Protection des personnes, des biens et continuité de service

1. Protection des personnes,des biens et continuité de service Schémas de Liaison à la Terre

2. Rappel des principales Normes • Internationale : CEI 364 • Française : NF C 15-100 • contact direct : • Éloignement ou isolation • TBTS ou TBTP (classe III) • contact indirect : • S.L.T.  TT, TN ou IT • équipotentialité des masses (mise à la terre ou au neutre) • isolation(classe II) • "DDR  30 mA (H.S.)" si risque d’abs de PE S.L.T. comparatif

3. Schéma de Liaison à la Terre • On s’intéresse à un conducteur acteur actif : généralement le NEUTRE 1ère lettre (générateur) • On s’intéresse également aux MASSES  2ème lettre (récepteur)

4. Régime TT • 1ère lettre : Neutre à la terre (RB) • 2ème lettre : Masses à la terre (RA)

5. RB RA Maquettedidactique

6. Régime TT schéma équivalent RL1 Id Rd L RPE V UC RA RB N

7. Régime TT valeurs • Dans l ’exemple de la figure 8 on constate : • Remarque : • Si RA = RB alors Uc = V/2 soit une tension généralement dangereuse ! • il faut donc veiller à couper l ’alimentation du circuit de défaut.

8. Courbe de sécurité pour tension alternatives Régime TT tdéclenchement Si le défaut est coupé rapidement le danger est supprimé

9. B B B B Régime TT  DDR On comprend ici la nécessité de mise à la terre !

10. Régime TT déclenchement du DDR • Pour que le défaut soit détecté, il faut que le DDR soit suffisamment sensible : IN : sensibilité DDR (déclenche à partir de IN /2) UL : tension limite de sécurité du local (généralt 50V~); RA : raccordt des masses à la terre.

11. Régime TT liaisons à la terre (1/2) RA

12. Régime TT liaisons à la terre (2/2) RA

13. 10 à 20 m Régime TT mesure de terre Id V R = V/I Voir p.74 électrosystème T.

14. sommaire Régime TT conclusion • La tension de contact peut être dangereuse, le défaut doit être supprimé très rapidement • voir t = f(Uc) • Le courant de défaut étant faible, un DDR est obligatoire(30mA sur les risques de contacts direct) • La qualité des mises à la terre est essentielle. • RA UL / In

15. sommaire Régime TN • 1ère lettre : Neutre à la terre (RB) • 2ème lettre : Masses au Neutre (RA) • soit par un conducteur séparé (TN-S)Obligatoire pour les sections < 10 mm² (Cu) et < 16 mm² (Al) • soit directement (TN-C) • remarque : on peut avoir un TN-S à la suite d’un TN-C mais pas l’inverse !

16. Régime TN-S

17. Régime TN-C

18. Régime TN-C-S

19. Régime TN schéma équivalent RL1 Id Rd L RPE ou RPEN V UC N RB

20. Régime TN courant de défaut • Que se soit en TN-C ou TN-S, lors de son apparition le défaut d ’isolement se traduit par un court-circuit. • Afin de tenir compte des impédances en amont de l’installation, on admet une chute de tension de 20%.

21. Régime TN résistances • Pour simplifier, on ne considère que les résistances (réactances négligées si S<120 mm²). • On peut déterminer la résistance d ’un câble en faisant : NF C 15-500 : Cu 0 = 18,51.10-3.mm²/mAl 0 = 29,41.10-3.mm²/m

22. Régime TN longueur des circuits • Le fort courant de défaut sera détecté par la partie magnétique des disjoncteurs.Il faut alors veiller à toujours avoir de forts courants ! • C ’est à dire que la longueur des circuits doit être calculée précisément :

23. Régime TN tdéclenchement La partie magnétique des disjoncteurs protège ici les personnes !! Il faut donc toujours connaître précisément Id (Icc)

24. Régime TN conditions • En TN, la sécurité des personnes est assurée par la partie magnétique des disjoncteurs !! • Il faut donctoujours veiller à avoir Icc > Imag • Pour satisfaire cette condition, on peut : • augmenter la section des conducteurs (R ; Icc) • utiliser des déclencheurs à faible seuil (type G ou électroniques)  diminuer Imag

25. sommaire Régime TN conclusion La maîtrise des impédances de boucle est essentielle. • Le courant de défaut étant élevé, ce régime est interdit lors des risques d’explosion(ou TN-S + DDR). • DDR- HS obligatoire si risques de contacts direct. • Les PE(N) ne doivent jamais être coupé, donc TN-C interdit si S 10 mm² (Cu), S  16 mm² (Al). • TN-C-S  oui TN-S-C  Non

26. > 1  sommaire Régime IT • 1ère lettre : Neutre isolé de la terre (RB) • L'isolation est assurée par un limiteur de surtension. • L’isolation doit être contrôlée en permanence par un Contrôleur Permanent d’Isolement (C.P.I.) • 2ème lettre : Masses à la Terre (RA) 1er défaut

27. Surtension Régime IT isolation p.103 Légende : • Le limiteur de surtension permet une liaison du neutre à la terre si une surtension apparaît. 1 & 2. Électrodes  arc entre (1) et (2) 3. Anneau isolant  destruction isolant (3)donc soudure électrodes 4. Ressort 5. Enveloppe stéatite 6. Équerres de raccordement  les 2 points de raccor-dement sont connectés N 7. Joints d ’étanchéité 8. Tresse conductrice  le Neutre est relié à la Terre. 9. Fourreau de protection T 10. Socle isolant

28. < 1 Rp RB RA Régime IT  TT • Après un défaut de surtension(foudre), le régime IT se transforme enrégime "TT". • Si Rp, RB et RA ne sont pas reliées, il faut un DDR.

29. CPI p.99Régime IT C.P.I. fonctionnement • Dès qu’un défaut d’isolement apparaît, un très faible courant mesure la résistance de "non-isolement".

30. p.101Régime IT C.P.I. caractéristiques

31. Id Rd CPI p. 93 - 94Régime IT sch. équiv. 1er défaut RL1 L1 RPE V UC Liaisons entre prise de terre RA RB N  100 k

32. Régime IT calcul en 1er défaut • Vue l’impédance importante du CPI, la tension V se retrouve à ses bornes laissant ainsi une tension Uc très faible. • Dans le cas d’un 1er défaut, aucun danger n’est présent . • Id =

33. Régime IT impédance de boucle • Si on regarde plus précisément, l’impédance d’isolement est en fait plus faible : Zf 3500 /km Capacité de fuite d’un câble : C  0,3 µF / km. Résistance d’isolement :   10 M / km.

34. p. 94Régime IT fonctionnement • Cas d’un 1er défaut(ex : Ph1/masse) : • Courant et tension faible. Absence de danger. • Aucun déclenchement n’est nécessaire mais signalisation obligatoire. • Cas d’un 2ème défaut (ex : Ph2/masse) : • on se trouve maintenant en présence d ’un court-circuit entre phase (ici Ph1 / Ph2) ! • On peut alors se considérer en TN.

35. Icc Id Icc Icc RPE RPE CPI Régime IT 2ème défaut Si défaut dans un autre récepteur RL2 Rd2 L2 RL1 Rd1 L1 V UC1 UC2 Liaisons entre prise de terre RA RB N Long. Maxi.  100 k

36. si 2ème défaut entre phase : si 2ème défaut entre phase/neutre : Régime IT courant de 2ème défaut • De même qu’en régime TN, on considère une chute de tension en ligne de 20%. • Le courant de court-circuit peut par contre être plus important : • ••

37. si 2ème défaut entre ph/N et 2 récepteurs éloignés : Régime IT 2ème défaut - longueur • ••ou moins important ! • Si Icc est trop faible, la sécurité des personnes n’est pas assurée : • Si le trajet du défaut est trop long, Icc faible = déclenchement des disjoncteurs à vérifier ! Sch.équiv. 2ème déf.

38. p. 95Régime IT règles • 1er défaut : (ex : Ph1/masse, N/masse, ...) • pas de coupure mais signalisation. Réparation ! • masses à la terre correctement(RA x Id  50V). • 2ème défaut: (ex : Ph2/masse)  TN • coupure impérative. • prises de terre reliées ensembles sinon DDR. • comme en TN, maîtrise de la boucle de défaut.(Icc = 0,8 x U/Z)

40. sommaire p. 99Régime IT recherche de 1er défaut • ouvrir chaque départ !(on perd ainsi la continuité de service !) • injecter un courant basse fréquence (10Hz) dans l ’installation puis détecter l ’endroit où il passe. Pour localiser un 1er défaut on peut :

41. sommaire p. 100S.L.T. comparatif

42. sommaire

43. Fin « intersection - novembre 1998 » Schneider - guide technique - « électrosystème terminale » H. Ney « data STI » Foucher Lycée du Val de Saône Ch. Pontvianne