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Schéma de liaison à la terre

En électricité, un schéma de liaison à la terre (Anciennement Régime de neutre) définit le mode de raccordement à la terre d'un transformateur de distribution et des masses côté utilisateur.

Les schémas de liaison à la terre ont pour but de protéger les personnes et le matériel en maîtrisant les défauts d'isolement. En effet, pour des raisons de sécurité, toute partie conductrice d'une installation est isolée par rapport aux masses. Cet isolement peut se faire par éloignement, ou par l'utilisation de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) isolants. Mais avec le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), l'isolation peut se détériorer (à cause des vibrations, des choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.) mécaniques, de la poussière, etc.), et donc mettre une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps...) (la carcasse métallique d'une machine par exemple) sous un potentiel dangereux. Ce défaut présente des risques pour les personnes, les biens mais aussi la continuité (En mathématiques, la continuité est une propriété topologique d'une fonction. En première approche, une fonction est continue si, à des variations...) de service.

Selon la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce...) CEI 60364, un schéma de liaison à la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) se caractérise par deux lettres. La première indique le raccordement du neutre du transformateur, elle peut être :

  • T pour raccordé à la terre ;
  • I pour isolé (ou impédant) par rapport à la terre.

La seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La...) lettre indique la façon de connecter les masses utilisateurs, elle peut être :

  • T pour raccordées à la terre ;
  • N pour raccordées au neutre, lequel est raccordé à la terre.

Schéma TN

Généralités

Dans le SLT TN, le neutre du secondaire transformateur est relié à la terre et les masses utilisateurs sont connectées au conducteur de protection principal lui-même relié à la prise de terre. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) est donc interconnecté à une barre collectrice en cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces...) dont la prise de terre fond de fouille y est connecté. Les normes CEI 60364 et NF C 15-100 définissent 3 sous-schémas pour le SLT TN : TN-C (terre et neutre confondu), TN-C/S (TNC pour les circuit principaux et TNS pour les circuits terminaux et section des conducteur <10mm² cuivre) et TN-S(terre et neutre séparé).

  • Le coût d'un schéma de liaison à la terre TN-C est moindre car le conducteur de protection "PE" et conducteur neutre "N" est confondu ce qui nous donne un conducteur "PEN" (économie d'un câble et d'un pôle des protection surintensité). Ce conducteur "PEN" est en priorité un conducteur de protection avant d'être un conducteur neutre, il ne doit pas être coupé (Un coupé est une voiture fermée, à deux portes (parfois trois avec hayon ou quatre comme l'ont fait certains constructeurs américains) et possédant deux, quatre ou cinq places. Il est caractérisé par la forme particulière de l'arrière du...) afin d'assurer la protection des personnes.
  • Le courant de défaut n'étant limité que par l'impédance (Le terme Impédance est utilisé dans plusieurs domaines:) des câbles, l'intensité de court circuit est plus important. Le schéma de liaison à la terre (anciennement "régime de neutre (En électricité, un schéma de liaison à la terre (Anciennement Régime de neutre) définit le mode de raccordement à la terre d'un transformateur de distribution et des masses côté utilisateur.)") TN-C est interdit par la norme NF C 15-100 dans les locaux ou il y a un risque d'incendie ou d'explosion).

Toutefois, il est nécessaire de se reporter sur la norme NF-C 15-100 pour plus de précision.

TN-C

Dans le TN-C, les conducteurs de neutre (N) et de protection (PE) sont confondus pour former le PEN.

  • Ce SLT permet d'économiser un câble (ainsi qu'un pôle sur chacun des appareils de protection), mais il est nécessaire d'utiliser un câble spécial renforcé mécaniquement afin de limiter le risque de coupure du conducteur de protection (PE). Si le PE est coupé, les masses utilisateurs sont mises sous le potentiel de la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :).
  • Pour assurer la sécurité des personnes en cas de ligne trop longue, il faut utiliser un Dispositif Différentiel Résiduel (DDR).

TN-S

Dans le TN-S), le conducteur de protection et le neutre ne sont reliés qu'au poste de distribution mais à aucun autre point (Graphie).

  • Le TN-S est obligatoire pour les réseaux ayant des conducteurs avec une section ≤ 10 mm² en Cuivre.

TN-C-S

Le conducteur de protection (PE) et le neutre (N) sont confondus du transformateur jusqu'au point de distribution, et ensuite séparés sur les circuits terminaux et section de conducteur < 10 mm² cuivre.

Schéma TT

Le neutre du transformateur est relié à la terre, et les masses utilisateurs disposent de leur propre terre.

  • Ce schéma de liaison à la terre est obligatoire chez les particuliers en France.
  • L'emploi d'un DDR est obligatoire en tête d'installation pour assurer la protection des personnes (ainsi que celui de valeur maximale 30mA sur les circuits prises).

Schéma IT

Dans ce SLT, le neutre est théoriquement isolé (non relié à la terre). En réalité, il est relié à la terre via les capacités parasites des câbles, ou volontairement via une impédance de forte valeur (1500Ω). Les masses utilisateur sont interconnectées normalement.

  • Au premier défaut, il n'y a aucun danger pour les personnes, mais il est nécessaire de supprimer ce défaut avant un second qui serait dangereux. Il est donc nécessaire d'utiliser un contrôleur permanent d'isolement (non représenté sur le schéma) pour signaler ce défaut. Ce contrôleur doit signaler le défaut à une équipe de maintenance qui doit partir à sa recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...). C'est l'un des inconvénient du schéma IT : l'obligation d'avoir du personnel de maintenance qualifié disponible en permanence.
  • Pour protéger l'installation contre les surtensions (la foudre (La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique disruptive qui se produit lorsque de l'électricité statique...) par exemple) du coté haute-tension, la norme NF C 15-100 oblige à placer un limiteur de surtension entre le point neutre du transformateur et la terre (non représenté sur le schéma).
  • L'impédance qui peut être raccordée a pour but de réduire les variations de potentiel entre le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node) l'extrémité...) et la terre, elle est donc particulièrement importante dans les réseaux alimentant des appareils sensibles.
  • Le schéma IT est particulièrement utilisé dans les industries où la continuité de service est importante.

Protection du neutre selon les SLT

  • Le neutre doit être coupé en régime TT et TN si la section du neutre est inférieure à celle de la phase.
  • Le neutre doit être protégé et coupé en régime IT (car l'un des défaut peut être sur le neutre) et en régime TT et TN-S si la section du neutre est inférieure à celle de la phase.
  • En TN-C le neutre ne doit pas être coupé, car il est aussi le conducteur de protection.

Utilisations des SLT dans le monde (Le mot monde peut désigner :)

  • Aux Etats-Unis, le TN-C est majoritairement utilisé. La mise à la terre du neutre est faite chez l'abonné BT.
  • En France et en Belgique, le TT est obligatoire en distribution publique avec protection des prises de courant par un DDR de sensibilité 30mA.
  • En Grande-Bretagne (La Grande-Bretagne (en anglais Great Britain) est une île bordant la côte nord-ouest de l'Europe continentale. Elle représente la majorité du territoire du Royaume-Uni. En...), les nouvelles installations sont en TN-C. La prise de terre du neutre est fournie par le fournisseur d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.).
  • En Allemagne, le TT et le TN-C cohabitent, mais la prise de terre est chez l'abonné.
  • En Norvège, les bâtiments étant en matériaux isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants thermiques, les isolants phoniques et les isolants mécaniques. Le contraire d'un isolant est un...) et les prises de terre de mauvaise qualité, le SLT choisi est le IT avec utilisation de DDR de sensibilité 30mA en signalisation et coupure au second défaut par le disjoncteur (Un disjoncteur est un organe électromécanique, voire électronique, de protection, dont la fonction est d'interrompre le courant électrique en cas d'incident sur un circuit électrique. Il est capable d'interrompre un courant de...).

Compatibilité électromagnétique (Les bruits électromagnétiques et radioélectriques sont le résultat de tous les courants électriques induisant une multitude de champs et signaux parasites.)

  • Le TN-C est mauvais du point de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de la compatibilité magnétique car de fort courants circulent dans le PEN et modifient l'équipotentialité.
  • En TN-S, il est conseillé de séparer le conducteur de protection (PE) des masses fonctionnelles.
  • En IT, due à la très faible valeur du courant de premier défaut, la perturbation électromagnétique est faible. Au second défaut, le problème est le même qu'en TN-S
  • En TT, très peu de perturbations sont générés en cas de défaut, le conducteur de protection et les masses fonctionnelles peuvent être séparés.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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