécurité. 2) Règles d’implantation des BAES et des LSC. 3) Exploitation des BAES. 4) Maintenance des BAES. 5) Signalisation de sécurité. 6) Luminaires sur source centralisée. Synthèse Exercices M.FAIDHERBE, Professeur au Lycée Privé Saint Rémi Pôle professionnel Léonard de Vinci Seconde Bac Professionnel ELEEC Chapitre 1 Page 1

I) LES DETECTEURS DE FUMEES Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 X BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 NOM:………………… C1 PRENOM:…………… S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 CLASSE:…………… Objectif: Connaître le fonctionnement des différents types de détecteurs automatiques I) LES DETECTEURS DE FUMEES Selon la nature du risque et la configuration du bâtiment, les détecteurs de fumée peuvent fonctionner de manière ponctuelle (détecteur statique installé à un endroit bien précis), multi ponctuelle ou linéaire. Dans ce dernier cas, au lieu d'attendre que la fumée ou les gaz de combustion aillent naturellement vers le détecteur, on aspire l'air de la pièce à travers un réseau de tuyauterie pour déplacer les particules vers le détecteur. La détection de fumées peut être réalisée à partir des technologies suivantes : - ionisation, - optique à diffusion de lumière, optique linéaire à absorption. 1.1 La détection de fumées par la technique d’ionisation a) Principe de fonctionnement Ce détecteur fonctionne selon le principe de la chambre d'ionisation. Il utilise l'influence perturbatrice produite par les gaz de combustion sur de l'air ionisé (air rendu conducteur par une pastille radioactive). La présence de gaz de combustion dans une chambre de mesure a pour conséquence de ralentir le mouvement ionique.  

Ces perturbations sont liés à : - la température, - la pression, Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Ce type de détecteur est sensible à tous les types d'aérosols (particules invisibles, fumées claires ou sombres). Il convient particulièrement aux feux couvants à développement lent. Il permet de détecter la combustion de très petites quantités de matériel endommagé (installations électroniques par exemple). Avant l'apparition des optiques de dernière génération (utilisant un microprocesseur intégré), le détecteur ionique était encore le plus rapide des matériels existants. b) Limitations Ce type de capteur est aujourd’hui appelé à disparaître, à cause des coûts de traitement des déchets en fin de vie (présence de la pastille radioactive). Les performances du capteur sont affectées par toutes les perturbations qui vont jouer sur la mobilité des ions, leur taux de recombinaison, … Ces perturbations sont liés à : - la température, - la pression, - l’humidité. De plus, les courants d’air (dus à la ventilation par exemple), en perturbant le déplacement des ions, peuvent provoquer des alarmes intempestives. Un certain nombre de dispositions constructives sont envisageables afin de réduire l’influence de cette ventilation, la plus efficace étant certainement d’étudier un ensemble capot électrode qui réalise le compromis : passage de fumées, réduction de l’influence de la ventilation. 1.2 La détection optique à diffusion de lumière (effet Tyndall) Principe de fonctionnement Un détecteur optique de fumée à diffusion est essentiellement composé d’un émetteur de lumière et d’un récepteur associé regroupés dans un capot dont le but est de constituer un écran au passage de la lumière et de permettre le passage des aérosols vers le capteur. Lors d’un feu, les produits de combustion pénètrent dans la chambre. La lumière provenant de l’émetteur, est diffusée dans toutes les directions et une partie de celle-ci vient activer le récepteur : le traitement consiste donc simplement à signaler cette augmentation de la lumière reçue. Ils sont particulièrement adaptés à la détection des feux couvants.

Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Fumée b) Limitations Contrairement au détecteur ionique, ce sont moins les contraintes d’environnement (humidité, température, etc …) que les contraintes fonctionnelles qui vont fixer les limites d’emploi de ce type de détecteur. Les limites d’emplois sont liées essentiellement à la nature de l’émetteur et à la configuration du capot. Les progrès technologiques permettront probablement d’élargir le domaine d’emploi de ce type de détecteur. 1.3 Détecteur optique linéaire (à absorption) Principe de fonctionnement Un émetteur envoie un faisceau infrarouge vers un récepteur. En présence de fumée, la lumière émise est diffusée dans toutes les directions et le récepteur reçoit une quantité de lumière inférieure à celle reçue en veille. Au-dessous d’une valeur déterminée du rayonnement infrarouge, l'alarme se déclenche. On utilise surtout ce type de détecteur pour les grands volumes, lorsque le sol est encombré ou si l'installation d'un détecteur ionique est rendue difficile par l'environnement.

Emmeteur Emetteur L Récepteur schéma 2: Opacimètre, état d’alarme Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Emmeteur Emetteur L Récepteur schéma 2: Opacimètre, état d’alarme b) Limitations Ce type de détecteur est sensible aux variations de l’humidité. II) LES DETECTEURS DE FLAMMES a) Principe de fonctionnement Les détecteurs de flamme sont des détecteurs optiques à infrarouge (IR) ou ultraviolet (UV). Ces détecteurs réagissent au rayonnement modulé émis par les flammes. Les rayons infrarouges ou ultraviolets sont décelés par des cellules photorésistantes. Mais du fait que ces rayons sont nombreux dans l'environnement de l'entreprise (soleil, appareils de chauffage, lampes à incandescence, arcs électriques...), ces détecteurs ne tiennent compte que des rayonnements vacillants caractéristiques des flammes (dans une gamme d'ondes bien précise) et mettent en oeuvre un traitement du signal très élaboré. Les détecteurs à optiques de flammes sont utilisés pour des locaux de grand volume où la fumée risque de mettre trop de temps à les atteindre (hangar d'avion par exemple) ou dans les locaux abondamment ventilés. De plus, en raison de la précocité de leur réponse (dizaines de millisecondes à quelques secondes) , ils sont également utilisés dans les zones à haut-risque (raffineries, procédés industriels, atmosphères explosives).

Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Les détecteurs infrarouge (IR : 5-50 HZ) sont les détecteurs de flamme les plus utilisés (grande variété des capteurs utilisables, coût réduit, emploi aisé). Les capteurs les plus utilisés sont les cellules au silicium ou au sulfure de plomb.

Leurs points forts sont : - la détection à travers les fumées, Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Les détecteurs infrarouge (IR : 5-50 HZ) sont les détecteurs de flamme les plus utilisés (grande variété des capteurs utilisables, coût réduit, emploi aisé). Les capteurs les plus utilisés sont les cellules au silicium ou au sulfure de plomb. Leurs points forts sont : - la détection à travers les fumées, - leur performance sur les mauvais taux de combustion, - la détection de la plupart des feux d’hydrocarbures (liquides, gaz, solides), leur coût. Il existe également des détecteurs de flammes qui travaillent dans le spectre ultraviolet (UV : 200-270 nm). Leur utilisation n’est conseillée que dans le cas où l’on recherche un temps de réponse très bref et ce, pour des feux de matières très combustibles (gaz, solvants, métaux). - une grande sensibilité (détection à plusieurs mètres d’une petite flamme), - un grand angle de vision (160° sur les premiers mètres), - l’insensibilité à la vapeur d’eau, - la détection de feux d’hydrocarbures, la détection de feux non carbonés (métaux, hygrogène, ammoniac…). En outre, il existe des détecteurs de flamme qui combinent les deux technologies (UV/IR). Ils cumulent les avantages de deux technologies : - un niveau d’alarmes intempestives faible, - une sélectivité aux feux d’hydrocarbures, - un temps de réponse de l’ordre de quelques centaines de millisecondes, un large cône de vision.

III) LES DETECTEURS DE CHALEUR Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 b) Limitations De façon générale, les détecteurs de flamme doivent être en mesure de voir le feu. Par conséquent, la zone dans laquelle ils sont implantés ne doit pas être encombrée. Les détecteurs de flamme I.R. sont particulièrement sensibles aux phénomènes suivants : - les rayonnements IR intenses et aléatoires (rayonnement direct du soleil, éclairage de forte puissance…) ainsi que les rayonnements modulés de longue durée (réflexion de la lumière, éclairage vacillant, vibration du point de fixation), - la présence d’eau, - Ils sont peu performants sur les combustions très vives (gaz de méthane, acétylène, GPL…). Les détecteurs de flamme U.V. sont particulièrement sensibles aux phénomènes suivants : - aux rayonnements U.V. émis par certains éclairages artificiels (mercure ou xénon), par les arcs électriques et par la foudre, - aux atmosphères poussiéreuses, brumeuses (aérosols) ou enfumées (la fenêtre transparente risque d’être encrassée). III) LES DETECTEURS DE CHALEUR Les détecteurs de chaleur réagissent à une élévation de température. Les détecteurs thermostatiques réagissent lorsque la température mesurée excède un certain seuil alors que les détecteurs thermovélocimétriques réagissent lorsque la vitesse d’augmentation de température excède une certaine valeur. Détecteur thermostatique a) Principe de fonctionnement Il existe deux grands types de détecteurs thermostatiques selon qu’ils sont conçus pour signaler une température fixe de l’ambiance autour du capteur, ou une température fixe du capteur : - Le premier type de détecteur dit à compensation, donne une information d’alarme pour une même température d’ambiance, quelle que soit la vitesse d’élévation de la température. En réalité, la diffusion de tels détecteurs est actuellement extrêmement limitée, leur mise au point s’avérant délicate.

2) Détecteur thermovélocimétrique a) Principe de fonctionnement Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 - Le second type de détecteur donne une signalisation d’alarme quand le capteur atteint une température Tc qui dans tous les cas est inférieure à la température Td de l’ambiance au même instant. Ceci est lié à l’inertie thermique du capteur. On peut réduire cet écart en utilisant des capteurs dont la constante de temps est très faible. Ces capteurs peuvent être des éléments semi-conducteurs, résistifs, bilames ou mécaniques, du type ponctuel ou linéaire. Les détecteurs thermostatiques sont peu sensibles aux chocs et aux vibrations. Leur emploi est surtout consacré aux locaux clos et de faible volume dans lesquels la température est relativement stable. b) Limitations En principe, les détecteurs thermostatiques ne se déclenchent que lorsque le feu est déjà important. Par conséquent, ils ne doivent être utilisés qu' en association avec un autre type de détecteur. 2) Détecteur thermovélocimétrique a) Principe de fonctionnement Pour palier le principal défaut des détecteurs thermostatiques (alarme tardive), certains détecteurs de chaleur sont conçus pour signaler une vitesse d'élévation de température supérieure à une valeur prédéterminée et qui persiste pendant un certain temps: on les appelle les détecteurs thermovélocimétriques. Ils peuvent être ponctuels (augmentation de température aux environs du détecteur) ou linéaire (augmentation de température sur une portion du capteur). Si la température varie fortement en peu de temps, l'alarme est donnée. Leur sensibilité doit être réglée avec soin pour éviter les alarmes intempestives dues à une élévation de température naturelle (ensoleillement brutal, chauffage, etc.). Les divers types de détecteurs vélocimétriques se distinguent par l’élément capteur qui peut-être semi-conducteur, résistif, constitué de thermocouples ou encore basé sur le principe de l’expansion de gaz. Ce dernier type de détecteur tend à disparaître.

Ces détecteurs sont efficaces pour : - les petits locaux, Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 Ces détecteurs sont efficaces pour : - les petits locaux, - les feux à évolution moyenne ou rapide, - les ambiances agressives ou difficiles (cuisines, tunnel routier...), Ils sont également utilisés pour confirmer l'alarme de détecteurs plus sensibles. b) Limitations Ce type de détecteur n’est pas adapté à un feu de dimension réduite ou dans un local de grande dimension. 3) détecteur thermovélothermostatique - Principe de fonctionnement L’adaptation des détecteurs thermovélocimétriques aux évolutions lentes de l’ambiance qui permet de s’affranchir des fausses alarmes, constitue également un point négatif en ce qui concerne la sûreté de détection dans certains cas. En effet, lors d’un feu de dimension réduite, ou dans un local de grande dimension, l’élévation de température risque d’être inférieure au seuil de détection du fait de la dilution des produits de combustion dans l’ambiance. La température de l’ambiance autour du capteur peut donc devenir critique sans que ce détecteur n’ait signalé ce risque. Pour palier à cet inconvénient, il faut adjoindre à la fonction thermovélocimétrique une fonction thermostatique.

Seconde Professionnelle Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 2/ C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 1.5 SYNTHESE SUR L’UTILISATION DES DETECTEURS D’INCENDIE Le tableau 2 suivant récapitule l’adaptation des différents types de détecteurs aux divers feux. Tableau 1 :Les différents types de détecteurs et leur adaptation aux divers feux2 type Bonne adaptation à la détection des Feux ouverts à évolution Type de détecteur Manifestation du feu détectée Ponctuel linéaire, Aspiration Feux couvants Lente Moyenne Rapide Emplois les plus fréquents Limites d’emploi Détecteurs de fumées A chambre d’ionisation Fumées visibles et invisibles (distillation gaz combustion) X X Oui Oui Oui Oui Détection particulièrement précoce. À retenir s’il y a risque de feux couvants ou à évolution lente (textile, appareillages électriques) Sensibilité aux courants d’air, aux variations brusques de pression, à l’humidité, à la poussière. Ne détecte pas les aérosols ayant une faible vitesse de diffusion Optique de fumée Fumées visibles de couleur claire ou sombre (selon le type) X X X Oui Oui Non Non Pour les risques nécessitant une détection fumée, mais sans la sensibilité des appareils ioniques A retenir pour les locaux de grandes dimensions (détecteur optique linéaire) Craint la poussière, l’encrassement

SYNTHESE Lycée Saint-Rémi, site Léonard de Vinci BAC PRO SEN – TR CHAMP PROFESSIONNEL: Alarme, Sécurité, Incendie Liaison avec le référentiel C7 BAC PRO SEN – TR COURS N°17: SYSTÈMES DE SECURITE INCENDIE : LE FONCTIONNEMENT DES DETECTEURS AUTOMATIQUES C6 C5 Seconde Professionnelle C4 S0: Les Systèmes Electroniques d’Alarme, Sécurité, Incendie S0 -1.4: Les systèmes de sécurité incendie C3 C2 PAGE 4/5 C1 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 SYNTHESE