SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Introduction Les risques électriques

La problématique Assurer la sécurité contre les risques liés à la mise sous tension accidentelle des masses métalliques

Notion de tension de contact Conditions normales : Conditions mouillées : Ud  50 V Ud  25 V

Risque d’incendie Apparition de courants de défaut Dégagement d’énergie au point de défaut Idéfaut>500mA

Risques liés à la non disponibilité de l’énergie Pour les personnes Manque d’éclairage Mise hors service des équipements de sécurité D’un point de vue économique Perte de production

Sécurité des personnes Nécessité de mise hors tension des installations dangereuses Mise en œuvre d’une stratégie de détection et de protection des installations  Schéma de liaison à la terre (SLT)

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions LE NEUTRE : Ce sont les points neutres des transformateurs HT/BT ainsi que les conducteurs neutres qui, en régime équilibré, ne sont parcourus par aucun courant.

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions LES MASSES : Ce sont les parties conductrices accessibles d'un matériel électrique susceptibles d'être mises sous tension en cas de défaut

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions LE CONDUCTEUR DE PROTECTION PE : C'est un conducteur de couleur VERT/JAUNE dont la fonction est de relier toutes les masses métalliques des appareils à la terre. En cas de défaut, il permet de canaliser le courant électrique provoqué par le défaut. point sécurité Une absence ou une mauvaise réalisation de la liaison équipotentielle principale peut conduire à des risques de chocs électriques. règles de l'art Mettre à la même tension que celle de la terre tous les éléments conducteurs d’un bâtiment de sorte qu’il n’existe entre eux aucune différence de potentiel dangereux. (NF C 15 100 § 413.1.2.1 et 547.1.1)

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions Situation dangeureuse si un défaut d'isolement met les 2 canalisations à des potentiels différents, ou une canalisation à un potentiel différent de celui de la terre. La liaison équipotentielle principale (L.E.P.) annule toute différence de potentiel.

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions disposition du conducteur de protection PE :

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions LA PRISE DE TERRE : C'est l'endroit ou le conducteur de protection PE de l'installation électrique est relié à la terre . Physiquement il s'agit généralement d'un conducteur enterré ou d'un piquet métallique planté dans la terre. Cependant, l'utilisation d'un piquet de terre ( ou autre ) pour la mise à la terre ne permet pas de réaliser un contact parfait entre ce piquet et la terre.En effet,il existe une résistance de contact,non négligeable,qui peut atteindre quelques dizaines,voire quelques centaines d'Ohms . On l'appelle la RESISTANCE DE PRISE DE TERRE.

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Définitions L'ISOLEMENT ELECTRIQUE : C'est la capacité que possède une installation, un appareil ou partie d'un appareil à ne pas laisser entrer en contact une de ses parties avec un autre potentiel autre que le sien ( dans les conditions normales ). En présence de deux potentiels différents, il peut y avoir circulation d'un courant. En cas de mauvais isolement, on parle de DEFAUT D'ISOLEMENT.

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification Le régime de neutre est identifié à partir de 2 ou 3 lettres :   La première lettre permet d'identifier la situation du neutre par rapport à la terre :   SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification T : liaison directe du neutre à la terre I : absence de liaison du neutre à la terre, neutre isolé ou liaison par l 'intermédiaire d'une impédance

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification La deuxième lettre permet d'identifier la situation des masses de l'installation : SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification T : connexion directe des masses à la terre. N : connexion des masses au neutre  

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification la troisième lettre est nécessaire dans le cas du régime de neutre TN : TNC : le conducteur neutre et conducteur de protection PEN sont Confondus. TNS : le conducteur neutre et conducteur de protection PE sont Séparés.  

SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification EXEMPLE : régime de neutre TT : le neutre et les masses sont connectées à la terre. SCHEMAS DE LIAISON A LA TERRE : Identification

AUJOURD'HUI REGIME T T

Transformateur HTA / BTA MISE EN SITUATION Energie du réseau HTA Transformateur HTA / BTA Energie du réseau BTA Prise de terre de l ’utilisateur. Prise de terre du poste de livraison.

Qu’est-ce qu’une mise à la terre ? Relier à une prise de terre, par un fil conducteur, les masses métalliques qui risquent d ’être mises accidentellement sous tension : cuisinière, machine à laver…

Le raccordement à la prise de terre des éléments conducteurs d ’un bâtiment et des masses des appareils électriques contribuent à éviter l ’apparition de toute tension dangereuse entre les parties simultanément accessibles L1 L2 L3 N Neutre de l’alimentation à la terre RECEPTEUR PE Mise à la terre des masses de l ’installation Rn RU T REGIME T T

En touchant la carcasse de la machine, je ne cours aucun risque ! V1 L1 V2 L2 L3 V3 N Réseau 20kV / 400 V U=230 V DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA En touchant la carcasse de la machine, je ne cours aucun risque ! DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE Piquet de terre EDF MACHINE RH = 2000  Installation sans défaut. RN = 22  SOL

UN DEFAUT EST MAINTENANT PRESENT DANS L ’INSTALLATION ATTENTION ! UN DEFAUT EST MAINTENANT PRESENT DANS L ’INSTALLATION UNE PHASE EST AU CONTACT DE LA MACHINE

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE 20kV / 400 V DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA ATTENTION !!! Courant MORTEL !!!! DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE DEFAUT Installation avec défaut sans terre. Piquet de terre EDF MACHINE RH Ud RN = 22  SOL

POURQUOI LA PERSONNE EST-ELLE EN DANGER DE MORT ?... Schéma équivalent Electrisation Risque d ’Electrocution RH I défaut U = 230 V RN I défaut = U / ( RH + RN ) =230 / ( 2000 + 22 ) = 0.113 A ATTENTION ! Installation avec défaut sans terre. RN : Résistance de la prise de terre du neutre = 22  RH : Résistance de l ’Homme = 2000 

UNE PHASE EST AU CONTACT DE LA MACHINE NOUS RELIONS MAINTENANT LA MACHINE A UNE PRISE DE TERRE. UNE PHASE EST AU CONTACT DE LA MACHINE

DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE 20kV / 400 V DDR DISJONCTEUR DIFFERENTIEL DE BRANCHEMENT E.D.F 500 mA DANGER DE MORT ??? DISJONCTEUR DIVISIONNAIRE DEFAUT Installation avec défaut avec terre. MACHINE RH Ud RN = 22  SOL RU = 20 

ATTENTION ! LA PERSONNE EST-ELLE PROTEGEE ?... Schéma équivalent sans DDR I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20 Ud RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IH ATTENTION ! I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( 20 + 22 ) = 5.47 A donc Udéfaut= Réqu. * Id = 109.4 V Installation avec défaut avec terre. Soit pour l ’homme : IH = Ud / RH = 54.7 mA La tension de défaut peut donc être dangereuse pour l ’homme, et donc MORTELLE

ATTENTION ! AVEC LE DDR, QUE SE PASSE-T-IL ? Schéma équivalent avec DDR I défaut U = 230 V Réqu. RN Réqu.= (Ru.RH ) / (Ru+RH)  Ru  20 Ud RH= 2000  I défaut U = 230 V RN= 22  Ru= 20  Ud IH I défaut = U / ( Réqu + RN ) =230 / ( 20 + 22 ) = 5.47 A donc Udéfaut= Ru . Id = 109.4 V ATTENTION ! Installation avec défaut avec terre. Mais le courant maxi. est celui du DDR, soit I = 0.5 A, on a alors la tension de défaut limité à : Ud = Réqu * Id = 20 * 0,5 =10 V d ’où IH = Ud / RH = 0.005 A PAS DE DANGER POUR L ’HOMME

1 2 SOLUTION 1 SOLUTION 2 On applique la relation : Ra . In  UL A l ’arrivée de votre installation électrique de régime de neutre TT, vous observez la présence d ’un disjoncteur différentiel de 650 mA, la tension de limite de contact étant de 50 V, quelle doit être la valeur maximale de la résistance de terre de cette installation ? Dans un atelier, la tension limite de sécurité est UL = 12V. On a mesuré une résistance de prise de terre RA = 40 . Quel doit être le calibre du disjoncteur différentiel ? SOLUTION 1 SOLUTION 2 On applique la relation : Ra . In  UL avec UL : Tension de sécurité = 50 V In = sensibilité du disjoncteur différentiel, d ’où la résistance de prise de terre maxi. Ra = UL / Ia = 50 / 0.65 = 76.9  On applique la relation : UL  RA . Id avec Id = In du disjoncteur d ’où Id  UL / RA Id = 12 / 40 = 0.3 A Soit I n = 300 mA