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L’INSTALLATION ELECTRIQUE DES LOCAUX D’HABITATION Sommaire Présentation : 2 La distribution : 3 Le tableau de répartition : 4 La mise à la terre : 4.1 La prise de terre : 4.2 Disposition de réalisation : 4.3 Mise en oeuvre : 4.31 Conducteurs enfouis : 4.32 Piquets : 5 Les circuits : 6 Les conducteurs et câbles utilisés : 7 Installations des conduits électriques : 7.1 Les montages apparents : 7.11 Règle générale : 7.12 Les solutions technologiques : 7.121 Les plinthes rainurées : 7.122 Les moulures (ou baguettes ) : 7.123 Les chambranles : 7.2 Les montages encastrés : 7.21 Pose avant et pendant la construction : 7.22 Pose en saignées faites après la construction : 7.23 Pose dans les matériaux isolants : 7.3 Les prises de courant : 8 Equipement électrique de la salle de bains : 8.1 Les volumes "Enveloppe" 8.2 La liaison équipotentielle 9 Sécurité à l’extérieur : 10 Matériels de sécurité : 10.1 Les fiches à broches protégées : 10.2 Les prises de courant à éclipses : 10.3 Les appareils dit de "classe II" : 10.4 Les appareils d’éclairage de "classe II" : 10.5 Prises de courant avec transformateur de séparation : 11 Schémas électriques, symbolisation : 11.1 Le schéma architectural : 11.2 Le schéma unifilaire : 11.3 Les schémas développés 12 Le vocabulaire de l'électricité 1
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PRÉSENTATION : Dans le bâtiment, l'électricité intervient dans tous les domaines, de la conception à la réception : · l'architecture (esthétisme), · l’installation de chantier (connexion au réseau EDF), · le déroulement du chantier (outils électriques, mise en place des réservations),
· ·
l’installation électrique du bâtiment réalisé, la réception. Les installations électriques domestiques sont régies par : · la NFC15-100 de l’Union Technique de l’Electricité (U.T.E.), · le cahier des charges du DTU 70.1 du CSTB. Le matériel à mettre en oeuvre doit être : · muni de la marque de conformité aux normes NF-USE ou USE le cas échéant, · de qualité (solidité, durée, isolement, bon fonctionnement) lorsqu’il n’existe aucune norme ou publication de l’U.T.E.. 2
LA DISTRIBUTION :
En France, E.D.F. distribue le courant électrique sous deux tensions possibles : · 220 volts en monophasé : 1 phase + 1 neutre, · 380 volts en triphasé : 3 phases + 1 neutre. Le branchement d'un abonné au réseau E.D.F comporte : · le compteur d'énergie, · le disjoncteur de branchement général. Le compteur d'énergie doit être accessible du domaine public (rue, voie de lotissement, local technique sur palier d'immeuble ... ). Le disjoncteur peut être situé à l'intérieur du local privé mais à faible distance du compteur (40 m max.). Son raccordement avec le compteur est un ouvrage de distribution public, donc à la charge de l'E.D.F.. Son rôle est de : · Permettre de couper le courant sur l’ensemble de l’installation, · Veiller à ce que la puissance utilisée ne dépasse pas celle souscrite dans votre abonnement, · Couper le courant en cas de court-circuit. Le réseau de l’abonné commence aux bornes en aval du disjoncteur. Si le disjoncteur de branchement n'est pas situé à l’intérieur du logement, un dispositif de coupure (interrupteur ou disjoncteur) doit être installé près de l'entrée sur le tableau principal. 3
LE TABLEAU DE RÉPARTITION :
Cet ensemble sert d'interface entre le réseau E.D.F et le circuit du local. Il doit être placé dans un endroit facilement accessible, en général près de l'entrée du logement ou dans le garage pour une villa. Il est interdit en salle de bains et W-C. Il est composé d’un disjoncteur différentiel (500 mA ou 650 mA pour les anciens), et des fusibles composants ou de disjoncteurs divisionnaires différentiels.
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LA MISE À LA TERRE :
La mise à la terre des masses est une mesure de sécurité qui intervient dans le cas de la défection de l’installation électrique ou de l'un de ses composants (ex: défaut d’isolement). Elle vise à protéger l'individu de l’électrocution. Relier un appareil à la terre, c'est relier son enveloppe extérieure (métallique) au potentiel zéro qui est celui de l'usager. Il n'y a donc plus de circulation d'électricité possible entre celui-ci et l’appareil. Il doit donc comporter un troisième fil (bicolore vert/jaune) appelé conducteur de protection Elle est rendue efficace par une résistance de la mise à la terre inférieure à celle du corps humain. L’électricité suit le chemin le plus facile. La mise à la terre doit être associée à un dispositif différentiel qui coupera le courant lors de la détection d’anomalie afin d’éviter les pertes d’énergies. 4.1
La prise de te rre : La prise de terre est constituée d’une électrode en métal, bon conducteur, non corrodable, et en bon contact avec le sol
(à l’abri de la sécheresse et du gel) Constitution d’un piquet de terre : câble enterré en cuivre nu de 25 mm2 ou en acier galvanisé d'au moins 95 mm2 de section, feuillard en acier d'au moins 100 mm2 x 3 mm disposé sur champ ou d'un câble en acier noyé dans le béton de propreté des fondations du bâtiment, avec un enrobage minimum de 3 cm, · un ou plusieurs piquets enfoncés verticalement au dessous du niveau permanent d’humidité, à une profondeur minimale de 2 mètre si le sous-sol n’est pas rocheux. · ·
Disposition de ré alisation : La résistance de la prise de terre dépend : · de ses dimensions, · de sa forme, · de la résistivité du terrain, · de l'état du terrain: (gel ou sécheresse augmente sa résistivité, le fond de fouille est donc préconisé pour les bâtiments neufs). La prise de terre doit être tenue à distance des produits pouvant la détériorer, comme le fumier ou certains agents chimiques responsables de son oxydation ... 4.2
4.3
Mise e n oe uvre :
4.31
Conducteurs enfouis : Le ceinturage à fond de fouilles intéressant le périmètre du bâtiment apporte une solution efficace dans le cas de construction d un bâtiment. Lorsque le bâtiment est construit, donc lorsque la pose à fond de fouilles n’est plus réalisable, on peut profiter des raccordements divers (eau, gaz, électricité) pour poser dans la même tranchée le câble de terre à condition de ménager un espace d’au moins 20 cm par rapport aux autres canalisations.
4.32
Piquets : Les piquets peuvent être foncés d’un seul élément s’ils sont de faible longueur, ou élément par élément, ceux-ci étant emboîtés ou vissés. Ils peuvent également être installé par forage dans les couches de sol à sable, gravillons ou roches puis par fonçage lorsque l’on atteint la couche conductrice.
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LES CIRCUITS :
L’installation électrique est divisée en plusieurs circuits afin de limiter les conséquences éventuelles d’un défaut, pour faciliter son exploitation et sa maintenance. Chaque circuit comporte un dispositif de protection qui est regroupé sur le tableau de répartition : - Un coupe-circuit à cartouche fusible ou un disjoncteur divisionnaire de calibre adapté à la section des conducteurs est demandé sur chaque circuit (phase protégée et neutre coupé s’il est accessible). Si le conducteur de neutre existant n’est pas repérable, la borne de connexion du neutre du dispositif de protection reste en attente. - Les fusibles à tabatière ou à broches rechargeables doivent être remplacés par des disjoncteurs divisionnaires ou des coupe-circuit normalisés, du type modulaire Ph + N. La protection des conducteurs est précisée dans le tableau ci-dessous :
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LES CONDUCTEURS ET CÂBLES UTILISÉS :
Pour garantir la puissance qui arrive par le compteur et le disjoncteur, il est nécessaire d’avoir des circuits électriques adaptés jusqu’aux appareils qu’ils doivent alimenter avec des diamètres de fils et prises de calibre appropriés. Le diamètre des conducteurs dépend de l’intensité du courant, plus l’intensité est importante, plus le conducteur doit être gros. Dans le cas contraire, il chauffe, risque de fondre et de provoquer un incendie. Les conducteurs peuvent être des fils, qu'on appelle des conducteurs, ou des câbles et ils peuvent être rigides ou souples. Chaque conducteur est constitué d'une âme en cuivre entourée d'une gaine isolante en PVC, il est conçu pour un montage sous conduits, moulures ou plinthes. Les plus couramment utilisés : · Conducteurs rigides H07V-U ou H07V-R · Conducteurs souples H07V-K Un câble comporte plusieurs conducteurs isolés qui sont enrobés dans une matière plastique ou élastique, le tout gainé de PVC. Ils sont destinés aux montages en apparent, dans les vides de construction, sous moulures, plinthes ou conduits. Les plus couramment utilisés : · Câbles rigides FR-N 05 VV-U ou FR-N 05 VV-R ou U 1000 R2V. · Câbles souples A05 VV-F ou H07 RNF. Couleurs usuelles : · neutre : bleu clair, · terre : bicolore jaune et vert, · phase : - H07 V : une autre couleur que celle déjà utilisée, - A05 VV : noir ou brun. 7 7.1
7.11
INSTALLATIONS DES CONDUITS ÉLECTRIQUES : Le s montage s appare nts :
Règle générale : Il faut un écart de 3 cm minimum entre toutes canalisations, qu’elles soient électriques ou non. Ne pas placer un conduit électrique en dessous ou parallèlement à une canalisation susceptible de donner lieu à des condensations. Il ne faut pas oublier que l’eau est conducteur, même si elle est un mauvais conducteur. Tous les conducteurs d'une même canalisation doivent avoir la même section. Un conducteur neutre ne peut pas être
commun à plusieurs circuits. Le raccordement de conduits entre eux s'effectue à l'aide d'accessoires de raccordement : manchons, boîtes... Les conduits doivent être posés de façon à éviter toute introduction d'eau ou toute accumulation d'eau de condensation. 7.12
Les solutions technologiques : On appelle goulotte les éléments où sont logées les canalisations. On distingue le s moulure s, le s plinthe s rainuré e s et le s chambranle s. Elles se différencient par leur forme et leur position sur un mur et peuvent être en bois ou en plastique. Chaque conducteur est logé dans une rainure.
7.121 Les plinthes rainurées : C’est une paroi pleine en bois rainurée de 9,5 cm de haut, qui est placée en bas du mur. Le conducteur le plus bas doit être à 1,5 cm du sol fini. 7.122 Les moulures (ou baguettes ) : En l’absence de plinthe, des moulures en bois ou en plastique seront placées. Leur extrémité la plus basse doit être distante d’au moins 10 cm du sol fini. La moulure ne doit pas être recouverte de papier peint, le couvercle doit toujours rester apparent. Le passage des portes doit être assuré : soit dans les huisseries ou chambranles rainurées, soit dans un passage au sol dans un conduit étanche (à déconseiller pour les pièces humides). 7.123 Les chambranles : c'est une goulotte verticale rainurée en bois ou en plastique, le plus souvent le long d'une huisserie. 7.2
Le s montage s e ncastré s :
L’encastrement direct des conducteurs est interdit. Une canalisation doit être protégée par un conduit. Ceux-ci sont classés par les nomes NFC 68-105 à 109 et font l’objet d’une codification :
Les connexions des conducteurs doivent être réalisées à l’intérieur des boîtes de connexion : · avec des dispositifs appropriés, · sur les bornes de l’appareillage. Il est interdit de lier plusieurs câbles ensemble (épissure). Dès lors, trois 3 types de poses sont possibles.
7.21
Pose avant et pendant la construction : Il faut différencier les éléments pouvant recevoir des canalisations électriques : · dans les murs : - autorisées :dans le béton banché et panneaux préfabriqué en béton, - interdites :dans toutes les maçonneries ( agglos, briques...), · dans les planchers : - autorisées :sauf pour les IRO et ICO, - interdites :dans les chapes flottantes, Nota : dans les traversées de plancher la protection de la canalisation au raz du sol fini doit être assurée contre les dégradations. Les conduits doivent être étanches et leur extrémité supérieure doit dépasser le niveau du plancher d’au moins 11 cm. · dans les cloisons : sont autorisés seulement les conduits métalliques en parcours horizontal dans les éléments creux.
7.22
Pose en saignées faites après la construction : Les saignées doivent être exécutées à l'aide de machines spéciales à rainurer, à l'exclusion d'outils percutants. On retrouve la même décomposition que précédemment : · dans les murs : autorisées pour tous les conduits, · dans les planchers : interdites pour tous les conduits, · dans les cloisons : autorisées sauf dans les briques inférieures à 35 mm d’épaisseur (voir les conditions particulières de restrictions).
7.23
Pose dans les matériaux isolants : · les canalisations doivent être mises en place avant la pose des matériaux isolants, · les conduits doivent être non propagateur des flammes en cas d’incendie, cela interdit l'emploi des conduits oranges ICD et ICT, · le logement des canalisations est aménagé dans l’isolant par découpe, avec un jeu de 5 mm, ne pas dépasser la moitié de l’épaisseur de l'isolant, · les canalisations seront implantées en périphérie du doublage, les points situés en partie courante (prises, interrupteurs,...) sont ensuite alimentés suivant un tracé horizontal ou vertical le plus court possible à partir de la périphérie.
Le s prise s de courant : On ne peut pas brancher n’importe quel appareil sur n’importe quelle prise. Chaque calibre de prise, comme chaque grosseur de fil, ne peut débiter, sans chauffer, qu’une certaine intensité de courant. Au-delà la prise fond. Les prises que l’on rencontre le plus fréquemment dans les installations domestiques sont des 10/16 ampères, 20 et 32 ampères. Nota : dans un même local toutes les prises doivent être de même type. 7.3
8
EQUIPEMENT ÉLECTRIQUE DE LA SALLE DE BAINS :
L’installation électrique dans la salle de bains doit suivre certaines règles particulières, la présence d’eau, l’humidité et le sol conducteur aggravant les risques d’électrocution. 8.1
Le s volume s "Enve loppe "
En effet, l’eau rend le corps humain plus conducteur et le contact d’une personne avec un élément sous tension, peut être mortel lorsqu’elle est dans son bain, ou sous la douche, ou simplement encore mouillée et les pieds nus. On a ainsi divisé la salle de bains en trois zones dans lesquelles les règles d’installation sont différentes en fonction du risque. Re marque : si le fond de la baignoire ou du receveur de douche est à plus de 15 cm du sol, la référence pour la hauteur (2,25 m) du volume 1 est prise par rapport au niveau du fond de la baignoire ou du receveur de douche. L’espace sous le receveur ou la baignoire est en volume 3 s’il est accessible par une trappe dont l’ouverture ce fait à l’aide d’un outil, ou en volume 1 dans les autres cas. Dans les salles d’eau, il faut : - interdire les prises 2P dans les volumes 0, 1, 2, 3 - interdire les canalisations électriques métalliques apparentes dans les volumes 0, 1, 2, 3 - interdire les câbles avec revêtement métallique dans les volumes 0, 1, 2, 3 - interdire les matériels de classe 0 dans les volumes 0, 1, 2, 3
8.2
La liaison é quipote ntie lle Enfin, une liaison équipotentielle doit être réalisée dans la salle d’eau entre tous les éléments conducteurs (corps métalliques des appareils sanitaires, canalisations métalliques d’eau froide,, d’eau chaude, de vidange, chauffage, gaz, etc.) et reliée à la prise terre.
9
SÉCURITÉ À L’EXTÉRIEUR :
Les installations électriques extérieures (éclairage, prise de courant pour l’alimentation d’une tondeuse ou d’un outil de bricolage…) doivent répondre à des règles très strictes de sécurité : · mise à la terre obligatoire du matériel électrique par un conducteur de protection relié à la prise de terre, · types et conditions particulières de pose des canalisations extérieures ou enterrées, · appareils d’éclairage de classe I, II ou III protégés contre l’eau, · utilisation de dispositifs différentiels à haute sensibilité (30milliampères).
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MATÉRIELS DE SÉCURITÉ :
Le s fiche s à broche s proté gé e s : Les broches de ces fiches sont isolées sur une partie de leur longueur. Elles rendent impossible le contact avec des parties de broche sous tension lorsque l’on branche ou débranche la fiche. 10.1
10.2
Le s prise s de courant à é clipse s :
Les orifices de ces prises sont normalement fermés par deux volets. Ceux-ci ne peuvent s’ouvrire qu’en même temps sous la poussée des deux broches d’une fiche. Ce type de prise est obligatoire dans les installations neuves depuis le 13 mai 1991. Le s appare ils dit de "classe II" : Ils se reconnaissent par le symbole du double carré : Il signifie que ces appareils sont à double isolation et n’ont pas à être mis à la terre. Il faut vérifier que ce symbole est associé avec la marque N.F. sur tous les appareils portatifs (baladeuses, perceuses…) qui pourraient être utilisés dans des endroits à sol conducteur, sans dispositif de raccordement à la terre. Il y va de la sécurité de l’utilisateur car les objets ne sont pas forcément étanches à la pénétration de l’eau. 10.3
Le s appare ils d’é clairage de "classe II" : Ces appareils sont à double isolation et dans la plupart des cas coupent automatiquement le courant lorsqu’on change la lampe. Ce type d’éclairage est obligatoire si l’on se trouve à moins de 60 cm d’une baignoire ou du bac de douche. 10.4
Prise s de courant ave c transformate ur de sé paration : Ces prises, en cas de défaut d’isolement, évitent tout risque de fuite de courant. Mais pour rester d’un prix abordable, elles limitent la puissance utilisable. Elles sont recommandées pour les salles de bains : ce sont les prises rasoirs (20 watts). 10.5
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SCHÉMAS ÉLECTRIQUES, SYMBOLISATION : On distingue 3 schémas : · le schéma d'implantation ou architectural, · le schéma unifilaire, · le schéma développé de gainage.
11.1
Le sché ma archite ctural :
C’est un schéma simple de différents appareils à installer. Il indique l’emplacement approximatif des appareils et leurs organes de commande.
11.2
Le sché ma unifilaire : Le schéma unifilaire représente par un trait unique l’ensemble des conducteurs d’une même canalisation.
Schéma de répartition des circuits
Schéma de gainage 11.3
Le s sché mas dé ve loppé s
Schémas développés des circuits électriques (le repérage des tronçons correspond au repérage des gaines du schéma de gainage)
12
LE VOCABULAIRE DE L'ÉLECTRICITÉ
Accessoires : Éléments destinés soit à la mise en place et au raccordement des longueurs de livraison des profilés, tels que rac cord, coude, arrêt en bout, croix, té, etc.., soit à la fixation et à la séparation des conducteurs ou câbles telles que patte de fixation, paroi interne amovible, soit à la fixation et/ou
à la p rotection d'ap p areils incorp orés à fonctions diverses, élémentaires ou multiples (socle de prise de courant, interrupteur, coupe-circuit, etc., pris séparément ou combinés entre eux), prévu par fabrication pour être adapté dans ou sur les profilés. Appareils de commande : Appareils capables d'assurer en service normal la mise en et hors circuit de parties d'installation ou d'appareils d'utilisation. Appareils de sectionnement : Appareils mécaniques capables de maintenir hors tension tout ou partie d'une installation, mais non destinés à la commande de circuits. Barre de terre de l'installation : Barre de connexion des conducteurs de protection de l'installation au conducteur p rincip al de p rotection. Basse tension (BT) / Très basse tension (TBT) : le courant distribué par EDF vous arrive à 230 ou 380 volts, c'est-à-dire en basse tension. S'il s'agit de très basse tension, le courant est alors entre 0 et 49 volts (la haute tension commence à 1000 volts). Branchement : Canalisations qui ont p our fonction d'amener le courant du réseau à l'intérieur des propriétés desservies. Il est individuel (p avillon) ou collectif (immeuble). Câble : Ensemble comportant plusieurs conducteurs électriquement distincts et mécaniquement solidaires, généralement sous un ou des revêtements p rotecteurs (gaine, tresse, armure...). Canalisation : Ensemble constitué par un ou plusieurs conducteurs électriques et les éléments assurant leur fixation et leur protection mécanique si elle existe. Canalisation électrique préfabriquée : (Parfois appelée seulement canalisation), la canalisation électrique est constituée par le seul assemblage d'éléments et accessoires. Les éléments sont aisément transp ortables, de 6 m de longueur au p lus, p réfabriqués en usine. Les éléments et accessoires sont assemblés au moyen de vis, écrous, fiches ou par tout autre moyen permettant leur démontage ultérieur. Ap rès assemblage, la canalisation comprend les conducteurs rigides convenablement maintenus, disposés ou non dans une enveloppe de protection. Cache-câble : Matériel de pose constitué par des supports de câbles destinés à être fixés directement sur une paroi à intervalles réguliers et recouverts par un couvercle. Chambranle : Variété de moulure à parois pleines généralement destinée à être posée autour d'une huisserie de porte ou de fenêtre. Chemin de câbles : M atériel de pose constitué d'éléments profilés continus à parois pleines ou perforées, généralement sans couvercle, destiné à assurer le cheminement des câbles. Les chemins de câbles avec couvercles sont des goulottes. Colonne montante : Canalisation de distribution posée en général verticalement à l'intérieur d'un édifice à plusieurs étages, à partir de laquelle sont réalisés les branchements. Conduit : M atériel de pose constitué d'éléments tubulaires non ouvrants et conférant aux conducteurs une protection continue. Contracteur : Ap p areil mécanique ay ant une seule p osition de rep os, commandé autrement qu'à la main, capable d'établir, de sup p orter et d'interromp re des courants dans les conditions normales du circuit, y compris les conditions de surcharge en service. Coupe-circuit à fusibles : Appareil dont la fonction est d'ouvrir, par la fusion d'un ou de plusieurs de ses éléments spécialement prévus et dimensionnés à cet effet, le circuit dans lequel il est inséré et d'interromp re ainsi le courant lorsque celui-ci dép asse pendant un temps déterminé une valeur donnée. Couvercle : Elément fixé sur le socle ou sur des supports et destiné à protéger les conducteurs ou câbles. Délesteur ou relais de délestage : Appareil mécanique ou électronique contrôlant en permanence l'intensité transitant dans un circuit ou un ensemble de circuits capable de mettre hors tension les circuits dits non p rioritaires quand l'intensité devient sup érieure à un seuil de référence et de remettre sous tension ces mêmes circuits quand la somme des intensités des circuits « prioritaires» et «non prioritaires» redevient inférieur à ce seuil. (Les seuils de déclenchement et de réenclenchement peuvent être distincts). Disjoncteur : Appareil mécanique capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans les conditions normales du circuit, ainsi que d'établir, de supporter pendant une durée sp écifiée et d'interromp re des courants dans des conditions anormales spécifiées du circuit telles celles du court-circuit. Disjoncteur de branchement : Disjoncteur à relais magnétique et thermique et, le plus souvent, aussi avec disp ositif différentiel, assurant le contrôle, la commande et la . p rotection de l'ensemble de l'installation intérieure. Elément conducteur : Elément susceptible de propager un potentiel et ne faisant pas partie de l'installation électrique. Goulotte : M atériel de pose constitué par un socle à parois pleines ou à p arois à fentes ou ouvertures, destiné à contenir des conducteurs ou des câbles, fermé par un couvercle. Gouttière : Variété de chemin de câbles utilisé en parcours horizontal, sur une faible distance. Interrupteur : Appareil mécanique capable d'établir, de supporter et d'interrompre des courants dans des conditions spécifiées. Liaison équipotentielle : Liaison électrique spéciale destinée à mettre au même potentiel que la terre. Logement : Volume délimité par les parois d'un profilé ou un dés cloisonnages intérieurs continus, permettant de maintenir les conducteurs ou les câbles dans la nécessité d'accessoires. M asse : Partie conductrice d'un matériel électrique suscep tible d'être touchée et normalement isolée des parties actives mais pouvant être mise accidentellement sous tension, ou élément métallique électriquement relié à cette p artie. M oulure : Variété de goulotte à parois pleines de petites dimensions comprenant un ou plusieurs logements pour conducteurs, réalisés par fabrication. Plinthe : Variété de goulotte à parois pleines, généralement destinée à être posée en bas d'un mur, comprenant un ou plu sieurs logements pour conducteurs, réalisés par fabrication. Prise de terre : Toute pièce ou ensemble de pièces conductrices enfouies dans le sol assurant une liaison électrique efficace avec la terre. Socle : Elément destiné à isoler les conducteurs ou câbles de la paroi (mur, cloison, etc.) sur laquelle il est fixé au moyen de vis, de clous, de colle par exemple. Tableau d'abonné ou bloc de commande et de répartition : Panneau placé à l'origine de l'installation électrique intérieure, regroup ant généralement le disjoncteur de branchement et l'ensemble de l'ap p areillage destiné à commander et protéger les différents circuits issus de ce disjoncteur. Vide de construction : Espace existant dans les parois des bâtiments (murs, cloisons, planchers, plafonds) accessibles seulement à certains emplacements.