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Table des matières I. Introduction.............................................

Table des matières I. Introduction............................................................................................................2 i. Protection des personnes contre les effets d’électrocution....................................2 II. Régimes du Neutre.................................................................................................7 II.2. Critères de choix des schémas des liaisons à la terre........................................16 II.3. Choix des Schémas de Liaison à la Terre......................................................18 I. Introduction Les schémas de liaisons à la terre (régime de neutre) symbolisent la situation d’une installation électrique par rapport au potentiel de la terre. La configuration des schémas des liaisons à la terre détermine un certain nombre de conditions concernant la conception, la mise en œuvre et l’exploitation des installations électriques. Elle détermine les mesures de protection contre les contacts indirects dont les conditions d’application dépendent fondamentalement du schéma des liaisons à la terre. Les caractéristiques des dispositifs de protection dépendent en grande partie du schéma des liaisons à la terre. Dans ce qui suit, dans un premier lieu, nous allons examiner la protection des personnes et les effets physiologiques du courant électrique sur le corps humain. Ensuite nous exposons les causes et les risques liés aux défauts d'isolement. Puis en second lieu, nous exposons les SLT : nous allons étudier le régime TT en détails et on se limite à une description succincte des deux autres régimes à savoir le TN et le IT. En fin, nous définissons les critères de choix des SLT, selon lesquels, leurs performances, seront définies. i. Protection des personnes contre les effets d’électrocution Rappel de quelques définitions Le dispositif différentiel résiduel (DDR) est un dispositif de mesure, associé à un capteur tore entourant les conducteurs actifs (figure. II.1). Sa fonction est la détection d’une différence ou plus précisément d’un courant résiduel. L’existence d’un courant différentiel résiduel résulte d’un défaut d’isolement entre un conducteur actif et une masse ou la terre. Une partie du courant emprunte un chemin anormal, généralement la terre pour retourner à la source [1]. Fig. II.1. DDR [1] Protection contre les contacts directs Tout contact direct est extrêmement dangereux. Aussi la mise en œuvre de deux mesures de protection est souvent imposée par sécurité, car l’une peut, à l’usage, se révéler défaillante. Les moyens de protection contre les contacts directs sont : l’isolation des parties actives (ex. : les câbles sont recouverts d’isolants) des barrières, des enveloppes, des obstacles (ex. : l’appareillage est mis en coffret), la mise hors de portée, l’éloignement (ex. : les lignes aériennes à haute tension), l’utilisation de la très basse tension de sécurité (ex. : conditions de risque élevés (piscines, salles d’eau), on a recours à des tensions dites « de sécurité». Elles ne permettent cependant pas de véhiculer des puissances importantes), l’utilisation d’une protection complémentaire (ex. l’emploi d’un DDR haute sensibilité 30mA), la réalisation de l’équipotent alité des masses simultanément accessibles [5]. Protection contre les contacts indirects Le courant de défaut porte la masse accessible à une tension susceptible d’être dangereuse, c’est à dire suffisamment élevée pour être à l’origine d’un courant dangereux au travers d’une personne en contact avec cette masse Vis-à-vis de ce risque, les normes d’installations ont officialisé les trois schémas de liaison à la terre IT, TT, TN et défini les règles d'installation et de protection correspondantes. Une première mesure de protection consiste à mettre à la terre avec la masse des récepteurs et équipements électriques (Fig. II.10). Fig. .II.9. Contact indirect [5] Fig. II.10. Liaison de la masse à la terre [6] Les mesures de protection comportent les points suivants : La mise à la terre des masses de récepteurs et équipements électriques Cette mesure reprise dans les divers schémas de liaisons à la terre évite qu’un défaut d’isolement ne conduise à l’équivalent d’un contact direct en réduisant la tension de contact.  la coupure automatique de l’alimentation en cas de défaut. Cette mesure de protection vient en complément de la précédente et repose sur deux principes fondamentaux : - mise à la terre de toutes les masses des matériels électriques de l'installation et constitution d'une liaison équipotentielle principale - mise hors tension automatique de la partie de l'installation où se produit le défaut d'isolement, de manière à ne pas soumettre une personne à une tension de contact UC pendant une durée telle qu'elle soit dangereuse. Fig. II.11. Une personne mise à une tension de contact UC [5] La coupure automatique de l'alimentation se fera au premier ou au second défaut selon le schéma de liaisons à la terre. Le schéma IT n'impose la coupure qu'au second défaut et favorise ainsi la continuité de service.  un temps total de coupure maximum Plus la tension de contact UC est élevée, plus les normes imposent une mise hors tension rapide de la partie en défaut [3]. i. Causes des défauts d'isolement Pour assurer la protection des personnes et la continuité d'exploitation, les fils conducteurs et les pièces sous-tensions d'une installation électrique sont " isolés "par rapport aux masses relies à la Terre. L’isolement est réalise par: L'utilisation de matériaux isolants  L'éloignement qui nécessite des distances d'isolement dans les gaz (par exemple dans l'air) et des lignes de fuite (concernant l'appareillage par exemple, chemin de contour nuement d'un isolateur). Un isolement est caractérisé par des tensions spécifies qui, conformé mentaux normes, sont appliqués aux produits et aux équipements neufs :  tension d'isolement (plus grande tension du réseau)  tension de tenue au choc de foudre. Exemple un tableau BT type Prisma Tension d'isolement:1000V; Tension de choc:12kV. Lors de la mise en service d'une installation neuve, réalisées élone les règles de l'art avec des produits fabriqués selon les normes, le risqué de défaut d'isolement est très faible : l'installation vieillis Sant, ce risqué augmente. En effet, celle-ci est l'objet de diverses agressions qui sont à l'origine de defaults d'isolement ; citons à titre d'exemple:  durant l'installation,  la détérioration mécanique de l'isolant d'un câble;  pendant l'exploitation,  les poussières plus ou moins conductrices,  le vieillissement thermique des isolants dû à une température excessive ayant pour causes: - Le climat, - Un nombre de câbles trop important dans un conduit, - Une armoire mal ventilée, - Les harmoniques - Les sur intensités...  les forces électrodynamiques développées lors d'un court-circuit qui peuvent endommager un câble ou diminuer une distance d'isolement,  les sur tensions de manœuvre, de foudre,  les surtensions 50Hz en retour résultant d'un défaut d'isolement en MT. C'est généralement une combinaison de ces causes primaires qui conduit au défaut d'isolement. Celui-ci est: - soit de mode différentiel (entre les conducteurs actifs) et devient un court- circuit; - soit de mode commun (entre conducteurs actifs et masse ou terre). Un courant de défaut-dit de mode commun, ou homopolaire (MT) - circule alors dans le conducteur de protection (PE) et/ou dans la terre. Les Schéma de Liaison à la Terre en BT sont essentiellement concernés par les défauts de mode commun dont l'occurrence la plus forte se situe au niveau des récepteurs et des câbles. Risques liés au défaut d'isolement Un défaut d'isolement, quelle que soit sa cause, présente des risqué pour la vie des personnes, la conservation des biens, la disponibilité de l'énergie électrique, tout ceci relevant de la sûreté.  Risque d'électrisation des personnes Une personne (ou un animal) soumise à une tension électrique est électrisée.  Risque d’incendie Risque de non disponibilité de l'énergie -mise hors service d'équipements subtils à la sécurité;  Risque économique du fait de la perte de production. Ce risque doit être particulièrement maîtrisé dans les industries à procès pour les quelles le redémarrage peut être long et coûteux. De plus, si le courant de défaut est élevé: - les dégâts, dans l'installation ou dans les récepteurs, peuvent être importants et augmenter les coûts et les temps de réparation; - la circulation de forts courants de défaut en mode commun (entre réseau et terre) peut également perturber des équipements sensibles, surtout si ceux-ci font partie d'un système" courants faibles ". II. Régimes du Neutre ii. Définitions Le régime de neutre en BT ou "Schéma des Liaisons à la Terre" (SLT) est une notion normalisée par la norme IEC 364 et la NF C15-100, qui recouvre le mode de liaison à la terre: - du neutre du secondaire du transformateur HT/BT d’une part, qui peut être relié à la terre, directement ou par une impédance isolé de la terre, - des masses de l’installation d’autre part. Ces dernières sont toujours reliées à la terre du bâtiment où elles sont installées, soit directement, soit par le conducteur de neutre [4]. iii. Codification des schémas de liaisons à la terre Les schémas des liaisons à la terre sont désignés par deux lettres et une troisième lettre facultative : Première lettre Elle caractérise le point neutre du transformateur ou de la source : I : isolé de la terre T : relié à la terre Deuxième lettre Elle caractérise les masses électriques des récepteurs : T : reliées à la terre N : reliée au conducteur neutre (N) Troisième lettre (facultative) Situation du neutre et du conducteur de protection (PE) C : N et PE sont Confondus en un conducteur commun PEN. S : N et PE uploads/Geographie/ appareillage.pdf