INSTALLATION D'UN SYSTÈME D'ALARME TECHNIQUE (partie 2/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Identifier et décrire les équipements constitutifs d’un système d’alarme incendie (détecteurs, centrales, dispositifs de commande et de signalisation). 2. Réaliser le câblage d’un système d’alarme incendie conformément aux normes NF S 61-936 et aux prescriptions du MINESEC/IGE. 3. Mettre en service, programmer et tester un système d’alarme incendie, en interprétant les rapports de diagnostic et en assurant la traçabilité des interventions. **Prérequis** : - Notions de base en électrotechnique (tension, courant, résistance, loi d’Ohm). - Lecture de schémas unifilaires et de plans d’implantation. - Connaissance des règles de sécurité électrique (NF C 15-100) et des équipements de protection individuelle (EPI). --- ### Introduction contextualisée Au Cameroun, la prévention des risques d’incendie dans les établissements recevant du public (ERP) et les bâtiments industriels est régie par le décret n° 2015/342 du 12 août 2015 portant réglementation de la sécurité incendie. Les systèmes d’alarme incendie (SAI) constituent le premier maillon de la chaîne de détection et d’alerte. Leur installation correcte garantit une détection précoce, limite la propagation du feu et facilite l’évacuation des occupants. Ce chapitre s’inscrit dans la logique du référentiel de compétences du baccalauréat professionnel MIE, où l’apprenant doit passer de la théorie à la pratique en atelier ou sur chantier, en respectant les normes nationales et les bonnes pratiques du métier. --- ## I. Leçon 13 – Étude des équipements d’un système d’alarme incendie ### 1. Définition et fonction d’un système d’alarme incendie Un système d’alarme incendie (SAI) est un ensemble de dispositifs électroniques destinés à détecter la présence de fumée, de chaleur ou de flamme, à traiter l’information et à déclencher une alarme sonore et/ou visuelle afin d’alerter les occupants et les services de secours. > **>** Les détecteurs doivent être conformes à la NF S 61-936, les centrales d’alarme à la NF S 61-937 et les alimentations de secours à la NF S 61-938, tout en respectant la réglementation camerounaise en vigueur. ### 2. Principaux équipements | Équipement | Fonction principale | Technologie courante | Exemple de référence (fabricant) | |------------|--------------------|----------------------|-----------------------------------| | Détecteur de fumée optique | Détection de particules de fumée | Principe de diffusion de lumière | **Honeywell** SS‑200 | | Détecteur de chaleur fixe | Détection d’élévation de température > 57 °C | Élément thermosensible | **Siemens** FD‑200 | | Détecteur de flamme UV/IR | Détection de rayonnement ultraviolet/infrarouge de flamme | Capteurs UV/IR | **Notifier** F‑Series | | Centrale d’alarme (panel) | Traitement des signaux, commande des sorties, gestion des défauts | Microcontrôleur embarqué | **Bosch** FPA‑5000 | | Alimentation de secours (batterie) | Maintien du fonctionnement en cas de coupure secteur | Batterie plomb‑acide 12 V, 7 Ah | **Yuasa** NP‑7‑12 | | Dispositif de signal sonore (sirène) | Emission d’un signal d’alerte ≥ 85 dB(A) à 3 m | Électromécanique ou piezo | **System Sensor** SS‑240 | | Dispositif de signal visuel (flash) | Emission d’un flash lumineux ≥ 150 cd | LED haute intensité | **Gentex** GX‑90 | | Bouton poussoir d’alarme manuelle (BPA) | Déclenchement volontaire de l’alarme | Contact normalement ouvert | **Edwards** SIGA‑270 | | Module de communication (GSM/RTC) | Transmission d’alerte vers un centre de télésurveillance | Module GSM 2G/3G | **Telit** GL865‑DUAL | ### 3. Choix des équipements selon le type de risque - **Risque faible** (bureaux, commerces) : détecteurs de fumée optique + centrale adressable. - **Risque moyen** (ateliers, cuisines collectives) : détecteurs de chaleur fixe + détecteurs de fumée + BPA. - **Risque élevé** (industries pétrolières, stockages de produits inflammables) : détecteurs de flamme UV/IR + détecteurs de chaleur linéaire + redondance d’alimentation. > **>** Le choix doit être justifié par une analyse de risque (AR) conformément au guide MINESEC/IGE « Analyse de risque incendie » (édition 2022). ### 4. Normes et références camerounaises - NF S 61-936 : Détecteurs d’incendie – Spécifications générales. - NF S 61-937 : Centrales d’alarme incendie – Exigences de performance. - Arrêté ministériel n° 004/MINESEC du 15 mars 2021 relatif à l’homologation des matériels de sécurité incendie. --- ## II. Leçon 14 – Câblage d’un système d’alarme incendie ### 1. Principes généraux de câblage Le câblage d’un SAI doit garantir : - **Intégrité du signal** (atténuation < 3 dB sur la longueur maximale). - **Séparation des circuits d’alimentation et de signal** afin d’éviter les interférences. - **Résistance au feu** : utilisation de câbles certifiés **FR‑L** (flame retardant – low smoke) selon la norme IEC 60332‑1. ### 2. Types de câbles utilisés | Application | Type de câble | Section conductrice (mm²) | Isolation | Blindage | |-------------|---------------|---------------------------|-----------|----------| | Alimentation centrale (230 V AC) | Câble NYM‑J 3G1,5 mm² (phase, neutre, terre) | 1,5 mm² | PVC | Non blindé | | Boucle de détection (24 V DC) | Câble twisted pair shielded (TPS) | 0,5 mm² | LSZH | Blindage tresse cuivre | | Ligne de sirène/flash (24 V DC) | Câble unipolaire LSZH | 0,75 mm² | LSZH | Non blindé | | Liaison GSM/RTC | Câble coaxial RG‑58 | – | PE | Blindage tresse cuivre | > **>** La section minimale des conducteurs d’alimentation est déterminée par la chute de tension admissible (≤ 3 % de la tension nominale). ### 3. Calcul de chute de tension – Exemple chiffré **Données** : - Alimentation centrale : 230 V AC, puissance consommée 150 W. - Longueur du câble d’alimentation : 30 m (aller). - Conducteur cuivre, résistivité ρ = 0,01724 Ω·mm²/m. **Étape 1 – Courant** : \( I = \frac{P}{U} = \frac{150\;W}{230\;V} \approx 0,65\;A \) **Étape 2 – Résistance du conducteur aller‑retour** : \( R = 2 \times \frac{\rho \times L}{S} \) où \( L = 30\;m \) (longueur aller), \( S = 1,5\;mm² \). \( R = 2 \times \frac{0,01724 \times 30}{1,5} = 2 \times 0,3448 = 0,6896\;Ω \) **Étape 3 – Chute de tension** : \( \Delta U = I \times R = 0,65 \times 0,6896 \approx 0,45\;V \) **Étape 4 – Pourcentage** : \( \frac{\Delta U}{U} \times 100 = \frac{0,45}{230} \times 100 \approx 0,20\% \) Résultat : chute de tension bien inférieure à 3 % → section de 1,5 mm² suffisante. > **>** Avec une section de 1,5 mm², la chute de tension reste inférieure à 3 % jusqu’à environ 460 m de longueur d’allée (aller‑retour ≈ 920 m). Au‑delà, il faudrait augmenter la section à 2,5 mm². ### 4. Schéma de câblage type (description) 1. **Alimentation secteur** → disjoncteur différentiel 30 mA → alimentation centrale (230 V). 2. **Sortie 24 V DC** de la centrale → borniers de répartition → boucles de détection (TPS) en topologie en étoile ou en boucle fermée selon la norme NF S 61-936. 3. **Sorties d’alarme** (sirène, flash) → câbles unipolaires LSZH → dispositifs de signalisation, chacun protégé par un fusible 500 mA. 4. **BPA** → câble TPS → entrée dédiée de la centrale (normalement ouvert). 5. **Module GSM/RTC** → câble coaxial → antenne extérieure (ou carte SIM interne). ### 5. Règles de mise en œuvre - Respecter un rayon de courbure minimal de 8 × le diamètre du câble. - Fixer les câbles à l’aide de colliers plastiques tous les 30 cm dans les gaines métalliques, tous les 50 cm dans les conduits PVC. - Étiqueter chaque extrémité avec le numéro de boucle et la fonction (ex. : B1‑DET‑FUM). - Effectuer un test de continuité et d’isolement avant mise sous tension (mégaohmmètre ≥ 1 MΩ). > **>** Tout câble endommagé doit être remplacé immédiatement ; aucune réparation par soudure n’est autorisée sur site pour les circuits de sécurité. --- ## III. Leçon 15 – Mise en service et programmation d'un système d'alarme incendie ### 1. Étapes de mise en service | Étape | Action | Vérification | |-------|--------|--------------| | 1. Contrôle préalable | Vérifier la conformité des équipements (marquage CE, notice) | Liste de conformité signée | | 2. Mise sous tension | Alimenter la centrale, vérifier les voyants d’alimentation | Tension 230 V présente, voyant vert allumé | | 3. Auto‑test de la centrale | Lancer le diagnostic intégré (menu *Self‑Test*) | Aucun défaut signalé (LED défaut éteinte) | | 4. Test de chaque détecteur | Introduire de la fumée artificielle (aérosol) ou chauffer localement (pistolet thermique) | Déclenchement d’alarme locale, retour d’état sur la centrale | | 5. Test des BPAs | Appuyer sur chaque bouton | Alarme générale déclenchée, entrée BPA marquée « ACTIVE » | | 6. Test des sorties d’alarme | Activer manuellement les sorties sirène/flash | Niveau sonore ≥ 85 dB(A) à 3 m, flash visible ≥ 150 cd | | 7. Vérification de la communication GSM/RTC | Envoyer un SMS de test vers le centre de télésurveillance | Réception confirmée dans les 30 s | | 8. Édition du rapport de mise en service | Remplir la fiche de mise en service (MINESEC/IGE) | Signature du technicien et du responsable de site | > **>** Le rapport de mise en service doit être conservé sur site pendant toute la durée de vie du système (minimum 10 ans). ### 2. Programmation de base d’une centrale adressable (exemple Bosch FPA‑5000) 1. **Accès au menu de programmation** : tourner la clé de service en position *PROG*, entrer le code d’opérateur (par défaut : 1234). 2. **Configuration des zones** : - Créer une zone *Z01* pour les détecteurs de fumée du rez‑de‑chaussée. - Attribuer chaque détecteur à une adresse (ex. : D01‑ADR = 01, D02‑ADR = 02 …). 3. **Définition des temporisations** : - Temps de pré‑alarme : 30 s (pour permettre une vérification manuelle). - Temps d’alarme : 2 min avant déclenchement du relais de coupure d’alimentation (si applicable). 4. **Affectation des sorties** : - Sortie *S01* → sirène du hall d’entrée (type *continuous*). - Sortie *S02* → flash du couloir (type *pulsed* 1 Hz). 5. **Configuration du module GSM** : - Entrer le numéro du centre de télésurveillance (ex. : +237 6 XX XX XX XX). - Définir le format de message (SMS texte, 160 caractères). - Activer l’accusé de réception. 6. **Sauvegarde** : quitter le mode programmation, la centrale enregistre automatiquement dans la mémoire flash. 7. **Test final** : répéter les étapes de la section 1 pour confirmer que la programmation est prise en compte. > **>** Toute modification de la programmation doit être consignée dans un registre de modifications (date, technicien, description). ### 3. Exemple de programmation d’un scénario d’évacuation (type *École secondaire*) - **Événement déclencheur** : détection de fumée dans la zone *Z02* (laboratoire de chimie). - **Action programmée** : 1. Activation immédiate de la sirène du bâtiment (sortie S03). 2. Envoi d’un SMS d’alerte au responsable de sécurité et aux pompiers (module GSM). 3. Après 45 s, déclenchement du relais de fermeture des portes coupe‑feu (sortie S04) si aucune réinitialisation manuelle n’est effectuée. - **Réinitialisation** : appui sur le bouton *Reset* de la centrale pendant 5 s arrête l’alarme et remet le système en veille. ### 4. Normes de mise en service spécifiques au Cameroun - Arrêté n° 012/MINESEC du 20 septembre 2020 relatif aux procédures de mise en service des systèmes de sécurité incendie. - Guide pratique MINESEC/IGE « Mise en service et maintenance des systèmes d’alarme incendie » (édition 2023). --- ## Synthèse du chapitre - **Équipements** : détecteurs (fumée, chaleur, flamme), centrale d’alarme, alimentation de secours, dispositifs de signal sonore/visuel, BPA, module de communication. - **Câblage** : utilisation de câbles LSZH/FR‑L, sections adaptées (1,5 mm² pour l’alimentation, 0,5 mm² TPS pour la boucle de détection), respect de la chute de tension ≤ 3 %, séparation des circuits d’alimentation et de signal. - **Mise en service** : séquence de contrôles (visuelle, sous tension, auto‑test, tests fonctionnels, vérification communication), rédaction du rapport de mise en service. - **Programmation** : création de zones, adressage des détecteurs, réglage des temporisations, affectation des sorties, configuration du module GSM, sauvegarde et tests. - **Sécurité** : respect des normes NF S 61-936/937, NF C 15-100, arrêtés MINESEC/IGE, port des EPI, vérification d’isolement avant mise sous tension. > **>** Un SAI bien installé et programmé réduit le délai moyen de détection d’incendie de 8 à 12 minutes à moins de 30 secondes, augmentant considérablement les chances d’évacuation sûre. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Centrale d’alarme | unité de traitement qui reçoit les signaux des détecteurs, commande les sorties d’alarme et gère les défauts. | | Détecteur de fumée optique | dispositif qui mesure la diffusion de la lumière par des particules de fumée dans une chambre de mesure. | | Boucle de détection | circuit électrique en série ou en parallèle qui relie les détecteurs à la centrale pour la transmission des états (normal, alarme, défaut). | | Câble LSZH | câble à faible émission de fumée et sans halogène, utilisé pour limiter la toxicité en cas d’incendie. | | Chute de tension | différence de tension entre l’extrémité d’un conducteur et sa source, due à la résistance du conducteur. | | Temporisation de pré‑alarme | délai programmé entre la détection d’un défaut et le déclenchement complet de l’alarme, permettant une vérification manuelle. | | Module GSM/RTC | dispositif permettant la transmission d’alerte vers un centre de télésurveillance via le réseau mobile ou la ligne téléphonique fixe. | | Bouton poussoir d’alarme manuelle (BPA) | dispositif permettant à un opérateur de déclencher volontairement l’alarme incendie. | | Rapport de mise en service | document officiel attestant que le système a été installé, testé et programmé conformément aux normes et réglementations. | | EPI (équipements de protection individuelle) | ensemble de vêtements et d’accessoires (gants, lunettes, casque de sécurité) portés par le technicien lors des interventions sur les installations électriques. | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement du câble d’alimentation **Énoncé** : Une centrale d’alarme incendie consomme 180 W sous 230 V AC. La distance entre le tableau électrique et la centrale est de 45 m (aller‑retour). Déterminer la section minimale du conducteur en cuivre afin que la chute de tension ne dépasse pas 3 %. **Corrigé** : 1. Courant : \( I = \frac{P}{U} = \frac{180}{230} = 0,78\;A \). 2. Chute de tension admissible : \( \Delta U_{max} = 0,03 \times 230 = 6,9\;V \). 3. Résistance maximale autorisée : \( R_{max} = \frac{\Delta U_{max}}{I} = \frac{6,9}{0,78} = 8,85\;Ω \). 4. Résistance du conducteur aller‑retour : \( R = \rho \times \frac{L_{tot}}{S} \) où \( L_{tot}=45\;m \) (aller‑retour) et \( \rho = 0,01724\;Ω·mm²/m \). On cherche \( S \) tel que \( R \le R_{max} \) : \( S \ge \rho \times \frac{L_{tot}}{R_{max}} = 0,01724 \times \frac{45}{8,85} = 0,0876\;mm² \). La section commerciale la plus proche supérieure est **0,5 mm²**. Toutefois, pour des raisons mécaniques et conformément à la réglementation fixe des circuits d’alimentation (minimum 1,5 mm²), on adopte **1,5 mm²**. 5. Vérification : avec \( S = 1,5\;mm² \), \( R = 0,01724 \times \frac{45}{1,5} = 0,517\;Ω \), \( \Delta U = I \times R = 0,78 \times 0,517 = 0,40\;V \), \( \frac{\Delta U}{U} \times 100 = \frac{0,40}{230} \times 100 \approx 0,17\% < 3\% \). **Conclusion** : Une section de **1,5 mm²** est suffisante et conforme aux exigences de sécurité. ### Exercice 2 – Programmation d’une zone d’alarme **Énoncé** : Sur une centrale adressable, vous devez créer une zone *Z03* regroupant quatre détecteurs de chaleur fixe situés dans un atelier de soudure. Les adresses des détecteurs sont 10, 11, 12 et 13. La temporisation de pré‑alarme doit être de 20 s et la sortie d’alarme associée est la sirène du couloir (sortie S05). Décrire les étapes de programmation et fournir le tableau de correspondance adresse‑fonction. **Corrigé** : 1. Accéder au menu *PROG* (code 1234). 2. Créer la zone *Z03* → sélectionner *Ajouter zone*. 3. Pour chaque détecteur : - Entrer l’adresse (10, 11, 12, 13). - Attribuer le type *Détecteur de chaleur fixe*. - Affecter à la zone *Z03*. 4. Dans la zone *Z03*, définir la temporisation de pré‑alarme = 20 s. 5. Affecter la sortie *S05* (sirène couloir) comme sortie d’alarme de la zone *Z03*. 6. Sauvegarder et quitter le mode programmation. **Tableau adresse‑fonction** : | Adresse | Type de détecteur | Zone associée | Fonction dans la zone | |---------|-------------------|---------------|-----------------------| | 10 | Chaleur fixe | Z03 | Détection primaire | | 11 | Chaleur fixe | Z03 | Détection primaire | | 12 | Chaleur fixe | Z03 | Détection primaire | | 13 | Chaleur fixe | Z03 | Détection primaire | > **>** Après programmation, réaliser un test de chaque détecteur avec un pistolet thermique réglé à 70 °C pour vérifier la génération d’une alarme locale et le déclenchement de la sirène du couloir. ### Exercice 3 – Vérification d’isolement avant mise sous tension **Énoncé** : Lors de la préparation d’une installation, vous mesurez une résistance d’isolement de 0,4 MΩ entre le conducteur de phase et la terre à l’aide d’un mégaohmmètre réglé à 500 V. La norme exige une résistance d’isolement minimale de 1 MΩ. Que faites‑vous ? **Corrigé** : - La mesure obtenue (0,4 MΩ) est inférieure au seuil requis. - On doit rechercher la cause d’une fuite d’isolement : présence d’humidité, endommagement de la gaine, contact avec une partie métallique mise à la terre. - On isole successivement chaque section du câble (en débranchant les charges) pour localiser le défaut. - Une fois le défaut identifié (par exemple, une entaille de la gaine permettant au conducteur de toucher le serre‑câble métallique), on remplace le segment défectueux par un câble neuf de même type et section. - Après remplacement, on re‑mesure l’isolement ; on doit obtenir ≥ 1 MΩ avant de procéder à la mise sous tension. > **>** Aucun câble présentant une isolement < 1 MΩ ne doit être mis sous tension, sous risque de déclenchement intempestif du différentiel ou de détérioration des équipements. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de vérifier la continuité du blindage sur les câbles TPS avant tirage. | Risques d’interférences électromagnétiques pouvant provoquer des fausses alarmes ou masquer une vraie détection. | Tester la continuité du blindage avec un ohmmètre (valeur < 1 Ω) avant de fermer les gaines. | | 2 | Utiliser un câble d’alimentation de section inférieure à 1,5 mm² pour une centrale > 150 W. | Chute de tension > 3 % → sous‑tension de la centrale, mauvais fonctionnement ou arrêt intempestif. | Appliquer le calcul de chute de tension (voir Exercice 1) et respecter le minimum réglementaire de 1,5 mm². | | 3 | Ne pas séparer physiquement les circuits d’alimentation 230 V et les boucles de détection 24 V dans la même gaine sans séparateur. | Courants de fuite pouvant endommager les détecteurs ou créer des points de chauffe. | Utiliser des gaines séparées ou un séparateur métallique conforme à la NF C 15-100. | | 4 | Programmer une temporisation de pré‑alarme trop courte (< 5 s) dans un ERP à forte fréquentation. | Déclenchement intempestif de l’alarme lors de simples variations de fumée (cuisine, cigarette). | Respecter les valeurs recommandées par le guide MINESEC/IGE (minimum 10 s pour les zones à risque faible, 20 s pour les zones à risque moyen). | | 5 | Omettre de remplacer la batterie de secours après chaque test de décharge profonde. | En cas de coupure secteur, le système s’éteint avant la fin de l’autonomie requise (30 min). | Après chaque test de décharge, mesurer la tension de la batterie ; si < 10,5 V, remplacer immédiatement. | | 6 | Négliger l’étiquetage des extrémités de câble lors du tirage. | Difficulté de maintenance, risque de mauvais raccordement lors d’interventions ultérieures. | Étiqueter chaque extrémité avec le numéro de boucle, la fonction et la date d’installation (ex. : B02‑DET‑FUM‑2024‑09). | > **>** Le port des EPI (gants isolants, lunettes de protection, chaussures de sécurité) est obligatoire lors de toute manipulation de câbles sous tension ou de travail en hauteur sur les supports de centrale. --- *Fin du cours.*