Protection des personnes des biens et continuit de

Protection des personnes, des biens et continuité de service Schémas de Liaison à la Terre

Rappel des principales Normes z Internationale : CEI 364 z Française : NF C 15 -100 y contact direct : x Éloignement ou isolation x TBTS ou TBTP (classe III) y contact indirect : x S. L. T. TT, TN ou IT x équipotentialité des masses (mise à la terre ou au neutre) x isolation (classe II) x "DDR 30 m. A (H. S. )" si risque d’abs de PE S. L. T. comparatif

Schéma de Liaison à la Terre z On s’intéresse à un conducteur actif : généralement le NEUTRE 1ère lettre (générateur) z On s’intéresse également aux MASSES 2ème lettre (récepteur)

Régime TT z 1ère lettre : Neutre à la terre (RB) z 2ème lettre : Masses à la terre (RA)

Maquette didactique RB RA

Régime TT L RL 1 schéma équivalent Id Rd RPE V RA N RB UC

Régime TT valeurs z. Dans l ’exemple de la figure 8 on constate : z. Remarque : y. Si RA = RB alors Uc = V/2 soit une tension généralement dangereuse ! yil faut donc veiller à couper l ’alimentation du circuit de défaut.

Régime TT tdéclenchement Courbe de sécurité pour tension alternatives Si le défaut est coupé rapidement le danger est supprimé

Régime TT B B DDR On com pre la n nd é c e ic mis e à ssité d i la t e err e !

Régime TT déclenchement du DDR z. Pour que le défaut soit détecté, il faut que le DDR soit suffisamment sensible : I N : sensibilité DDR (déclenche à partir de I N /2) UL : tension limite de sécurité du local (généralt 50 V~); RA : raccordt des masses à la terre.

Régime TT RA liaisons à la terre (1/2)

Régime TT RA liaisons à la terre (2/2)

Régime TT mesure de terre Id V R = V/I 10 à 20 m Voir p. 74 électrosystème T.

sommaire Régime TT conclusion z La tension de contact peut être dangereuse, le défaut doit être supprimé très rapidement y voir t = f(Uc) z Le courant de défaut étant faible, un DDR est obligatoire (30 m. A sur les risques de contacts direct) z La qualité des mises à la terre est essentielle. y RA UL / I n

sommaire Régime TN z 1ère lettre : Neutre à la terre (RB) z 2ème lettre : Masses au Neutre (RA) ysoit par un conducteur séparé (TN-S) Obligatoire pour les sections < 10 mm² (Cu) et < 16 mm² (Al) ysoit directement (TN-C) y remarque : on peut avoir un TN-S à la suite d’un TN-C mais pas l’inverse !

Régime TN-S

Régime TN-C

Régime TN-C-S

Régime TN L RL 1 Id schéma équivalent Rd RPE ou RPEN V N RB UC

Régime TN courant de défaut z. Que se soit en TN-C ou TN-S, lors de son apparition le défaut d ’isolement se traduit par un court-circuit. z. Afin de tenir compte des impédances en amont de l’installation, on admet une chute de tension de 20%.

Régime TN résistances z. Pour simplifier, on ne considère que les résistances (réactances négligées si S<120 mm²). z. On peut déterminer la résistance d ’un câble en faisant : NF C 15 -500 : Cu 0 = 18, 51. 10 -3 . mm²/m Al 0 = 29, 41. 10 -3 . mm²/m

Régime TN longueur des circuits z. Le fort courant de défaut sera détecté par la partie magnétique des disjoncteurs. Il faut alors veiller à toujours avoir de forts veiller à toujours avoir courants ! z. C ’est à dire que la longueur des circuits doit longueur être calculée précisément : calculée précisément

Régime TN tdéclenchement La partie magnétique des disjoncteurs protège ici les personnes !! Il faut donc toujours connaître précisément Id (Icc)

Régime TN conditions z. En TN, la sécurité des personnes est assurée par la partie magnétique des disjoncteurs !! magnétique y. Il faut donc toujours veiller à avoir Icc > Imag toujours veiller z. Pour satisfaire cette condition, on peut : yaugmenter la section des conducteurs (R ; Icc ) yutiliser des déclencheurs à faible seuil (type G ou électroniques) diminuer Imag

sommaire Régime TN conclusion La maîtrise des impédances de boucle est essentielle. z. Le courant de défaut étant élevé, ce régime est interdit lors des risques d’explosion(ou TN-S + DDR). z. DDR- HS obligatoire si risques de contacts direct. DDR- HS obligatoire z. Les PE(N) ne doivent jamais être coupé, donc TNC interdit si S 10 mm² (Cu), S 16 mm² (Al). z. TN-C-S oui TN-S-C Non

sommaire Régime IT z 1ère lettre : Neutre isolé de la terre (RB) y. L'isolation est assurée par un limiteur de surtension. y. L’isolation doit être contrôlée en permanence par un Contrôleur Permanent d’Isolement (C. P. I. ) > 1 z 2ème lettre : Masses à la Terre (RA) 1 er défaut

Régime IT isolation p. 103 Surtension : z. Le limiteur de surtension permet une limiteur de surtension Légende 1 & 2. Électrodes liaison du neutre à la terre si une arc entre (1) et (2) 3. Anneau isolant surtension apparaît. 4. Ressort destruction isolant (3) 5. Enveloppe stéatite donc soudure électrodes 6. Équerres de raccordement N les 2 points de raccor 7. Joints d ’étanchéité dement sont connectés 8. Tresse conductrice T le Neutre est 9. Fourreau de protection relié à la Terre. 10. Socle isolant

Régime IT TT z. Après un défaut de surtension (foudre), le régime IT se transforme en régime "TT" < 1 Rp RB RA z Si Rp, RB et RA ne sont pas reliées, il faut un DDR.

p. 99 Régime IT C. P. I. fonctionnement CPI z Dès qu’un défaut d’isolement apparaît, un très faible courant mesure la résistance de "non-isolement".

p. 101 Régime IT C. P. I. caractéristiques

p. 93 - 94 Régime IT L 1 RL 1 sch. équiv. 1 er défaut Id Rd RPE V Liaisons entre prise de terre RB N CPI 100 k RA UC

Régime IT calcul en 1 er défaut z. Vue l’impédance importante du CPI, la CPI tension V se retrouve à ses bornes laissant tension V ainsi une tension Uc très faible. z. Dans le cas d’un 1 er défaut, aucun danger n’est présent. z. Id =

Régime IT impédance de boucle z. Si on regarde plus précisément, l’impédance d’isolement est en fait plus faible : d’isolement Zf 3500 /km Capacité de fuite d’un câble : Résistance d’isolement : C 0, 3 µF / km. 10 M / km.

p. 94 Régime IT fonctionnement z. Cas d’un 1 er défaut (ex : Ph 1/masse) : y. Courant et tension faible. Absence de danger. y. Aucun déclenchement n’est nécessaire mais signalisation obligatoire. z. Cas d’un 2ème défaut (ex : Ph 2/masse) : yon se trouve maintenant en présence d ’un court-circuit entre phase (ici Ph 1 / Ph 2) ! court-circuit entre phase y. On peut alors se considérer en TN.

Régime IT L 2 L 1 2ème défaut RL 2 Icc Rd 2 RL 1 IIccd Rd 1 Si défaut dans un autre récepteur R Icc. PE V Liaisons entre prise de terre RB N CPI 100 k UC 1 RPE UC 2 RA Long. Maxi.

Régime IT courant de 2ème défaut z. De même qu’en régime TN, on considère une chute de tension en ligne de 20%. z. Le courant de court-circuit peut par contre être plus important : si 2ème défaut entre phase/neutre : si 2ème défaut entre phase : • • •

Régime IT 2ème défaut - longueur • • • ou moins important ! z. Si Icc est trop faible, la sécurité des personnes Sch. équiv. 2 déf. n’est pas assurée : ème z. Si le trajet du défaut est trop long, Icc faible = Icc faible déclenchement des disjoncteurs à vérifier ! si 2ème défaut entre ph/N et 2 récepteurs éloignés :

p. 95 Régime IT règles z 1 er défaut : (ex : Ph 1/masse, N/masse, . . . ) ypas de coupure mais signalisation Réparation ! ymasses à la terre correctement (RA x Id 50 V). z 2ème défaut : (ex : Ph 2/masse) TN ycoupure impérative. coupure yprises de terre reliées ensembles sinon DDR. prises de terre reliées ycomme en TN, maîtrise de la boucle de défaut. (Icc = 0, 8 x U/Z)

p. 99 Régime IT sommaire recherche de 1 er défaut Pour localiser un 1 er défaut on peut : z ouvrir chaque départ ! (on perd ainsi la continuité de service !) z injecter un courant basse fréquence (10 Hz) dans l ’installation puis détecter l ’endroit où il passe.

S. L. T. p. 100 comparatif sommaire

sommaire

Fin « intersection - novembre 1998 » Schneider - guide technique « électrosystème terminale » H. Ney « data STI » Foucher Lycée du Val de Saône Ch. Pontvianne