2. SLT TT 2.1 Définition 2.2 Ce que dit la norme 2.3 Schéma 2.4 Calcul courant de défaut et tension de contact 2.5 Sensibilité du dispositif

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1 2. SLT TT 2.1 Définition 2.2 Ce que dit la norme 2.3 Schéma 2.4 Calcul courant de défaut et tension de contact 2.5 Sensibilité du dispositif différentiel 2.6 Analyse d un défaut 2.7 Avantages, inconvénients, utilisations 3. SLT IT 3.1 Définition 3.2 Ce que dit la norme 3.3 Schéma 3.4 Conséquences d un ou deux défauts et Calcul courant de défaut et tension de contact 3.5 Contrôleur permanent d isolement 3.6 Avantages, inconvénients, utilisations

2 4. SLT TN 4.1 Définition 4.2 Ce que dit la norme 4.3 Schémas TNC et TNS 4.4 Conséquences d un ou deux défauts et Calcul courant de défaut et tension de contact 4.5 Avantages, inconvénients, utilisations

3 2.1 Définition T : liaison du neutre du transformateur de distribution à la terre. T : liaison des masses à la terre. Le neutre du transformateur de distribution est mis à la terre à travers une prise de terre de résistance Rn. Les masses sont mises à la terre à travers une prise de terre de résistance Ru. L'emploi d'un dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) est obligatoire en tête de l'installation. La coupure a lieu lors d'un défaut d'isolement lorsque le courant de défaut est supérieur à la sensibilité du DDR.

4 2.2 Ce que dit la norme La norme NF C définit le temps de coupure maximal du dispositif de protection des personnes contre les contacts indirects dans les conditions normales (U L =50 V) et dans les conditions "mouillées" (U L =25 V). U L est la tension de contact la plus élevée qui peut être maintenue indéfiniment sans danger pour les personnes. Dans un réseau en régime TT, la protection des personnes contre les contacts indirects est réalisée par des dispositifs à courant différentiel résiduel (DDR).

5 2.3 Schéma Ru : résistance de la prise de terre des masses. Rn : résistance de la prise de Terre du neutre. PE Rn Ru Masse métallique

6 2.4 Calcul courant de défaut et tension de contact Les tensions de sécurité trouvées dans la classification des locaux appelés tension de contact UL doivent obligatoirement être inférieures à la tension de défaut Ud. Ud = Id x Ru Id : courant de défaut Ru : résistance de mise à la terre des masses Rn : résistance de la prise de terre du neutre Id Va Ru + limentation = Rn

7 2.5 Sensibilité du dispositif différentiel Le seuil de sensibilité I n de ce dispositif doit être tel que : I n U R L u Le choix de la sensibilité du différentiel est fonction de la résistance de la prise de terre donnée dans le tableau ci-dessous : Résistance maximale de la I n prise de terre R u 50 V 25 V 3 A 16 Ω 8 Ω 1 A 50 Ω 25 Ω 500 ma 100 Ω 50 Ω 300 ma 166 Ω 83 Ω 30 ma 1660 Ω 833 Ω

8 Transformateur 2.6 Analyse d un défaut N 3*380v 230v PH1 PH2 PH3 DDR Rd = 0 PE résistance de la prise de terre Rn = 10 Ω résistance de la prise de terre Ra = 10 Ω Uc du neutre des masses

9 2.6 Analyse d un défaut Rn = 10Ω : résistance de la prise de terre du neutre Ru = 20Ω : résistance de la prise de terre des masses Lorsqu une phase touche la masse, il y a élévation du potentiel de cette masse (de 0V à une valeur dangereuse). Dans la boucle de défaut sur le schéma, le courant de défaut vaut: Id = La tension de la masse par rapport à la terre (Uc : U contact) est donnée par la loi d Ohm: Uc = Conclusion : Un défaut d isolement en régime TT se traduit par une élévation dangereuse du potentiel des masses métalliques (normalement au potentiel 0V). Il faut prévoir un déclenchement au 1er défaut dans le temps conventionnel prévu par la norme ( t 5 s ).

10 2.7 Avantages, inconvénients, utilisations Le schéma de liaison à la terre TT présente l'avantage : d'assurer parfaitement la sécurité des biens et des personnes de ne pas nécessiter de personnel qualifié pour entretenir les installations. Par contre : Sa mise en œuvre est coûteuse (à cause des disjoncteurs différentiels) Les installations sont coupées dès le premier défaut. C'est pourquoi, elle convient parfaitement à toutes les installations devant recevoir du public, et à toutes les installations faites pour des particuliers non qualifiés en électricité. Il est utilisé par l'edf pour toute la distribution BTA publique.

11 3.1 Définition I : neutre isolé de la terre (ou impédant) T : liaison des masses à la terre. En régime IT le premier défaut ne pose aucun problème particulier. Ce régime de neutre permet donc une continuité de service lors d'un premier défaut (la machine ou l'installation peut continuer de travailler même avec un défaut). Cette option intéresse énormément les industriels qui utilisent beaucoup ce régime de neutre. Dans ce type de schéma, dit à «neutre isolé» le neutre du transformateur est : soit isolé de la terre (neutre isolé) soit relié à la terre par une impédance élevée (neutre impédant) et toutes les masses de l installation sont reliées à la terre

12 3.2 Ce que dit la norme Un défaut entre phase et masse doit être éliminé dans un temps d autant plus court que la tension de contact U c (différence de potentiel entre masses simultanément accessibles ou entre la masse et la terre) est plus élevée. En régime de mise en neutre TN ou de neutre isolé IT (défaut double), la protection des personnes contre les contacts indirects se réalise par les dispositifs de protection contre les surintensités (dispositif thermique). Le déclenchement du disjoncteur doit intervenir en cas de deux défauts simultanés dans le régime de neutre isolé IT. la norme NF C I5-100 impose l'utilisation d'un contrôleur permanent d'isolement (CPI) sur tout réseau IT pour prévenir l utilisateur d un premier défaut par un klaxon et un voyant.

13 3.3 Schéma Le neutre est isolé de la terre Les masses sont reliées à la terre PE Ru : résistance de la prise de terre des masses. Rn : résistance de la prise de Terre du neutre. CPI Z Limiteur de surtension (éclateur) Z : Impédance éventuelle CPI : Contrôleur permanent d isolement Rn Ru

14 Ud = Id 3.4 Conséquences d un ou deux défauts et Calcul courant de défaut et tension de contact Ru Va limentation Id1 erdéfaut = Rn + Ru + Z Va limentation Id2 èmedéfaut = Rn + Ru Conséquence d un 1 er défaut : Lors d un premier défaut, Id (courant de défaut) est très faible, car Z est très grand. La tension de contact UL est donc faible également pas de danger continuité de service Conséquence d un 2 ème défaut : Lors d'un deuxième défaut, il y a court-circuit entre deux phases, donc risque d'incendie Il est indispensable de dépanner l'installation dès l'apparition du premier défaut à cause de cette contrainte. Les seconds défauts doivent être coupés automatiquement par un dispositif de protection des surintensités (disjoncteur magnéto-thermique) Afin d'assurer une parfaite sécurité, ces dispositifs doivent être vérifiés par le calcul lors de la conception de l'installation.

15 3.5 Contrôleur permanent d isolement Un contrôleur permanent d'isolement (CPI) est nécessaire pour signaler tout défaut d'isolement (alarme sonore + voyant). Le défaut doit être éliminé avant l'apparition d'un second défaut, qui produirait la coupure de l'installation. La coupure a lieu lors de deux défauts d'isolement simultanés par déclenchement des protections contre les surintensités (disjoncteurs, fusibles). Ce contrôleur mesure en permanence l'isolement du réseau par rapport à la terre et signale toute baisse en deçà d'un seuil défini généralement à 0,8 fois la valeur de l'isolement normal (sans défaut). La recherche de défaut est associée à la fonction de contrôle d'isolement. Deux types de recherche de défaut (sans ouverture de départs) sont possibles : recherche manuelle (avec récepteur mobile) recherche automatique (réaliser par des localisateurs associés à des tores placés sur les départs).

16 3.6 Avantages, inconvénients, utilisations Ce régime présente l'avantage d'assurer une continuité de service, mais il oblige son utilisateur à avoir du personnel qualifié pour réparer avant l'apparition d'un deuxième défaut. Ce régime ne nécessite pas de dispositif de protection différentiel. La norme NFC impose aux utilisateurs de régime IT d'avoir en permanence du personnel d'entretien qualifié en électricité. Le neutre isolé est la solution assurant la meilleure continuité de service en exploitation. Pour cette raison, on trouvera ce schéma dans les hôpitaux (et en particulier pour l'alimentation des salles d'opération) les réseaux électriques des pistes d'aéroport, dans les mines et les locaux ou existent des risques d'incendie ou d explosion, sur les bateaux et dans toutes les industries de process très automatisé ou un arrêt de fonctionnement serait coûteux ou dangereux.

17 T : liaison du neutre à la terre. N : liaison des masses au neutre. 4.1 Définition Ce type de schéma dit de "mise au neutre" est de transformer tout défaut d'isolement en court-circuit monophasé PH/N pour faire déclencher le disjoncteur magnéto-thermique. Une 3 ème lettre représente la disposition du conducteur de neutre et du conducteur de protection : TNC (commun) : Le neutre et le conducteur de protection sont combinés en un seul conducteur (PEN) TNS (séparé) : Neutre est séparé de la terre

18 4.2 Ce que dit la norme Un défaut entre phase et masse doit être éliminé dans un temps d autant plus court que la tension de contact U c (différence de potentiel entre masses simultanément accessibles ou entre la masse et la terre) est plus élevée. En régime de mise en neutre TN ou de neutre isolé IT (défaut double), la protection des personnes contre les contacts indirects se réalise par les dispositifs de protection contre les surintensités. Le déclenchement du disjoncteur doit intervenir au premier défaut dans le régime de mise au neutre TN.

19 4.3 Schémas TNS Le neutre est relié à la terre Les masses sont reliées au neutre. Les conducteurs de neutre et PE sont séparés. PE Rn

20 4.3 Schémas TNC Le neutre est relié à la terre Les masses sont reliées au neutre. Les conducteurs de neutre et PE sont confondus. Le montage TNC permet une économie lors de l'installation (suppression d'un pôle sur l'appareillage et d'un conducteur). Il est interdit pour des sections de câble inférieures à 10mm². Ce régime est utilisé dans des installations à faible isolement, présentant des courants de fuite importants. Rn PEN

21 4.4 Conséquences d un ou deux défauts et Calcul courant de défaut et tension de contact Lors d'un premier défaut, l'intensité de défaut est de donc très forte, car l'intensité n'est limitée que par la résistance de défaut, il y a risque d'incendie. La coupure doit se faire rapidement. Elle sera effectuée par les protections de court-circuits qui doivent être vérifiées : par calcul à la réalisation. par mesure à la mise en service périodiquement ( tous les ans par mesures). Dans ce régime de neutre, la liaison masse / PEN joue un rôle déterminant.

22 4.4 Conséquences d un ou deux défauts et Calcul courant de défaut et tension de contact En cas de défaut, un courant Id circule dans le conducteur PE ou PEN. Il n y a pas d élévation du potentiel des masses, le courant de défaut est «limité» par l impédance de la boucle (généralement très faible); ce qui ce traduit par un court - circuit phase / neutre. Ud = Id R PE Id 0,8 V Ra + alimentation = R RPH + RPE PE RPH résistance d un conducteur de phase R PE résistance du conducteur PE (TNS) ou PEN (TNC). Le 0,8 signifie qu en cas de défaut, la tension n est que de 80% de la tension du réseau

23 4.5 Avantages, inconvénients, utilisations Le schéma TN est principalement utilise pour : Du grand tertiaire ou des IGH (Immeuble de grande hauteur) Des industries ne demandant pas la continuité de service obtenue avec le régime IT Des récepteurs à bas isolement (Four )