DISTRIBUTEURS D EAU, DE GAZ ET D ELECTRICITE ETABLISSEMENTS CANTONAUX D ASSURANCE GUIDE PRATIQUE PRINCIPES DE MISE A LA TERRE D'INSTALLATIONS en présence de : CONDUITES DE DISTRIBUTION D'EAU ET DE GAZ PROTECTION CONTRE LA FOUDRE Destiné aux : - s d'eau, de gaz et d'électricité - Concessionnaires eau/gaz - Electriciens autorisés - Installateurs autorisés de protection contre la foudre Reconnu par : - s d'électricité adhérents aux PDIE romandes - ECA Vaud ECAB Fribourg ECAN Neuchâtel ECA Jura Edition 2000 Seule la version française informatique fait foi!
TABLE DES MATIERES 1. INTRODUCTION 3 2. RAPPEL DES RESPONSABILITES 4 3. HISTORIQUE 4 4. INTERVENTION SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION D EAU 5 5. INTERVENTION SUR LA CONDUITE D'AMENEE D'EAU OU DE GAZ D UN IMMEUBLE 6 5.1 INSTALLATIONS AVEC ELECTRODE DE FONDATION (postérieures à 1989) 6 Conduites d'amenées d'eau et de gaz non-conductrices Schéma 1.1 Conduites d'amenées d'eau et de gaz métalliques Schéma 1.2 5.2 INSTALLATIONS SANS ELECTRODE DE FONDATION (antérieures à 1989) 7 Remplacement de la conduite d'eau (matériau isolant) Schéma 2.1 Remplacement partiel de la conduite d'eau (matériau isolant) Schéma 2.2 Pose d'un manchon isolant sur la conduite d'eau Schéma 2.3 6. INTERVENTION SUR L INSTALLATION INTERIEURE D'EAU OU DE GAZ 9 7. PROTECTION CONTRE LA FOUDRE 9 7.1 Installations avec électrode de fondation 9 Conduites d'amenées d'eau et de gaz non-conductrices Schéma 1.1 Conduites d'amenées d'eau et de gaz métalliques Schéma 1.2 7.2 Installations avec électrode de terre extérieure (boucle) 9 Cas normal Schéma 3.1 Cas où la vanne d'introduction gaz est éloignée du passage de mur Schéma 3.2 Cas avec manchon d'isolation de la conduite d'eau à l'extérieur Schéma 3.3 8. ANNONCE 11 9. PROCEDURE 13 10. FRAIS 13 Formulaire d annonce unifié et schémas de référence 2
1. INTRODUCTION La mise à la terre des installations électriques et des équipements de protection contre la foudre est destinée à éviter la mise en danger des personnes et les dégâts matériels par suite de défaut d'isolement, de mise sous tension de parties normalement sans tension ou de coup de foudre. La pratique, qui tend à se généraliser, d'établir des conduites d'eau ou des raccords en matière plastique et la pose de tuyaux en éternit ou en fonte avec enveloppe de polyuréthanne, polyéthylène, ou revêtement en ciment, ne permet plus d'utiliser le réseau d'eau comme mise à la terre. Par conséquent, une commission regroupant les différents distributeurs d'électricité, d'eau et de gaz a été constituée pour clarifier la situation dans la région lausannoise et définir conjointement avec l'etablissement Cantonal d'assurance, pour ce qui concerne le domaine particulier de la protection contre la foudre, la procédure à suivre par les différents intervenants. Afin d'assurer la sécurité des personnes, le présent guide pratique a pour but d'expliquer et garantir une exécution conforme, à moindre coût, tout en limitant les problèmes de corrosion susceptibles d'apparaître en présence de conduite métallique et fondation en béton armé, sans toutefois tenir compte des cas particuliers tels que la protection contre les courants vagabonds, l'utilisation de dispositifs de limitation (diodes anti-parallèles), création d'un îlot galvanique, protection cathodique, etc, qui nécessitent une étude plus approfondie de cas en cas. La commission s'est basée sur les directives et recommandations suivantes : - La norme sur les installations électriques à basse tension (ASE NIBT Edition 95 + 97). - Recommandations ASE 4113 : Terres de fondation (ASE Edition 1996). - Recommandations ASE 4022 : Installations de protection contre la foudre (ASE Edition 1987). - Recommandations ASE 4118 : Mise à terre avec ou sans utilisation du réseau de distribution d'eau (ASE Edition 1987). - Règles de l'ase 3569-1, 2 et 3 : Mise à la terre comme mesure de protection dans les installations électriques à courant fort (Editions 85-87). - Directives pour l établissement d installations d eau et pour la construction des conduites d eau potable (SSIGE W3 et W4). - Directives gaz pour la construction, l entretien et l exploitation des conduites de gaz soumises à une pression de service jusqu à 5 bars. Installation de gaz, montage d appareils à gaz, lignes de branchement d immeubles soumises à une pression de service jusqu à 5 bars (SSIGE G-1et G-2). 3
- Convention SSIGE / UCS / ASE : Mise à la terre d'installations électriques par l'intermédiaire de conduites de distribution d'eau (ASE 4001 - Edition 1990). - Directives sur la protection contre la corrosion d'installations métalliques enterrées appartenant à des constructions ou à d'autres installations qui ont des armatures ou des prises de terre de fondation (Commission de corrosion C2f - Edition 1993). 2. RAPPEL DES RESPONSABILITES En cas d accident ou dégât survenu suite au non-respect des normes, directives, recommandations et procédures dont il est question dans ce document, le propriétaire de l immeuble répond du dommage, conformément à l article 58 du Code des obligations. Cependant, son droit de recours contre les intervenants est réservé. 3. HISTORIQUE Sur le plan des installations électriques, la législation fédérale en la matière a prescrit en 1981, les dispositions ci-après : 1 mise à la terre de l'installation électrique au point d introduction (mise à la terre, au moyen d une électrode, du conducteur PEN servant à la mise au neutre). Cette électrode pouvant être réalisée de 4 manières, à savoir : - des électrodes de fondation - des rubans ou fils de terre - des pieux - des conduites d eau métalliques enterrées 2 établissement de liaisons équipotentielles à l'intérieur du bâtiment, c'est-àdire l'interconnexion multiple de toutes les parties conductrices tangibles et étendues du bâtiment qui ne sont pas sous tension en régime normal (tuyauteries diverses, charpentes et ferrures, gaines métalliques, etc.). Aux termes de la norme sur les installations électriques selon l article 5.4.2.2, le distributeur d énergie électrique (entreprise astreinte au contrôle) décide dans chaque cas particulier du genre d'électrode à utiliser. 4
En 1989, les distributeurs d énergie électrique du canton de Vaud ont décidé d utiliser la mise à la terre par électrode de fondation comme système de mise à la terre de l installation électrique des nouveaux bâtiments, ceci en lieu et place de la conduite d eau. Ainsi, la conduite d eau ne peut plus être utilisée comme électrode de terre dans les nouvelles constructions, mais sa liaison équipotentielle à l'intérieur des bâtiments, demeure nécessaire et obligatoire. Au niveau des installations de protection contre la foudre, la recommandation ASE 4022 prescrit, au choix, 2 types d électrodes, soit : - des électrodes de fondation (selon ASE 4113) - des rubans ou fils de terre (boucle autour du bâtiment) Au vu de ce qui précède, il faut considérer deux groupes distincts : a) Les installations des bâtiments construits dès 1989, soit celles avec une électrode de terre de fondation, (sauf exceptions). b) Les installations des constructions antérieures à 1989, soit celles sans électrode de terre ou avec électrode de terre, réalisée au moyen de rubans ou fils de terre, de pieux ou en utilisant la conduite métallique d'amenée d'eau. Remarque : les bâtiments construits entre 1967 et 1989, comprennent généralement au sous-sol un abri de protection civile avec une fondation en béton armé. Un contact fortuit ne peut être exclu entre les fers à béton et une structure mise à terre. Par conséquent, la conduite d'eau ne doit plus être utilisée comme électrode de mise à terre. 4. INTERVENTION SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION D EAU Lorsque le Service des Eaux utilise dans ses réseaux de distribution des tuyaux et des raccords non-conducteurs, il y a lieu de se référer à la convention SSIEG/UCS/ASE : Mise à la terre d installations électriques par l intermédiaire de conduites de distribution d eau (ASE 4001 Edition 1990). 5
5. INTERVENTION SUR LA CONDUITE D'AMENEE D'EAU OU DE GAZ D UN IMMEUBLE 5.1 INSTALLATIONS AVEC ELECTRODE DE FONDATION (postérieures à 1989) Exceptions : (liste non exhaustive) L'électrode de fondation ne peut pas être réalisée, - en présence d'un manteau isolant entre le terrain et le radier - en présence de fers à béton à revêtement anticorrosion - en présence d'un terrain particulièrement isolant (rocher, gravier propre ou gravier à béton) - à proximité des voies ferrées. Exécution de l'électrode de type «fondation»: - soit en utilisant le ferraillage des fondations en béton, - soit en utilisant un conducteur spécial en acier posé dans les fondations. Dans ce cas, en ce qui concerne les introductions des conduites d'eau ou de gaz, il est alors nécessaire de prendre des mesures de protection. La conduite ne doit présenter ni conductibilité électrique, ni sensibilité à la terre. 1er cas : conduites non conductrices (isolées) Pour les conduites en matériau isolant ou comprenant un revêtement intérieur et extérieur isolant aucune précaution n'est nécessaire, même si les conduites à l'intérieur du bâtiment sont métalliques. (Annexe schéma n 1.1). 2ème cas : conduites métalliques (non isolées) Pour les conduites métalliques, le risque de corrosion dû à la formation de macro-éléments est latent. Une protection est possible si l'on déconnecte électriquement la conduite en insérant un tronçon de tuyau isolant au point de raccordement du bâtiment. L'eau étant également un conducteur, le courant du macro-élément peut malgré tout traverser l'élément isolant de la conduite et l'attaquer de l'intérieur. Pour réduire le courant de corrosion à cet endroit, il faut que le tronçon isolant, appelé communément manchon, ait une longueur d'au moins 5 fois son diamètre et de 50 cm au minimum (Annexe schéma n 1.2). 6
5.2 INSTALLATIONS SANS ELECTRODE DE FONDATION (antérieures à 1989) Pour les bâtiments construits avant 1985, les électrodes de terre étaient recommandées mais pas obligatoires. De ce fait il est à considérer les installations : - sans électrode, - avec électrode séparée (ruban ou fil de terre ou pieux) - avec utilisation du réseau de distribution d eau Du point de vue du Service des Eaux, on a intérêt à éviter les dégâts provoqués par la corrosion dans le réseau et à pouvoir constamment améliorer celui-ci. Pour ces raisons, le réseau de distribution d'eau comporte de plus en plus de tronçons et de raccords en matière isolante. Ainsi, les exigences des services électriques qui visent à obtenir des résistances de passage minimales, et la tendance du Service des Eaux à utiliser ces nouveaux matériaux isolants, se trouvent diamétralement opposées. Le remplacement d'une partie de conduite métallique par un tronçon en matière isolante, a pour effet de compromettre la sécurité électrique du bâtiment raccordé. Lorsque le réseau d'eau n'est plus utilisable comme mise à la terre, il y a lieu de s'assurer que les conditions de mise au neutre sont remplies (une attention particulière est nécessaire dans le cas d'un conducteur PEN réseau de section réduite) et que l'éventuelle installation de protection contre la foudre dispose d'une électrode de terre fonctionnelle. Dans les réseaux ou zones urbaines, les conditions de mise au neutre sont fréquemment remplies (déclenchement en 5 s, tension de contact < 100 V) même lorsque la conduite d'eau n'est plus utilisée comme électrode de terre pour les bâtiments existants. Il n'est pas nécessaire dans ce cas de créer une électrode de terre pour les bâtiments existant. La réalisation de liaisons équipotentielles représente un élément essentiel de sécurité. Lorsque les conditions de mise au neutre ne sont pas remplies, l'électrode de terre peut être réalisée de la même manière que l'électrode externe dans le cadre de la protection contre la foudre (réf. ch. 7) ou par la mise en place de pieux. Dans la pratique, sur le terrain, de nombreux cas de figure peuvent se présenter. La situation géographique du milieu intéressé, la configuration des installations techniques, le type et l'âge du bâtiment, les matériaux utilisés et autres paramètres sont des éléments qui multiplient les possibilités. Toutefois, l'expérience et la réflexion permettent de regrouper par catégories les problèmes rencontrés, ainsi que des solutions pratiques et conformes pour les résoudre. 7
Dans le cas d'installations où la conduite d'amenée d'eau est utilisée comme électrode de terre, les différents cas ci-après sont fréquemment rencontrés : a) Remplacement de la conduite d'amenée d'eau métallique par une nouvelle conduite en matière non conductrice (Annexe schéma n 2.1) : Pose d'un ruban ou fil de terre dans la fouille créée pour la nouvelle conduite (pour du cuivre la section sera d'au moins 50 mm 2 ); la longueur recommandée est de 15 m (selon les situations) et l épaisseur minimale du ruban doit être de 3 mm. La profondeur du conducteur doit être au minimum de 70 cm. En général - pour éviter l ouverture du mur extérieur - une extrémité du ruban ou fil sera raccordée à une partie subsistante de la conduite d'eau métallique à l extérieur du bâtiment. Par ailleurs, aux points de connexion de ce dernier avec la conduite métallique, il faut veiller à protéger soigneusement avec de la bande bitumeuse ou autre matériel isolant, et enrober l'extrémité de la conduite existante dans du béton étanche, (pas de béton maigre) de 20 cm de part et d'autre de la conduite pour éviter un risque de corrosion et obtenir le même potentiel qu'une électrode de fondation. Une autre variante - si le mur extérieur a été ouvert - consiste à raccorder le ruban ou fil à la conduite métallique à l intérieur du bâtiment ou directement sur le conducteur de terre existant de l installation électrique. b) Remplacement partiel (tronçon défectueux) de la conduite d'amenée d'eau existante et métallique, par un tuyau en matériau non-conducteur (Annexe schéma n 2.2) : La partie isolante de la conduite d'eau (nouveau tronçon) doit être pontée par un pont de conducteur isolé de 50 mm 2 de section Afin d éviter des risques de corrosion, les jonctions du conducteur cuivre et de la conduite métallique doivent être soigneusement protégées, comme indiqué sous la rubrique précédente. c) Pour des raisons particulières, la pose d'un manchon isolant sur la conduite d'amenée d'eau métallique est réalisée (Annexe schéma n 2.3) : 1 Pose d'un ruban ou fil de terre (susmentionné au point a), dans une fouille créée spécifiquement pour la réalisation de l'électrode (éviter la proximité des conduites d'amenées métalliques existantes). Une extrémité de ce dernier sera raccordée au conducteur de protection de l'installation électrique intérieure. 2 Si un ferraillage existe et qu il est constitué de fers à béton d au moins 8 mm de, il est admis de l utiliser comme électrode. Il faut alors déterminer 2 endroits dans le mur extérieur, le plus près possible du sol, où seront mis à nu 2 fers à béton. Les raccordements de l électrode seront réalisés sur ces fers et il y aura lieu de veiller à exclure toute détérioration due à la corrosion. 8
6. INTERVENTION SUR L INSTALLATION INTERIEURE D'EAU OU DE GAZ La déconnexion d'éléments d installations tels que : - pontage de conduites ou accessoires hydrauliques - colliers ou conducteurs électriques de mise à la terre ou toute autre modification de la configuration des conduites d eau, de gaz ou d électricité d une installation sont de nature à créer des dangers pour les personnes. Ceux-ci ne sont pas forcément visibles immédiatement et peuvent apparaître beaucoup plus tard. C est pourquoi il y a lieu, pour chaque intervention où l intervenant doute de la conformité du système de protection, de s informer auprès d un installateurélectricien ou chez le distributeur local d électricité. 7. PROTECTION CONTRE LA FOUDRE La pose d un système de protection contre la foudre sur un bâtiment nécessite obligatoirement l existence ou la réalisation d une électrode de terre. Aussi, en fonction de l objet et des possibilités offertes, il doit être déterminé si le bâtiment est équipé d une électrode de terre de fondation conforme ou si une électrode de terre extérieure (boucle) doit être réalisée. 7.1 Installations avec électrode de fondation Dans les nouvelles constructions, l électrode est en principe du type "fondation". Dans ce cas, l installation de la protection contre la foudre sur un bâtiment peut alors présenter 2 possibilités, qui sont traitées en détail sous le point 5.1. (Annexes schémas n 1.1 et 1.2). 7.2 Installations avec électrode de terre extérieure (boucle) Dans les anciennes constructions, l électrode n est pas toujours présente. De plus, pour la réalisation de l électrode relative à la protection contre la foudre, les recommandations ASE 4022 prescrivent une boucle autour du bâtiment à protéger (voir la remarque ci-après, relative à la prescription des Etablissements Cantonaux). Lors de la création de cette électrode de terre, en fonction de la configuration des installations, il y a lieu de prendre certaines mesures. 9
Les recommandations excluent l'utilisation de la conduite d'eau comme électrode de terre. Dans cette situation, les 3 cas de figure suivants se présentent : a) Les conduites d'amenées d'eau et de gaz sont métalliques. Il est indispensable de placer sur les conduites intérieures d eau et de gaz des manchons isolants homologués. L électrode de terre précédemment réalisée sur la conduite d eau n est alors plus efficace. Le système de protection doit alors être garanti par une liaison galvanique entre le conducteur de terre de l installation électrique et la nouvelle électrode. De même, le principe équipotentiel doit être garanti, par la liaison de la conduite d eau intérieure - ceci à l aval du manchon isolant homologué - avec les éléments précités. Au passage du mur extérieur, si celui-ci est en béton armé, les conduites métalliques doivent être isolées de ce dernier au moyen d une protection périphérique isolante (gaine thermorétractable ou similaire). Aux croisements, entre la boucle de terre et les conduites d amenées métalliques, le conducteur servant à l électrode doit être placé dans un tuyau isolant (Annexe schéma n 3.1). b) Cas identique au point (a), mais dans cette variante, la vanne d'introduction de gaz est éloignée du passage de mur (Annexe schéma n 3.2). c) Pour des raisons particulières, la pose d'un manchon isolant sur la conduite d'amenée d'eau métallique est réalisée à l extérieur du bâtiment. Il faut veiller à protéger soigneusement avec de la bande bitumeuse ou autre matériel isolant l'extrémité de la conduite métallique existante et de l'enrober dans du béton étanche (pas de béton maigre) de 20 cm. de part et d'autre de la conduite pour éviter le risque de corrosion et obtenir le même potentiel qu'une électrode de fondation (Annexe schéma n 3.3). Remarque : Sur le plan vaudois, l Etablissement Cantonal d Assurance (ECA) prescrit exclusivement le cuivre comme matériau pour la réalisation des électrodes de terre extérieures (boucles). Il en est de même pour les cantons de Fribourg, de Neuchâtel et du Jura. En effet, l expérience a démontré une résistance durable du cuivre à la corrosion, ce qui n est pas le cas pour d autres matériaux. 10
8. ANNONCE Les organigrammes mentionnés ci-dessous décrivent les démarches d annonce selon le genre d interventions décrites sous chiffres 4, 5 et 6 précédents. a) 5. Intervention sur la conduite d amenée d eau ou de gaz d un immeuble 5.1 Installation avec électrode de fondation (postérieure à 1989) Maître d œuvre ou son représentant Concessionnaire Eau / Gaz Electricien autorisé Avis d installation Avis d installation Avis d installation d Eau de Gaz d Electricité 5.2 Installation sans électrode de fondation (antérieure à 1989) Maître d œuvre ou son représentant Concessionnaire Eau - Gaz d Electricité Formulaire d'annonce unifiée * Lettre Maître d œuvre ou son représentant Electricien autorisé Avis d installation d Electricité * Spécifique à la profession ou service. 11
b) 6. Intervention sur l installation intérieure d eau ou de gaz en relation avec la mise à la terre des installations Avis d installation Concessionnaire Eau - Gaz de Gaz En cas d incertitude d Electricité Electricien autorisé Avis d installation c) 7. Protection contre la foudre 7.1 Installation avec électrode de fondation 7.2 Installation avec électrode de terre extérieure Annonce Maître d œuvre ou son représentant Formulaire d'annonce unifiée * Installateur agréé protection contre la foudre Formulaire d'annonce unifiée * Réponse d Eau de Gaz d Electricité Coordination Maître d œuvre ou son représentant Exécution Concessionnaire Eau/Gaz Installateur agréé protection contre la foudre Electricien autorisé Avis d installation Avis fin de travaux Avis d installation Avis d achèvement Contrôle Eau/Gaz ECA d Electricité * Spécifique à la profession ou service 12
9. PROCEDURE Toute intervention sur les installations relatives à la fourniture d eau, de gaz, d électricité ou l'installation d'une protection contre la foudre doit être annoncée aux distributeurs concernés conformément aux règles usuelles de la technique et aux diagrammes mentionnés sous chiffre 8 (avis d installation ou formulaire d annonce commun annexé). Les distributeurs concernés doivent être informés suffisamment tôt pour leur permettre de réagir le cas échéant auprès du propriétaire. Exception: les distributeurs d'électricité des cantons de Genève et du Valais appliquant une procédure différente. 10. FRAIS Tous les frais inhérents aux interventions susmentionnées sont à la charge du propriétaire. Ont participé à l élaboration du présent guide pratique : ECA RE SIE SIL SIP Etablissement Cantonal d Assurance Vaud Romande Energie Service Intercommunal de l'electricité, Renens Services Industriels de la Ville de Lausanne - Eau / Gaz / Electricité Services Industriels de Pully Eau / Electricité 13
DISTRIBUTEURS EAU GAZ ELECTRICITE FORMULAIRE D ANNONCE UNIFIE Mise à la terre d installations en présence de conduites d amenée d eau, de gaz ou protection contre la foudre Adressé par : s destinataires : Eau : Gaz :.. Electricité : Concerne Propriétaire Exploitant :... Adresse :... NPA / Localité :... Commune : N Parcelle :.... Genre de construction Immeuble Villa Genre d électrode de terre Inexistante Existante Electrode de fondation Conduite d eau Extérieure Nature des travaux Date d exécution : Intervention sur la conduite d amenée Eau Gaz Remplacement total Remplacement partiel Pose d un manchon isolant Conduite existante métallique matériau isolant Nouvelle conduite métallique matériau isolant Electricien autorisé contacté :. Concessionnaire eau-gaz contacté :. Installation d une protection contre la foudre Bâtiment avec électrode de fondation Bâtiment avec électrode de terre extérieure Electricien autorisé contacté :. Concessionnaire eau-gaz contacté :. Remarques :... Nous restons à votre disposition pour tout renseignement complémentaire et vous prions d agréer, Messieurs, nos salutations distinguées. Extrait du guide pratique Edition 1998. 14
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