Mise à la terre de protection et mise à zéro. Variétés de systèmes de mise à la terre

Avertissement: Cet article est à titre informatif uniquement et n'est pas document normatif. Lorsque vous effectuez des travaux liés à l'électricité, vous devez être guidé par les règles d'installation électrique (PUE).

Définitions

mise à la terre- il s'agit d'une connexion volontaire d'éléments d'équipement non porteurs de courant, qui, à la suite d'une rupture d'isolement, peuvent être mis sous tension, avec la terre. La mise à la terre consiste en un conducteur de mise à la terre (une partie conductrice ou un ensemble de parties conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou par l'intermédiaire d'un milieu conducteur intermédiaire) et un conducteur de mise à la terre reliant l'appareil mis à la terre au conducteur de mise à la terre.

Le conducteur de mise à la terre peut être une simple tige métallique (le plus souvent en acier, moins souvent en cuivre) ou un ensemble complexe d'éléments de forme spéciale. La qualité de la mise à la terre est déterminée par la valeur résistance électrique circuit de terre, qui peut être réduit en augmentant la surface de contact ou la conductivité du milieu - en utilisant de nombreuses tiges, en augmentant la teneur en sel dans la terre, etc. En règle générale, la résistance électrique de la mise à la terre est normalisée.

Pince de masse principale. Pour minimiser les interférences électromagnétiques et assurer la sécurité électrique, la mise à la terre doit être effectuée avec le montant minimal circuits fermés. Assurer cette condition est possible lors de l'exécution de la soi-disant pince de masse principale (GZZ), ou bus. La pince de terre principale doit être située aussi près que possible des câbles d'alimentation et de communication et connectée à la ou aux électrodes de terre avec la longueur de conducteur la plus courte.

Cette localisation du GZZ offre la meilleure égalisation de potentiel et limite la tension induite par les perturbations industrielles, la foudre et les surtensions de manœuvre venant de l'extérieur à travers les écrans des câbles de communication, armures câbles d'alimentation, pipelines et entrées d'antenne. Au GZZ (pneu) doit être attaché :

conducteurs de mise à la terre ;
conducteurs de protection;
conducteurs système principalégalisation de potentiel ;
conducteurs de terre fonctionnels (si nécessaire).

Les conducteurs de mise à la terre pour la mise à la terre de protection et de travail (technologique, logique, etc.), les conducteurs de mise à la terre de la protection contre la foudre, etc. doivent être connectés à la pince de mise à la terre principale (bus).

partie conductrice exposée- partie conductrice accessible au toucher de l'installation électrique, normalement non alimentée, mais qui peut le devenir si l'isolation de base est endommagée. Les pièces conductrices ouvertes comprennent les boîtiers métalliques des équipements électriques.

partie sous tension- la partie électriquement conductrice de l'installation électrique, qui est en cours de fonctionnement sous tension de fonctionnement.

touche indirecte- contact électrique des personnes et des animaux avec des parties conductrices ouvertes qui sont mises sous tension lorsque l'isolation est endommagée. C'est-à-dire qu'il s'agit d'une touche sur le boîtier métallique de l'équipement électrique lors de la rupture de l'isolation sur le boîtier.

Notation

Les conducteurs de terre de protection dans toutes les installations électriques, ainsi que les conducteurs de protection zéro dans les installations électriques avec une tension jusqu'à 1 kV avec un neutre solidement mis à la terre, y compris les pneus, doivent avoir une désignation de lettre CONCERNANT et désignation de la couleur par alternance de bandes longitudinales ou transversales de même largeur (pour les pneumatiques de 15 à 100 millimètres ) jaune et vert. Les conducteurs de travail nuls (neutres) sont indiqués par la lettre N et couleur bleue. Les conducteurs de protection zéro et de travail zéro combinés doivent avoir une désignation de lettre STYLO et désignation de la couleur : couleur bleue sur toute la longueur et rayures jaune-vert aux extrémités.

Symboles graphiques utilisés pour désigner les conducteurs dans les schémas :

Désignation de mise à la terre :

Désignation des lettres du système de mise à la terre

La première lettre de la désignation du système de mise à la terre détermine la nature de la mise à la terre de la source d'alimentation :

J- connexion directe du neutre de la source d'alimentation avec la terre ;
je- toutes les parties conductrices de courant sont isolées du sol.

La deuxième lettre détermine la nature de la mise à la terre des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment :

J- connexion directe des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment avec la terre, quelle que soit la nature de la connexion entre la source d'alimentation et la terre ;
N- connexion directe des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment avec le point de mise à la terre de la source d'alimentation.

Les lettres suivant le tiret après N déterminent la nature de cette connexion - une manière fonctionnelle d'organiser un conducteur de protection zéro et un conducteur de travail zéro :

S- les fonctions de PE de protection zéro et de conducteur N de travail zéro sont assurées par des conducteurs séparés ;
C- les fonctions de conducteur de protection zéro et de travail zéro sont assurées par un conducteur PEN commun.

Erreurs dans le dispositif de mise à la terre

Mauvais conducteurs PE
Parfois utilisé comme conducteur de mise à la terre Tuyaux d'eau ou des tuyaux de chauffage, mais ils ne peuvent pas être utilisés comme conducteur de terre. Il peut y avoir des inserts non conducteurs dans la plomberie (tels que des tuyaux en plastique), le contact électrique entre les tuyaux peut être rompu en raison de la corrosion et enfin, une partie de la canalisation peut être démontée pour réparation.

Combinaison d'un zéro de travail et d'un conducteur PE
Une autre violation courante est l'union du zéro de travail et du conducteur PE au-delà du point de leur séparation (le cas échéant) le long de la distribution d'énergie. Une telle violation peut entraîner l'apparition de courants assez importants dans le conducteur PE (qui ne devrait pas être porteur de courant à l'état normal), ainsi que de faux déclenchements du dispositif à courant résiduel (s'il est installé).

Séparation incorrecte du conducteur PEN
La manière suivante de «créer» un conducteur PE est extrêmement dangereuse: un conducteur neutre de travail est déterminé directement dans la prise et un cavalier est placé entre celui-ci et le contact PE de la prise. Ainsi, le conducteur PE de la charge connectée à cette prise est connecté au zéro de travail.

Le danger de ce circuit est qu'un potentiel de phase apparaisse sur le contact de mise à la terre de la prise, et, par conséquent, sur le boîtier de l'appareil connecté, si l'une des conditions suivantes est remplie :

Rupture (déconnexion, grillage, etc.) du conducteur neutre dans la zone entre la prise et le blindage (et plus loin, jusqu'au point de mise à la terre du conducteur PEN) ;
Intervertir les conducteurs de phase et zéro (phase au lieu de zéro et vice versa) allant à cette prise.

Fonction de protection de la mise à la terre

Le principe de l'action protectrice

L'effet protecteur de la mise à la terre repose sur deux principes :

Réduction à une valeur sûre de la différence de potentiel entre un objet conducteur mis à la terre et d'autres objets conducteurs qui ont une terre naturelle.
Suppression du courant de fuite lorsqu'un objet conducteur mis à la terre entre en contact avec un conducteur de phase. Dans un système bien conçu, l'apparition d'un courant de fuite entraîne le déclenchement immédiat des dispositifs de protection (dispositifs différentiels résiduels - DDR).

Ainsi, la mise à la terre n'est plus efficace qu'en combinaison avec l'utilisation de disjoncteurs différentiels. Dans ce cas, pour la plupart des défauts d'isolation, le potentiel des objets mis à la terre ne dépassera pas les valeurs dangereuses. De plus, la section défectueuse du réseau sera déconnectée dans un délai très court (dixièmes à centièmes de seconde - le temps de réponse du RCD).

Opération de mise à la terre en cas de dysfonctionnement de l'équipement électrique

Cas typique dysfonctionnements de l'équipement électrique - tension de phase sur le boîtier métallique de l'appareil en raison d'un défaut d'isolation. Il convient de noter que les appareils électriques modernes qui ont une alimentation secondaire à découpage et sont équipés d'une fiche tripolaire (comme unité système PC), en l'absence de mise à la terre, ont un potentiel dangereux sur le boîtier, même lorsqu'ils sont pleinement opérationnels.

En fonction des mesures de protection mises en place, les options suivantes sont possibles :

Le boîtier n'est pas mis à la terre, il n'y a pas de RCD (l'option la plus dangereuse ) . Le boîtier de l'appareil sera sous potentiel de phase et cela ne sera en aucun cas détecté. Toucher un tel appareil défectueux peut être fatal.
Le boîtier est mis à la terre, il n'y a pas de RCD. Si le courant de fuite le long du circuit de mise à la terre du boîtier de phase est suffisamment important (dépasse le seuil de déclenchement du fusible qui protège ce circuit), le fusible se déclenchera et éteindra le circuit. La tension de fonctionnement la plus élevée (par rapport à la terre) sur le boîtier mis à la terre sera Umax = RG.IF, où RG est la résistance de l'électrode de terre, IF est le courant auquel le fusible protégeant ce circuit est activé. Cette option n'est pas suffisamment sûre, car avec une résistance élevée de l'électrode de terre et des calibres de fusible importants, le potentiel sur le conducteur mis à la terre peut atteindre des valeurs assez importantes. Par exemple, avec une résistance de masse de 4 ohms et un fusible de 25 A, le potentiel peut atteindre 100 volts.
Le boîtier n'est pas mis à la terre, le RCD est installé. Le boîtier de l'appareil sera au potentiel de phase et cela ne sera pas détecté jusqu'à ce qu'il y ait un chemin pour le passage du courant de fuite. Dans le pire des cas, une fuite se produira à travers le corps d'une personne qui a touché à la fois un appareil défectueux et un objet qui a un sol naturel. Le RCD déconnecte la section du réseau en panne dès qu'une fuite se produit. Une personne ne recevra qu'un choc électrique à court terme (0,01 ÷ 0,3 secondes - temps de fonctionnement du RCD), ce qui, en règle générale, ne nuit pas à la santé.
Le boîtier est mis à la terre, le RCD est installé. C'est l'option la plus sûre puisque les deux mesures de protection se complètent. Lorsqu'une tension de phase atteint un conducteur mis à la terre, le courant circule du conducteur de phase à travers un défaut d'isolement dans le conducteur de terre et plus loin dans le sol. Le RCD détecte immédiatement cette fuite, même si elle est très faible (généralement le seuil de sensibilité du RCD est de 10 mA ou 30 mA), et rapidement (0,01 ÷ 0,3 secondes) déconnecte la section du réseau présentant un dysfonctionnement. De plus, si le courant de fuite est suffisamment élevé (supérieur au seuil du fusible protégeant ce circuit), le fusible peut également griller. Le dispositif de protection (RCD ou fusible) qui éteindra le circuit dépend de sa vitesse et de son courant de fuite. Il est également possible que les deux appareils fonctionnent.

Variétés de systèmes de mise à la terre

En Russie, les exigences relatives à la mise à la terre et à son dispositif sont régies par les règles d'installation électrique (PUE).

La classification des types de systèmes de mise à la terre est donnée comme la principale des caractéristiques de l'alimentation réseau électrique. GOST R 50571.2 considère les systèmes de mise à la terre suivants : TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Système TN
Le neutre de la source est sourdement mis à la terre, les boîtiers de l'équipement électrique sont connectés au fil neutre. Le mode TN peut être de trois types : TN-C, TN-S, TN-C-S.

Système TN-C
Le système TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) a été proposé par la société allemande AEG (AEG, Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft) en 1913. Le zéro de travail et le conducteur PE (terre de protection) de ce système sont combinés en un seul fil. Le plus gros inconvénient était la formation d'une tension linéaire (1,732 fois supérieure à la tension de phase) sur les boîtiers des installations électriques lors d'un zéro d'urgence. Malgré cela, vous pouvez aujourd'hui trouver ce système de mise à la terre dans les bâtiments des pays de l'ex-URSS.

Système TN-S
Pour remplacer le système TN-C conditionnellement dangereux dans les années 1930, le système TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe) a été développé, dans lequel le zéro de travail et de protection était séparé directement à la sous-station, et l'électrode de terre était un conception assez complexe des ferrures métalliques. Ainsi, lorsque le zéro de travail était interrompu en milieu de ligne, les installations électriques ne recevaient pas la tension de ligne. Plus tard, un tel système de mise à la terre a permis le développement automates différentiels et des automates déclenchés par une fuite de courant, capables de capter un léger courant. Leur travail à ce jour est basé sur les lois de Kirchhoff, selon lesquelles le courant traversant le fil de phase doit être numériquement égal au courant traversant le courant zéro de travail.

Vous pouvez également observer le système TN-C-S, où la séparation des zéros se produit au milieu de la ligne, cependant, en cas de rupture du fil neutre, jusqu'au point de séparation du boîtier, ils seront sous tension de ligne, qui constitue un danger de mort en cas de contact.

Système TN-CS
Dans le système TN-C-S poste de transformation a une connexion directe des pièces conductrices de courant avec le sol. Toutes les parties conductrices exposées de l'installation électrique du bâtiment sont directement connectées au point de mise à la terre du poste de transformation. Pour assurer cette connexion, un conducteur de protection et de travail à zéro combiné (PEN) est utilisé dans le poste de transformation - installations électriques du bâtiment, dans la partie principale circuit électrique- conducteur de protection neutre (PE) séparé.

Système TT
Dans le système TT, le poste de transformation dispose d'une connexion directe des pièces conductrices de courant à la terre. Toutes les parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment sont directement reliées à la terre par l'intermédiaire d'un conducteur de terre, électriquement indépendant du conducteur de terre neutre du poste de transformation.

système informatique
Le neutre de la source est isolé ou mis à la terre par des appareils ou dispositifs ayant grande résistance, les boîtiers d'équipements électriques sont sourdement mis à la terre. Le système informatique est généralement utilisé dans les installations électriques des bâtiments et des structures à des fins spéciales.

CONCLUSION

Comme recommandations générales pour sélectionner un réseau particulier, vous pouvez spécifier les éléments suivants :
1. Les réseaux TN-C et TN-C-S ne doivent pas être utilisés en raison niveau faible la sécurité électrique et incendie, ainsi que la possibilité de perturbations électromagnétiques importantes.
2. Les réseaux TN-S sont recommandés pour les installations statiques (non sujettes à modification) lorsque le réseau est conçu "une fois pour toutes".
3. Les réseaux TT doivent être utilisés pour les installations électriques temporaires, en expansion et changeantes.
4. Les réseaux informatiques doivent être utilisés dans les cas où la continuité de l'alimentation électrique est essentielle.

Il existe des options lorsque deux ou trois modes doivent être utilisés sur le même réseau. Par exemple, lorsque tout le réseau est alimenté par le réseau TN-S, et qu'une partie de celui-ci est alimentée par un transformateur d'isolement via le réseau IT.

En résumant ce qui précède, nous notons qu'aucune des méthodes de mise à la terre des parties conductrices neutres et exposées n'est universelle. Dans chaque cas particulier il est nécessaire de procéder à une comparaison économique et de partir des critères: sécurité électrique, sécurité incendie, niveau d'alimentation électrique ininterrompue, technologie de production, compatibilité électromagnétique, disponibilité de personnel qualifié, possibilité d'extension et de modification ultérieures du réseau.

REMARQUES

Paragraphe 1.1.29 du PUE
paragraphes 1.7.122 et 1.7.123 du PUE
1.7.135 PUE
Pour les autres types de défauts, la mise à la terre est moins efficace, ils ne sont donc pas pris en compte ici.
Dans le régime source d'impulsion alimentation secondaire, il y a des condensateurs traversants d'entrée ou conventionnels connectés à la fois entre les conducteurs d'alimentation et (dans le cas d'un boîtier métallique et d'une fiche tripolaire) entre chaque conducteur d'alimentation et le boîtier de l'appareil, dans ce cas ils représentent un diviseur de tension qui informe le cas d'un potentiel environ égal à la moitié de la tension d'alimentation. Ce potentiel est généralement présent même lorsque l'instrument est éteint par ses moyens. La présence de potentiel sur le boîtier peut être vérifiée à l'aide d'une sonde au néon.

L'article utilise des matériaux de Wikipédia ,
et le site du magazine "News of Electrical Engineering".

Introduction

La mise à la terre de protection (mise à zéro) est la principale mesure de protection des structures métalliques. Le but principal de cet événement est de protéger contre un éventuel choc électrique pour l'utilisateur de l'appareil en cas de court-circuit au boîtier dans le cas où, par exemple, des dommages choc électrique en cas de court-circuit d'un fil de phase jusqu'au moment où l'isolation est rompue. En d'autres termes, la mise à la terre se substitue aux fonctions de protection des fusibles. Il n'est pas nécessaire de mettre à la terre tous les appareils électriques de la maison : la plupart d'entre eux ont un boîtier en plastique fiable, qui lui-même protège contre les chocs électriques. La mise à la terre de protection diffère de la mise à la terre en ce que les corps des machines et des appareils ne sont pas connectés à la «terre», mais à un fil neutre mis à la terre provenant d'un poste de transformation le long d'une ligne électrique à quatre fils. Fournir sécurité complète personne, la résistance des conducteurs de mise à la terre (avec le circuit) ne doit pas dépasser 4 ohms. A cet effet, deux fois par an (en hiver et en été), ils sont contrôlés par un laboratoire spécialisé.

Mise à la terre - une connexion électrique délibérée de tout point du réseau électrique, de l'installation ou de l'équipement électrique, avec un dispositif de mise à la terre.

Le dispositif de mise à la terre se compose d'un conducteur de terre (une partie conductrice ou un ensemble de parties conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou par l'intermédiaire d'un milieu conducteur intermédiaire) et d'un conducteur de terre reliant la partie mise à la terre (point) au conducteur de terre . Le conducteur de mise à la terre peut être une simple tige métallique (le plus souvent en acier, moins souvent en cuivre) ou un ensemble complexe d'éléments de forme spéciale. La qualité de la mise à la terre est déterminée par la valeur de la résistance du dispositif de mise à la terre, qui peut être réduite en augmentant la surface des conducteurs de mise à la terre ou la conductivité du milieu - en utilisant de nombreuses tiges, en augmentant la teneur en sel du sol, etc. La résistance électrique du dispositif de mise à la terre est déterminée par les exigences du PUE

Terminologie

· Neutre solidement mis à la terre - le neutre d'un transformateur ou d'un générateur, connecté directement au dispositif de mise à la terre. La sortie d'une source de courant alternatif monophasé ou le pôle de la source peut également être solidement mis à la terre. courant continu dans les réseaux à deux fils, ainsi que le point médian dans les réseaux à courant continu à trois fils.

· Neutre isolé - le neutre d'un transformateur ou d'un générateur qui n'est pas connecté à un dispositif de mise à la terre ou qui y est connecté via une résistance élevée des dispositifs de signalisation, de mesure, de protection et autres dispositifs similaires.

Notation

Désignation sur les schémas (deux symboles à droite)

Les conducteurs de mise à la terre de protection dans toutes les installations électriques, ainsi que les conducteurs de protection zéro dans les installations électriques avec une tension jusqu'à 1 kV avec un neutre solidement mis à la terre, y compris les pneus, doivent avoir la désignation de lettre PE (mise à la terre de protection) et la désignation de couleur avec une alternance longitudinale ou transversale bandes de même largeur (pour pneus de 15 à 100 mm) jaunes et vertes. Les conducteurs de travail nuls (neutres) sont indiqués par la lettre N et le bleu. Les conducteurs combinés de protection zéro et de travail zéro doivent avoir la désignation de lettre PEN et la désignation de couleur : bleu sur toute la longueur et rayures jaune-vert aux extrémités.

Symboles du système de mise à la terre

La première lettre de la désignation du système de mise à la terre détermine la nature de la mise à la terre de la source d'alimentation :

· T - connexion directe du neutre de l'alimentation au sol;

· I - toutes les pièces conductrices de courant sont isolées du sol.

La deuxième lettre définit l'état des parties conductrices exposées par rapport à la terre :

T - les pièces conductrices ouvertes sont mises à la terre, quelle que soit la nature de la connexion entre la source d'alimentation et la terre;

· N - connexion directe des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique avec un neutre à la terre de la source d'alimentation.

Les lettres suivant le tiret après N déterminent la nature de cette connexion - une manière fonctionnelle d'organiser un conducteur de protection zéro et un conducteur de travail zéro :

· S - les fonctions de PE de protection zéro et de conducteurs N de travail zéro sont fournies avec des conducteurs séparés ;

· C - les fonctions des conducteurs de protection zéro et de travail zéro sont assurées par un conducteur PEN commun.

Fonction de protection de la mise à la terre

Le principe de l'action protectrice

L'effet protecteur de la mise à la terre repose sur deux principes :

· Réduire à une valeur sûre la différence de potentiel entre un objet conducteur mis à la terre et d'autres objets conducteurs qui ont une terre naturelle.

· Élimination du courant de fuite lorsqu'un objet conducteur mis à la terre entre en contact avec un conducteur de phase. Dans un système bien conçu, l'apparition d'un courant de fuite entraîne le déclenchement immédiat des dispositifs de protection (dispositifs différentiels résiduels - DDR).

Ainsi, la mise à la terre n'est plus efficace qu'en combinaison avec l'utilisation de dispositifs à courant résiduel. Dans ce cas, pour la plupart des défauts d'isolation, le potentiel des objets mis à la terre ne dépassera pas les valeurs dangereuses. De plus, la section défectueuse du réseau sera déconnectée en très peu de temps (dixièmes ÷ centièmes de seconde - le temps de déclenchement du RCD).

Variétés de systèmes de mise à la terre

La classification des types de systèmes de mise à la terre est donnée comme caractéristique principale du réseau d'alimentation. GOST R 50571.2-94 «Installations électriques des bâtiments. La partie 3. Caractéristiques principales" réglemente les systèmes de mise à la terre suivants : TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT. Système TN-C

Le système TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) a été proposé par la société allemande AEG en 1913. Le zéro de travail et le conducteur PE (Eng. Protection Earth) de ce système sont combinés en un seul fil. Le plus gros inconvénient était la possibilité d'apparition de tension de phase sur les boîtiers des installations électriques lors d'une coupure d'urgence à zéro. Malgré cela, ce système se retrouve encore dans les bâtiments des pays de l'ex-URSS.

Zéro séparation en TN-S et TN-C-S

Pour remplacer le système TN-C conditionnellement dangereux dans les années 1930, le système TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe) a été développé, dans lequel le zéro de travail et de protection était séparé directement à la sous-station, et l'électrode de terre était un conception assez complexe des ferrures métalliques. Ainsi, lorsque le zéro de travail était interrompu en milieu de ligne, les installations électriques ne recevaient pas la tension de ligne. Plus tard, un tel système de mise à la terre a permis de développer des automates différentiels et des automates déclenchés par une fuite de courant, capables de détecter un petit courant. Leur travail à ce jour est basé sur les lois de Kirchhoff, selon lesquelles le courant traversant le fil de phase doit être numériquement égal au courant traversant le courant zéro de travail.

Vous pouvez également observer le système TN-C-S, où la séparation des zéros se produit au milieu de la ligne, cependant, en cas de rupture du fil neutre avant le point de séparation, les boîtiers seront sous tension de ligne, ce qui constituent une menace pour la vie lorsqu'ils sont touchés.

Système TN-CS

Dans le système TN-C-S, le poste de transformation a une connexion directe des parties conductrices de courant à la terre. Toutes les parties conductrices exposées de l'installation électrique du bâtiment sont directement connectées au point de mise à la terre du poste de transformation. Pour assurer cette connexion, un conducteur de protection et de travail zéro combiné (PEN) est utilisé dans la section du poste de transformation - installations électriques du bâtiment, dans la partie principale du circuit électrique - un conducteur de protection zéro (PE) séparé.

Système TT

Dans le système TT, le poste de transformation dispose d'une connexion directe des pièces conductrices de courant à la terre. Toutes les parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment sont directement reliées à la terre par l'intermédiaire d'un conducteur de terre, électriquement indépendant du conducteur de terre neutre du poste de transformation.

système informatique

Dans un système informatique, le neutre de l'alimentation électrique est isolé de la terre, ou mis à la terre par des appareils ou dispositifs à haute impédance, et les parties conductrices exposées sont mises à la terre. Le courant de fuite vers le châssis ou la terre dans un tel système sera faible et n'affectera pas les conditions de fonctionnement de l'équipement connecté. Le système informatique est utilisé, en règle générale, dans les installations électriques des bâtiments et des structures à des fins spéciales, qui sont soumises à des exigences accrues en matière de fiabilité et de sécurité, par exemple dans les hôpitaux pour alimentation de secours et éclairage.

La mise à zéro est une connexion électrique délibérée de parties conductrices ouvertes d'installations électriques qui ne sont normalement pas alimentées avec un point neutre à la terre d'un générateur ou d'un transformateur dans les réseaux courant triphasé; avec sortie hors terre d'une source de courant monophasée ; avec un point source mis à la terre dans les réseaux à courant continu, réalisée à des fins de sécurité électrique. La mise à la terre de protection est la principale mesure de protection contre les contacts indirects dans les installations électriques jusqu'à 1 kV avec un neutre solidement mis à la terre.

Principe de fonctionnement

Principe de remise à zéro

Le principe de fonctionnement de la mise à zéro: si la tension (phase) tombe sur le boîtier métallique de l'appareil connecté à zéro, un court-circuit se produit. Un disjoncteur inclus dans un circuit endommagé est déclenché par un court-circuit et déconnecte la ligne de l'électricité. De plus, un fusible peut couper l'électricité de la ligne. Dans tous les cas, le PUE régule le temps d'arrêt automatique d'une ligne endommagée. Pour la tension de phase nominale du réseau 380/220 V. elle ne doit pas dépasser 0,4 s.

La mise à zéro est effectuée par des conducteurs spécialement conçus à cet effet. Dans le cas d'un câblage monophasé, il s'agit, par exemple, du troisième conducteur d'un fil ou d'un câble. Pour que le dispositif de protection s'éteigne au moment stipulé par les règles, la résistance de la boucle phase zéro doit être faible, ce qui, à son tour, impose des exigences de qualité strictes à toutes les connexions et à l'installation du réseau, sinon la mise à zéro peut être inefficace. En plus de déconnecter rapidement la ligne défectueuse de l'alimentation, du fait que le neutre est mis à la terre, la mise à zéro fournit basse tension toucher le corps de l'appareil électrique. Cela élimine la possibilité d'électrocution pour une personne.

Il existe des systèmes de remise à zéro TN-C, TN-C-S et TN-S :

Système de mise à la terre TN-C

Dispositif de mise à la terre.PNG Un système de mise à la terre simple dans lequel le conducteur neutre N et le PE de protection neutre sont combinés sur toute leur longueur. Un conducteur commun est abrégé en PEN. Il présente des inconvénients importants, dont les principaux sont les exigences élevées pour les systèmes d'égalisation de potentiel et la section du conducteur PEN. Il est utilisé pour alimenter des charges triphasées, telles que des moteurs asynchrones. L'utilisation de ce système dans les réseaux de groupe et de distribution monophasés est interdite :

Il n'est pas permis de combiner les fonctions des conducteurs de protection zéro et de travail zéro dans les circuits monophasés et à courant continu. Un troisième conducteur séparé doit être fourni comme conducteur de protection zéro dans de tels circuits.

Système de mise à la terre TN-C-S

Système de mise à la terre avancé conçu pour la sécurité électrique réseaux monophasés installations électriques. Il se compose d'un conducteur PEN combiné, qui est connecté au neutre à la terre du transformateur alimentant l'installation électrique. Au point où une ligne triphasée se branche sur des consommateurs monophasés (par exemple, dans un plancher immeuble ou dans le sous-sol d'une telle maison) Le conducteur PEN est divisé en conducteurs PE et N, directement adaptés aux consommateurs monophasés.

Système de mise à la terre TN-S

Le système de mise à la terre le plus avancé, le plus cher et le plus sûr, qui s'est répandu, en particulier au Royaume-Uni. Dans ce système, les conducteurs de protection zéro et neutre sont séparés sur toute leur longueur, ce qui élimine la possibilité de sa défaillance en cas d'accident sur la ligne ou d'erreur dans le câblage.

Conclusion

Assurer la sécurité des personnes est une tâche prioritaire pour l'individu, la société et l'État. Dès son apparition sur Terre, une personne vit et agit en permanence dans des conditions de dangers potentiels en constante évolution. Réalisés dans l'espace et dans le temps, les dangers causent des dommages à la santé humaine, qui se manifestent par des chocs nerveux, des maladies, des incapacités et des décès, etc. La prévention des dangers et la protection contre eux constituent le problème humain, socio-économique et juridique le plus urgent pour résoudre auquel l'État ne peut pas être intéressé.Pour assurer la sécurité électrique, il est nécessaire de respecter strictement un certain nombre de mesures organisationnelles et techniques établies par les règles d'installation des installations électriques, les règles opération technique installations électriques des consommateurs et règles de sécurité pour le fonctionnement des installations électriques des consommateurs. dangereux et effet nocif sur les personnes du courant électrique, de l'arc électrique et des champs électromagnétiques se manifeste sous la forme de blessures électriques et de maladies professionnelles. La sécurité électrique dans les locaux est assurée par des moyens techniques et des moyens de protection, ainsi que des mesures organisationnelles et techniques.

Avertissement: l'article est purement informatif et n'est pas un document normatif. Lorsque vous effectuez des travaux liés à l'électricité, vous devez être guidé par les règles d'installation électrique (PUE).

Définitions

Le conducteur de mise à la terre peut être une simple tige métallique (le plus souvent en acier, moins souvent en cuivre) ou un ensemble complexe d'éléments de forme spéciale. La qualité du sol est déterminée par la valeur de la résistance électrique du circuit de terre, qui peut être réduite en augmentant la surface de contact ou la conductivité du milieu - en utilisant de nombreuses tiges, en augmentant la teneur en sel du sol, etc. En règle générale, la résistance électrique de la mise à la terre est normalisée.

Pince de masse principale. Pour minimiser les interférences électromagnétiques et maintenir la sécurité électrique, la mise à la terre doit être effectuée avec un nombre minimum de boucles fermées. Assurer cette condition est possible lors de l'exécution de la soi-disant pince de masse principale (GZZ), ou bus. La pince de terre principale doit être située aussi près que possible des câbles d'alimentation et de communication et connectée à la ou aux électrodes de terre avec la longueur de conducteur la plus courte.

Cette localisation de la GGZ offre la meilleure compensation de potentiel et limite la tension induite par les perturbations industrielles, la foudre et les surtensions de manœuvre provenant de l'extérieur à travers les blindages des câbles de communication, les armures des câbles électriques, les canalisations et les traversées d'antennes. Au GZZ (pneu) doit être attaché :

conducteurs de mise à la terre ;
conducteurs de protection;
conducteurs du système d'égalisation de potentiel principal ;
conducteurs de terre fonctionnels (si nécessaire).

partie sous tension- la partie électriquement conductrice de l'installation électrique, qui est sous tension de service pendant son fonctionnement.

Notation

Les conducteurs de terre de protection dans toutes les installations électriques, ainsi que les conducteurs de protection zéro dans les installations électriques avec une tension jusqu'à 1 kV avec un neutre solidement mis à la terre, y compris les pneus, doivent avoir une désignation de lettre CONCERNANT et désignation de la couleur par alternance de bandes longitudinales ou transversales de même largeur (pour les pneumatiques de 15 à 100 mm) de couleurs jaune et verte. Les conducteurs de travail nuls (neutres) sont indiqués par la lettre N et bleu. Les conducteurs de protection zéro et de travail zéro combinés doivent avoir une désignation de lettre STYLO et désignation de la couleur : couleur bleue sur toute la longueur et rayures jaune-vert aux extrémités.

Symboles graphiques utilisés pour désigner les conducteurs dans les schémas :

Désignation de mise à la terre :

Désignation des lettres du système de mise à la terre

La première lettre de la désignation du système de mise à la terre détermine la nature de la mise à la terre de la source d'alimentation :

J– raccordement direct du neutre de l'alimentation à la terre ;
je– toutes les parties conductrices de courant sont isolées de la terre.

La deuxième lettre détermine la nature de la mise à la terre des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment :

Les lettres suivant le tiret derrière N déterminent la nature de cette connexion - une manière fonctionnelle d'organiser les conducteurs de protection zéro et de travail zéro :

S– les fonctions de PE de protection zéro et de conducteur N de travail zéro sont assurées par des conducteurs séparés;
C- les fonctions des conducteurs de protection zéro et de travail zéro sont assurées par un conducteur PEN commun.

Erreurs dans le dispositif de mise à la terre

Mauvais conducteurs PE
Parfois, des conduites d'eau ou des tuyaux de chauffage sont utilisés comme conducteur de terre, mais ils ne peuvent pas être utilisés comme conducteur de terre. Il peut y avoir des inserts non conducteurs dans la plomberie (tels que des tuyaux en plastique), le contact électrique entre les tuyaux peut être rompu en raison de la corrosion et enfin, une partie de la canalisation peut être démontée pour réparation.

Rupture (déconnexion, grillage, etc.) du conducteur neutre dans la zone entre la prise et le blindage (et plus loin, jusqu'au point de mise à la terre du conducteur PEN) ;

Intervertir les conducteurs de phase et zéro (phase au lieu de zéro et vice versa) allant à cette prise.

Fonction de protection de la mise à la terre

Le principe de l'action protectrice

L'effet protecteur de la mise à la terre repose sur deux principes :

Réduction à une valeur sûre de la différence de potentiel entre un objet conducteur mis à la terre et d'autres objets conducteurs qui ont une terre naturelle.

Suppression du courant de fuite lorsqu'un objet conducteur mis à la terre entre en contact avec un conducteur de phase. Dans un système bien conçu, l'apparition d'un courant de fuite entraîne le déclenchement immédiat des dispositifs de protection ().

Opération de mise à la terre en cas de dysfonctionnement de l'équipement électrique

Un cas typique de dysfonctionnement d'un équipement électrique est l'entrée de tension de phase sur le boîtier métallique de l'appareil en raison d'un défaut d'isolation. Il convient de noter que les appareils électriques modernes dotés d'une alimentation secondaire pulsée et équipés d'une fiche tripolaire (comme une unité centrale PC), en l'absence de mise à la terre, présentent un potentiel dangereux sur le boîtier, même lorsqu'ils sont entièrement fonctionnels.

En fonction des mesures de protection mises en place, les options suivantes sont possibles :

Le boîtier n'est pas mis à la terre, il n'y a pas de RCD ( l'option la plus dangereuse) . Le boîtier de l'appareil sera sous potentiel de phase et cela ne sera en aucun cas détecté. Toucher un tel appareil défectueux peut être fatal.

Le boîtier est mis à la terre, il n'y a pas de RCD. Si le courant de fuite le long du circuit de mise à la terre du boîtier de phase est suffisamment important (dépasse le seuil de déclenchement du fusible qui protège ce circuit), le fusible se déclenchera et éteindra le circuit. La tension de fonctionnement la plus élevée (par rapport à la terre) sur le boîtier mis à la terre sera Umax = RG.IF, où RG est la résistance de l'électrode de terre, IF est le courant auquel le fusible protégeant ce circuit est activé. Cette option n'est pas suffisamment sûre, car avec une résistance élevée de l'électrode de terre et des calibres de fusible importants, le potentiel sur le conducteur mis à la terre peut atteindre des valeurs assez importantes. Par exemple, avec une résistance de masse de 4 ohms et un fusible de 25 A, le potentiel peut atteindre 100 volts.
Le boîtier n'est pas mis à la terre, le RCD est installé. Le boîtier de l'appareil sera au potentiel de phase et cela ne sera pas détecté jusqu'à ce qu'il y ait un chemin pour le passage du courant de fuite. Dans le pire des cas, une fuite se produira à travers le corps d'une personne qui a touché à la fois un appareil défectueux et un objet qui a un sol naturel. Le RCD déconnecte la section du réseau en panne dès qu'une fuite se produit. Une personne ne recevra qu'un choc électrique à court terme (0,01 ÷ 0,3 seconde - le temps de fonctionnement du RCD), ce qui, en règle générale, ne nuit pas à la santé.
Le boîtier est mis à la terre, le RCD est installé. C'est l'option la plus sûre puisque les deux mesures de protection se complètent. Lorsqu'une tension de phase atteint un conducteur mis à la terre, le courant circule du conducteur de phase à travers un défaut d'isolement dans le conducteur de terre et plus loin dans le sol. Le RCD détecte immédiatement cette fuite, même si elle est très faible (généralement le seuil de sensibilité du RCD est de 10 mA ou 30 mA), et rapidement (0,01 ÷ 0,3 secondes) déconnecte la section du réseau présentant un dysfonctionnement. De plus, si le courant de fuite est suffisamment élevé (supérieur au seuil du fusible protégeant ce circuit), le fusible peut également griller. Le dispositif de protection (RCD ou fusible) qui éteindra le circuit dépend de sa vitesse et de son courant de fuite. Il est également possible que les deux appareils fonctionnent.

Variétés de systèmes de mise à la terre

En Russie, les exigences relatives à la mise à la terre et à son dispositif sont régies par les règles d'installation électrique (PUE).

La classification des types de systèmes de mise à la terre est donnée comme caractéristique principale du réseau d'alimentation. GOST R 50571.2 considère les systèmes de mise à la terre suivants : TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

Système TN-S
Pour remplacer le système TN-C conditionnellement dangereux dans les années 1930, le système TN-S (fr. Terre-Neutre-Separe) a été développé, dans lequel le zéro de travail et de protection était séparé directement à la sous-station, et l'électrode de terre était un conception assez complexe des ferrures métalliques. Ainsi, lorsque le zéro de travail était interrompu en milieu de ligne, les installations électriques ne recevaient pas la tension de ligne. Plus tard, un tel système de mise à la terre a permis de développer des automates différentiels et des automates déclenchés par une fuite de courant, capables de détecter un petit courant. Leur travail à ce jour est basé sur les lois de Kirchhoff, selon lesquelles le courant traversant le fil de phase doit être numériquement égal au courant traversant le courant zéro de travail.

Système TN-CS
Dans le système TN-C-S, le poste de transformation a une connexion directe des parties conductrices de courant à la terre. Toutes les parties conductrices exposées de l'installation électrique du bâtiment sont directement connectées au point de mise à la terre du poste de transformation. Pour assurer cette connexion, un conducteur de protection et de travail zéro combiné (PEN) est utilisé dans la section du poste de transformation - installations électriques du bâtiment, dans la partie principale du circuit électrique - un conducteur de protection zéro (PE) séparé.

système informatique
Le neutre de la source est isolé ou mis à la terre par des appareils ou des appareils à haute résistance, les boîtiers des équipements électriques sont mis à la terre de manière sourde. Le système informatique est généralement utilisé dans les installations électriques des bâtiments et des structures à des fins spéciales.

CONCLUSION

En tant que recommandation générale pour le choix d'un réseau particulier, vous pouvez spécifier les éléments suivants :
1. Les réseaux TN-C et TN-C-S ne doivent pas être utilisés en raison du faible niveau de sécurité électrique et incendie, ainsi que de la possibilité de perturbations électromagnétiques importantes.
2. Les réseaux TN-S sont recommandés pour les installations statiques (non sujettes à modification) lorsque le réseau est conçu "une fois pour toutes".
3. Les réseaux TT doivent être utilisés pour les installations électriques temporaires, en expansion et changeantes.
4. Les réseaux informatiques doivent être utilisés dans les cas où la continuité de l'alimentation électrique est essentielle.

En résumant ce qui précède, nous notons qu'aucune des méthodes de mise à la terre des parties conductrices neutres et exposées n'est universelle. Dans chaque cas, il est nécessaire de procéder à une comparaison économique et de partir des critères: sécurité électrique, sécurité incendie, niveau d'alimentation électrique ininterrompue, technologie de production, compatibilité électromagnétique, disponibilité de personnel qualifié, possibilité d'extension et de modification ultérieures du réseau.

REMARQUES

Paragraphe 1.1.29 du PUE
paragraphes 1.7.122 et 1.7.123 du PUE
1.7.135 PUE
Pour les autres types de défauts, la mise à la terre est moins efficace, ils ne sont donc pas pris en compte ici.
Dans le circuit d'une alimentation secondaire à découpage, il y a des condensateurs de passage d'entrée ou ordinaires connectés à la fois entre les conducteurs d'alimentation et (dans le cas d'un boîtier métallique et d'une fiche tripolaire) entre chaque conducteur d'alimentation et le boîtier de l'appareil, dans ce cas, ils représentent un diviseur de tension qui informe le boîtier du potentiel environ égal à la moitié de la tension d'alimentation. Ce potentiel est généralement présent même lorsque l'instrument est éteint par ses moyens. La présence de potentiel sur le boîtier peut être vérifiée à l'aide d'une sonde au néon.

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Rouge, marron, bleu - pas une liste complète des couleurs dans lesquelles les conducteurs porteurs de courant sont peints. En regardant la variété des couleurs, on a l'impression que chaque fabricant choisit arbitrairement les marquages, et c'est en partie le cas. Toutes les couleurs ne sont pas réglementées par les règles d'installation électrique, elles indiquent uniquement clairement la couleur du fil de terre de protection et la couleur de la phase dans réseau triphasé.

Section d'un câble à trois conducteurs

Dans le même temps, il existe une régularité dans le reste du marquage, connaissant toutes les nuances, vous pouvez grandement faciliter le processus d'installation et de réparation du câblage électrique et des équipements électriques.

Le marquage couleur des âmes de câbles pour un réseau triphasé est fondamentalement différent du marquage des produits de câbles et de fils pour un réseau monophasé.

Marquage dans un réseau triphasé

Le respect de l'exactitude et de la séquence de connexion dans un réseau triphasé est particulièrement important, souvent la fiabilité d'équipements coûteux en dépend. Dans les réseaux industriels triphasés, des circuits à trois, quatre et cinq fils pour connecter les collecteurs de courant peuvent être utilisés, respectivement, et les câbles d'alimentation ont de trois à cinq conducteurs.

Exemple de code couleur industriel

Dans le premier cas, le câble est en version tripolaire, la phase "A" est indiquée en jaune, couleur verte a la phase "B", rouge - "C". Dans le deuxième exemple, le câble est à quatre fils, les phases sont désignées de la même manière que la première option et le fil jaune-vert est connecté à la terre de protection, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un conducteur PE. Une version plus courante d'un réseau à quatre fils, où le quatrième conducteur a un noir ou Couleur bleue- dans ce cas, il joue le rôle de terre de travail ou de conducteur neutre, dit "zéro".

Le troisième exemple montre un câble à cinq fils. Ici, le jaune, le vert et le rouge ont des phases opposées, bleu, marron ou noir - fil de terre zéro ou de travail, et jaune avec une bande verte - conducteur PE de mise à la terre.

Un tel marquage des pièces conductrices de courant est reconnu par la plupart des pays du monde. Le rouge, le vert, le jaune, le bleu (noir) et le jaune-vert se retrouvent dans toutes les sous-stations électriques et les centrales électriques. Non seulement les âmes des câbles sont peintes dans ces couleurs, mais également les barres conductrices de courant, les boucles de masse et les points de connexion des équipements.

Câble triphasé avec marquage limité

Malgré cela, des câbles unicolores ou bicolores peuvent encore être trouvés dans l'industrie. Dans ce cas, dans un câble à quatre fils, un noyau a une section plus petite ou est peint en noir (bleu, marron), il s'agit d'un zéro de travail.

La séquence de phase dans de tels câbles n'est pas d'une importance fondamentale ou est déterminée par un dispositif spécial.

Terre de protection il est connecté directement à partir du circuit, une icône spéciale est appliquée au point de connexion et le conducteur est peint dans la même couleur jaune-vert.

Marquage des câbles dans un réseau monophasé

Les exigences en matière de marquage couleur des pièces conductrices de courant dans un réseau monophasé, en particulier dans la vie quotidienne, ne sont pas si élevées. Pour câblage caché très souvent, des fils plats unicolores de types PPV et APPV sont utilisés, et si dans la version à deux fils il ne peut y avoir aucune difficulté lors de la connexion, il suffit d'utiliser un simple tournevis indicateur, puis dans la version à trois fils, il est assez difficile de faire la distinction entre une mise à la terre de travail et une mise à la terre de protection.

Câbles monophasés sans code couleur

Dans certains cas, vous pouvez utiliser la "composition", dans d'autres un voltmètre vous aidera (en règle générale, la tension de phase - terre de protection est inférieure à la phase - zéro). Les électriciens expérimentés appliquent ici la règle tacite: en connectant la terre de protection au fil du milieu, avec tous les plis et virages, vous ne pouvez pas le confondre avec un conducteur zéro fonctionnel.

Dans les réseaux monophasés à trois fils, le prix d'une connexion erronée peut être la vie et la santé, c'est-à-dire les boîtiers métalliques des appareils électriques peuvent être sous tension.

Afin de réduire au minimum le risque de choc électrique et dans les réseaux monophasés, il est de plus en plus utilisé code de couleurs vivait.

Câbles pour la pose dans des réseaux monophasés

Dans le premier cas, un câble à deux fils est utilisé, contenant une phase et un fil de travail neutre. En raison du manque de normes claires, le conducteur de phase peut être peint en marron, blanc et même noir, et le zéro a souvent une couleur bleue, très rarement rouge.

Actuellement, les câbles à trois fils pour les réseaux monophasés sont très courants. Ici, en plus du fil de phase, souvent marron, et du zéro, dont la couleur est majoritairement bleue, il y a fil jaune avec une bande verte - conducteur de mise à la terre de protection. C'est le fil de cette couleur qui est relié au corps de l'appareillage électrique et au contact central de la prise.

Marquage des conducteurs de terre

Il convient de noter que la couleur du fil de terre peut être bleue, noire et même rouge, mais cette variété ne s'applique qu'à la terre de travail ou au conducteur neutre.

La connexion correcte du conducteur PE est extrêmement importante pour la sécurité humaine, c'est pourquoi, dans tous les réseaux, ce conducteur est peint en jaune avec des bandes vertes horizontales ou verticales.

Parfois, il y a un conducteur jaune-vert avec une tresse bleue à la fin. Il s'agit de la désignation d'un fil à double usage - PEN-conducteur, c'est zéro sourd connecté à la boucle de terre de protection. Malgré le fait qu'une telle connexion limite considérablement la sécurité et la fiabilité du réseau, dans certains cas, les règles des installations électriques permettent de diviser le conducteur PEN en protection - PE et travail - N.

À partir de la vidéo, vous pouvez découvrir de quelle manière le zéro se distingue de la terre, comment le conducteur neutre est déterminé et le fil de terre (terre) est localisé.

Lors de l'installation ou de la réparation du câblage électrique, il est important de connecter correctement les fils par couleur. Le marron ne doit traverser le bleu nulle part et le jaune-vert ne doit être connecté qu'au jaune-vert. Vous ne devez jamais confondre les concepts de mise à la terre de travail et de protection, d'autant plus que vous ne pouvez pas négliger la connexion du conducteur PE aux endroits où cela est prévu par la conception.

Connexion électrique d'un objet en matériau conducteur à la terre. La mise à la terre consiste en un conducteur de mise à la terre (une partie conductrice ou un ensemble de parties conductrices interconnectées qui sont en contact électrique avec le sol directement ou par l'intermédiaire d'un milieu conducteur intermédiaire) et un conducteur de mise à la terre reliant l'appareil mis à la terre au conducteur de mise à la terre. Le conducteur de mise à la terre peut être une simple tige métallique (le plus souvent en acier, moins souvent en cuivre) ou un ensemble complexe d'éléments de forme spéciale.

La qualité de la mise à la terre est déterminée par la valeur de la résistance électrique du circuit de mise à la terre, qui peut être réduite en augmentant la surface de contact ou la conductivité du milieu - en utilisant de nombreuses tiges, en augmentant la teneur en sel dans le sol, etc. en Russie, les exigences relatives à la mise à la terre et à son dispositif sont réglementées.

Les conducteurs de travail nuls (neutres) sont indiqués par la lettre N et le bleu. Les conducteurs combinés de protection zéro et de travail zéro doivent avoir la désignation de lettre PEN et la désignation de couleur : bleu sur toute la longueur et rayures jaune-vert aux extrémités.

Erreurs dans le dispositif de mise à la terre

Mauvais conducteurs PE

Parfois, des conduites d'eau ou des tuyaux de chauffage sont utilisés comme conducteur de terre, mais ils ne peuvent pas être utilisés comme conducteur de terre. Il peut y avoir des inserts non conducteurs dans la plomberie (tels que des tuyaux en plastique), le contact électrique entre les tuyaux peut être rompu en raison de la corrosion et enfin, une partie de la canalisation peut être démontée pour réparation.

Combinaison d'un zéro de travail et d'un conducteur PE

Une autre violation courante est l'union du zéro de travail et du conducteur PE au-delà du point de leur séparation (le cas échéant) le long de la distribution d'énergie. Une telle violation peut entraîner l'apparition de courants assez importants dans le conducteur PE (qui ne devrait pas être porteur de courant à l'état normal), ainsi que de faux déclenchements du dispositif à courant résiduel (s'il est installé). Séparation incorrecte du conducteur PEN

La manière suivante de «créer» un conducteur PE est extrêmement dangereuse: un conducteur neutre de travail est déterminé directement dans la prise et un cavalier est placé entre celui-ci et le contact PE de la prise. Ainsi, le conducteur PE de la charge connectée à cette prise est connecté au zéro de travail.

Le danger de ce circuit est qu'un potentiel de phase apparaisse sur le contact de mise à la terre de la prise, et donc sur le boîtier de l'appareil connecté, si l'une des conditions suivantes est remplie :
- Rupture (déconnexion, grillage, etc.) du conducteur neutre dans la zone entre la prise et le blindage (et au-delà, jusqu'au point de mise à la terre du conducteur PEN) ;
- Intervertir les conducteurs phase et zéro (phase au lieu de zéro et inversement) allant à cette sortie.

Fonction de protection de la mise à la terre

L'effet protecteur de la mise à la terre repose sur deux principes :

Réduction à une valeur sûre de la différence de potentiel entre un objet conducteur mis à la terre et d'autres objets conducteurs qui ont une terre naturelle.

Ainsi, la mise à la terre n'est plus efficace qu'en combinaison avec l'utilisation de dispositifs à courant résiduel. Dans ce cas, pour la plupart des défauts d'isolation, le potentiel des objets mis à la terre ne dépassera pas les valeurs dangereuses. De plus, la section défectueuse du réseau sera déconnectée dans un délai très court (dixièmes de centièmes de seconde - le temps de déclenchement du RCD).

Opération de mise à la terre en cas de dysfonctionnement de l'équipement électrique Un cas typique de dysfonctionnement de l'équipement électrique est une tension de phase qui frappe le boîtier métallique de l'appareil en raison d'un défaut d'isolation. En fonction des mesures de protection mises en place, les options suivantes sont possibles :

Le boîtier n'est pas mis à la terre, il n'y a pas de RCD (l'option la plus dangereuse). Le boîtier de l'appareil sera sous potentiel de phase et cela ne sera en aucun cas détecté. Toucher un tel appareil défectueux peut être fatal.

Le boîtier est mis à la terre, il n'y a pas de RCD. Si le courant de fuite le long du circuit de mise à la terre du boîtier de phase est suffisamment important (dépasse le seuil de déclenchement du fusible qui protège ce circuit), le fusible se déclenchera et éteindra le circuit. La tension de fonctionnement la plus élevée (par rapport à la terre) sur un boîtier mis à la terre sera Umax=RGIF, où RG ? résistance de l'électrode de masse, IF ? le courant auquel le fusible qui protège ce circuit fonctionne. Cette option n'est pas suffisamment sûre, car avec une résistance élevée de l'électrode de terre et des calibres de fusible importants, le potentiel sur le conducteur mis à la terre peut atteindre des valeurs assez importantes. Par exemple, avec une résistance de masse de 4 ohms et un fusible de 25 A, le potentiel peut atteindre 100 volts.

Le boîtier n'est pas mis à la terre, le RCD est installé. Le boîtier de l'appareil sera au potentiel de phase et cela ne sera pas détecté jusqu'à ce qu'il y ait un chemin pour le passage du courant de fuite. Dans le pire des cas, une fuite se produira à travers le corps d'une personne qui a touché à la fois un appareil défectueux et un objet qui a un sol naturel. Le RCD déconnecte la section du réseau en panne dès qu'une fuite se produit. Une personne ne recevra qu'un choc électrique à court terme (0,010,3 seconde - le temps de fonctionnement du RCD), ce qui, en règle générale, ne nuit pas à la santé.

Le boîtier est mis à la terre, le RCD est installé. C'est l'option la plus sûre puisque les deux mesures de protection se complètent. Lorsqu'une tension de phase atteint un conducteur mis à la terre, le courant circule du conducteur de phase à travers un défaut d'isolement dans le conducteur de terre et plus loin dans le sol. Le RCD détecte immédiatement cette fuite, même si elle est très faible (généralement le seuil de sensibilité du RCD est de 10 mA ou 30 mA), et déconnecte rapidement (0,010,3 seconde) la section du réseau présentant un dysfonctionnement. De plus, si le courant de fuite est suffisamment élevé (supérieur au seuil du fusible protégeant ce circuit), le fusible peut également griller. Le dispositif de protection (RCD ou fusible) qui éteindra le circuit dépend de sa vitesse et de son courant de fuite. Il est également possible que les deux appareils fonctionnent.

Types de sol

TN-C

Le système TN-C (fr. Terre-Neutre-Combine) a été proposé par la société allemande AEG (AEG, Allgemeine Elektricitats-Gesellschaft) en 1913. Le zéro de travail et le conducteur PE (terre de protection) de ce système sont combinés en un seul fil. Le plus gros inconvénient était la formation d'une tension linéaire (1,732 fois supérieure à la tension de phase) sur les boîtiers des installations électriques lors d'un zéro d'urgence.

Malgré cela, vous pouvez aujourd'hui le trouver dans les bâtiments des pays de l'ex-URSS.

TN-S

Ainsi, lorsque le zéro de travail était interrompu en milieu de ligne, les installations électriques ne recevaient pas la tension de ligne. Plus tard, un tel système de mise à la terre a permis de développer des automates différentiels et des automates déclenchés par une fuite de courant, capables de détecter un petit courant. Leur travail à ce jour est basé sur les lois de Kirghof, selon lesquelles le courant traversant le fil de phase doit être numériquement égal au courant traversant le courant zéro de travail.