SCHEMA DES LIAISONS A LA TERRE 30/03/2017 SCHEMA DES LIAISONS A LA TERRE Régime TN
Régime TN Rappelons que dans ce type de distribution : 30/03/2017 Régime TN Rappelons que dans ce type de distribution : Schéma de principe : LE NEUTRE DU TRANSFORMATEUR est relié à la TERRE LES MASSES D’UTILISATION sont reliées au NEUTRE 1 2 3 PEN RN Dans le cas général, on confond le conducteur de protection PE et le conducteur de neutre en un seul conducteur, appelé PEN: le schéma est dit QUATRE FILS ou TNC ( conducteur de protection et conducteur neutre confondus ).
Régime TN N.B. : Si le conducteur PEN est accidentellement coupé : toutes les masses en aval de ce PEN se trouvent portées à la tension simple du réseau dés qu’un récepteur monophasé est branché. Ce risque est jugé intolérable lorsque les sections des conducteurs sont de faibles sections (< 10 mm² pour le cuivre et < 16mm² pour l’aluminium ) 1 2 3 PEN RN RN 1 2 3 N PE Dans ce cas, la norme impose de séparer le neutre du PE : le schéma est dit CINQ FILS ou TNS ( conducteur de protection et conducteur neutre séparés ). La configuration classique d’un schéma mise au neutre prend la forme suivante : TNC pour les départs fortes sections TNS circuits terminaux petites sections
Régime TN Voir schéma ci-dessous : TNC TNS Section 10 mm2 Cu 3 N PE PEN PEN RN
Régime TN II) ETUDE D’UN DEFAUT D’ISOLEMENT 1 2 3 PEN RN Lors d’un défaut d’isolement entre phase et masse, le courant de défaut retourne au point neutre de la source en circulant soit par le PEN, soit par le PE. ainsi, dans une installation le défaut phase-masse devient un défaut phase-neutre. Le courant qui en résulte est très grand , puisque n’étant limité que par les impédances de câbles et de la source. Les dispositifs de protections contre les court circuits devraient être capables de les éliminer : MAGNETIQUES ou FUSIBLES La difficulté consiste à vérifier que ces dispositifs séparent les circuits qu’ils protègent en un temps inférieur à celui donné par la courbes de sécurité.
Régime TN III) PROTECTION ASSURE PAR LES DISPOSITIFS DE PROTECTION CONTRE LES SURINTENSITE : (magnétiques de disjoncteurs ou fusibles). 1) Conditions à satisfaire pour l’impédance de boucle ZS Considérons un défaut d’isolement RD dans le schéma ci-dessous. Si ZS est l’impédance de la boucle de défaut (O A B C D E ), le courant de défaut ID est égal à : C D E B A O Ce courant ID porte la masse à un potentiel de défaut UC. Supposons que la tension simple soit de 110 V : pour un local UL = 50 V Le temps de coupure du dispositif de protection devra être au plus égal à 200 ms pour UL = 50V. Pour que la coupure soit effective, il faut satisfaire les inégalités: Id IFU ( cas du fusible ) Id IM( cas du disjoncteur )
Régime TN C’est à dire que l’impédance ZS de la boucle de défaut devra être : cas d’un disjoncteur cas du fusible Ces inégalités devront être vérifiées par le calcul lors de la conception. 2) Détermination de l’impédance de boucle ZS d’un défaut. Il existe une méthode simplifié indiquée par la norme NF C 15-100 qui consiste à calculer la longueur maximale d’un câble de section donnée pour que les dispositifs de protection contre les surintensités assurent aussi contre les défaut d’isolement. L’impédance ZS U0 / Im (cas du disjoncteur ) ou ZS U0 / Ifu (cas du fusible ) Pour le calcul, la norme NF C 15-100 prend l’hypothèse que lors d’un défaut franc (RD = 0) la tension a chuté de 20 % au point ou est installé le dispositif de protection : on écrit alors 0,8 U0 = ZS Id Cette impédance ZS est constitué du câble de phase et du câble de protection : ainsi ZS = ZS = L’impédance du câble sera considérée comme résistive jusqu’à des section de 120 mm2. Au delà, on tiendra compte d’une majoration donnée par la norme NF C 15-100 à savoir: 150 mm2 R + 15 % 185 mm2 R + 20 % 240 mm2 R + 25 %
30/03/2017 Régime TN Si on appelle m le rapport entre la section des phases et la section du conducteur de protection : m = Sph / SPE, l’impédance se met sous la forme suivante : ZS = 3) Détermination de la longueur des câbles Id = = Le courant résultant dans la boucle de défaut sera alors : Ce courant Id va porter la masse du récepteur en défaut au potentiel : Uc = ZPE Id Uc = = exemple : Pour un réseau 220 / 380 V, local 50 V donner les temps maximal de coupure pour m = 1, 2, 3, 4 à l’aide des courbes de sécurité. Ces temps sont tels que pour les disjoncteurs, c’est le déclencheur magnétique qui doit intervenir : Donc il faut que : Id Im ou : soit : Ce qui revient finalement à une inégalité sur les longueurs : Pour les disjoncteurs Pour les fusibles
Régime TN Nous avons déterminé la longueur maximale du câble de section Sph pour que le dispositif de protection contre les surintensités assure la protection contre les défauts d’isolement. C’est à partir de cette formule que sont construits les tableaux donnant les longueurs protégées par fusible ou disjoncteur, en fonction du calibre (Im ou Ifu) de ces derniers déterminé par leur courbe (voir ci-dessous) et de la section des conducteurs. Temps I (ampères) UC (volts) t Im Ifu Uc Courbe de déclenchement du disjoncteur Courbe de déclenchement des fusibles Courbes de sécurité 4) Que faire si les conditions ne sont pas remplies ? Si les longueurs sont plus grandes que celles autorisées, on peut : Augmenter les sections des câbles : PE ou Ph + PE Diminuer le réglage du magnétique ( mais attention à la sélectivité) Réaliser une liaison équipotentielle supplémentaire Mettre un dispositif différentiel DDR
Régime TN Attention : Le conducteur PE doit passer à l’extérieur du transformateur tore donc seul le schéma TNS est possible Remarque : Lorsqu’on effectue de la distribution sur prises de courant, on ne peut connaître l’impédance de la boucle de défaut puisqu’on ne connaît jamais avec certitude la longueur des cordons qui peuvent être branchés sur cette prise. L’adjonction d’un DDR à HAUTE SENSIBILITE (In 30 mA) est alors obligatoire