CRAM diffé.régime neutre n°3

7/30/2019 CRAM diff.rgime neutre n3

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OPRER EN SCURITSUR UN OUVRAGE LECTRIQUE

LES DIFFRENTS RGIMES

DU NEUTREFascicule de documentation n 3 - 4

medition

LECTRICIT DE FRANCE

POSTEDE TRANSFORMATION

HAUTE TENSION

D A N G E R D E M O R T

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


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ISBN : 2.909066.59.2


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Sommaire

Pages

1 - Les rgimes du neutre................................................................................................... 1- Gnrali ts................................................................................................................... 1

- Rgles communes tous les rgimes......................................................................... 3

2 - M ise la terre................................................................................................................. 3

3 - Schma TN .................................................................................................................... 5

4 - Schma TT .................................................................................................................... 7

5 - Schma IT ...................................................................................................................... 9

6 - Cas du dpart loign .................................................................................................. 11

7 - Conclusions.................................................................................................................. 11

Annexe 1 : L'isolement lectrique ................................................................................. 12

Annexe 2 : Tensions dangereuses................................................................................... 15

Annexe 3 : Dangers rsultant d'un contact indirect ...................................................... 18

Annexe 4 : Prcautions prendre lors de la mesure de la rsistance d'une prisede terre........................................................................................................... 21

Bibliographie...................................................................................................................... 23

Auteur : Daniel DUGRILLON


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1

Le contact indirect est le contact d'une personne avec une masse,c'est--dire un lment accessible du matriel lectrique qui n'est passous tension en service normal, mais qui le devient en cas de dfautd'isolement d'une partie active qui peut tre interne (isolation dfec-tueuse ou inversion d'un conducteur de phase avec celui de protec-tion) ou externe (isolation dfectueuse d'un conducteur sous tensionextrieur la machine mais en contact avec celle-ci).

Afin d'viter les risques de contact indirect, le dcret du 14 novembre1988 prvoit deux catgories de mesures de protection :

- le choix du rgime du neutre qui s'applique plus spcifiquement l'ensemble de l'installation avec mise la terre des masses et coupurede l'alimentation ds que la tension de contact s'avre dangereuse,

- la protection contre les contacts indirects sans mise la terre et sanscoupure de l'alimentation (double isolation ou isolation renforce,impdance de protection et sparation des circuits).

Nota : La protection contre les contacts directs est appele galement :protection en cas de dfaut.

Lorsqu'une entreprise possde un poste de transformation "H T/BT",un transformateur "BT/BT" ou un groupe lectrogne, son exploitanta le choix, pour l'installation lectrique en basse tension, entre 3rgimes du neutre.

Ces trois rgimes du neutre sont appels galement "schmas desliaisons la terre". I ls dcoulent de textes rglementaires et normatifs(dcret n 88-1056 du 14 novembre 1988 et norme NF C 15.100notamment).

es diffrents

rgimes du neutre

1 - Les rgimes du neutre

Gnralits


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2

Ces trois schmas des liaisons la terre prsentent le mme niveau descurit condition que l'installation lectrique soit non seulement rali-se conformment aux rgles de l'art mais galement bien entretenue.

Chaque rgime du neutre se trouve reper par deux lettres :

La premire lettresymbolise la situation du point neutre par rapport la terre :

T = liaison directe du neutre la terre.I = absence de liaison du neutre la terre ou liaison de celui-ci soit

par lintermdiaire dune impdance de valeur leve, soit parune bobine de compensation (bobine dextinction ou dePetersen) qui savre plus efficace dans le cas de rseaux dedistribution enterrs.

La deuxime lettresymbolise la situation des masses de l'installationlectrique basse tension :

T = liaison des masses une prise de terre (dont la rsistance estdsigne par R

A) distincte de celle du point neutre (dont la

rsistance est dsigne par RB).

N = liaison des masses au point neutre reli une prise de terre RB.

Nous distinguons donc les trois rgimes du neutre suivants :

T N ou mise au neutre des masses de l'installation basse tension,I T ou neutre isol ou reli la terre par l'intermdiaire d'une imp-

dance ou mieux dune bobine de compensation (neutre impdant),T T ou neutre mis directement la terre.

Les normes franaises NF C 13.100 et NF C 13.200 prvoient (tout enrappelant lappellation utilise pour le rgime du neutre) une troisimelettredsignant la situation des masses du poste de livraison :

N Lorsque les masses du poste sont relies la prise de terre duneutre (dont la rsistance est dsigne par : R

PB) mais ne sont pas

relies aux masses de l'installation lectrique basse tension (BT).R Lorsque les masses du poste sont relies la fois la prise de

terre du conducteur neutre et celle des masses de l'installation basse tension. Dans ce cas, la rsistance de la prise de terre

commune est dsigne par RPBA.S Lorsque les masses du poste ne sont relies ni au conducteur

neutre, ni aux masses de l'installation BT, mais une prise deterre particulire dont la rsistance est dsigne par R

P.

Six schmas sont considrs dans les normes prcites (tableau 1).

Tableau 1

Poste masses relies Poste masses spares

TN - R

TT - N TT - S

IT - R IT - SIT - N


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Rgles communes tous les rgimes

2 - Mise la terre

Les trois rgimes du neutre prsentent en commun cinq rglesimportantes, savoir :

- liaison des masses de l'installation un conducteur de protection

(PE). Ce dernier peut tre reli soit une prise de terre (schmas ITet TT) soit au conducteur neutre (schma TN),

- liaison des lments conducteurs simultanment accessibles unconducteur d'quipotentialit. Ce dernier est reli au conducteurprincipal de protection,

-masses simultanment accessibles relies la mme prise de terreou un ensemble de prises de terre interconnectes,

-coupure automatique de l'alimentation en nergie lectrique de toutou partie de l'ouvrage lectrique par un dispositif de protection

appropri. Celui-ci doit viter, en cas de dfaut d'isolement entre unconducteur de phase et la masse, l'apparition d'une tension decontact suprieure la tension limite conventionnelle de scurit (sereporter l'annexe 2), c'est--dire d'un risque d'effet physiopatho-logique dangereux pour une personne,

-subdivision correcte des installations afin de faciliter la localisationdes dfauts d'isolement.

Selon larticle 30 du dcret modifi du 14 novembre 1988, la protec-tion des personnes contre les risques de contact indirect dans lesinstallations lectriques alimentes par du courant alternatif peuttre ralise :

-soit par double isolation, isolation renforce, impdance de protec-tion ou sparation des circuits (cas particuliers),

-soit en associant la mise la terre des masses des dispositifs de

coupure automatique de lalimentation en cas de dfaut disolementdangereux (cas gnral).

La mise la terre des fins de scurit lectrique ne doit jamais treconfondue avec une mise la terre fonctionnelle cest--dire dont lafonction est de mettre des matriels au potentiel de la terre pourassurer leur fonctionnement.

Une mise la terre des masses comporte :

une prise de terre : cette dernire est ralise le plus souvent selonune des trois techniques suivantes :

-ceinturage (ou boucle) fond de fouille en cuivre nu de section daumoins 25 mm2,

-plusieurs piquets (ou tubes) enfoncs vert icalement plus de 2 m

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dans le sol et interconnects,- un ou plusieurs conducteurs enfouis une profondeur dau moins 1 met plus de 0,20 m dune canalisation deau, de gaz ou dlectricit.

un conducteur de terre (appel galement canalisation principalede terre) : selon la dfinition donne larticle 2 du dcret prcit, leconducteur de terre est un conducteur de protection reliant la borneprincipale de terre la prise de terre. La connexion dun conducteurde terre une prise de terre doit toujours tre soigneusement ralisede faon tre lectriquement satisfaisante. Cette liaison doit treaccessible sauf si elle est faite dans des joints scells ou dans une boteremplie de matire de remplissage.

Un dispositif (barrette de mesure ou de coupure) doit tre insr surle conducteur de terre pour permettre dinterrompre momentan-ment sa continuit aux fins de vrification. Cette barrette doit assurerla continuit lectrique, tre mcaniquement sre et dmontable

uniquement au moyen dun outil (cf. article 12 du dcret du 14.11.1988et article 542.4.2 de la norme NF C 15-100).

Cette barrette de mesure peut tre combine avec la borne principalede terre.

uneborne principale de terre: selon larticle 542.4.1 de la normeNF C 15-100, toute installation doit possder une borne principale deterre sur laquelle sont relis les conducteurs de terre, de protection,de liaison quipotentielle principale et ventuellement les conduc-teurs de mise la terre fonctionnelle.

des conducteurs de protection: ces conducteurs sont destins relier lectriquement les masses et les lments conducteurs au

conducteur de terre. I ls peuvent tre nus ou isols. Dans ce derniercas, ils doivent tre reprs par la double coloration vert et jaune.Aucun appareillage lectrique tel que fusible, interrupteur, disjonc-teur ou dispositif de coupure ne doit tre intercal dans les conduc-teurs de protection. L es connexions de conducteur de protection surle conducteur principal de protection doivent tre ralises indivi-duellement (et non en montage srie) de manire quen cas derupture ou de sparation volontaire (dmontage dun matriel) laliaison la terre des autres masses ou lments conducteurs ne soit

interrompue (cf. article 12 du dcret du 14.11.1988).

La section des conducteurs de protection ne doit pas tre infrieure celles prconises dans le tableau n 54 de la norme NF C 15-100ci-aprs :

Section des conducteurs de phase Section minimale des conducteursde linstallation S en mm2 de protection en mm2

S < 16 S

16 < S < 35 16

S > 35 0,5 S(limite 25 mm2 en cuivre

pour le schma TT )

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P

1

P2

P3

PEN

Machine

Terre du

neutre

TRANSFO

Figure 1 : Schma TN-C5

des liaisons quipotentielles : de telles liaisons ont pour butdviter lapparition dune diffrence de potentiel dangereux entredivers lments conducteurs (canalisations de chauffage, deau, degaz, pices mtalliques accessibles de la construction).

Lorsque de tels lments conducteurs proviennent de lextrieurdun btiment, ils doivent imprativement tre relis le plus prspossible de leur pntration dans ce btiment.

Selon larticle 547.1.1 de la norme NF C 15-100, les conducteursdquipotentialit principale doivent avoir une section au moinsgale la moiti de celle du plus grand conducteur de protection delinstallation avec un minimum de 6 mm2. Sils sont en cuivre, leursection peut tre limite 25 mm2.

La mise au point neutre (schma TN) consiste relier les masses auconducteur neutre dans des conditions telles qu'un dfaut d'isole-ment devient un court-circuit entre phase-neutre, entranant le fonc-tionnement du dispositif de protection plac immdiatement enamont du dfaut.

Pour cela, le point neutre de l'alimentation (exceptionnellement unautre point de l'alimentation) est reli directement la terre et toutesles masses de l'installation BT sont relies au point neutre par desconducteurs de protection.

Ce type de protection peut tre ralis de deux faons :

Conducteurs neutre et de protection confondus :

C'est le schma TN-C (figure 1). Dans ce conducteur unique PEN,la fonction protection prime, c'est pourquoi, il ne doit comporteraucun dispositif de coupure ou de sectionnement et doit tre ralisde faon viter tout risque de rupture.

3 - Schma TN


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Pour des raisons de rsistance mcanique, le schma TNS s'imposedans les canalisations mobiles et pour les circuits dont les conducteursont une section infrieure 10 mm2 en cuivre ou 16 mm2 en alumi-nium.

Dans les locaux classs risque d'incendie ou d'explosion, le schmaTN-S n'est autoris, en gard au dfaut ventuel d'isolement impdant(c'est--dire non franc), que combin avec l'installation d'un dispositifde protection courant diffrentiel rsiduel DR ayant une sensibilitmaximale de 300 mA.

Ces deux schmas peuvent d'ailleurs tre utiliss dans une mmeinstallation mais le schma TN-C ne doit en aucun cas tre dis-pos en aval du schma TN-S. I l s'agit alors du schma TN-C-S(figure 3).

Dans le schma TN-C,un courant circule en permanence, nonseulement dans le conducteur PEN mais galement, en gard l'quipotentialit exige, dans l'ensemble des masses et lmentsconducteurs des btiments. Des chauffements localiss peuventse produire et engendrer des incendies. C'est pourquoi, le schmaTN-C est interdit dans les locaux classs " risque d'incendie ou

d'explosion".Dans le schma TN-C, la coupure en cas de dfaut d'isolement nepeut tre assure que par des dispositifs de protection contre lessurintensits.

Conducteurs neutre et de protection distincts :

C'est le schma TN-S (figure 2). Dans ce schma, la coupure doitintresser tous les conducteurs actifs (neutre compris) et peut treralise soit par des dispositifs de protection contre les surintensitsou des dispositifs de coupure courant diffrentiel rsiduel.

P1

P2

P3

N

MachineTerre du

neutre

TRANSFO

PE

Figure 2 : Schma TN-S

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11/28

Nota :

1) I l est possible de faire coexister deux rgimes dans un mmeouvrage sous rserve que le neutre soit directement reli la terre(c'est--dire que les schmas doivent tre exclusivement TN ou TT)et que chaque installation soit correctement protge et ralisesuivant les rgles applicables au schma correspondant.

2) Lorsque l'installation lectrique d'une entreprise est alimentedirectement par un rseau de distribution publique basse tension,seul le schma TT est possible moins de faire installer, en aval dela partie comptage, un transformateur de sparation BT/BT.

Figure 5 : Variation de la rsistance maximale

en fonction de la sensibilit relledu dispositif DR

800

700

600

500

400

300

200

100

0

100 200 300 400 500 600 700 mA

Sensibilit dudispositif

R maximum en Ohms

Ud = 50 volts

Ud =25 volts

8

UL

= tension limite conventionnelle en volts (cf. annexe 2)R = rsistance maximale de la prise de terre en ohms

I = sensibilit relle du dispositif difrentiel rsiduel.

La figure 5 donne les variations de la rsistance R en fonction de lasensibilit relle du dispositif DR pour les tensions U

L= 25 volts

(locaux ou emplacements mouills) et 50 volts (autres locaux).Par ailleurs, il convient de tenir compte du risque permanent d'incen-die qui existe en cas de courant de fui te gal ou suprieur 300 mA.


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Contrairement ce que nous pourrions penser a priori, ces deuxschmas (neutre isol et neutre impdant) sont identiques car leneutre isol n'est en fait jamais totalement isol : nous avons toujoursune impdance de fuite non ngligeable (se reporter l'annexe 1).

P1

P2

P3

Terre duneutre

TRANSFO

Terre desmasses

Machine

parasurtenseur

Figure 6 : Schma IT(cas du neutre isol et non distribu)

Dans le schma IT, le conducteur neutre est, soit non reli la terre(cas du neutre isol), soit reli la terre par l'intermdiaire d'une

impdance Z ou mieux dune bobine de compensation Xn (cas duneutre impdant) - voir figures 6, 7 et 8.

5 - Schma IT

P1

P2

P3

N

CPI

Figure 7 : Schma IT (cas du neutre isol et distribu)


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P1

P2

P3

N

TRANSFO

CPI

Z

Selon le cas, le neutre est distribu (non conseill) ou non distribu.Afin d'liminer le risque de dfaut d'isolement H T/BT (cas d'unposte de transformation), un limiteur de surtension doit tre insrentre le point neutre et la terre.

Ce schma permet d'viter la coupure en cas de premier dfautd'isolement et ncessite de ce fait une surveillance continue de

l'isolement de l'installation par un contrleur permanent d'isolementCPI. Ce contrleur doit tre install sur le circuit secondaire du trans-formateur HTA/BT ou BT/BT en amont du premier dispositif decoupure, de prfrence entre le point neutre et la terre (figures 7 et8) c'est--dire en parallle sur le parasurtenseur (et l'impdance dansle cas du neutre impdant). Le rle du contrleur permanent d'isole-ment est d'une part de surveiller l'isolement par rapport la terre detous les conducteurs actifs, d'autre part de signaler toute baisse duniveau d'isolement en dessous d'un seuil prfix. Ce seuil de dtec-tion est rgl une valeur lgrement infrieure au niveau globald'isolement de l'installation lectrique BT de faon que l'apparition

ultrieure d'un nouveau dfaut ne puisse porter les masses unpotentiel suprieur la tension limite conventionnelle de scurit(voir annexe 2).

En cas de dfaut d'isolement, un transfert d'alarme lumineux et/ousonore doit tre dispos de faon tre perue par une ou plusieurspersonnes averties de la signification de cette alarme. Cette sur-veillance permanente de l'isolement ncessite le recours un serviced'entretien permettant l'limination rapide des dfauts.

La coupure slective au deuxime dfaut susceptible de dtriorer le

matriel et de porter les masses un potentiel dangereux serarespectivement assure par les dispositifs de coupure omnipolaire(fusibles H PC - disjoncteurs) et par l 'interconnexion gnrale desmasses et des lments conducteurs.

Figure 8 : Schma IT

(cas du neutre impdant et distribu)

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Dans le cas d'un dpart loign (btiment spar par exemple), laprotection dans le cas des schmas TT et IT sera assure par une prisede terre particulire (ou ensemble de prises de terre interconnectes)

sur laquelle seront raccordes les masses de ce dpart loign associ un dispositif de protection courant diffrentiel rsiduel DR.

La figure 9 montre le schma d'un disjoncteur diffrentiel (DR)bipolaire. En fonctionnement normal, le courant qui traverse un bobi-nage, traverse en sens inverse le second bobinage du dispositif deprotection et la rsultante des flux engendrs est nulle.

En cas de dfaut, le courant Id engendre un dsquilibre dans laseconde bobine qui, par effet de self, cre un courant dans le bobinagedu dclencheur, ce qui actionne ce dernier (si l'intensit du courantde dfaut atteint ou dpasse le seuil de rglage).

Figure 9 : Disjoncteur diffrentiel

6 - Cas du dpart loign

TRANSFO

P1

P2

P3

N

disjoncteurdiffrentiel

Id

Dfaut

Um = Rm x id

RmRn

id

id

id

Appareil d'utilisation

X X

7 - Conclusions

Le chef d'entreprise a le choix entre trois rgimes du neutre. Pourchoisir celui le plus appropri son installation lectrique bassetension, il doit tenir compte, outre le cot :

-des exigences d'exploitation et notamment de la continuit de ser-

vice,-des caractristiques de l'ouvrage lectrique qu'i l exploite,-de la comptence et de l'importance de son service entretien.


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R1

C1

P3

P2

P1

Figure 10 : Fuites capacitives et rsistances d'isolement

L'isolement lectrique est l'ensemble des qualits procures par sonisolation un systme conducteur de l'lectricit. En fait, c'est lagrandeur caractrisant l'isolation d'un matriel, d'un quipement oud'une installation.

L 'isolement d'une installation dpend en fait :

- de l'isolation (fonctionnelle, principale, renforce ou supplmen-taire),

- des fuites capacitives entre les conducteurs actifs et la terre (figure10),

Annexe 1 : L'ISOLEMENT LECTRIQUE

La capacit par rapport la terre est d'environ 0,3 microfarad parkilomtre.

La rsistance d'isolement est de 10 Mpar kilomtre.

Pour un rseau triphas de 1 km, nous avons un circuit quivalent une capacit de 0,9 microfarad place en parallle sur une rsistancede 3,3 Mdont l'influence est ngligeable devant l'impdance de lacapacit quivalente.

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Z

Figure 11: Impdance de fuite

Nous avons donc une impdance quivalente Z (figure 11) sensible-ment gale celle des capacits de fuite.

Ainsi, une longueur de 4 kilomtres de cbles peut crer une imp-dance de 3 200 ohms.

-La baisse d'isolementest due la diminution importante ou ladisparition accidentelle de la rsistance d'isolement d'un conduc-teur, d'un circuit ou d'une installation.

-Le dfautest la liaison accidentelle, d'impdance non ngligeableentre deux points de potentiels diffrents.

-Le dfaut la terre ou dfaut d'isolementest la liaison acciden-telle d'impdance non ngligeable, entre un point quelconque d'un

circuit et la terre.-Le dfaut franc la terre est un court-circuit entre un pointquelconque d'un circuit et la terre.

-La boucle de dfaut est le circuit parcouru par un courant de dfaut

(figure 12).

-L'impdance de la boucle de dfaut : C'est l'impdance totaleofferte au passage du courant rsultant d'un dfaut.

DFAUTD'ISOLEMENT

BOUCLEDE DFAUT

13


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Rd

Rm

P1

P2

P3

Id

Z

Rn

Figure 12 : Boucle de dfaut

Nous distinguons :

-L'impdance de la boucle de dfaut la terre concernant undfaut entre une part ie active et la terre (figure 12). Dans ce cas, nousavons :

Z = Rd + Rm + Rn + Rc (+z)

avec :

Z : impdance de boucle

Rd : impdance de dfaut

Rm : rsistance de la prise de terre des masses

Rn : rsistance de la prise de terre du neutre (mise la terre)

Rc : rsistance des cbles

z : impdance du rgime du neutre IT (neutre impdant) ou imp-

dance de la ligne : (neutre isol)

En gnral, Rc et Rd sont ngligeables.

-L'impdance de la boucle de dfaut phase neutre dans le cas d'undfaut entre un conducteur de phase et le conducteur neutre.

-L'impdance de la boucle de dfaut phase-phase dans le cas d'undfaut entre conducteurs de phase.

Nota : Dans ces deux derniers cas, nous avons affaire des courts-circuits francs.

Zo3

14


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Annexe 2 : TENSIONS DANGEREUSES

Selon la rglementation en vigueur, la tension limite convention-nelle de scurit est la valeur maximale de la tension de contact qu'ilest admis de pouvoir maintenir indfiniment sans risque dans desconditions spcifies d'influences externes.

La tension de contactest la tension apparaissant, lors d'un dfautd'isolement, entre des parties simultanment accessibles.

La tension de contact prsume est la tension de contact la plusleve susceptible d'apparatre en cas de dfaut franc se produisantdans une installation.

En courant alternatif, la tension limite conventionnelle de scuritest de :

-25 volts pour les masses situes dans des locaux ou sur des emplace-ments de travail mouills,

-50 volts pour les autres locaux ou emplacements de travail.

Nota : Un local ou emplacement de travail mouill est un local ou

emplacement o l'eau ruisselle sur les murs ou sur le sol et o lesmatriels sont soumis des projections d'eau (exemple : chantiersextrieurs).

Toute tension de contact gale ou suprieure ces valeurs doit trecoupe dans un temps au plus gal celui dfini par l'arrt du 15dcembre 1988 (tableau 2) :

Tensions de contact (en volts)

Masses situes dans Masses situes dans desdes locaux ou sur des locaux ou emplacementsemplacements mouills autres que mouills

< 25 < 50 non limit25 50 540 75 150 90 0,565 110 0,296 150 0,1145 220 0,05195 280 0,03250 350 0,02

370 500 0,01

Temps de coupure

maximal (en secondes)

Tableau 215


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En courant continu lisse, les tensions limites conventionnelles sontrespectivement de 60 volts et de 120 volts suivant qu'il s'agit de locauxou emplacements de travail mouills ou non.

Les valeurs des temps de coupure maximaux donnes dans la normeNF C 15.100 sont lgrement diffrentes : le tableau 3 donne la duremaximale de maintien de la tension de contact prsume pour desconditions normales.

Schma TN Schma IT

Temps de coupure (secondes)Tension nominale Temps de coupure Tension nominale

Uo

(volts) (secondes) Uo/U (volts) Neutre Neutre

non distribu distribu

120,127 0,8 120-240, 127/220 0,8 5220, 230 0,4 220/380, 230/400 0,4 0,8380, 400 0,2 400/690 0,2 0,4

> 400 0,1 580/1 000 0,1 0,2

Uo

: tension entre phase et neutre U : tension entre phases

Tableau 4 : UL = 50 volts

Une harmonisation entre les textes rglementaire et normatif s'avresouhaitable, d'autant plus que l'arrt du 15 dcembre 1988 rendd'application obligatoire, entre autres, les dispositions de la section413 de la norme NF C 15.100 d'o est tir le tableau 3. Cependant,nous constatons qu'en pratique, la dtermination de la tension decontact s'avre trs alatoire. Par simplification, nous utilisons les va-leurs du temps de coupure maximale fournies par la norme NF C15.100 en fonction de la tension d'alimentation (tableaux 4 et 5).

Temps de coupure maximalTemps de contact du dispositif de protection (en secondes)prsum (en volts)

Courant alternatif Courant continu

< 50 5 550 5 575 0,60 590 0,45 5120 0,34 5150 0,27 1220 0,17 0,40280 0,12 0,30350 0,08 0,20500 0,04 0,10

Tableau 3

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Schma TN Schma IT

Neutre NeutreU

o(volts) t (s) U

o/U (volts) non distribu distri bu

t (s) t (s)

127 0,35 127/220 0,4 1,0230 0,2 230/400 0,2 0,5400 0,05 400/690 0,06 0,2580 0,02 580/1 000 0,02 0,08

Uo

: Tension entre phase et neutre U : Tension entre phases

Tableau 5 : UL

= 25 volts

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Annexe 3 : DANGERS RSULTANTD'UN CONTACT INDIRECT

Rm

380 volts

IdRn

Transfo.

Figure 13 : Cas d'un dfaut franc dans un schma TT

Soit un ouvrage lectrique aliment en courant alternatif triphas220/380 volts prsentant les caractristiques suivantes :

- Prises de terre intentionnelles :. du neutre Rn = 1 Ohm. des masses Rm = 10 Ohms

- Rsistance lectrique du corps humain :. Rh = 1 000 Ohms.

RSEAUA SCHMA TT

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Dfaut franc(figure 13)

En cas de dfaut franc, nous avons une rsistance quivalente :

Re =Rn + Rm = 1 + 10 = 11 Ohms

et un courant de dfaut :

Id = = 20 Ampres

crant un risque d'incendie non ngligeable.

La masse sera porte un potentiel dangereux :

Um = Rm x Id = 10 x 20 = 200 Volts

Ce qui ncessite la coupure automatique de l'alimentation (dispositifDR par exemple). Notons qu'aux bornes de la rsistance de terre duneutre, nous aurons :

Un = Rn x Id = 1 x 20 = 20 Volts

Rm

380 volts

IdRn

Transfo.

Id

Id2

Id1

Rh

Sol

Figure 14 : Cas d'un dfaut franc dans un schma TT(avec un tre humain)

Dfaut francavec untre humain(figure 14)

Dans ce cas, nous avons une rsistance quivalente au niveau de lamasse :

Rm.Rh 10 x 1 000Rm + Rh 10 + 1 000

Re2 = Re1 + Rn10 + 1 11 Ohms

le courant de dfaut sera donc :

Id 20 ampres

=

22011

22011

Re1 = 10 Ohms


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La tension aux bornes de la masse sera de :

UM Re1.Id 10 x 20 = 200 Volts

Le courant traversant l'tre humain sera donc de :

Ih = Um/Rh = 200/1 000 = 0,2 A

soit 200 mA, suffisant pour l'lectrocuter.

RSEAUA SCHMA IT

380 volts

IdRn

Transfo.

Z = 1 000

Figure 15 : Cas d'un dfaut franc dans un schma IT

Nous avons une rsistance quivalente :

Re = Rm + Rn + Z = 10 + 1 + 1 000 = 1 011 Ohms

Le courant de dfaut sera donc :

Id = U/Re = 220/1 011 0,217 A

soit 217 mA.

La tension apparaissant sur la masse en dfaut sera :

Um = Id x Rm = 0,217 x 10 = 21,7 volts

Elle ne sera donc pas dangereuse pour un tre humain. Par ailleurs,le risque d'incendie (qui apparat partir de 300 mA) sera nul.

Si un tre humain touche la masse, la rsistance quivalente au niveaude la masse sera sensiblement gale 10 Ohms (voir schma TT) etnous nous retrouverons dans le cas prcdent.

Dans le cas de deux dfauts affectant deux phases diffrentes, nousaurons affaire un court-circuit qui devra tre limin par les dispo-sitifs de protection habituels contre les surintensits (fusibles, relaiset dclencheurs, disjoncteurs).

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Annexe 4 : PRCAUTIONS A PRENDRELORS DE LA MESUREDE LA RSISTANCED'UNE PRISE DE TERRE

La rsistance dune prise de terre dpend de la forme et des dimen-sions de cette dernire et de la nature du terrain o elle est tablie. Sarsistance R en ohms () est donc fonction de la rsistivit expri-me en ohms.mtres (.m) qui est variable dun point de terrain lautre et qui varie galement en profondeur mais surtout en fonctiondes conditions mtorologiques (humidit, scheresse ou gel). Cestpourquoi, la valeur de la rsistance dune prise de terre varie au coursdune anne dans un rapport de 1 5.

Bien quil soit possible par calculs dobtenir une valeur (en fait trsapproximative) de la rsistance dune prise de terre, il savre souventncessaire de mesurer cette dernire de faon vrifier que la valeurrelle de la rsistance satisfait aux conditions de protection ou deservice de linstallation lectrique. Cest pourquoi un dispositif (ap-pel barrette de mesure ou barrette de coupure) doit tre insr, enun endroit accessible, sur le conducteur de terre pour permettredinterrompre momentanment sa continuit aux fins de vrification.Cette barrette doit assurer la continuit lectrique, tre mcanique-ment sre et dmontable seulement au moyen dun outil (cf. article12 du dcret du 14 novembre 1988 et art icle 542.4.2 de la norme NF

C 15-100).

Cette barrette de mesure peut tre combine avec la borne principalede terre sur laquelle sont relis les conducteurs de terre, de protec-tion, de liaison quipotentielle principale et ventuellement lesconducteurs de mise la terre fonctionnelle (cf. article 542.4.1 de lanorme NF C 15-100).

La mesure de la rsistance de prise de terre est souvent ralise aumoyen dun ohmmtre de boucle. Cet appareil donne une valeur parexcs car la mesure ralise concerne limpdance de la boucle de

dfaut phase-terre. Si elle savre souvent suffisante, cette mthodepeut se rvler imprcise. I l est donc ncessaire dutiliser un ohmmtrede terre ncessitant dune part lutilisation de prises de terre auxiliai-res dautre part de dconnecter la barrette de mesure.


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Lutilisation de cette mthode ncessite de prendre certaines prcau-tions, savoir :

1 - M ettre les quipements de protection individuelle (EPI) appro-pris, notamment les gants isolants ;2 - Vrifier au moyen dune pince ampremtrique en bon tat

quaucun courant de dfaut ne circule dans le conducteur de terre ;3 - Si besoin est, liminer ce courant de dfaut en recherchant et ensupprimant le ou les dfauts disolement ;4 - M ettre en place une prise de terre provisoire (piquet par exemple)relie la borne principale de terre de faon assurer la continuit dela protection de linstallation lectrique ;5 - Dbrancher la barrette de mesure au moyen dun outil appropri ;6 - Effectuer la mesure de la rsistance de la prise de terre ;7 - Aprs la mesure, ne pas oublier de rebrancher la barrette de mesureau moyen dun outil et de supprimer la terre provisoire.

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Bibliographie

-Dcret n 88-1056 modifi du 14 novembre 1988 concernant laprotection des travailleurs dans les tablissements qui mettent enuvre des courants lectriques (JO du 24 novembre 1988).

-Arrt du 15 dcembre 1988 fixant les modalits pratiques de rali-sation de mesures de protection contre les contacts directs (JO du 30

dcembre 1988).

-Circulaire DRT n 89-2 modifie concernant lapplication du dcretdu 14 novembre 1988.

-NF C 15.100 d'avri l 1991 : I nstallations lectriques basse tension -rgles.

-NF C 13.100 davril 2001 : Postes de livraison tablis l'intrieurd'un btiment et aliments par un rseau de distribution publiquede deuxime catgorie.

-NF C 13.200 de dcembre 1989 : Installations lectriques hautetension - rgles.

-UTE C 18-510 : recueil dinstructions gnrales de scurit dordrelectrique.

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OPRER EN SCURITSUR UN OUVRAGE LECTRIQUE

0 - Formation et habilitation - 4me dition - 36 pages

1 - Notions d'lectricit - 48 pages

2 - Le matriel lectrique - 2me dition - 52 pages

3 - Les diffrents rgimes du neutre - 3me dition - 24 pages

4 - Notions de secourisme - 4me dition -12 pages

5 - Incendie sur un ouvrage lectrique - 16 pages

6 - Le court-circuit - 24 pages

7 - Les interventions et oprations assimiles en basse tension(en cours)

ditions CRAM du Centre30, boulevard Jean Jaurs45033 ORLANS CEDEX 1

Dpt lgal : Juin 2001Tirage : 1 000 exemplaires

ISBN : 2.909066-59-2


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RalisationCram

Centre-Juin2001-1000exemplaires

Documents

CRAM diffé.régime neutre n°3