Guide technique : Les matériels et les équipements d’une installation d’éclairage extérieur

Guide technique : Les matériels et les équipements d’une installation d’éclairage public

- Partie 3 -

Voir la partie 1 : Guide Technique : Bonnes pratiques pour les installations d'éclairage public  - Champs d'application 

Voir la partie 2 : Guide Technique : Bonnes pratiques pour les installations d'éclairage public  - Cadre Règlementaire et Normatif

1. Introduction

L'éclairage public joue un rôle crucial dans la sécurité et le bien-être des citoyens. Il permet de prévenir les accidents, de réduire la criminalité et d'améliorer la qualité de vie. Pour répondre à ces exigences, une large gamme de matériels d'éclairage public est disponible, offrant des solutions adaptées à chaque type d'espace public.

Voici une liste des principaux matériels d'éclairage public et leurs caractéristiques :

• Luminaires: LED, sodium haute pression (HPS), halogénures métalliques (MH), etc.
• Mâts et supports: acier, aluminium, fonte, etc.
• Sources lumineuses: lampes LED, lampes HPS, lampes MH, etc.
• Appareillages électriques: ballasts électroniques, drivers LED, etc.
• Accessoires: optiques et réflecteurs, visières et écrans anti-éblouissement, etc.
• Systèmes de gestion intelligente: télégestion et supervision, dimmers et contrôleurs d'éclairage, etc.

2. Source lumineuse

Les sources lumineuses sont les éléments centraux de tout système d'éclairage public. Elles sont responsables de la production de lumière qui éclaire les rues, les places, les parcs et autres espaces publics.

Voici les principales sources lumineuses utilisées pour l'éclairage public :

2.1 Luminaire à LED

Avantages:

• Efficacité énergétique élevée
• Longue durée de vie
• Faible maintenance
• Large choix de couleurs et de températures de couleur

Inconvénients:

• Coût initial élevé
• Sensibilité à la température ambiante
• Sécurité photobiologique faible.

2.2 Lampes au sodium haute pression (SHP) 

Avantages:

• Haute efficacité énergétique mais inférieure aux LED
• Bon rendement lumineux
• Faible coût initial

Désavantages:

• Durée de vie courte que les LED
• Faible indice de rendu des couleurs

2.3 Lampes aux halogénures métalliques (MH)

Avantages:

• Bon rendement lumineux
• Bon indice de rendu des couleurs

Désavantages:

• Efficacité énergétique moyenne
• Durée de vie plus courte que les LED
• Coût initial élevé

3. Mâts et supports

3.1 Qualité et matériaux

Les mâts doivent être fabriqués en acier galvanisé ou en aluminium brossé de haute qualité.
L'épaisseur de la tôle du fût doit être constante et respecter les exigences minimales suivantes :

• Acier traditionnel: 3 mm
• Acier HLE (haute limite élastique): 2 mm
• Aluminium brossé: 3 mm

3.2 Hauteur et normes

La hauteur du mât est définie en fonction de l'étude du projet et confirmée par l'étude photométrique.
Les mâts doivent répondre à la norme NF EN 40 relative aux mâts d'éclairage extérieur.
Sécurité

Pour respecter la norme C 17.200 en matière de protection contre les contacts directs, le câble électrique cheminant dans la crosse doit être protégé par un fourreau jusqu'au luminaire.

4. Coffret et armoire de commande

Le coffret et l'armoire de commande constituent des éléments essentiels pour le bon fonctionnement et la performance d'une installation d'éclairage public.

Le coffret et l'armoire de commande constituent le cœur de toute installation d'éclairage public. Véritable chef d'orchestre, cet équipement assure la gestion et le contrôle de l'ensemble du système, depuis l'alimentation électrique jusqu'à la variation de l'intensité lumineuse.

Deux éléments clés contribuent au bon fonctionnement de l'installation :

Le système de télécommande/Télégestion

• Permet de télégérer, téléparamétrer ou télécommander l'éclairage public à distance, offrant une grande flexibilité et une optimisation de la consommation énergétique.
• Le choix du système de télécommande dépend des besoins spécifiques du projet et des fonctionnalités souhaitées (allumage/extinction, variation de l'intensité, programmation horaire, etc.).

Le dimensionnement des circuits:

• Doit être réalisé avec précision pour garantir la sécurité et la performance de l'installation.
• Il prend en compte la puissance des luminaires, la longueur des câbles et les exigences en matière de protection électrique.

L'implantation du coffret ou de l'armoire de commande est une étape importante.

• La proximité des réseaux de distribution électrique doit être prise en compte pour faciliter l'installation et la maintenance.
• L'accessibilité est également un facteur important pour permettre une intervention aisée en cas de besoin.

Certaines armoires de commande intègrent des fonctionnalités avancées:

• Horloge de télécommande: Permet de programmer l'allumage et l'extinction des luminaires en fonction de l'heure.
• Cellule photoélectrique: Détecte la luminosité ambiante et déclenche l'allumage des luminaires en cas de faible luminosité.
• Télégestion: Permet de gérer l'éclairage public à distance via un réseau de communication (internet, Radiofréquence, CPL, etc.).

L'association d'une horloge et d'une cellule photoélectrique peut s'avérer utile, notamment en hiver lorsque le ciel est sombre.

• Cependant, la logique de fonctionnement peut être complexe à paramétrer.
• Il est important de bien évaluer les besoins et les contraintes du projet avant d'opter pour cette solution.

L'armoire de commande abrite également les appareillages de commande et les dispositifs de protection de l'installation électrique.

• Appareillages de commande: Disjoncteurs, contacteurs, fusibles, etc.
• Dispositifs de protection: Contre les défauts d'isolement, les surintensités (surcharge et court-circuit), et les perturbations de tension.
• La norme NF C17-200 précise les caractéristiques de ces dispositifs.

Certaines armoires peuvent également intégrer des dispositifs de télégestion pour une gestion encore plus fine et optimisée de l'éclairage public.

Type de dispositif	Rôle
Appareils de protection	Protections
Cellule photo-électrique	Détecte la luminosité ambiante et déclenche l'allumage des luminaires en cas de faible luminosité
Horloge astronomique	Programmation de l'allumage et l'extinction des luminaires en fonction de l'heure
Système de télégestion	Permet de gérer l'éclairage public à distance

5. Câbles

Les câbles constituent l'épine dorsale de tout système d'éclairage extérieur. Ils acheminent l'énergie électrique depuis la source d'alimentation jusqu'aux luminaires, garantissant leur fonctionnement optimal.

Le dimensionnement des câbles est une étape cruciale pour garantir la sécurité, la performance et la durabilité de l'installation.

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

• Tension d'alimentation du réseau : Détermine la section minimale des conducteurs.
• Puissances des appareils d'éclairage : Impactent la chute de tension et le choix du type de câble.
• Longueurs des circuits : Influencent la perte de tension et la nécessité d'une compensation.

Le dimensionnement doit respecter les recommandations du FD C17-205.

• Ce document précise les exigences relatives aux chutes de tension admissibles et aux longueurs maximales protégées contre les courts-circuits.
• Il est important de suivre ces recommandations pour garantir la sécurité et la fiabilité de l'installation.

La règle du nombre, définie dans le FD C17-205, permet de déterminer le nombre de câbles nécessaires en fonction de la puissance totale des luminaires et de la section des conducteurs.

• Le respect de cette règle est crucial pour éviter les surcharges et les risques d'incendie.

En raison de leur exposition aux intempéries, les câbles pour éclairage extérieur doivent être résistants aux aléas climatiques.

• Ils doivent supporter des cycles d'échauffement et de refroidissement sans se détériorer.
• Le choix du matériau isolant est donc crucial pour garantir la longévité de l'installation.

En résumé, le choix et le dimensionnement des câbles pour éclairage extérieur doivent être réalisés avec soin.

• Il est important de faire appel à des professionnels qualifiés pour garantir la sécurité, la performance et la durabilité de l'installation

6. Choix de l'emplacement du luminaire

Le choix de l'emplacement d'un luminaire ou d'un projecteur doit tenir compte de plusieurs facteurs :

• Pollution lumineuse et gêne visuelle : minimiser l'impact sur les riverains, même éloignés, et les automobilistes.
• Facilité de maintenance : accès aisé pour les interventions et l'entretien.
• L'étude d'éclairement est réalisée conformément à la norme NF C 13-201. Elle détermine :
• Le nombre et l'emplacement des luminaires.
• La puissance des luminaires.
• Le coefficient d'uniformité générale (supérieur ou égal à 0,4).
• L'éclairement moyen (10 à 15 lux pour un lotissement, 20 lux pour les cheminements PMR).

7. Principales caractéristiques d'un luminaire

7.1 Performances

• Pollution lumineuse : Proportion de lumière émise au-dessus de l'horizontale strictement inférieure à 1 %.
• Efficacité énergétique : Source LED avec une efficacité lumineuse minimale de 100 lumens par Watt.

7.2 Matériaux et construction

• Matériaux : adaptés à l'environnement (air salin, pollution, vandalisme).
• Assemblages : éviter les couples électrolytiques (ex : aluminium/acier).
• Indice de protection (IP) : minimum IP 65 pour l'ensemble optique fermé.
• Indice de résistance aux chocs (IK) : minimum IK 08.
• Classe électrique : 1 ou 2, selon la nécessité d'une mise à la terre.
• Système optique et source lumineuse

7.3 Source LED systématique.

• Température de couleur : adaptée au type d'installation (avenue, rue résidentielle, commerciale).

7.4 Maintenance

• Facilité d'entretien : minimiser les interventions nécessaires.

7.5 Choix de la crosse

• Angle d'inclinaison : compatible avec le luminaire (émission de lumière au-dessus de l'horizontale inférieure à 4 %).

8. Conclusion

Le choix des matériels d'éclairage public dépend de plusieurs facteurs, tels que le type d'espace à éclairer, le niveau d'éclairage requis, les contraintes budgétaires et les exigences en matière d'efficacité énergétique et de durabilité.

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