à la Terre à la Terre

Protection des personnes, Protection des personnes,

des biens des biens

et continuité de service et continuité de service

Schémas Schémas de Liaison de Liaison

à la Terre à la Terre

R_B R_A

Rappel des principales Normes Internationale : CEI 364

Française : NF C 15-100

contact direct :

⌧S.L.T. TT, TNou IT

⌧équipotentialité des masses (mise à la terre ou au neutre)

⌧isolation(classe II)

⌧Éloignement ou isolation

⌧TBTS ou TBTP (classe III)

⌧"DDR ≤30 mA (H.S.)"

contact indirect :

Schéma de Liaison à la Terre

On s’intéresse à un conducteur acteur actif : généralement le NEUTRE

1

lettre (générateur)

On s ’intéresse également aux MASSES 2

lettre (récepteur)

Régime TT ¹

ère

lettre : Neutre à la terre (R

)

2

lettre : Masses à la terre (R

) Régime TT schéma équivalent schéma équivalent

R

R

R

R

R

L

N

V U

I

Régime TT valeurs valeurs

Dans l ’exemple de la figure 8 on constate :

B A

A

C

R R

V R

U = × +

Remarque :

Si R

= R

alors Uc = V/2 soit une tension généralement dangereuse !

il faut donc veiller à couper l ’alimentation du circuit de défaut.

Régime TT t t

Courbe de sécurité pour tension alternatives

Si le défaut est coupé Si le défaut est coupé rapidement le danger est rapidement le danger est supprimé

supprimé

Régime TT ^{DDR DDR}

On com

prend ici On com

prend ici la néce

ssité de la néce

ssité de mise à la terre ! mise à

la terre ! B

B B

B

Régime TT

déclenchement du DDR déclenchement du DDR Pour que le défaut soit détecté, il faut que Pour que le défaut soit détecté, il faut que le DDR soit suffisamment sensible :

le DDR soit suffisamment sensible :

A L

∆N R

Ι < U

partir de I∆N/2) UL : tension limite de sécurité du

local (général^t50V~);

RA: raccord^tdes masses à la terre.

Régime TT liaisons à la terre liaisons à la terre

Régime TT mesure de terre mesure de terre

I

V

R = V/I R = V/I

Voir p.74 électrosystème T.

Voir p.74 électrosystème T.

10 à 20 m (100 m conseillé)

Régime TT ^{conclusion conclusion}

La tension de contact peut être dangereuse, le défaut doit être supprimé très rapidement

voir t = f(

voir t = f(Uc Uc) )

Le courant de défaut étant faible, un DDR est DDR est obligatoire

obligatoire (30mA sur les risques de contacts direct)

La qualité des mises à la terre est essentielle.

R

R

≤ ≤ U U

/ I / I

Régime TN

1

lettre : Neutre à la terre (R

) 2

lettre : Masses au Neutre (R

)

soit directement (TN-C)

soit par un conducteur séparé (TN-S)

Obligatoire pour les sections < 10 mm

Obligatoire pour les sections < 10 mm²²(Cu(Cu))et < 16 mm²et < 16 mm²(Al)(Al)

remarque :

remarque :on peut avoir un TN-on peut avoir un TN-S S ààla suite dla suite d’’un TNun TN--CC mais pas l

mais pas l’’inverse !inverse !

Régime TN-S

Régime TN-C Régime TN-C-S

Régime TN schéma équivalent schéma équivalent R

R

R

R

ou R

L

N V

U

I

Régime TN courant de défaut courant de défaut Que se soit en TN-C ou TN-S, lors de son apparition le défaut d ’isolement se traduit par un court court- -circuit. circuit.

t

CC

Z

I = 0 , 8 × V

Afin de tenir compte des impédances en amont de l’installation, on admet une chute de tension de 20%.

∑

∑ ⁺

= R

X

Z

Régime TN résistances résistances

Pour simplifier, on ne considère que les résistances (réactances négligées si S<120 mm²). (réactances négligées si S<120 mm²).

On peut déterminer la résistance d ’un câble en faisant :

S ρ L R = ×

NF C 15-500 :

Cu

= 18,51.10

Ω.mm²/m Al

= 29,41.10

Ω.mm²/m

Régime TN longueur des circuits longueur des circuits Le fort courant de défaut sera détecté par la partie magnétique des disjoncteurs.

Il faut alors veiller à toujours avoir veiller à toujours avoir de forts courants !

C ’est à dire que la longueur longueur des circuits doit être calculée précisément calculée précisément :

mag ph

max

ρ(1 m) I

S V L 0,8

× +

×

= ×

Régime TN t t

La partie magnétique des disjoncteurs La partie magnétique des disjoncteurs

protège ici les personnes !!

protège ici les personnes !!

Il faut donc toujours connaître Il faut donc toujours connaître

précisément Id précisément Id (Icc)(Icc)

Régime TN conditions conditions

En TN, la sécurité des personnes est assurée par la partie magnétique magnétique des disjoncteurs !!

Il faut donc toujours veiller toujours veiller à avoir Icc > Icc > I I

Pour satisfaire cette condition, on peut :

augmenter la section des conducteurs (R (R ; Icc ; Icc ) ) utiliser des déclencheurs à faible seuil

(type G ou électroniques) diminuer diminuer I I

Régime TN conclusion conclusion

Le courant de défaut étant élevé, ce régime est interdit lors des risques d’explosion

DDR- HS obligatoire

DDR- HS obligatoire si risques de contacts direct.

Les PE(N) ne doivent jamais être coupé, donc TN-C interdit si S

TN-C interdit si S ≤ ≤ 10 mm² ( 10 mm² (Cu Cu), ),

. . TN-C-S

TN-C-S oui oui TN-S-C TN-S-C Non Non

La maîtrise des impédances La maîtrise des impédances de boucle est essentielle.

de boucle est essentielle.

Régime IT

1

lettre : Neutre isolé de la terre (R

)

L'isolation est assurée par un limiteur de surtension.limiteur de surtension.

L’isolation doit être contrôlée en permanence par un Contrôleur Permanent d’Isolement (C.P.I.)(C.P.I.)

2

lettre : Masses à la Terre (R

)

> 1 Ω

Régime IT isolation isolation p.103 p.103 Surtension Surtension

arc entre (1) et (2) arc entre (1) et (2) destruction isolant (3) destruction isolant (3) donc soudure

donc soudure éélectrodeslectrodes les 2 points de les 2 points de raccorraccor-- dement

dement sont connect sont connectééss le Neutre est le Neutre est reli

reliéé àà la Terre. la Terre.

N

T

Régime IT TT TT

Après un défaut de surtension surtension (foudre), le régime IT se transforme en régime "TT" ou "TN" régime "TT" ou "TN".

Si R Si R

, R , R

et R et R

ne sont pas reliées, il faut un DDR. ne sont pas reliées, il faut un DDR.

A L

n R

I_∆ ≤U

p.99 p.99

Régime IT C.P.I. fonctionnement C.P.I. fonctionnement

CPI

Dès qu’un défaut d’isolement apparaît, un très faible courant mesure la résistance de "non-isolement".

p.101 p.101

Régime IT C.P.I. caractéristiques C.P.I. caractéristiques

p. 93 p. 93 --9494

Régime IT sch. équiv sch. équiv. 1 . 1

défaut défaut R

R

R

L

N

V U

I

≈100 kΩ CPI

Liaisons entre prise de terre

R

Vue l’impédance importante du CPI CPI, la tension V

tension V se retrouve à ses bornes laissant ainsi une tension Uc Uc très faible. très faible.

Dans le cas d’un 1

Dans le cas d’un 1 ^{er er} défaut, défaut, aucun danger n’est présent . aucun danger n’est présent . Id =

Id =

Régime IT calcul en 1 calcul en 1

défaut défaut

0,14mA 100000

140 R

V R V

CPI

=

=

∑ ≈

Si on regarde plus précisément, l’impédance l’impédance d’isolement

d’isolement est en fait plus faible : plus faible :

Régime IT impédance de boucle impédance de boucle

Capacité de fuite d’un câble : C ≈ 0,3 µF / km.

Résistance d’isolement : ρ ≈ 10 MΩ / km.

Z Z

≈ ≈ 3500 3500 Ω Ω/km /km

Cas d’un 1 1

défaut défaut (ex : Ph1/masse) : Courant et tension faible. Absence de danger. Absence de danger.

Aucun déclenchement n’est nécessaire mais signalisation obligatoire.

signalisation obligatoire.

Cas d’un 2 2

défaut défaut (ex : Ph2/masse) : on se trouve maintenant en présence d ’un court-circuit entre phase

court-circuit entre phase (ici Ph1 / Ph2) ! On peut alors se considérer en TN. TN.

p. 94 p. 94

Régime IT fonctionnement fonctionnement

Régime IT ^{2 2}

^{défaut défaut}

R

R

R

L

N

V _U

≈100 kΩ CPI

Liaisons entre prise de terre

R

R

L

^R

I

R

I

R

Si défaut dans un autre récepteur

U

I

Z

Régime IT courant de 2 courant de 2

défaut défaut

De même qu’en régime TN, on considère une chute de tension en ligne de 20%.

Le courant de court-circuit peut par contre être plus important :

si 2

défaut entre phase : entre phase :

t

CC

Z

I = 0 , 8 × U

t

CC

Z

I = 0 , 8 × V

si 2

défaut entre phase/neutre : phase/neutre :

∑

∑

= R² X²

Zt S

ρ L R= ×

Régime IT 2 2

défaut - longueur défaut - longueur

••• ou moins important !

Si Icc est trop faible, la sécurité des personnes n’est pas assurée :

Si le trajet du défaut est trop long, Icc faible Icc faible

= déclenchement des disjoncteurs à vérifier !

si 2^ème défaut entre entre phph/N et 2 récepteurs éloignés :/N et 2 récepteurs éloignés :

m) ρ(1 2.

S I

0,8 V

L

. mag .

max

= × × +

Sch.équiv.

2^ème déf.

1 1

défaut : défaut : (ex : Ph1/masse, N/masse, ...) (ex : Ph1/masse, N/masse, ...)

pas de coupure mais signalisation signalisation. Réparation ! Réparation ! masses à la terre correctement

masses à la terre correctement (RA x Id ≤ 50V).

2

2

défaut défaut : : (ex : Ph2/masse) (ex : Ph2/masse) ≅ ≅ TN TN coupure

coupure impérative.

prises de terre reliées

prises de terre reliées ensembles sinon DDR.

comme en TN, maîtrise de la boucle de défaut.

(Icc = 0,8 x U/Z)

p. 95 p. 95

Régime IT règles règles

p. 99 p. 99

Régime IT recherche de 1 recherche de 1

défaut défaut

ouvrir chaque d ouvrir chaque dé épart ! part ! (on perd ainsi la (on perd ainsi la continuit

continuité é de service) de service) injecter

injecter un courant un courant basse fr

basse fré équence (10Hz) quence (10Hz) dans l

dans l ’  ’installation puis installation puis dé d étecter tecter l l ’  ’endroit o endroit où ù il il passe.

passe.

Pour

Pour localiser un 1 localiser un 1

d dé éfaut faut on peut : on peut :

Fin

« intersection - novembre 1998 » Schneider - guide technique -

« électrosystème terminale » H. Ney

« data STI » Foucher

Lycée du Val de Saône Ch. Pontvianne

p. 100 p. 100

S.L.T. ^{comparatif comparatif}