Tout ce que vous devez savoir sur la mise à la terre

Mise à la terre. Les bases

Mise à la terre — connexion électrique d'un objet en matériau conducteur à la terre. La mise à la terre consiste en un fil de terre (une partie conductrice ou un ensemble de parties conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou via un milieu conducteur intermédiaire) et un fil de terre reliant l'appareil à mettre à la terre au fil de terre. Le sectionneur de mise à la terre peut être une simple tige métallique (le plus souvent en acier, moins souvent en cuivre) ou un complexe complexe d'éléments de forme spéciale.

La qualité de la mise à la terre est déterminée par la valeur de la résistance électrique du circuit de mise à la terre, qui peut être réduite en augmentant la surface de contact ou la conductivité du milieu - en utilisant de nombreuses tiges, en augmentant la teneur en sel dans le sol, etc. Dispositif de mise à la terre en Russie, les exigences de mise à la terre et sa disposition sont réglementées Règles d'installation électrique (PUE).

Les conducteurs de mise à la terre de protection dans toutes les installations électriques, ainsi que les conducteurs de protection neutres dans les installations électriques d'une tension allant jusqu'à 1 kV avec un neutre solidement mis à la terre, y compris les bus, doivent porter la désignation alphabétique PE et une désignation de couleur avec des bandes longitudinales ou transversales alternées de largeur (pour bus de 15 à 100 mm) jaune et vert.

Les fils de travail zéro (neutres) sont marqués de la lettre N et du bleu. Les conducteurs combinés de protection zéro et de travail zéro doivent avoir la désignation de lettre PEN et une désignation de couleur : bleu sur toute la longueur et bandes jaune-vert aux extrémités.

Défauts dans le dispositif de mise à la terre

Mauvais fils PE

Parfois, des conduites d'eau ou des tuyaux de chauffage sont utilisés comme conducteur de mise à la terre, mais ils ne peuvent pas être utilisés comme conducteur de mise à la terre. La conduite d'eau peut avoir des inserts non conducteurs (par exemple des tuyaux en plastique), le contact électrique entre les tuyaux peut se rompre en raison de la corrosion, et enfin, certains des tuyaux peuvent être démontés pour être réparés.

Combinaison de neutre de travail et de fil PE

Une autre violation courante est l'unification du neutre de travail et du conducteur PE derrière le point de leur séparation (le cas échéant) sur la distribution d'alimentation. Une telle violation peut entraîner l'apparition de courants assez importants le long du fil PE (qui ne devrait pas transporter de courant dans un état normal), ainsi que de faux positifs sur le dispositif à courant résiduel (s'il est installé). Séparation incorrecte du fil PEN

La manière suivante de «créer» un conducteur PE est extrêmement dangereuse: un conducteur neutre de travail est déterminé directement dans la prise et un cavalier est placé entre celui-ci et le contact PE de la prise.Ainsi, le conducteur PE de la charge connecté à cette sortie s'avère être connecté au neutre de travail.

Le danger de ce circuit est que le potentiel de phase apparaisse sur le contact de masse de la prise et donc dans le cas de l'appareil connecté si l'une des conditions suivantes est remplie :
— Interruption (déconnexion, brûlure, etc.) du fil neutre dans la zone entre la sortie et le blindage (et aussi plus loin, jusqu'au point de mise à la terre du fil PEN) ;
— Permutez les fils de phase et de neutre (phase au lieu de zéro et vice versa) allant à cette sortie.

Fonction de mise à la terre de protection

L'effet protecteur de la mise à la terre repose sur deux principes :

— Réduction à une valeur sûre de la différence de potentiel entre l'objet conducteur mis à la terre et les autres objets conducteurs qui ont une terre naturelle.

— Flux de courant de fuite lorsqu'un objet conducteur mis à la terre entre en contact avec un conducteur de phase. Dans un système bien conçu, l'apparition d'un courant de fuite entraîne le déclenchement immédiat des dispositifs de protection (dispositifs à courant résiduel — RCD).

Ainsi, la mise à la terre n'est plus efficace qu'en combinaison avec l'utilisation de dispositifs à courant résiduel. Dans ce cas, avec la plupart des violations d'isolement, le potentiel sur les objets mis à la terre ne dépassera pas les valeurs dangereuses. De plus, la section défectueuse du réseau sera déconnectée en très peu de temps (dixièmes de seconde - le temps de déclenchement du RCD).

Mise à la terre en cas de panne d'un équipement électrique Un cas typique de panne d'un équipement électrique est la tension de phase frappant le corps métallique de l'appareil en raison d'un défaut d'isolation. Selon les mesures de sécurité en place, les options suivantes sont possibles :

— Le cas n'est pas étayé, il n'y a pas de RCD (l'option la plus dangereuse). Le corps de l'appareil sera au potentiel de phase et cela ne sera en aucun cas détecté. Toucher un tel appareil défectueux peut être fatal.

— Le boîtier est mis à la terre, il n'y a pas de RCD. Si le courant de fuite dans le circuit de mise à la terre du corps de phase est suffisamment important (dépasse le seuil du fusible qui protège ce circuit), le fusible sautera et éteindra le circuit. La tension effective la plus élevée (à la terre) d'un boîtier mis à la terre sera Umax = RGIF, où RG ? résistance de terre SI ? le courant auquel le fusible qui protège ce circuit se déclenche. Cette option n'est pas suffisamment sûre, car avec une résistance de mise à la terre élevée et des calibres de fusible importants, le potentiel du fil mis à la terre peut atteindre des valeurs assez importantes. Par exemple, avec une résistance de terre de 4 ohms et un fusible de 25 A, le potentiel peut atteindre 100 volts.

— Boîtier non mis à la terre, RCD installé. Le corps de l'appareil sera au potentiel de phase et cela ne sera pas détecté tant qu'il n'y aura pas de chemin pour le passage du courant de fuite. Dans le pire des cas, une fuite se produira à travers le corps d'une personne qui touche à la fois un appareil défectueux et un objet qui a un sol naturel. Le RCD éteint la partie défectueuse du réseau dès qu'une fuite se produit. Une personne ne recevra qu'un choc électrique de courte durée (0,010,3 seconde - le temps de réaction d'un DDR), ce qui, en règle générale, ne nuit pas à la santé.

— Le boîtier est mis à la terre, le RCD est installé. C'est l'option la plus sûre, car les deux mesures de protection se complètent.Lorsque la tension de phase atteint le conducteur de terre, le courant circule du conducteur de phase à travers le défaut d'isolation du conducteur de terre et plus loin dans la terre. Le RCD détecte immédiatement cette fuite, même si elle est très faible (généralement le seuil de sensibilité du RCD est de 10 mA ou 30 mA), et déconnecte rapidement (0,010,3 seconde) la section du réseau en défaut. De plus, si le courant de fuite est suffisamment important (dépasse le seuil de déclenchement du fusible protégeant ce circuit), le fusible peut également griller. Le dispositif de protection (RCD ou fusible) qui déclenchera le circuit dépend de sa vitesse et de son courant de fuite. Il est possible que les deux appareils se déclenchent.

Types de mise à la terre

TN-C

Le système TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) a été proposé par la société allemande AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) en 1913. Le neutre de travail et le conducteur PE (terre de protection) de ce système sont combinés dans un conducteur. Le plus gros inconvénient était la formation d'une tension secteur (1,732 fois supérieure à la tension de phase) sur les boîtiers des installations électriques en cas d'urgence zéro interruption.

Cependant, aujourd'hui, vous pouvez trouver ceci système de mise à la terre dans les bâtiments des pays de l'ex-URSS.

TN-S

Pour remplacer le système TN-C conditionnellement dangereux dans les années 1930, le système TN-S (Terre-Neutre-Separe) a été développé, dans lequel le neutre de travail et de protection sont séparés directement dans la sous-station, et l'électrode de terre est une construction assez complexe de ferrures métalliques.

Ainsi, lorsque le zéro de travail s'arrête au milieu de la ligne, les installations électriques n'ont pas reçu de tension secteur.Plus tard, un tel système de mise à la terre a permis de développer des automates différentiels et des automates actionnés par courant de fuite, capables de capter un courant négligeable. Leur travail à ce jour est basé sur les lois de Kirgoff, selon lesquelles le courant traversant le conducteur de phase doit être numériquement égal au courant traversant le neutre de travail.

Vous pouvez également observer le système TN-CS, où la séparation des zéros a lieu au milieu de la ligne, mais en cas de rupture du fil neutre au point de séparation, le boîtier sera sous tension réseau, ce qui constituera une menace pour la vie en cas de contact.