Fils de mise à la terre naturels, boucles de mise à la terre et fils de mise à la terre

Mise à la terre naturelle

Pour obtenir des dispositifs de mise à la terre à faible résistance, dits terrains naturels : canalisations d'eau et autres enterrées, structures métalliques bien reliées au sol, etc. De telles électrodes mises à la terre naturelles peuvent avoir une résistance de l'ordre de fractions d'ohm et ne nécessitent pas de coûts particuliers pour leur agencement. Par conséquent, ils doivent être utilisés en premier.

Dans les cas où de tels conducteurs de mise à la terre naturels sont absents, pour les dispositifs de mise à la terre, il est nécessaire d'organiser une mise à la terre artificielle telle que des boucles de mise à la terre, qui sont des rangées d'angles ou de tuyaux enfoncés dans le sol, reliés par des bandes d'acier.

La résistance de fuite totale de la boucle de mise à la terre est déterminée par la résistance de fuite des électrodes individuelles mises à la terre conformément à la loi bien connue de l'électrotechnique (somme des conductances des conducteurs connectés en parallèle). Cependant, le phénomène dit de blindage mutuel des électrodes mises à la terre doit être pris en compte avec les électrodes de terre en boucle.Ce phénomène conduit à une augmentation de la résistance contre la diffusion des électrodes de mise à la terre situées dans la boucle de mise à la terre, par rapport aux électrodes de mise à la terre individuelles (coin, bande, etc.) d'environ 1,5 et même jusqu'à 5-6 fois (pour des schémas particulièrement complexes) ). Plus les interrupteurs de mise à la terre sont proches les uns des autres, plus le blindage mutuel affecte la résistance totale aux fuites. Par conséquent, les électrodes de mise à la terre individuelles doivent être placées à des distances entre elles d'au moins 2,5 et jusqu'à 5 m.

Les coefficients qui tiennent compte de l'augmentation de la résistance aux éclaboussures en raison du degré de protection mutuelle d'utilisation des électrodes mises à la terre sont appelés. Toutes les parties de la boucle de terre sont approximativement au même potentiel lorsqu'un courant de défaut à la terre la traverse. C'est pourquoi les boucles de terre contribuent à l'égalisation des potentiels dans la zone qu'elles occupent... Dans certains cas (par exemple, dans des installations avec une tension de 110 kV et plus, des installations de laboratoire à haute tension, etc.), elles sont spécialement aménagées à cet effet sous la forme d'une grille assez commune de bandes (en plus des tuyaux ou des coins).

Fils de terre

La mise en œuvre de réseaux de mise à la terre est facilitée par l'utilisation de structures en acier à diverses fins comme conducteurs de mise à la terre. On les appellera classiquement conducteurs naturels.

Peuvent servir de conducteurs naturels :

a) constructions métalliques de bâtiments (fermes, colonnes, etc.),

b) les structures métalliques à usage industriel (voies de roulement, répartiteurs, galeries, plates-formes, cages d'ascenseurs, monte-charge, etc.),

c) canalisations métalliques à toutes fins - approvisionnement en eau, égouts, chauffage, etc.(à l'exception des canalisations pour mélanges inflammables et explosifs),

d) tuyaux en acier pour câblage électrique,

e) les gaines en plomb et en aluminium (mais pas les armures) des câbles.

Ils peuvent servir de seuls conducteurs de terre s'ils répondent aux exigences PUE en termes de section ou de conductivité (résistance).

L'acier est principalement utilisé comme conducteur de mise à la terre.Pour les installations d'éclairage et dans d'autres cas où l'utilisation de l'acier est structurellement gênante ou la conductivité est insuffisante, le cuivre ou l'aluminium sont utilisés.

Les conducteurs de mise à la terre sont divisés en principaux (troncs) et en dérivent pour séparer les consommateurs d'énergie.

Les conducteurs de mise à la terre doivent avoir les dimensions minimales spécifiées dans le PUE.

Dans les installations électriques avec une tension allant jusqu'à 1000 V avec un neutre isolé, la charge admissible des conducteurs de mise à la terre principaux conformément aux exigences du PUE doit être d'au moins 50 % de la charge continue admissible sur le conducteur de phase du plus puissant ligne de cette section du réseau et la charge admissible des branches des fils de mise à la terre aux consommateurs d'énergie individuels - au moins 1/3 de la charge admissible des fils de phase alimentant ces récepteurs électriques.

Pour les conducteurs de mise à la terre d'une tension inférieure ou égale à 1000 V, des sections supérieures à 100 mm pour l'acier, 35 mm2 pour l'aluminium et 25 mm2 pour le cuivre ne sont pas nécessaires.

Ainsi, la sélection des conducteurs pour la mise à la terre des équipements est assez simple, car la charge admissible des différents conducteurs peut être obtenue à partir des tableaux PUE ou des ouvrages de référence électriques.

La situation est plus compliquée avec le choix des conducteurs de terre pour les installations 380/220 et 220/127 V avec neutre à la terre. L'interruption de la section d'urgence se produit s'il existe une certaine valeur du courant de court-circuit ; par conséquent, il est nécessaire d'avoir la résistance de court-circuit la plus faible possible où, en cas d'urgence, le courant atteindrait la valeur requise pour que la protection fonctionne. La valeur de courant selon les exigences PUE doit dépasser au moins 3 fois le courant de fusible nominal du fusible le plus proche ou 1,5 fois le courant de déclenchement maximal de la machine la plus proche. Cette exigence garantit que le fusible saute et que la machine s'arrête. Il s'agit de la première exigence PUE concernant les dispositifs de mise à la terre.

Un circuit monophasé dans un réseau avec un neutre mis à la terre comprend des résistances: enroulements (et circuit magnétique) du transformateur, fil de phase, fil neutre (fil neutre). Le transformateur et le conducteur de phase sont sélectionnés en fonction de la charge et d'autres facteurs non liés au système de mise à la terre.

L'exigence suivante est prescrite pour le fil zéro (fil zéro) du PUE : sa résistance ne doit pas dépasser plus de 2 fois la résistance du fil de phase de la ligne la plus puissante de celles alimentant l'installation électrique ou le récepteur électrique (ou la conductivité doit être au plus un peu 50% de la conductivité du fil de phase). Il s'agit de la deuxième exigence PUE concernant les dispositifs de mise à la terre.

La première exigence est dans la plupart des cas automatiquement satisfaite si la deuxième exigence est remplie.Ainsi, il est principalement nécessaire de garantir la valeur de résistance requise du fil neutre (fil neutre). Pour ce faire, il est nécessaire de prendre la section du fil zéro (neutre) égale à 50% de la phase.

La sélection correcte des conducteurs neutres est particulièrement importante pour la sécurité.