SCHMA DE LIAISON LA TERRE Protection des personnes

SCHÉMA DE LIAISON Á LA TERRE Protection des personnes RÉGIME DE NEUTRE TN

RÉGIME DE NEUTRE TN Méthode générale : étude d’un défaut d’isolement 1. Tracé de la circulation du courant de défaut 2. Schéma électrique équivalent 3. Détermination de la tension de contact (corporelle) 4. Comparaison de cette tension (Uc) à la tension limite de sécurité (Ul)-----danger ? 5. Calcul de l’intensité du courant corporel (Ic)------ effets physiologiques 6. Calcul de l’intensité du courant de défaut (Id) ------ temps de réaction des protections (td) 7. Comparaison au temps maximal de réaction des protections (courbes de sécurité) ------ danger ?

RÉGIME DE NEUTRE TN PLAN 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU LA LONGUEUR DES CANALISATIONS DÉPASSE Lmax 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 1 – PRINCIPE T : Neutre à la Terre N : Masses au Neutre Exemple Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 1 – PRINCIPE Tout défaut d’isolement entre un conducteur actif et une masse est – CIRCULATION DU COURANT DE DÉFAUT transformé en défaut phase/neutre. Exemple Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME Le courant de défaut n’est limité que par l’impédance : des câbles, du défaut et du transformateur. Cette impédance est très faible, l’intensité du courant de défaut est très importante (court-circuit). La norme attribue arbitrairement 20% de la chute de tension au distributeur d’énergie (EDF) F A B E Id 0, 8. V D C Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME – SCHÉMA ÉLECTRIQUE ÉQUIVALENT Schéma équivalent F A B Je me trouve en parallèle avec quelle résistance? E Id Rpen D 0, 8. V C Id 0, 8. V Rl 3 D Rd Ic Rpen C Prise de terre du neutre Rl 3 B Rd Rc Uc E 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME – DÉTERMINATION DE LA TENSION CORPORELLE Uc = 0, 8 Vx. Rpen/(Rl 3+Rpen+Rd) Remarque : RC>>Rpen (Rpen//RC)~Rpen Formule de base : Schéma équivalent R = ρL/S ρ : Résistivité des conducteurs (Ωmm²/m) Rl 3 B Id L : Longueur du câble (m) S : Section du câble (mm²) 0, 8. V Exemple : Rl 3 = 40 mΩ Application : Rd Ic Rpen = 40 mΩ Rd = 0 Rc Uc E Uc = 0, 8 x 230 x 0, 040/(0, 040+0) = 92 V 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME ÉVALUATION DU DANGER Schéma équivalent Uc >Us DANGER Rl 3 B Id 0, 8. V Rd Ic Rpen Rc Uc E Prise de terre des utilisations 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME INTENSITÉ DU COURANT CORPOREL Exemple : Rc =2000Ω Loi d’Ohm : Ic = Uc / Rc = 92 / 2000 = 0, 046 A Ic = 46 m. A Schéma équivalent Rl 3 B Id Effets physiologiques ? 0, 8. V Rd Ic Rpen Rc Uc E Prise de terre des utilisations 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

7. PROTECTIONS ms 10000 5000 2000 1 4 2 1000 500 200 5 3 100 50 20 10 0. 1 0. 2 0. 5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 (ma eff) Zone 1 : Habituellement aucune réaction Zone 4 : Fibrillation cardiaque possible (prob <50%) Zone 2 : Aucun effet physiopathologique dangereux Zone 5 : Fibrillation cardiaque (prob >50%) Zone 3 : Aucun risque de fibrillation cardiaque

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME INTENSITÉ DU COURANT CORPOREL Exemple : Rc =2000Ω Loi d’Ohm : Ic = Uc / Rc = 92 / 2000 = 0, 046 A Ic = 46 m. A Schéma équivalent Rl 3 B Id Effets physiologiques ? 0, 8. V Risque de fibrillation cardiaque après 3 s Rd Ic Rpen Rc Uc E Prise de terre des utilisations 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME CALCUL DE L’INTENSITÉ COURANT DE DÉFAUT Id = 0, 8 V /(Rl 3+Rd+(Rpen//Rc)) Id ~ 0, 8 V / (Rl 3+Rd+Rpen) Schéma équivalent Exemple : B Rl 3 = 40 mΩ Rpen = 40 mΩ Rl 3 Id Rd = 0 0, 8. V Id = 0. 8 x 230 / (0, 040+0, 040) = 2300 A Rd Ic Rpen Rc Id = 2300 A Uc E Prise de terre des utilisations 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 3 – SOLUTION PROTECTIONS Utilisation d’un dispositif de protection contre les court-circuits, disjoncteur, fusible. REMARQUE : Pour que la protection des biens et des personnes soit assurée, il faut s’assurer que le dispositif de protection réagisse. Pour cela il faut qu’en cas de défaut l’intensité du courant soit suffisamment importante pour provoquer le déclenchement. Pour répondre à ce problème, la norme impose une longueur maximale des canalisations. 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 3 – SOLUTION NORME : Méthode de calcul simplifiée Lmax = 0, 8 x. Vx. Sph ρ(1+m)Imag (ou If) Uc = 0, 8 x. Vx m 1+m Lmax : Longueur maximale de la canalisation (m) Sph : Section des conducteurs de phase (mm²) ρ : Résistivité des conducteurs (Ωmm²/m) m : Rapport entre section des conducteurs de phases et protection électrique m=Sph/Spe Imag ou If : intensité de déclenchement des protections sur court-circuit (A) 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 4 – DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN TNC : Le conducteur neutre et de protection électrique sont communs (Pen). Le conducteur Pen doit être raccordé aux masses des récepteurs; il ne doit pas être coupé, ni comporter d’appareillage (appareillage tripolaire uniquement) TNC Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 4 – DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN TNS : Le conducteur neutre est séparé d’avec le conducteur de protection électrique (Pe). Le conducteur Pe n’est pas coupé, mais le neutre peut l’être, on utilise un appareillage tétrapolaire. TNC TNS Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 4 – DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN TNS : Un schéma TNS peut suivre un schéma TNC, mais on ne peut pas reprendre en TNC. Ce type de schéma est autorisé pour des sections supérieures à 10 mm²(6 mm² pour le TNC) TNC TNS Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN 5 – CAS OU LA LONGUEUR DES CANALISATIONS DÉPASSE Lmax Dans ce cas on peut : - augmenter les sections de câbles - mettre un dispositif différentiel ( attention le conducteur Pe doit passer à l’extérieur du tore, seul le régime TNS est possible) TNC TNS Prise de terre du neutre 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax

RÉGIME DE NEUTRE TN

RÉGIME DE NEUTRE TN 2 – SITUATION DU PROBLÈME Le courant de défaut n’est limité que par l’impédance : des câbles, du défaut et du transformateur. Cette impédance est très faible, l’intensité du courant de défaut est très importante (court-circuit). La norme attribue arbitrairement 20% de la chute de tension au distributeur d’énergie (EDF) Schéma équivalent F A B Je me trouve en parallèle avec quelle résistance? E Id Rpen D 0, 8. V Rl 3 C D Rd Rpen C Prise de terre du neutre Rl 3 B Rd E 1. PRINCIPE 2. SITUATION DU PROBLÈME 3. SOLUTION 4. DIFFÉRENTS SCHÉMAS TN Prise de terre des utilisations 5. CAS OU L>Lmax