Contenu Introduction........................................................................................................................................2 I. Généralité sur les régimes de neutre ...........................................................................................3 A. Définition ................................................................................................................................3 B. Importance .............................................................................................................................3 C. Comment vérifier le neutre ?...................................................................................................4 En effet, il vous suffit d'insérer le tournevis dans l'un des trous de votre prise et d'appuyer sur la partie arrière du tournevis (la pastille métallique). S'il s'allume, alors vous êtes placé sur la phase. S'il ne s'allume pas, soit vous avez trouvé le neutre, soit votre circuit est déconnecté. .....4 II. Principe.......................................................................................................................................4 A. Régime TN ...............................................................................................................................4 a) B. Quand est ce que le régime TN est-il utilisé ? ......................................................................4 TN-C ........................................................................................................................................5 a) Caractéristiques du régime de neutre TNC ...........................................................................6 b) Particularité du régime de neutre TN-C ................................................................................6 c) Avantages et Inconvénients du schéma TNC ........................................................................6 C. TN-C et TN-S ............................................................................................................................7 a) Quelle est la différence entre les régimes TN-C et TN-S ? .....................................................7 b) Comment passer du TN-C au TN-S ? .....................................................................................7 D. Le conducteur PEN ..................................................................................................................8 a) Qu'est-ce qu'un conducteur PEN ? .......................................................................................8 b) Quelle est la couleur du PEN en schéma TN-C ? ...................................................................8 E. Comment choisir le régime de neutre ? ...................................................................................9 F. Exercice d’application ............................................................................................................ 11 CONCLUSION .................................................................................................................................... 12 Références bibliographiques ............................................................................................................. 13 1 Introduction Le réseau électrique est un ensemble d’infrastructures énergétiques permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les consommateurs d'électricité. Il assure la gestion de l'ensemble production transport - consommation, mettant en œuvre des réglages ayant pour but d'assurer la stabilité de l'ensemble. Cependant, l’électricité peut engendrer des accidents qui sont parfois très dangereux. Ainsi l’utilisation de l’énergie électrique présente des risques tant pour les personnes que pour les matériels (destruction des matériels, des machines ou des appareilles qu’elle alimente. Pour assurer la protection des biens et des personnes, la gestion du neutre d’un réseau d’énergie électrique s’avère très essentiel. En effet, à nos jours, les réseaux de distribution sont caractérisés non seulement par la nature du courant et le nombre des conducteurs actifs, mais aussi par le régime du neutre, qui décrit le comportement du système électrique en présence d’un déséquilibre homopolaire. L’étude des régimes du neutre permet donc de mettre en évidence les précautions à prendre en matière de sécurité devant les risques électriques encourus. Par ailleurs, la distribution de l’énergie électrique, en courant alternatif triphasé avec neutre permet, selon les types d’installation, des combinaisons neutre-masse, qui optimisent la protection de l’être humain, de l’environnement et des appareils électriques. 2 I. Généralité sur les régimes de neutre A. Définition En électricité, un régime de neutre définit la façon dont est raccordée la terre du coté de la source de tension (ex : un transformateur de distribution EDF, un groupe électrogène, une éolienne...) et du coté des masses de l'utilisateur (lave-linge, lavevaisselle...). Le régime de neutre optimise donc les conditions d’exploitation du réseau tout en assurant la protection des personnes et des biens. B. Importance Le neutre est le fil électrique qui permet le retour du courant au distributeur dans une installation électrique et assure d'obtenir une tension de 220 V monophasée à partir d'une tension de 380 V triphasée. Sa rupture peut néanmoins faire griller les appareils et causer des dangers. 3 C. Comment vérifier le neutre ? En effet, il vous suffit d'insérer le tournevis dans l'un des trous de votre prise et d'appuyer sur la partie arrière du tournevis (la pastille métallique). S'il s'allume, alors vous êtes placé sur la phase. S'il ne s'allume pas, soit vous avez trouvé le neutre, soit votre circuit est déconnecté. II. Principe A. Régime TN Ce régime de neutre signifie : -Neutre à la terre coté transformateur de distribution (« T »). -Masse reliée au neutre coté utilisateur (« N »). • Le neutre est le point central où sont reliées les 3 bobines du secondaire du transformateur HT/BT dans le cas d’un couplage étoile ou triangle. • La terre est la masse conductrice de la terre, dont le potentiel électrique en chaque point est considéré comme égal à zéro. • Une masse est la partie conductrice d’un matériel électrique susceptible d’être touchée par une personne, qui n’est normalement pas sous tension, mais qui peut le devenir en cas de défaut d’isolement des parties actives de ce matériel. Le schéma TN est utilisé principalement dans les installations fixes, ou de forte section en câbles souples. Utilisé souvent en début de réseau pour réduire les coûts importants de câblage et des disjoncteurs. Il existe 2 régimes TN : TNC et TNS a) Quand est ce que le régime TN est-il utilisé ? Ce régime est utilisé dans des installations à faible isolement, présentant des courants de fuite importants comme des moteurs industriels qui peuvent créer des courants supérieures à 1 Ampères. 4 B. TN-C Dans le schéma TN-C le neutre et le conducteur de terre sont confondus. Ce type de schéma n'est autorisé que pour des sections de conducteurs supérieur à 10 mm2 en cuivre et 16mm2 en aluminium. Le schéma est simplifié et comme il devient impossible d'installer de différentiel, il n'est pas soumis aux déclenchements "intempestifs". Toutefois un DDR (dispositif différentiel à courant résiduel) de 300 mA est requis dans certains cas. Le fil de neutre n'assurant plus la seule fonction de neutre, il se nomme P.E.N pour Protection Electrique et Neutre. Parce qu'il assure puissance et équipotentiel, il est proscrit sur des câbles d'alimentation inférieurs à 10 mm² cuivre ou 16 mm² aluminium. De plus, la forte intensité de fuite supportée engendre une tension dans le fil PEN ce qui le rends incompatible avec une installation en milieu explosif. Il faut noter que seules les 3 phases sont protégées ! Figure : Régime TN-C 5 a) Caractéristiques du régime de neutre TNC Technique d'exploitation : Coupure au premier défaut d'isolement Techniques de protection des personnes : Interconnexion et mise à la terre des masses et du neutre obligatoires ; Coupure par protection contre les surintensités par fusibles ou disjoncteurs. Principales caractéristiques : Il nécessite un personnel d'entretien très compétent ; Les risques d'incendie sont accentués du fait de l'importance des courants de défaut ; Le schéma TNC est obligatoire pour les sections de conducteurs inférieures à 10 mm2 b) Particularité du régime de neutre TN-C La particularité du régime de neutre TN-C réside dans le fait que le conducteur de neutre (N) et le conducteur de protection (PE) sont communs (PEN). Cela permet l'économie d'un conducteur ainsi que d'un pôle au niveau des protections par disjoncteurs. c) Avantages et Inconvénients du schéma TNC Avantages le schéma TNC permet de faire une économie à l’installation (suppression d’un pôle d’appareillage et d’un conducteur) ; Simple à mettre en œuvre ; Très peu sensible aux courants de fuite ; la protection contre les contacts indirects est assurée par les dispositifs de protection contre les surintensités. 6 Inconvénients Absence de protection des personnes A cause du point précédent : habilitation électrique requise ! Coupure du neutre interdite ! Interdit en zone ATEX (Ce zonage s'attache à caractériser la possibilité de formation d'une atmosphère explosive et à quantifier le volume de celleci.) car présente de tension (chute de tension U = Z × I) dans le conducteur équipotentiel du fait de son impédance Z et car il sert aussi de neutre ! Mauvais comportement en CEM (La compatibilité électromagnétique) qui est l'aptitude d'un appareil ou d'un système électrique, ou électronique, à fonctionner dans son environnement électromagnétique de façon satisfaisante, sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques gênantes pour tout ce qui se trouve dans cet environnement. C. TN-C et TN-S a) Quelle est la différence entre les régimes TN-C et TN-S ? Le régime de neutre TN peut avoir le neutre et la terre confondu dans un seul et même câble (Régime de neutre TNC => Terre-Neutre Confondu) ou la terre et le neutre séparé (Régime de neutre TNS => Terre-Neutre Séparé). b) Comment passer du TN-C au TN-S ? Vous placez dans le coffret une collectrice de terre. De l'autre partent le ou les PE et le Neutre (Bleu) avec une barrette de coupure permettant les mesures d'impédance de boucle et, si nécessaire, les PEN "aval". Cette séparation doit être faite en un seul point du tableau/coffret. 7 D. Le conducteur PEN a) Qu'est-ce qu'un conducteur PEN ? Le conducteur PE, ou conducteur de protection, permet d'assurer une interconnexion entre les masses d'équipements de l'installation électrique. Il garantit les bonnes liaisons équipotentielles, dans un souci de sécurité. Grâce à ce fil conducteur, le réseau électrique est pleinement protégé. Considérant que sa fonction première est la sécurité, l'arrivée de ce conducteur sur un récepteur devra être effectuée sur la borne de Masse, puis un conducteur supplémentaire reliera cette borne au neutre. b) Quelle est la couleur du PEN en schéma TN-C ? Dans le schéma TN-C (mise au neutre avec conducteur de protection et conducteur neutre confondus), le conducteur PEN est à la fois conducteur de protection PE et conducteur de neutre N. La fonction conductrice de protection prévaut et le conducteur PEN est obligatoirement vert et jaune. En résumé, pour le la liaison TN-C, le conducteur de protection de PE et le conducteur N de l’alimentation peuvent être confondus en un seul conducteur PEN. Le schéma TN est plus particulièrement utilisé dans les établissements recevant du public, magasins, hôpitaux, grandes cuisines. Pour tout défaut d’isolement, un court-circuit phase/neutre active les protections de surintensité. 8 E. Comment choisir le régime de neutre ? Le choix du régime du neutre, tant en Basse Tension qu'en Haute Tension, dépend à la fois de la nature de l'installation et de celle du réseau. Il est également influencé par la nature des récepteurs, la recherche de la continuité de service et la limitation du niveau de perturbation subi par les équipements sensibles. Les conducteurs souples devront avoir une section supérieure à 10 mm² pour le cuivre, ou 16 mm² pour l'aluminium. Le disjoncteur utilisé en TN-C devra obligatoirement avoir les pôles du neutre court-circuités, ou ne pas disposer de coupure du neutre. Dans le TN-C (Terre Neutre Confondus), les conducteurs de neutre (N) et de protection (PE) sont confondus pour former le PEN. Ce schéma permet d'économiser un fil (ainsi qu'un pôle sur chacun des appareils de protection). Le coût d'un schéma de liaison à la terre TN-C est moindre car le conducteur de protection équipotentiel "PE" et conducteur neutre "N" sont confondus ce qui nous donne un conducteur "PEN" (économie d'un câble et d'un pôle des protections surintensité). Ce conducteur "PEN" est en priorité un conducteur de protection avant d'être un conducteur neutre, il ne doit pas être coupé afin d'assurer la protection des personnes. 9 Le courant de défaut n'étant limité que par l'impédance des câbles, l'intensité de court-circuit est plus importante. Le schéma de liaison à la terre TN-C est interdit par la norme NF C 15-100 dans les locaux où il y a un risque d'incendie ou d'explosion. Le TN-C est interdit pour les réseaux ayant des conducteurs avec une section < 10 mm2 en Cuivre ou une section < 16 mm2 Aluminium (D'après la norme NF C 15-100) Toutefois, il est nécessaire de se reporter à la norme NF-C 15-100 pour plus de précision. 10 F. Exercice d’application 11 CONCLUSION En électricité, un schéma de liaison à la terre "régime de neutre" (SLT) définit le mode de raccordement à la terre du point neutre 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 isolants. Mais avec le temps, l'isolation peut se détériorer (à cause des vibrations, des chocs mécaniques, de la poussière, etc.), et donc mettre une masse (la carcasse métallique d'une machine par exemple) sous un potentiel dangereux s’avère indispensable. Ce défaut présente des risques pour les personnes, les biens mais aussi la continuité de service. 12 Références bibliographiques • https://fr.wikipedia.org/wiki/Sch%C3%A9ma_de_liaison_%C3%A0_la_terre • S1-3-Schémas de liaison à la terre BTA, ONED • Norme française C 15-100 • Journal officiel Algérien, décret exécutif n 01 342 du 28 octobre 2001, relatif aux prescriptions particulières de protection et de sécurité des travailleurs contre les risques électriques au sein des organismes employeurs. 13
