LA SECURITE DES PERSOES TERM L E R E G I M E I T permet d'assurer une protection des personnes sans coupure dès qu'apparaît un défaut. Il est mis en œuvre dans les installations comportant un poste de transformation privé. 1. PRICIPE DU REGIME IT. 1.1. Définition I : Signifie que le neutre est isolé de la terre ou relié à la terre par une impédance élevée T : Signifie que les masses sont reliées à une prise de terre. 1.2. Schéma de principe Deux schémas sont possibles : 1.2.1. Schéma à neutre isolé. 1 2 3 Récepteur 1 Récepteur 2 Rn Ru Schéma IT : eutre isolé Dans ce schéma aucune liaison électrique n'est réalisée intentionnellement entre le point neutre du transformateur et la terre. LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 1/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE
1.2.2. Schéma à neutre impédant. 1 2 3 Z CPI Récepteur 1 Récepteur 2 Rn Ru Schéma IT : eutre impédant Une impédance Z de l'ordre de 1000 à 2500 Ω est insérée entre le point neutre du transformateur et la terre. 2. DISPOSITIFS DE PROTECTIO ET DE SIGALISATIO 2.1. Les protections. 2.1.1. Protection par disjoncteur. Les disjoncteurs sont sollicités uniquement dans le cas d'un double défaut (deux défauts simultanés). Si les défauts se trouvent sur des départs différents, il suffit que l'un des disjoncteurs protégeant les départs ouvre le circuit. La condition à respecter est : I défaut > I magnétique du disjoncteur. 2.1.2. Protection par fusible. Le principe est identique à la protection par disjoncteur. La condition à respecter est : I défaut > I fusion du fusible LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 2/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE
2.1.3. Limiteur de surtension. Lorsqu'un réseau basse tension à neutre isolé ou impédant est relié à un réseau haute tension par un transformateur abaisseur, l'éventualité d'un "déversement" de la haute tension sur la basse tension, exige la mise en place d'un limiteur de surtension. Le limiteur de surtension doit supporter le courant de court-circuit du transformateur. Son fonctionnement provoque la signalisation du contrôleur permanent d'isolement (CPI). 2.2. La signalisation : le Contrôleur Permanent d'isolement (CPI). La mesure et le contrôle permanents de l'isolement permettent de signaler un premier défaut. Ils sont assurés par un contrôleur permanent d'isolement (CPI). Les valeurs normalisées de la résistance d'isolement sont données par le tableau suivant : Tension nominale du circuit (V) Résistance d'isolement (MΩ) De 1 à 50 >0,25 De 50 à 500 >0,5 >500 >1 Les résistances d'isolement se mesurent avec un "mégohmètre". 2.2.1. Principe. Ce dispositif est utilisé pour contrôler et mesurer l'isolement global des réseaux alternatifs à neutre isolé ou impédant. Il est basé sur le principe d'un générateur de courant injectant une tension continue entre le réseau et la terre. Cette tension crée un courant de fuite connu dont la mesure donne la résistance d'isolement. LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 3/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE
2.2.2. Constitution. Le contrôleur permanent d'isolement comprend essentiellement un générateur de tension continue (réseau alternatif) ou un générateur de tension alternative (réseau continu) et un relais de détection à seuil pour le courant de défaut. 2.2.3. Fonctionnement. En l'absence de défaut, l'isolement de l'installation fait qu'aucun courant continu ne circule dans le réseau. Dès qu'un défaut survient, un faible courant indique dans l'appareil de mesure la valeur de l'isolement. La tension aux bornes de la résistance Ri est amplifiée et enclenche le relais de seuil qui indique par une visualisation visuelle et sonore, la présence d'un premier défaut. 3. CALCUL DES GRADEURS ELECTRIQUES. Exemple de calcul pour un schéma IT à neutre impédant. 1 2 230V/400V 3 Z CPI Z = 2.2KΩ Défaut 1 Rd1 = 0Ω Défaut 2 Rd2 = 0Ω Rn = 20Ω Ru = 20Ω Récepteur 1 Récepteur 2 Chaque conducteur possède une résistance de 0,2Ω LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 4/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE
3.1. Cas du défaut 1 seul. 3.1.1. Détermination du schéma équivalent. Ph1 Rd1 Ru Rn Z 3.1.2. Calcul du courant de défaut Id et de la tension de contact Uc. V V 230 Id = = = = 10mA = Id R Rd1+ Ru + Rn + Z 2240 Le courant est faible du fait de l'impédance de liaison à la terre. La tension de contact vaut alors : Elle est inoffensive. Uc = Ru*Id = 20 * 0.01 = 2 V 3.1.3. Conclusion. En régime IT, dans le cas d'un premier défaut : Courant de défaut et tension de contact très faibles. Pas de risque pour les personnes. L'installation peut continuer à fonctionner. La norme impose la signalisation du premier défaut. La détection du défaut est réalisée par un CPI. 3.2. Cas du défaut 1 et du défaut 2 en simultané. 3.2.1. Détermination du schéma équivalent. Ph1 Ph2 Rph1 Rd1 Rpe Rd2 Masse 1 Masse 2 Rph2 LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 5/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE
3.2.2. Calcul du courant de défaut Id et de la tension de contact Uc. On considère que la tension nominale du réseau chute de 20% (comme en régime T). 0,8* U 0,8* U 0,8* U Id = = = = 533A R Rph1 + Rd1+ Rpe + Rd2 + Rph2 0,2 + 0 + 0,2 + 0 + 0,2 La tension de contact vaut alors : Uc = Rpe * Id = 107V Ces résultats nous montrent qu'en cas défaut double (sur des phases différentes), en régime de neutre IT, on est en présence d'un fort courant de court-circuit et d'une tension de contact dangereuse. 3.2.3. Conclusion. En régime IT, dans le cas d'un double défaut : Court-circuit entre phase. Coupure de l'installation par les dispositifs de protections contre les courtscircuits. Pour assurer la continuité de service, il faut éliminer le premier défaut avant l'apparition du deuxième défaut. 4. LIMITE DU REGIME IT. Comme en régime de neutre T, la protection en régime IT est réalisée par la partie magnétique des dispositifs de protection. De ce fait une longueur de câble maximale est imposée. 4.1. Cas où le conducteur neutre n'est pas distribué : 4.2. Cas où le conducteur neutre est distribué : 0,8* U * Sph L max = 0,8* 2 * V ρ *(1 S+ 1 m) * Im ag L max = 2 * ρ * (1 + m) * Im ag Avec: Lmax : Longueur maximale du départ. V : Tension simple en Volt. U : Tension composée en Volt. Sph : Section des phases en mm². S1 : Section du neutre en mm². ρ : Résistivité 22,5*10-3 Ω.mm²/m (cuivre); 36,10-3 Ω.mm²/m (aluminium). Imag :Courant de déclenchement du relais magnétique. m : rapport Sph ou S1 / Spe. La norme C15-100 recommande de ne pas distribuer le neutre dans le cas du schéma IT, car il diminue considérablement les longueurs protégées et pénalise ce mode de distribution. LPO Léonard de Vinci LEVALLOIS PERRET 6/6 S T I Section GEIE ELECTROTECHIQUE