Pensez à cliquer sur moi! 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 1.1 Généralités L’électricité, la plus répandue des sources d’énergie, est devenue familière par son utilisation en milieu industriel ou domestique. L’électricité est par contre pour beaucoup de personnes une notion abstraite car elle est invisible. Les risques liés à une mauvaise utilisation sont par conséquent mal perçus, ce qui se traduit malheureusement par de nombreux accidents plus ou moins graves chez les personnes averties ou non de ces dangers. 18/09/2018 Protéger les personnes

1.2 Statistiques sur les accidents d’origine électrique en France. Origine : Caisse nationale de l’assurance maladie des travailleurs salariés. 18/09/2018 Protéger les personnes

Accidents du travail d’origine électrique en France : Les accidents d’origine électrique ne correspondent qu’a 0.2% des accidents du travail avec arrêt. Il est à noter qu’une issue fatale est constatée dans 3% des accidents d’origine électrique contre 0.14% pour les accidents du travail en général Origine : Caisse nationale de l’assurance maladie des travailleurs salariés. 18/09/2018 Protéger les personnes

1.3 Accidents d’origine électrique Les accidents d’origine électrique ont pour principaux effets : L’électrisation : c’est la réaction du corps humain due à un contact accidentel avec l’électricité. L’électrocution : c’est une électrisation qui entraîne la mort. Les brûlures par arcs et projection. Les chutes, conséquences d’une électrisation. L’électricité peut aussi être à l’origine d’incendie ou d’explosion. 60% des lésions sont des brûlures. 6% de lésions internes. Les mains et la tête sont le plus touchés. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Types de contacts L’origine de l'accident dépend des types de contact entre la personne et l'élément sous tension. Ces types de contact sont de deux sortes : Contacts directs : contact de personnes avec des parties actives (normalement sous tension) Contacts indirects : contact de personnes avec des masses mises sous tension par suite d’un défaut d’isolement. Aller... Aller... 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts directs premier cas Protections 230V~ L N Premier cas : le courant circule d’un conducteur actif à un autre en passant par le corps humain. Le corps humain est assimilable à une charge monophasée. TRÈS FRÉQUENT 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts directs deuxième cas Poste de transformation Interrupteur "cassé". Vis reliée au conducteur de phase. Protections Deuxième cas : le courant circule d’un conducteur actif vers la terre puis la source, en passant par le corps humain. TRES FRÉQUENT Le problème est assimilable à un défaut d’isolement. 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts indirects mise en évidence Poste de transformation La carcasse est portée à un potentiel par rapport à la terre. Un courant s’établit alors à travers la personne. Défaut d’isolation d’un conducteur de phase FRÉQUENT 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 2.1 Origine des risques : Les risques sont différents suivant : - Les caractéristiques du courant, - Les conditions d'humidité, le temps de passage, - Le trajet du courant dans le corps, - L’état physiologique de la personne. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 2.2 Rôle de la tension : Le début du processus d'électrisation n'est perceptible qu'à partir d'une certaine valeur de tension. Un contact entre deux bornes d'une batterie de voiture (12 ou 24 V) n'occasionne aucune sensation au niveau du corps humain. Par contre, un même contact aux bornes d'une prise de courant (240 V) se traduira par une sensation douloureuse, voire un coma. En fait, notre corps est protégé par la peau, qui représente une barrière physiologique s'opposant aux sensations de l'électricité. L’augmentation de la tension appliquée au niveau de la peau entraîne la perforation de celle-ci. 18/09/2018 Protéger les personnes

Tension limite conventionnelle de contact Valeur maximale de la tension de contact qu’il est admis de pouvoir maintenir indéfiniment dans des conditions spécifiées d’influences externes. (décret N° 88-1056 ED123 p 20) U > 50 Volts N MAINS SÈCHES Condition BB1 : Tension limite conventionnelle de contact : 50 V Condition BB2 : Tension limite conventionnelle de contact : 25 V U > 25 Volts N MAINS MOUILLÉES Condition BB3 : La tension limite conventionnelle de contact n’est pas définie. L’alimentation de l’installation est réalisée en TBTS (12 V). 18/09/2018 Protéger les personnes

2.2.1 Impédance du corps humain Les tissus du corps humain peuvent être représentés par une succession de résistances R et de réactances X, le tout constituant une impédance Z : L'impédance : Z2 = R2 + X2 Impédance de contact L’impédance du corps humain Z résulte de la somme géométrique des impédances de la peau ou muqueuse aux points de contact Zp1 et Zp2 et de l'impédance interne des tissus Zi. Impédance interne 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Variation de la résistance du corps humain en fonction de la tension de contact et de l’état de la peau 25 50 250 380 Uc(V) 1 2 3 4 5 Peau sèche Peau humide Peau mouillée Peau immergée R (k ) Article 322-2 de la norme NFC 15-100 de 1977 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Valeurs moyenne de la résistance du corps humain en fonction de la tension de contact et des différentes conditions d’humidité de la peau Noter : La résistance totale du corps humain décroît rapidement lorsque le courant augmente. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 2.2.2 Rôle de l’intensité L'intensité est déterminée par la tension et l'impédance du corps humain. - Effets physiques (brûlures) - Effets sur les muscles - Effets sur le cœur - Effets sur le système nerveux 18/09/2018 Protéger les personnes

Action du courant sur le corps RESPIRATION CŒUR MUSCLES BRULURES 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Brûlures par arc Les brûlures par arc sont dues à l’intense chaleur dégagée par effet Joule au cours de la production de l’arc électrique ainsi qu’aux projections de particules métalliques en fusion. Ce sont les plus fréquentes tant en basse tension, qu’en haute tension. En basse tension elles sont localisées aux parties découvertes (mains et faces). Les arcs peuvent entraîner également des conjonctivites, des brûlures cornéennes. 18/09/2018 Protéger les personnes

Brûlures électrothermiques Les brûlures électrothermiques sont provoquées par l’énergie dissipée par effet Joule tout le long du trajet du courant. Ces brûlures sont toujours plus étendues qu’elles n’apparaissent lors d’un premier examen, car aux brûlures superficielles s’associent des brûlures profondes, le long du trajet du courant, et en particulier au niveau des masses musculaires. Dans les heures qui suivent ce type de brûlure, un blocage temporaire des reins (parfois mortel) peut apparaître dû à de la libération dans le sang de myoglobine, libération causée par la brûlure des tissus musculaires internes. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Effets sur les muscles L'intensité est déterminée par la valeur de la tension de contact et l'impédance du corps humain. Pour ce qui nous concerne, on distingue, au niveau du corps humain : les muscles moteurs commandés par le cerveau (cas des muscles des membres) les muscles auto réflexes qui fonctionnent automatiquement, tels la cage thoracique et le cœur. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes Muscles moteurs Les muscles assurent par leur contractibilité et leur élasticité les mouvements du corps. Les muscles antagonistes par leurs actions opposées permettent la flexion et l'extension des membres. C'est le cas du biceps et du triceps du bras. Le cerveau ne contrôle plus les muscles parcourus par un courant électrique, ce qui a pour effet de provoquer de violentes contractions. Ces conditions, générant des mouvements intempestifs, se traduisent par le non lâcher de la pièce, objet de contact, ou par répulsion, compte tenu de la nature du muscle sollicité (fléchisseur ou extenseur). 18/09/2018 Protéger les personnes

Muscles cages thoracique La cage thoracique fonctionne automatiquement sous le contrôle du cervelet qui commande les nombreux muscles concernés par la fonction respiratoire (diaphragme notamment). L’asphyxie d'origine respiratoire peut donc être due à l'action du courant électrique au niveau : des muscles thoraciques provoquant la tétanisation, du cervelet entraînant l'arrêt respiratoire pur et simple. 18/09/2018 Protéger les personnes

Cycle cardiaque et fibrillation Contraction des oreillettes Repolarisation ventriculaire : phase critique Contraction des ventricules Electrisation du cœur Fibrillation cardiaque t Cycle cardiaque 0,75 s Le cœur possède ses propres systèmes de commande automatique. C'est durant la phase de repolarisation ventriculaire que le cœur est le plus vulnérable 18/09/2018 Protéger les personnes

Cycle cardiaque et fibrillation (suite) Le seuil de fibrillation ventriculaire dépend : des paramètres physiologiques (anatomie du corps, état des fonctions cardiaques, etc.) des paramètres électriques (durée et parcours du courant, forme de courant, etc.) En courant alternatif (50 ou 60 Hz), le seuil de fibrillation décroît considérablement si la durée de passage du courant est prolongée au-delà d'un cycle cardiaque. 18/09/2018 Protéger les personnes

2.2.3 Effet du courant électrique Les effets se manifestent différemment à partir de seuils qui sont fonction : du type de courant : alternatif ou continu, du domaine de fréquence de la tension, du type d'onde de courant. Le choc électrique peut avoir des effets secondaires, parfois plus dangereux que l'électrisation traumatisme suite à une chute, troubles auditifs, de la vue, troubles nerveux, etc. La fibrillation ventriculaire est considérée comme la cause principale de mort par choc électrique. Il existe aussi des cas de mort par asphyxie ou arrêt du cœur. 18/09/2018 Protéger les personnes

Zone 1 : habituellement aucune réaction Cycle zone temps /courant des effets du courant alternatif (15 à 100 Hz) sur des personnes. Zone 3 : habituellement aucun dommage organique (contraction musculaires, absence de fibrillation). Zone 1 : habituellement aucune réaction Zone 2 : habituellement aucun effet pathophysiologique dangereux. Zone 4 : probabilité de fibrillation augmentant jusqu’a 5% (courbe C2), 50% (courbe C3), plus de 50% (au-delà de la courbe C3). Courbe L : courbe de sécurité sur laquelle sont basées les règles de la NF C15-100. 18/09/2018 Protéger les personnes

Effets du passage du courant alternatif 50/60 Hz Intensité Perception des effets Temps 0,5 à 1 mA seuil de perception suivant l’état de la peau Les données présentées proviennent d’expérimentations faites directement sur l'homme jusqu'au seuil de contraction. Les autres phénomènes ont été provoqués sur des animaux. Elles résument les effets produits par un courant alternatif (50/60 Hz) suivant l'intensité du courant et son temps de passage. 8 mA choc au toucher, réactions brutales 10 mA contraction des muscles des membres 4 mm 30 crispations durables 20 mA début de tétanisation de la cage thoracique 60 sec 30 mA paralysie ventilatoire sec 40 mA fibrillation ventriculaire 3 sec 75 mA fibrillation ventriculaire 1 sec 300 mA paralysie ventilatoire 110 ms 500 mA fibrillation ventriculaire 100 ms 1 000 mA arrêt cardiaque 25 ms 2 000 mA centres nerveux atteints instantané 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 2.4 Conclusions Tous les divers aspects du risque électrique et les gravités engendrées ont amené le législateur à créer des domaines de tension afin de définir ensuite la prévention à mettre en œuvre. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes DOMAINE DE TENSION Décret n° 88-1056 DOMAINES COURANT COURANT DE TENSION ALTERNATIF CONTINU TBT U £ 50 Volts U £ 120 Volts BTA 50 < U £ 500 V 120 < U £ 750 V BTB 500 < U £ 1 000V 750 < U £ 1 500 V HTA 1 000 < U £ 50 kV 1 500 < U £ 75 kV HTB U > 50 kV U > 75 kV 18/09/2018 Protéger les personnes

Prévention des risques électriques Plus l'intensité I qui traverse le corps est importante, plus le choc électrique est dangereux. Il faut donc chercher à diminuer la valeur de I pour éviter le choc ou mieux le supprimer, c'est l'objet de la prévention des risques électriques. 18/09/2018 Protéger les personnes

Facteur aggravant du risque Revenir... Le temps de contact 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts directs mesures de protection Cas 1 Cas 2 Pour tous les cas : utilisation de la très basse tension de sécurité ( TBT) mise hors de portée des parties actives (Protection PASSIVE ) isolant tableaux barrières etc... Pour le deuxième cas :(Protection ACTIVE ) utilisation de DDR à haute sensibilité IDn£30mA Effets du courant 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts indirects mesures de protection locales Sans coupure de l’alimentation utilisation de la très basse tension séparation électrique des circuits emploi de matériel de classe II interposition d’obstacles etc... PROTECTIONS LOCALES UNIQUEMENT 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts indirects mesures de protection d’un réseau Protection par coupure automatique de tout ou partie de l’installation Deux conditions sont à réalisées toutes les masses accessibles doivent être interconnectées et reliées à la terre la coupure doit s’effectuer par mise hors tension automatique de la partie de l’installation ou se produit un défaut d’isolement dans un temps (fonction de la tension de contact) compatible avec la norme 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts indirects tension de contact Uc Revenir... La tension de contact est la tension à laquelle est soumise une personne. Elle s’établit : Carcasse : 400V Carcasse : 400V Carcasse : 230V Uc=400V Uc=170V entre deux masses portées à des potentiels différents. entre une masse et la terre Plancher 0V 18/09/2018 Protéger les personnes

Contacts indirects tension limite Ul Revenir... Ul est la tension de contact la plus élevée qui peut être maintenue indéfiniment sans danger pour les personnes Ul = 50V dans des conditions normales Ul = 25V dans des conditions mouillées 18/09/2018 Protéger les personnes

Voyons dans une installation Domestique les raccordements nécessaires à la protection des personnes et comment donc diminuer le I 18/09/2018 Protéger les personnes

La distribution d’ énergie électrique Energie du réseau HTA Transformateur HTA / BTA Energie du réseau BTA Prise de terre de l ’utilisateur. Prise de terre du poste de livraison. 18/09/2018 Protéger les personnes

La terre est indispensable mais 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… 18/09/2018 Protéger les personnes

Analyse Fonctionnelle Energie Electrique Protéger les personnes Protéger le matériel Commander l’énergie Schéma de Liaison à la terre Convertir l’énergie. 18/09/2018 Protéger les personnes

1 2 3 La distribution de l ’énergie électrique implique : Un Objectif de: - continuité de service - qualité de l ’énergie électrique 1 2 Assurer la protection des personnes contre les contacts indirects par coupure automatique de l ’alimentation Liaisons à la terre (ou régime de neutre) 3 Mode de raccordement à la terre, du neutre du secondaire du transformateur HT / BT et les moyens de mise à la terre des masses de l ’installation. 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes A retenir ! ANALYSE MATERIELLE La norme définit qui sont caractérisés par deux lettres :  1ère lettre : Situation du neutre de l ’alimentation par rapport à la terre .  T:  I :  2ème lettre : Situations des masses de l ’installation par rapport à la terre.  N: NFC.15-100 trois schémas de liaison à la terre liaison du neutre avec la terre ; isolation de toutes les parties actives par rapport à la terre, ou liaison au travers d ’une impédance. masses reliées directement à la terre ; masses reliées au neutre de l ’installation, lui-même relié à la terre. 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre Les régimes du neutre existants Les Différents Schémas des liaisons à la terre Les régimes du neutre existants 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre régimes du neutre existants TT IT TN-C TN-S Ces quatres régimes du neutres sont équivalents du point de vue de la protection des personnes! 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre remarques d’ordre générales Il est souvent judicieux de faire coexister deux régimes du neutre différents dans une installation Le choix ne peut porter sur la qualité de la protection des personnes en fonction du régime du neutre car ceux-ci sont équivalents pour la protection des personnes 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre procédure de choix Le choix doit résulter d’une concertation entre : l’utilisateur le concepteur de réseau Il porte sur : les caractéristiques de l’installation les conditions et impératifs d’exploitation 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre procédure de choix - point 1 S’assurer que l’installation ne se trouve pas dans un cas ou la loi impose ou recommande un régime du neutre Exemples : Bâtiment alimenté par un réseau de distribution publique - régime TT Etablissement recevant du public - régime IT etc... 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre procédure de choix - point 2 Rechercher les exigences de continuité de service en fonction du personnel d’entretien 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre procédure de choix - point 3 Rechercher avec l’utilisateur l’adéquation des différents régimes du neutres avec les perturbations électromagnétiques en fonction de la nature de l’alimentation Exemple : réseau de distribution BT : schéma TT avec emploi de parafoudre si distribution aérienne 18/09/2018 Protéger les personnes

Schémas des liaisons à la terre procédure de choix - point 4 Vérifier la compatibilité entre : Nature du réseau Cliquez sur une des boites Régime du neutre Nature des récepteurs Cas particuliers 18/09/2018 Protéger les personnes

Procédure de choix - point 4 nature du réseau - exemples Revenir... 18/09/2018 Protéger les personnes

Procédure de choix - point 4 nature des récepteurs - exemples Revenir... 18/09/2018 Protéger les personnes

Procédure de choix - point 4 cas particuliers - exemples Revenir... 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TT schéma de principe Aujourd ’hui: Régime TT Régime du neutre TT schéma de principe Installation Poste de transformation L1 L2 L3 Rn PE - Transformateur secondaire en étoile - Neutre transfo. à la terre : 1ère lettre T - Réseau de distribution Récepteur - Interconnexion des masses et liaison à une prise de terre distincte : 2ème lettre T 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 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 Aujourd ’hui: Régime TT 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 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes SOMMAIRE  Réseau de distribution en régime TT.  Alimentation d ’une installation sous régime TT sans défaut.  Alimentation d ’une installation sous régime TT présentant un défaut d ’isolement.  Alimentation d ’une installation sans régime TT présentant un défaut d ’isolement carcasse non relié à la terre. 18/09/2018 Protéger les personnes

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 18/09/2018 Protéger les personnes

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 18/09/2018 Protéger les personnes

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  18/09/2018 Protéger les personnes SOL

ATTENTION ! 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  18/09/2018 Protéger les personnes

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  18/09/2018 Protéger les personnes 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= Ru . 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 18/09/2018 Protéger les personnes

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 18/09/2018 Protéger les personnes PAS DE DANGER POUR L ’HOMME

Régime du neutre TT schéma de principe Installation Poste de transformation L1 L2 L3 Rn PE - Transformateur secondaire en étoile - Neutre transfo. à la terre : 1ère lettre T - Réseau de distribution Récepteur - Interconnexion des masses et liaison à une prise de terre distincte : 2ème lettre T 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TT étude d’un défaut d’isolement Poste de transformation Installation Rn Récepteur 1 2 - Isolant sur phase2 du récepteur 1 détérioré - Parcours du courant de défaut - Tension de contact Uc 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TT modélisation et calcul Id Voici la maille constituée. N L2 Rn Rm R câbles Le courant de défaut Id s’établit Rcâbles très inférieure à Rn et Rm Uc La tension de contact Uc se créer 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TT application numérique - conclusions La tension de contact Uc est supérieure à la tension limite Ul Nécessité de mettre hors tension tout ou partie de l’installation Le courant de défaut est faible par rapport aux courants distribués La protection sera assuré par des DDR dont la sensibilité IDn doit respecter la condition suivante : VL2-N = 230V Rn = 10W Rm = 20W Id=7,9A Uc=158V 18/09/2018 Protéger les personnes

Dispositif à courant différentiel résiduel - DDR Revenir... contact de puissance détection thermique détection magnétique tore magnétique bobinages principaux enroulement de détection élément de réarmement élément de déclenchement circuit de test 18/09/2018 Protéger les personnes

Fonctionnement du DDR sans défaut Revenir... Accrochage mécanique en fonction Le courant In ... créé un flux Fn Pas de défaut donc : le même courant circule dans l’autre sens et... créé le même flux Fn mais de sens opposé Le flux résultant est nul donc : il n’y a pas création de fem dans l’enroulement de détection 18/09/2018 Protéger les personnes

Fonctionnement du DDR avec défaut Revenir... Le courant In ... créé un flux Fn Défaut, donc une partie du courant retourne de façon anormale à la source : un courant plus faible circule dans l’autre sens et... créé un flux Fn plus faible et de sens opposé Le flux résultant n’est plus nul donc : création d’une fem dans l’enroulement de détection et... libération des contacts 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TT schéma type HT/BT 3 1 2 N Chauffage Rp Ra PE Rn Poste de transformation Prise de terre du poste Prise de terre du neutre Prise de terre des masses et conducteur de protection PE 1 2 3 N PE M ~ PE 2 N Disjoncteur général Jeu de barres principal Départ secondaire Jeu de barres secondaire Départ en monophasé : prises de courant Départ moteur Départ circuit de chauffage 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN-C schéma de principe Installation Poste de transformation L1 L2 L3 Rn PEN - Neutre transfo. à la terre : 1ère lettre T - Neutre et conducteur de protection confondus en un sel conducteur appelé PEN : 3ème lettre C Récepteur - Interconnexion des masses et liaison au neutre : 2ème lettre N - Mise à la terre du PEN en plusieurs point de l’installation 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN-S schéma de principe Installation Poste de transformation L1 L2 L3 N Rn PE - Neutre transfo. à la terre : 1ère lettre T - Neutre et conducteur de protection séparés : 3ème lettre S - Interconnexion des masses et liaison au neutre : 2ème lettre N Récepteur - Mise à la terre du PEN en plusieurs point de l’installation 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN étude d’un défaut d’isolement Poste de transformation Installation Récepteur 1 Récepteur L1 L2 L3 Rn PEN - Isolant sur phase 2 du récepteur 1 détérioré - Parcours du courant de défaut - Tension de contact Uc 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN modélisation - calcul Id N L2 Rn Rpe Rph Or le courant dans Rn est nul. Donc la tension URn est nulle. Le courant Id est limité uniquement par le câble d’alimentation. C’est un courant de court-circuit. Uc La norme considère alors que la tension de la source est égale à 80% de la tension d’origine. 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN application numérique - conclusions La tension de contact Uc est supérieure à la tension limite Ul Nécessité de mettre hors tension tout ou partie de l’installation Le courant de défaut est un courant de court-circuit Le défaut sera éliminé par les protections classique contre les courts-circuits (disjoncteurs ou fusibles) VL2-N = 230V Câble de 40m et 35mm² Rph=Rpe=26mW Id=3,6kA Uc=92V 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN calcul général de Uc et Id Le conducteur de protection PE n’est pas un conducteur actif. Sa section SpE peut être plus petite que Sph pour des raisons d’économies La tension de contact devient : Le courant de défaut devient : 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN longueur maximale de ligne Les protections doivent agir en un temps maximum tc définit par la norme Le courant de défaut doit être suffisant pour que : le temps de fusion du fusible soit inférieure à tc le déclencheur magnétique du disjoncteur soit inférieur à celui-ci. Or la longueur de ligne limite Id Donc la condition Imag<Id ou If<Id se traduit par L<Lmax 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN non respect de L<Lmax Quand la condition L<Lmax n’est pas réalisable, on peut : choisir un disjoncteur à seuil magnétique bas (exemple courbe B en multi9 Merlin-Gérin) augmenter la section de ligne utiliser un DDR en passant localement en TN-S, cette solution est la plus efficace et s’affranchit de toute vérification. 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre TN schéma type HT/BT 1 2 3 TN-S Rp PEN Ra Rn Poste de transformation Prise de terre du poste Neutre à la terre et conducteur neutre et protection confonfus : PEN 1 2 3 PEN M ~ Disjoncteur général 3 N PE TN-S Jeu de barres principal Départ secondaire Jeu de barres secondaire Départ vers un réseau monophasé TN-S : prises de courant Départ moteur Départ grande longueur de ligne 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT schéma type Installation Poste de transformation L1 L2 L3 Rn Zs PE Rm - Transformateur secondaire en étoile - Neutre transfo. impédant : 1ère lettre I Récepteur - Réseau de distribution - Interconnexion des masses et liaison à une prise de terre distincte : 2ème lettre T 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT étude d’un 1er défaut d’isolement Poste de transformation Installation Récepteur Rn Zs L1 L2 L3 PE Rm - Isolant sur phase2 du récepteur 1 détérioré - Parcours du courant de défaut - Tension de contact Uc 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT modélisation et calcul Id Voici la maille constituée. N L2 Rn Rm R câbles Zs Le courant de défaut Id s’établit Rcâbles très inférieure à Rn et Rm Uc La tension de contact Uc se créer 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT application numérique - conclusions VL2-N = 230V Rn = 10W Rm = 20W Zs = 4000W La tension de contact Uc est inférieure à la tension limite Ul La tension de contact Uc ne présente aucun danger pour les personnes Le courant de défaut est très faible et ne perturbe donc pas l’installation L’installation peut donc continuer à fonctionner Id=0,06A Uc=1,2V 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT étude d’un 2ème défaut d’isolement Poste de transformation Installation Récepteur 1 2 Rn Zs L1 L2 L3 PE Rm - Isolant sur phase2 du récepteur 1 détérioré - Isolant sur phase1 du récepteur 2 détérioré - Parcours du courant de défaut - Tensions de contact Uc 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT hypothèses L1 L2 L3 PE Jeu de barres : impédance nulle Mise à la terre du PE Câble d’alimentation du récepteur 1 Rm 0V Câble d’alimentation du récepteur 2 Courant de défaut Récepteur 1 2 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT modélisation - calcul Rn L2 L1 Rpe2 Rph2 Masse Récepteur 2 Rph1 Rpe1 Récepteur 1 Le courant dans Rn est nul Id est un courant de court-circuit La tension U est égale à 80% de Un Uc2 Uc12 Id Uc1 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT application numérique - conclusions Une au moins des trois tension de contact Uc est supérieure à la tension limite Ul Nécessité de mettre hors tension tout ou partie de l’installation Le courant de défaut est un courant de court-circuit Le défaut sera éliminé par les protections classique contre les courts-circuits (disjoncteurs ou fusibles) U = 400V Câble 1 : 40m 35mm² Câble 2 : 25m 50mm² Rph1=Rpe1=26mW Rph2=Rpe2=11mW Id=4,3kA Uc1=112V Uc2=47V Uc12=159V 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT synthèses des mesures de protection Premier défaut courant de défaut et tension de contact très faible l’installation peut continuer à fonctionner la norme impose la signalisation sonore et lumineuse au premier défaut la détection du défaut est réalisée par un contrôleur permanent d’isolement CPI Du fait de la forte impédance du neutre, une protecion contre les surtensions doit être prévue Deuxième défaut court-circuit entre phases - problème identique au régime TN Le défaut sera éliminé par les protections classique contre les courts-circuits (disjoncteurs ou fusibles) Pour assurer la continuité de service, il faut éliminer le premier défaut avant l’apparition du second 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT calcul général de Uc Le conducteur de protection PE n’est pas un conducteur actif. Sa section SpE peut être plus petite que Sph pour des raisons d’économies Neutre non distribué Neutre distribué 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT longueur maximale de ligne Les protections doivent agir en un temps maximum tc définit par la norme Le courant de défaut doit être suffisant pour que : le temps de fusion du fusible soit inférieure à tc le déclencheur magnétique du disjoncteur soit inférieur à celui-ci. Or la longueur de ligne limite Id Donc la condition Imag<Id ou If <Id se traduit par L<Lmax Neutre non distribué Neutre distribué S1=Sph si le circuit considéré ne comporte pas de neutre S1=SN si le circuit considéré comporte le neutre 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT non respect de L<Lmax Quand la condition L<Lmax n’est pas réalisable, on peut : choisir un disjoncteur à seuil magnétique bas (exemple courbe B en multi9 Merlin-Gérin) augmenter la section de ligne utiliser un DDR . Cette solution est la plus efficace et s’affranchit de toute vérification. 18/09/2018 Protéger les personnes

Régime du neutre IT schéma type HT/BT 1 2 3 Chauffage Ra PE Rp Poste de transformation CPI Prise de terre du poste Prise de terre du neutre Rn Contrôleur permanent d’isolement CPI Protection contre les surtensions 1 2 3 PE PE 1 2 M ~ Prise de terre des masses et conducteur de protection PE Disjoncteur général Jeu de barres principal Départ secondaire Jeu de barres secondaire Départ en monophasé : prises de courant Départ moteur Départ circuit de chauffage 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes HT/BT 2 Rp M ~ 18/09/2018 Protéger les personnes

Protéger les personnes 18/09/2018 Protéger les personnes