Schémas de Liaisons à la Terre

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1 Schémas de Liaisons à la Terre I- NECESSITE DES SCHEMAS DE LIAISONS A LA TERRE : 1- Effets du passage du courant alternatif dans le corps humain COURANT EN MA : LA PERCEPTION DES EFFETS DANS LE CORPS : (Valeurs approximatives, variant selon la personne) 0,5 à 1mA Seuil de perception suivant l état de la peau 8 ma Choc au toucher, réaction brutale 10 ma Choc électrique + Contraction des muscles des membres crispation durable 20 ma Choc électrique + Début de tétanisation de la cage thoracique 30 ma Choc électrique + Tétanisation du thorax 40 ma Choc + Tétanisation + Fibrillation ventriculaire : survie limitée à 3 minutes par arrêt ventriculaire. 70 à 100 ma idem + brûlures 1000 ma Arrêt cardiaque immédiat brûlures profondes décomposition chimique du sang (phénomène irréversible = mort certaine). > 1000 ma Centres nerveux détruits décomposition chimique interne. 2- Définition de contacts directs et contacts indirects : 3- Protection contre les contacts directs : L.P. La Chauvinière Page 1

2 4- Protection contre les contacts indirects : Les Schémas de liaison à la terre La différence entre les régimes de neutre se situe dans les possibilités de liaisons : - Au niveau du transformateur : neutre relié (T) ou isolé de la terre (I) - Au niveau des masses métalliques de l'utilisation : masses reliées au fil de terre (T) ou au fil de neutre (N) L identification d'un régime de neutre se fait par un groupement de 2 (ou 3) lettres: La première lettre indique la situation du neutre (au niveau du transformateur) par rapport à la terre : La deuxième lettre indique la situation des masses métallique de l'installation par rapport à la terre. La troisième lettre définit la relation entre les conducteurs de neutre et de protection électrique, uniquement pour le schéma TN : Définition d une masse : L.P. La Chauvinière Page 2

3 II- LE REGIME TT T : Le neutre du transformateur est relié à la terre T : les masses métalliques de l'installation sont reliées à la terre. 1- Schéma de principe du régime TT : 2- Etude d un défaut : Le schéma ci-dessous représente le trajet du courant en cas de défaut entre la phase 2 et la carcasse métallique : 3- Calcul du courant de défaut et de la tension de contact : Schéma équivalent : I d L.P. La Chauvinière Page 3

4 4- Protections utilisées : Dispositif à courant différentiel résiduel (DDR) : L.P. La Chauvinière Page 4

5 III- LE REGIME TN : T : Le neutre du transformateur est relié à la terre. N : La masse métallique de l'utilisation est reliée au neutre 1- Schéma de principe du régime TN : On distingue deux variantes : le régime TN-C et le régime TN-S Présence des deux régimes dans la même installation : L.P. La Chauvinière Page 5

6 2- Etude d un défaut : Le schéma ci-dessous représente le trajet du courant en cas de défaut entre la phase 2 et la carcasse métallique : 3- Calcul du courant de défaut et de la tension de contact : Nous supposerons que la tension d alimentation chute de 20% en cas de court-circuit (on prendra une valeur correspondant à 0,8xV). Schéma équivalent : Ici, la coupure de l'alimentation est effectuée par l'appareil qui protège la ligne contre les courts-circuits : fusible ou disjoncteur magnétique. Dans ce schéma, le courant de défaut n est limité que par la résistance des conducteurs. Au-delà d une certaine longueur de câble le circuit n est plus protégé. En effet, le courant de défaut sera trop faible pour que la protection magnétique déclenche. La longueur maximale protégée de la canalisation se détermine grâce à la formule :, Lmax= ρ Avec Sph : section du conducteur de phase Spe : section du conducteur de protection électrique ρ : résistivité de l âme conductrice (cuivre : ρ= 22, Ω.mm².m -1 ; Alu : ρ= 36, Ω.mm².m -1 ) Imagn : Intensité de déclenchement de la protection magnétique ou intensité de fusion du fusible. L.P. La Chauvinière Page 6

7 IV- LE REGIME IT I : Le neutre du transformateur est isolé de la terre (neutre isolé) ou dans certains cas reliée à elle par l intermédiaire d une impédance de forte valeur Z (neutre impédant). T : La masse métallique de l'utilisation est reliée à la terre par l intermédiaire du PE. 1- Schéma de principe du régime IT : CPI CPI Z s Contrôleur permanent d isolement Limiteur de surtension 2- Etude du cas où un premier défaut se produit : Le schéma ci-dessous représente le trajet du courant en cas de défaut entre la phase 2 et la carcasse métallique ainsi que le schéma équivalent de la boucle de défaut: L.P. La Chauvinière Page 7

8 Détermination du courant de défaut I d et de la tension de contact U c dans le cas d un premier défaut: 3- Etude du cas où un deuxième défaut se produit : Le schéma ci-dessous représente le trajet du courant au cas où deux défauts se produisent sur l installation: Détermination du courant de défaut I d et de la tension de contact U c dans le cas d un premier défaut: Nous supposerons que la tension d alimentation chute de 20% en cas de court-circuit (on prendra une valeur correspondant à 0,8xV). Le deuxième défaut est équivalent à un court-circuit. Le courant de défaut n est limité que par la résistance des conducteurs de phase et de protection. L.P. La Chauvinière Page 8

9 Ici, la coupure de l'alimentation est effectuée par l'appareil qui protège la ligne contre les courts-circuits : fusible ou disjoncteur magnétique. 4- Caractéristiques et mise en œuvre du régime IT : Comment est assurée la protection des personnes : Le limiteur de surtension : Le contrôleur permanent d isolement : L.P. La Chauvinière Page 9

10 Méthodes de localisation du premier défaut : L.P. La Chauvinière Page 10

11 V- TABLEAU RECAPITULATIF DES LIAISONS A LA TERRE : L.P. La Chauvinière Page 11

12 L.P. La Chauvinière Page 12