IPX800 V4 : Principes de câblage

Introduction

Câblage
Nom			Câblage
Famille			IPX800 V4
Wiki créé le			07/11/2018
Wiki mis à jour le			07/11/2018
Auteur			@grocrabe

Ce wiki tente d’expliquer comment câbler dans le respect de la norme NFC 15-100 et en minimisant au maximum les risques de perturbation pour notre domotique.

Rappels

BT versus TBT

La définition légale de la Très Basse Tension est une tension alternative inférieure à 50 V ou une tension continue inférieure à 120 V.

De même la Basse Tension est une tension alternative inférieure à 1000 V (et supérieure à 50 V) ou une tension continue inférieure à 1500 V (et supérieure à 120 V).

Au delà on parle de Haute Tension.

Pourquoi avoir fait cette distinction?

Le passage dans le corps humain d'un courant alternatif de 30 mA pendant une durée de 30 secondes, peut entraîner une paralysie du système respiratoire et un courant de 75 mA traversant le coeur pendant environ 1 s peut initier une fibrillation ventriculaire, pouvant entraîner la mort. Or la résistance du corps humain, en milieu humide, est en moyenne de 2000 Ω, donc sous une tension de 50 volts, le courant qui traverse le corps est au maximum de 25 mA.

C’est le même phénomène, mais avec des seuils différents qui se passe avec le courant continu.

Un contact avec de la TBT peut être désagréable mais pas dangereux. A contrario un contact avec de la BT sans protection différentielle de 30 mA est potentiellement mortel.

En pratique dans notre cas la BT = 230 V AC, la TBT va de 3,3 à 24 V DC ou 24 V AC (électrovannes,…), en passant par le 12 VDC qui alimentent notre IPX800 et ses extensions.

Pour la norme NFC 15-100, ces 2 tensions sont distinctes et à traiter différemment, que ce soit dans le tableau ou dans l’installation.

Les divers câbles connectés à l’IPX

1. L’alimentation : TBT 12V CC (s’applique à X-8R, X-4VR, X-24D, EcoDevice 1, …)
2. Le bus d’extensions RJ12 : TBT, 6 paires (s’applique à X-Eno, X-DMX, …)
3. le câble réseau ethernet RJ45 : TBT, 4 paires (s’applique à EcoDevice 1 et 2, …)
4. les entrées digitales : TBT 3,3 V CC (s’applique à X-4VR, X-24D, X-PWM…)
5. les entrées analogiques : TBT 3,3 V CC
6. le bus d’extension V4 : TBT, 1 paire (s’applique à X-8R, X-4VR, X-24D, X-THL, X-Display, …)
7. sortie câblée sur un spot 12 V : TBT 12V CC (s’applique à X-8R, X-PWM, …)
8. sortie câblée sur un spot secteur : BT 230 V AC (s’applique à X-8R, …)
9. sortie câblée sur un volet roulant : BT 230 V AC (s’applique à X-4VR, X-8R, …)

Toutes ces définitions s’appliquent également à la V3, sauf le N°6, bus spécifique à la V4.

L’alimentation

C’est un câblage 2 fils, le 0V ou masse ou Gnd (abréviation de Ground, à ne pas confondre avec la terre BT) en général en bleu sombre ou en noir, et le 12 V en général en rouge parfois en jaune ou blanc.

Le branchement des différents modules se fait par chaînage (Daisy Chain).

Astuce 1 : utilisez du câble 1 mm2 pour l’alimentation. Comme les couleurs bleu ciel (neutre), rouge et noir (phases) sont utilisées par le câblage BT et que celui-ci est au minimum en 1,5 mm2, cela permet de repérer les câbles qui servent à l’alimentation 12 V plus facilement dans un tableau.

Astuce 2 : si pour des contraintes de place vous avez dû placer le transfo 12 V loin de l’IPX et que les câbles 12 V passent près de sources de parasites (télérupteur, relais de puissance,…), il peut être intéressant de rajouter un condensateur polyester 100 nf/ 63 V sur le bornier de l’IPX pour éliminer les parasites induits.

NB : ne jamais utiliser ce type de condensateur anti-parasite sur le 230 V mais un condensateur X2 du type de celui qui est vendu par GCE.

Les bus

le bus d’extensions RJ12

Ce bus se fait par chaînage, avec les bretelles fournies par GCE avec chaque module.

Attention si vous devez étendre ce bus, utilisez les dongles EBX qui avec 2 paires torsadées blindées (un câble ethernet CAT5 par exemple) peuvent déporter les modules à 1000 m. Tenter de rallonger les bretelles peux générer des problèmes aléatoires, voir abîmer les modules…

Le câble réseau ethernet RJ45

L’IPX800 est munie d’un port ethernet Auto-MDIX. Que l'IPX800 soit connectée derrière un switch, ou directement derrière un PC, un câble standard (droit) devrait convenir dans tous les cas.

Si d'aventure vous connectez votre IPX800 à un PC en utilisant un câble éthernet croisé, l'IPX800 saura établir la connexion.

Le bus d’extensions V4

Ce bus se fait par chaînage, 1 paire torsadée blindée.

• bus polarisé. Au mieux une inversion empêchera le fonctionnement, au pire abimera le module.

• Longueur maximale : 300 m.

Ce bus spécifique à la V4 permet aussi de connecter des extensions pour V3 grâce au X-Bridge.

Astuce 3 : Si vous avez des éléments sur le bus V4 extérieurs au tableau et dans des endroits différents de l’installation, la bonne méthode est de maintenir le principe du chaînage. Pour cela on utilise une paire du câble blindé pour ramener le bus vers le tableau. C’est un chaînage dans une topologie en étoile.

Si par nécessité absolue vous deviez faire 2 branches sur le bus, veillez à ce qu’il y ai une grande différence de distance entre l’IPX et chaque module, pour éviter une collision des dialogues des modules. Attention cela s’applique à chaque module de chaque branche!

NB : mal appliquée cette solution peut provoquer un fonctionnement erratique du bus.

les entrées

les entrées digitales

Le câblage des entrées digitales se fait avec une topologie en étoile, c’est à dire que chaque commutateur (inter, poussoir, détecteur, …) est ramené au tableau par un fil à une entrée. - Si on veut une fonction ET sur 2 capteurs, ils seront branchés en série sur une entrée, - si on veut une fonction OU ils seront en parallèle.

Sur l’IPX (ou le X-24D, le X-4VR, …) un système interne maintient les entrées à 3,3 V, ce que vous pouvez vérifier avec un multimètre numérique entre une entrée non connectée et la masse.

Attention : ce n’est pas une source de tension, si vous avez besoin de 3,3 V utilisez la borne 6 du bornier entrées analogiques.

Lorsque vous reliez cette entrée à la masse, l’IPX le détecte et réagit selon le scénario que vous avez créé.

Ces entrées sont sensibles puisqu’il suffit que l’entrée descende en dessous de 0,7 V volts pour commuter en consommant quelques μA. Il faut cependant être vigilant sur la qualité des connexions, pour éviter des impédances fluctuantes. Le fait que GCE ait choisi de commuter à la masse leur donne une certaine immunité face aux parasites.

Néanmoins il est de bon sens d’éviter que des parasites viennent polluer les entrées. Le mieux est d’utiliser un câble blindé à paires torsadées en respectant les règles de câblages et de mise à la terre des blindages décrites en fin de wiki.

Si en rénovation vous devez utiliser des fils existants non blindés, première précaution, bien vérifier qu’ils ne sont plus connectés au secteur (neutre ou phase), puis protéger l’entrée en utilisant le montage ci-après :

Astuce 4 : procédez par étapes tant que vous avez des problèmes de parasites : d’abord le condensateur qui absorbera les interférences haute fréquence, puis R1 qui abaissera l’impédance de l’entrée puis R2 qui amortira les oscillations.

Si vous avez toujours des problèmes de parasites, alors pas de secret, il faudra tirer des paires torsadées blindées.

les entrées analogiques

Contrairement aux entrées digitales elles sont capables de mesurer une grandeur susceptible de varier, par exemple température, luminosité, force, position, distance, etc…

Pour comprendre comment utiliser les entrées analogiques vous pouvez consulter les excellents et très complets tutoriels de @fgtoul :

[Les_entrées analogiques sur IPX800 V4]

[Les_entrées analogiques sur IPX800 V3]

Les entrées analogiques doivent être câblées avec des paires torsadées blindées.

Les sorties

Du fait des intensités supportées par les relais, que ce soit en TBT (12V DC) ou BT 230 V AC), les sorties seront câblées en 1,5 mm2.

Astuce 5 : comme ce sont des phases commutées il est d’usage d’utiliser le orange ou le violet comme couleur de fils, ce qui permet de les repérer dans le tableau.