Notice technique. Séparation galvanique des réseaux d eau potable et des mises à terre. W f Edition février 2011 INFORMATION

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1 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux Società Svizzera dell Industria del Gas e delle Acque Swiss Gas and Water Industry Association SVGW SSIGE SSIGA SGWA W f Edition février 2011 INFORMATION Notice technique Séparation galvanique des réseaux d eau potable et des mises à terre SSIGE, Grütlistrasse 44, case postale 2110, 8027 Zurich Téléphone , fax ,

2 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches Société Suisse de l Industrie du Gaz et des Eaux Società Svizzera dell Industria del Gas e delle Acque Swiss Gas and Water Industry Association SVGW SSIGE SSIGA SGWA W f Edition février 2011 Information Notice technique Séparation galvanique des réseaux d eau potable et des mises à terre Copyright by SSIGE, Zurich - Reproduction interdite Etat: Décembre 2011 En vente auprès de l administration de la SSIGE (support@ssige.ch) SSIGE, Grütlistrasse 44, case postale 2110, 8027 Zurich Téléphone , fax ,

3 Table des matières 1 Introduction 3 2 but et champ d application 3 3 Principes Mises à terre comme mesures de protection Un peu d histoire Séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau 4 4 Procédure à suivre pour réaliser la séparation galvanique Aperçu Qualification des collaborateurs Responsabilité Information du distributeur d électricité et du propriétaire du bâtiment Etablir une mise à terre alternative Contrôle et raccordement des nouvelles mises à terre et déplacement de la connexion de la mise à terre sur le réseau d eau Montage d une pièce isolante Documentation concernant la séparation galvanique et l efficacité de la nouvelle installation de mise à terre 10 5 Littérature 11 2/11 W f, édition février 2011

4 1 Introduction La SSIGE recommande aux distributeurs d eau d éviter de mettre à la terre de nouvelles installations électriques par l intermédiaire du réseau d eau potable et de supprimer ce type de liaisons lorsqu elles existent. Les recommandations données dans ce document sont également applicables pour les réseaux de conduites de gaz ou de chauffage à distance. Les objectifs sont les suivants : Proposer une manière bien définie de réaliser les mises à terre Améliorer la sécurité des personnes Réduire les risques de corrosion des conduites d eau Dans ce document, on aborde la problématique des mises à terre et on propose aux exploitants de réseaux de conduites une procédure systématique pour séparer galvaniquement les réseaux de conduites et les installations de mise à la terre. Une procédure commune a été définie entre les entreprises de distribution d électricité et les distributeurs d eau, avec pour objectifs d harmoniser les manières de faire et d éviter les situations dangereuses pour les personnes. 2 But et champ d application Cette notice technique définit la manière de procéder pour assurer la séparation électrique entre les réseaux de conduite et les mises à terre et est valable pour toutes les conduites d eau utilisées comme mises à terre. Elle concerne donc les immeubles d habitation aussi bien que les bâtiments industriels, les stations de transformation et les cabines de distribution des entreprises électriques. Dans la suite de ce document, toutes ces constructions sont désignées sous le terme de «bâtiment». 3 Principes 3.1 Mises à terre comme mesures de protection La mise à la terre comprend toutes les mesures qui sont nécessaires à établir une liaison entre une installation électrique et la terre et est un élément essentiel aussi bien pour les réseaux à basse tension que pour ceux à haute tension. L installation de mise à la terre comprend les câbles de liaison ainsi qu une ou plusieurs prises de terre. Selon la profondeur à laquelle elles sont enfouies dans le sol, on parle de mises à terres profondes ou de mise à terre de surface (p. ex. avec des bandes de mise à terre). En plus il existe encore une forme particulière de mise à terre, dite de fondation, qui est posée dans les fondations du bâtiment, sous l isolation. La mise à terre fait partie des éléments de sécurité des installations électriques. Grâce à la mise à terre de parties d installations ou d appareils, on évite que des éléments qui normalement ne le sont pas se retrouvent sous tension et deviennent ainsi dangereux pour des personnes, des animaux ou des choses. Le but de la mise à terre est de sécuriser les installations en les déclenchant ou en évitant qu elles se retrouvent sous une tension dangereuse en cas de fonctionnement défectueux. 3.2 Un peu d histoire La mise à terre par les réseaux de conduites d eau a d abord permis une amélioration notable de la sécurité des installations électriques. Le réseau d eau potable faisait ainsi office de mise à terre de surface. La continuité électrique longitudinale des conduites d eau était assurée par la pose d anneaux de contact (joint Ryf) à l intérieur des emboîtements des tuyaux. La liaison galvanique entre le conducteur PEN (protective earth neutral ) et les conduites d eau avec une bon contact à la terre permettait d assurer la sécurité des personnes. Etant donné que certains W f, édition février /11

5 exploitants n assurent plus la continuité électrique de leurs réseaux de conduites d eau, ces derniers ne peuvent plus être utilisés comme mises à terre. En plus, l utilisation des réseaux d eau comme mise à terre des installations électriques peut provoquer des dégâts aux conduites, avec une corrosion plus importante, due aux courants continus issus des couples galvaniques ainsi formés. Cette problématique est apparue avec les changements dans les techniques de construction. Du point de vue des spécialistes de la corrosion, la mise à terre par les réseaux de conduites d eau a longtemps été considérée comme inoffensive, et on ne faisait pas de mises à terre de fondations. A la fin des années 60, la construction systématique d abris PC et la création de fondations en béton armé, la situation a fondamentalement changé. Bien que ces fondations ne soient pas liées directement aux réseaux de conduites, des contacts électriques fortuits entre les conducteurs d équipotentialité et les armatures ne sont pas rares. Les dégâts aux conduites provoqués par ces corrosions galvaniques ont considérablement augmenté avec des conséquences financières importantes pour les exploitants de réseaux. A l heure actuelle avec le recourt systématique aux mises à terre par les fondations, la situation a encore empiré. Malgré l amélioration des connaissances techniques, la séparation galvanique entre les réseaux de conduites et les mises à terre est souvent difficile à mettre en œuvre. Bien que la commission de corrosion de la Société suisse de protection contre la corrosion (SGK) ait, en 1976 déjà, élaboré une directive pour la séparation galvanique entre les mises à terre et les réseaux de conduites, ce n est qu à partir de 1991 que les prescriptions interdisent de réaliser les mises à terre des installations électriques par les réseaux de conduites d eau [1, 2]. Par la suite, la SEV (Association pour l électrotechnique, les technologies de l énergie et de l information) a également publié les documents intitulés «Mise à la terre avec ou sans utilisation du réseau de distribution d eau» [3] et «Recommandations concernant les électrodes de terre intégrées aux fondations» [4]. La conséquence logique est donc la mise à terre par les électrodes de fondation au lieu du réseau d eau. Le changement des prescriptions sur les mises à terre a aussi eu pour conséquence la révision de la directive C2 de la SGK [5]. 3.3 Séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau La séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau a non seulement permis de réduire la corrosion des conduites, mais aussi et surtout, d améliorer la sécurité des installations électriques. L utilisation croissante de tuyaux avec revêtement extérieur, de tuyaux en matières synthétiques, de systèmes d emboîtements sans continuité électrique, de fers d armatures avec revêtement isolant, mais également la corrosion à l intérieur des emboîtements ont entraîné une réduction constante de la continuité électrique des réseaux d eau. L emploi des tuyaux en matières plastiques pour les branchements d immeubles a souvent été de pair avec la pose d un câble en cuivre pour le pontage entre l installation électrique et le réseau de distribution (continuité électrique). Ces mesures, couteuses, permettent de refaire rapidement une mise à terre convenable, mais à long terme, avec le renouvellement du réseau avec des conduites munies d un revêtement extérieur et isolées, les mises à terre ne sont plus fiables. En outre, on ne fait que déplacer les problèmes de corrosion vers les conduites constituant le réseau principal. L établissement d une mise à terre bien définie, indépendante du réseau d eau, est essentiel, en premier lieu, pour garantir la protection des personnes. En conséquence de quoi, les mises à terre prises sur le réseau d eau doivent être remplacées par des mises à terre de fondation. On établit ainsi des mises à terre fiables permettant de garantir la sécurité des personnes et qui sont galvaniquement séparées du réseau d eau. Du point de vue de la corrosion, la situation est aussi sensiblement améliorée et les dégâts au conduites notablement réduits. La SSIGE recommande donc aux distributeurs d eau ne plus laisser raccorder les mises à terre des bâtiments, celles des stations transformatrices ou des cabines de distribution d électricité sur le réseau d eau, mais d exiger des solutions alternatives pour l établissement des mises à terre. Pour que ces mesures soient pleinement efficaces du point de vue de la protection des personnes, elles doivent absolument être coordonnées. Il est logique de séparer les mises à terre de tous les bâtiments d une même zone de distribution du réseau d eau. A défaut, on court le 4/11 W f, édition février 2011

6 risque de voir les courants de corrosion emprunter le conducteur PEN des autres bâtiments. Dans un tel cas, les effets de la corrosion ne sont que partiellement réduits. Il est aussi important d observer que dans les parties de réseau où les mises à terre ne sont plus prises sur les conduites, on peut renoncer à poser des anneaux de contact (joint Ryf) et même, si possible, employer des conduites en fonte dont les emboîtements n assurent pas la continuité électrique. 4 Procédure à suivre pour réaliser la séparation galvanique 4.1 Aperçu La procédure type à suivre pour séparer galvaniquement les mises à terre du réseau d eau est présentée ci-dessous (fig. 1). Fig. 1: Procédure type à suivre pour séparer galvaniquement les mises à terre du réseau d eau : 1 câble de raccordement de l alimentation électrique 2 conducteur de mise à terre 3 raccordement des fusibles 4 conduite d eau conductrice d électricité 5 pontage électrique du compteur et de la vanne d arrêt 6 contact fortuit avec les armatures (par ex. brides du tuyau) 7 liaison entre le conducteur de mise à terre et la conduite d eau La séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau peut être nécessaire pour les raisons suivantes : remplacement complet du branchement d immeuble par un tuyau non conducteur d électricité, remplacement partiel ou réparation du branchement d immeuble avec interruption de la continuité électrique, séparation galvanique de la mise à terre pour réduire les problèmes de corrosion et pour augmenter la durée de vie du système de distribution d eau, nouvelle construction avec conduite de branchement sans continuité électrique longitudinale. W f, édition février /11

7 Tant qu une mise à terre de remplacement n est pas installée (selon chap. 4.5), contrôlée et raccordée, un pontage électrique de la conduite d eau qui a été coupée est indispensable. Il faut faire particulièrement attention lors de réparations. Comme ce pontage n est que temporaire, une séparation galvanique entre la mise à terre et la conduite d eau doit être effectuée. Il est important de savoir que, pour tous les types de travaux, le fait de déconnecter les conducteurs de mise à terre est une source de danger. Il faut donc strictement suivre les procédures décrites ci-après : 1. Tâche Information au propriétaire du bâtiment et au distributeur d électricité Responsabilité DE PB/IE DEI X 2. Contrôle du type de mise à terre existante X 3. Etablissement d une mise à terre alternative X 4. Contrôle de l efficacité de la nouvelle mise à terre X 5. Connexion de la nouvelle mise à terre au conducteur de terre X du bâtiment 6. Démontage de la connexion existante entre la conduite d eau X et le conducteur de terre 7. Pose d une pièce isolante X 8. Documentation sur la séparation galvanique et sur l efficacité de la nouvelle installation de mise à terre à fournir aux distributeurs d eau et d électricité et au propriétaire du bâtiment X X X Tab. 1: Répartition des tâches (DE : distributeur d eau; PB : propriétaire du bâtiment; IE : installateur électricien; DEl: distributeur d électricité). 4.2 Qualification des collaborateurs Ces travaux ne doivent être exécutés que par des collaborateurs du distributeur d eau qualifiés ou par des électriciens spécialisés. 4.3 Responsabilité L installation de mise à terre fait partie de l installation électrique du bâtiment. L établissement, l entretien ou les transformations de cette installation sont du ressort de leur propriétaire (propriétaire du bâtiment). Les transformations de l installation d eau potable qui impliquent des changements au niveau de la mise à terre, ne doivent, en règle générale, être entreprises qu après discussion avec les parties intéressées (propriétaire du bâtiment). 4.4 Information du distributeur d électricité et du propriétaire du bâtiment Le distributeur d électricité, le propriétaire du bâtiment ainsi que l assurance bâtiment et le responsable du contrôle du paratonnerre doivent être informés par le distributeur d eau en cas de remplacement de la conduite de branchement d eau potable, de coupure planifiée de l alimentation électrique ou du conducteur de mise à terre lors de travaux de réparation ou d assainissement des conduites de branchement d eau potable. Cette information doit être transmise avant le début des travaux au moyen d un formulaire idoine (par ex. formulaire d annonce à faire signer). 6/11 W f, édition février 2011

8 Evénement Transformation, démolition, assainissement, isolation et réparation Préparation du travail Plans, autorisations, matériel, etc. Déroulement Etablissement d un contrat Information / attestation Propriétaire du bâtiment, distributeur d électricité (assurance bâtiment) Documentation 5 Fig. 2: Circulation de l information lors de travaux sur le branchement d eau ayant un impact sur la mise à terre. 1proposition de modification de la mise à terre du bâtiment raccordée au réseau de conduites (interne au distributeur) 2le propriétaire du bâtiment et le distributeur d électricité sont informés par le distributeur d eau (formulaire d annonce) 3confirmation que l information a été reçue par le propriétaire du bâtiment et le distributeur d électricité 4confirmation de l exécution des travaux de séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau 5documentation 4.5 Etablir une mise à terre alternative Les solutions alternatives à une mise à terre par le réseau de distribution d eau sont les suivantes : mise à terre de fondations, bandes de mise à terre ou mise à terre en profondeur. Les connexions et raccordements des mises à terre doivent être mécaniquement stables et résistantes à la corrosion. La manière d établir une mise à terre alternative est présentée à la figure 3. Fig. 3: Etablissement d une mise à terre alternative 8 (par ex. mise à terre de fondations). W f, édition février /11

9 S il existe déjà une mise à terre de fondation (par exemple dans des constructions récentes), il n y a pas besoin de chercher une solution alternative. Dans les zones construites, on peut utiliser le conducteur PEN du distributeur d électricité pour les mises à terre. Dans de tels cas, il n y a pas besoin de chercher une solution alternative. Il faut toutefois pouvoir apporter la preuve que la mise à terre ainsi constituée remplit correctement sa fonction la mise à terre de fondation Pour l établissement d une mise à terre de fondation pour de nouvelles constructions ou des bâtiments existants, il faut suivre les instructions données dans les «Recommandations 4113 concernant électrodes de terre intégrées aux fondations» de la SEV [3]. Pour les constructions existantes, la mise à terre de fondation doit être raccordée au conducteur PEN sur un mur extérieur et aussi près que possible du sol. Il faut pour cela découvrir deux fers d armature d au moins 8 mm de diamètre et effectuer la connexion avec une pièce prévue à cet effet la bande de mise à terre Une bande de mise à terre en cuivre ou en acier inoxydable d une épaisseur d au moins 3 mm et d environ 15 m de longueur doit être enterrée nue et à l abri du gel. La longueur nécessaire dépend de la résistance du sol. Du moment qu on pose une nouvelle conduite de branchement, il faut en profiter pour poser la bande de mise à terre directement dans la fouille. La distance par rapport à la conduite d eau doit être d au moins 10 cm. Cette manière de faire n est valable que lorsque la conduite de branchement est constituée d un matériau non conducteur d électricité. Dans le cas contraire, il y a danger de corrosion la mise à terre en profondeur Une mise à terre en profondeur en cuivre ou en acier inoxydable est également une solution alternative à la mise à terre par le réseau d eau. La longueur de cette mise à terre dépend de la résistance du sol. On peut poser plusieurs mises à terre en profondeur ou les combiner avec d autres mises à terre pour en améliorer l efficacité solutions spéciales Dans les régions qui ont un sous-sol rocheux ou à résistance élevée, il peut être difficile d obtenir une bonne mise à terre par les fondations, par des bandes de terre ou avec une mise à terre en profondeur. Dans de tels cas, la séparation galvanique entre la terre et le réseau d eau peut être améliorée par pontage avec un limiteur à diodes antiparallèles homologué selon la directive C2 de la SGK «Directives pour la protection contre la corrosion des installations métalliques enterrées»[5]. De cette manière les courants de corrosion sont arrêtés pendant que la dérivation des courants alternatifs en cas de défaut reste assurée. La conductivité longitudinale de la conduite d eau doit absolument être garantie. Toutes les interruptions de continuité doivent être pontées. Sur le long terme, cette variante de mise à terre n est pas idéale puisqu avec les nouveaux systèmes on ne peut plus assurer la conductivité longitudinale. 4.6 Contrôle et raccordement des nouvelles mises à terre et déplacement de la connexion de la mise à terre sur le réseau d eau L efficacité de la nouvelle mise à terre doit être contrôlée. Lorsque la nouvelle mise à terre est jugée conforme aux prescriptions, le conducteur de terre de l installation du bâtiment peut y être raccordé. La connexion existante avec le réseau d eau doit ensuite être déplacée de manière à faire de la place pour la pièce d isolation. Ces étapes de travail sont présentées à la figure 4. 8/11 W f, édition février 2011

10 Fig. 4: Raccordement de la nouvelle mise à terre 8 et déplacement de la connexion au réseau d eau existante Montage d une pièce isolante Lorsque la mise à terre à été faite, contrôlée et raccordée et la connexion du conducteur de mise à terre au réseau d eau déplacée, la liaison électrique entre la conduite de branchement et l équipotentielle du bâtiment peut être coupée. En plus, la conductivité longitudinale de la conduite d eau doit être interrompue (fig. 5). Fig. 5: Montage de la pièce isolante 9. W f, édition février /11

11 Les solutions suivantes sont possibles : construction d une conduite de branchement d immeuble en matériau non conducteur d électricité; pose d une pièce isolante sur la conduite de branchement d immeuble en métal (conducteur d électricité). Les exigences sont discutées ci-dessous : Conduite de branchement d immeuble en matériau non conducteur d électricité Lorsqu une conduite de branchement d immeuble en métal est entièrement remplacée par une conduite en matériau non conducteur d électricité, il n y a pas de mesures supplémentaires à prévoir. Dans le cas où un contact fortuit entre les fers d armature et l introduction dans le bâtiment subsiste, il est recommandé de remplacer le passage de mur. Le remplacement partiel du branchement par une conduite en matériau non conducteur d électricité n améliore guère la situation si le passage de mur n est pas modifié. Dans un tel cas, la partie métallique qui reste est exposée à un risque de corrosion important. La pose d une pièce isolante permet de supprimer ce risque Pièce isolante La pose d une pièce isolante se justifie lorsque la conduite de branchement métallique, ou un tronçon de cette dernière, subsiste. Cela est indiqué quand le distributeur d eau entreprend de séparer galvaniquement les mises à terre du réseau de conduites de manière systématique ou quand, après une réparation de la conduite de branchement, la conductivité longitudinale n est plus assurée. Idéalement, la pièce isolante doit avoir un revêtement intérieur et une longueur d au moins 5 fois le diamètre de la conduite. Le matériel utilisé doit être agréé pour les installations intérieures. A la place, il est aussi possible d utiliser un tuyau en plastique d une longueur d au moins 5 fois le diamètre de la conduite. L expérience a montré que pour des eaux entartrantes la pose d une bride isolante ou d une vis de rappel isolante peut être une solution acceptable, malgré un risque de corrosion intérieure. L important est que dans tous les cas la pièce isolante soit posée à l intérieur du bâtiment. 4.8 documentation concernant la séparation galvanique et l efficacité de la nouvelle installation de mise à terre Lorsque la séparation galvanique entre la mise à terre et le réseau d eau a été réalisée, le propriétaire du bâtiment, les distributeurs d électricité et d eau doivent en être informés par écrit (documentation technique). 10/11 W f, édition février 2011

12 5 Littérature 1. Ordonnance sur les installations électriques à courant fort (Ordonnance sur le courant fort) SR Directive SEV 3755: Mise à la terre avec ou sans utilisation du réseau de distribution d eau. 3. Guide SEV 4113: Mise à la terre avec ou sans utilisation du réseau de distribution d eau. 4. Guide SEV 4118: Recommandations concernant les électrodes de terre intégrées aux fondations. 5. Directive C2 de la SGK: Directives pour la protection contre la corrosion des installations métalliques enterrées. W f, édition février /11

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