SCHMAS DE LIAISON LA TERRE Protection des personnes

SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE Protection des personnes RÉGIMES DE NEUTRE

SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE OBJECTIFS : • Identifier une installation • Déterminer

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA

EFFETS PHYSIOLOGIQUES DU COURANT (50 Hz) ms 10000 5000 2000 1 4 2 1000

COURBES DE SÉCURITÉ t(s) 12 V 10 8 6 25 V 50 V 4

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON ÀLA TERRE

ms 10000 SCHÉMAS DE LIAISON Á LA TERRE 5000 2000 1 2. 1 CAS

SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus

Rc (kΩ) Résistance corporelle en fonction de la tension de contact et du degré

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SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE Protection des personnes RÉGIMES DE NEUTRE

SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE OBJECTIFS : • Identifier une installation • Déterminer les tensions de contact • Déterminer les risques encourus par l’utilisateur • Choisir un dispositif de protection • Vérifier si la protection des personnes est assurée

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE SITUATION DU PROBLÈME : Étude du comportement d’une installation dans le cas d’un défaut d’isolement ( masse mise accidentellement à un potentiel dangereux) PLAN : 1. Sensibilisation 2. Exemples : détermination des risques encourus 3. Différents schémas en basse tension

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le corps humain Facteurs dont dépendent les effets du courant corporel 1. Facteurs liés à la tension d’alimentation q Amplitude q Nature (alternative ou continue)

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le corps humain Facteurs dont dépendent les effets du courant corporel 2. Facteurs liés à la résistance du corps humain q Trajet du courant dans le corps q Pression et surface de contact q État d’humidité de la peau q Age corpulence et santé de la personne

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le corps humain Domaines de tension Alternatif Continu Un≤ 50 Un≤ 120 BTA 50<Un≤ 500 120<Un≤ 750 BTB 500<Un≤ 1000 750<Un≤ 1500 HTA 1000<Un≤ 50000 1500<Un≤ 75000 HTB Un>50000 Un>75000 Très basse tension Basse tension Haute tension Valeur de la tension nominale Un (V)

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE Rc (kΩ)1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le Résistance corporelle en fonction de la tension corps humain de contact et du degré d’humidité de la peau 5 Résistance corporelle en fonction de la tension de contact et du degré d’humidité de la peau 4 3 2 Peau Sèche Humide Mouillée immergée 1 50 250 400 Uc (V)

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le corps humain Effets physiologiques du courant Les chiffres significatifs du risque électrique (en courant alternatif) 5 m. A Seuil de sensibilité 10 m. A Seuil de réaction réflexe Seuil de non lâcher 30 m. A Seuil de tétanisation du diaphragme : arrêt respiratoire 50 m. A pendant une seconde Seuil de fibrillation ventriculaire : arrêt circulatoire

EFFETS PHYSIOLOGIQUES DU COURANT (50 Hz) 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

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 1 – SENSIBILISATION : danger du passage du courant dans le corps humain Effets physiologiques du courant Temps maximal de fonctionnement de la protection Rq : La tension limite de sécurité UL est la tension de contact la plus élevée qui puisse être maintenue sans danger pour les personnes

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE Tension limites UL UL=50 V UL=25 V UL=12 V Conditions Normales BB 1 BB 2 Mouillées BB 2+BC 4 BB 3+BC 3 Immergées BB 4 BB 3+BC 4 Valeur de la tension de contact (V) <50 50 75 90 110 150 220 280 350 <25 25 40 50 65 96 145 195 250 <12 12 21 27 37 55 82 110 135 Temps maximal de coupure à respecter En courant alternatif en sec (50 Hz) Permanente 5 1 0, 5 0, 2 0, 1 0, 05 0, 03 0, 02

COURBES DE SÉCURITÉ t(s) 12 V 10 8 6 25 V 50 V 4 2 1 0. 8 0. 6 0. 4 0. 2 0. 10 0. 08 0. 06 0. 04 0. 02 0. 01 5 10 12 20 30 40 60 80 100 3 OO 500 U (V)

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 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 ?

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT Contact accidentel avec un conducteur actif

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT Schéma Prise de terre du neutre Prise de terre des utilisations

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 1. Circulation du courant de défaut Schéma Id

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 2. Schéma électrique équivalent Schéma L 1 V Rc Rn Rn Ra Rc N Uc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 3. Détermination de la tension de contact (corporelle) On considère : L 1 • Un réseau 230/400 V • Une résistance de mise à la terre du neutre de 1Ω • Une résistance corporelle (Rc) de 2000 Ω • Un local sec V Rappel : Diviseur de tension Rn Un = Ux. Rn/∑R Application : Uc = Vx. Rc/(Rc+Rn) = 230 x 2000/2001 = 230 V Rc Uc = 230 V N Uc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON ÀLA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 4. Comparaison de Uc (tension corporelle) à Ul (tension limite de sécurité) Conditions normales, local sec : L 1 Ul = 50 V Uc =230 V > Ul = 50 V V Rc Rn N Uc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 5. Calcul de l’intensité du courant corporel (effets physiologiques) Loi d’Ohm : L 1 Ic = Uc / Rc = 230 / 2000 = 0, 115 A Ic Ic = 115 m. A Effets physiologiques ? V Rc Rn N Uc

ms 10000 SCHÉMAS DE LIAISON Á LA TERRE 5000 2000 1 2. 1 CAS 2 D’UN CONTACT DIRECT 4 1000 5. Calcul de l’intensité du courant corporel (effets physiologiques) 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 1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT Contact avec une masse mise accidentellement sous tension

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT Schéma Prise de terre du neutre Prise de terre des utilisations

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT INDIRECT 1. Circulation du courant de défaut Schéma Id

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT 2. Schéma électrique équivalent Schéma Id L 1 Rd Je me trouve en parallèle avec quelle résistance? V Ra Rn Rn Ra Rd N

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT 3. Détermination de la tension de contact (corporelle) On considère : • Un réseau 230/400 V L 1 • Une résistance de mise à la terre du neutre de 1Ω Rd • Une résistance de mise à la terre des masses de. 20Ω • Une résistance corporelle (Rc) de 2000Ω V Ra • Une résistance de défaut de 30Ω Rn • Un local sec Application : Uc = Vx. Ra/(Rd+Ra+Rn) = 230 x 20/51 = 90 V Uc = 90 V N Rc Uc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT 4. Comparaison de Uc (tension corporelle) à Ul (tension limite de sécurité) Conditions normales, local sec : L 1 Ul = 50 V Rd Uc =90 V > Ul = 50 V V Ra Rn N Rc Uc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 2 CAS D’UN CONTACT INDIRECT 5. Calcul de l’intensité du courant corporel (effets physiologiques) Loi d’Ohm : L 1 Ic = Uc / Rc = 90 / 2000 = 0, 045 A Rd Ic = 45 m. A Effets physiologiques ? V Ra Rn N Rc

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 3 – DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BASSE TENSION 3. 1 DÉSIGNATION : 2 LETTRES Première lettre : situation du neutre q T : Neutre relié à la Terre q I : Neutre Isolé ou Impédant Deuxième lettre : situation des masses q T : Masses à la Terre q N : Masses au Neutre

1. SENSIBILISATION 2. EXEMPLES 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 3 – DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BASSE TENSION 3. 2 TROIS SCHÉMAS SONT UTILISÉS EN BT q TT : Neutre relié à la Terre / Masse à la Terre q TN : Neutre relié à la Terre / Masses au Neutre q IT : Neutre Impédant / Masses à la Terre

SCHÉMAS DE LIAISON À LA TERRE 2 – EXEMPLES : détermination des risques encourus 2. 1 CAS D’UN CONTACT DIRECT 2. Schéma électrique équivalent Schéma Id L 1 Rd Je me trouve en parallèle avec quelle résistance? V Ra Rn Rn 1. SENSIBILISATION Ra Rd 2. EXEMPLES N 3. DIFFÉRENTS SCHÉMAS EN BT

Rc (kΩ) Résistance corporelle en fonction de la tension de contact et du degré d’humidité de la peau 5 4 3 2 Peau Sèche Humide Mouillée immergée 1 50 250 400 Uc (V)