Perturbations des systèmes électroniques - Académie de Nancy-Metz

..........................................................................
Cahier technique n°177
Perturbations des systèmes
électroniques et schémas
des liaisons à la terre
J. Delaballe
Collection Technique

Les Cahiers Techniques constituent une collection d’une centaine de titres
édités à l’intention des ingénieurs et techniciens qui recherchent une
information plus approfondie, complémentaire à celle des guides, catalogues
et notices techniques.
Les Cahiers Techniques apportent des connaissances sur les nouvelles
techniques et technologies électrotechniques et électroniques. Ils permettent
également de mieux comprendre les phénomènes rencontrés dans les
installations, les systèmes et les équipements.
Chaque Cahier Technique traite en profondeur un thème précis dans les
domaines des réseaux électriques, protections, contrôle-commande et des
automatismes industriels.
Les derniers ouvrages parus peuvent être téléchargés sur Internet à partir
du site Schneider Electric.
Code : http://www.schneider-electric.com
Rubrique : Le rendez-vous des experts
Pour obtenir un
Cahier Technique ou la liste des titres disponibles contactez
votre agent Schneider Electric .
La collection des Cahiers Techniques s’insère dans la « Collection Technique »
de Schneider Electric.
Avertissement
L'auteur dégage toute responsabilité consécutive à l'utilisation incorrecte
des informations et schémas reproduits dans le présent ouvrage, et ne
saurait être tenu responsable ni d'éventuelles erreurs ou omissions, ni de
conséquences liées à la mise en œuvre des informations et schémas
contenus dans cet ouvrage.
La reproduction de tout ou partie d’un Cahier Technique est autorisée après
accord de la Direction Scientifique et Technique, avec la mention obligatoire :
«Extrait du Cahier Technique Schneider Electric n° (à préciser) ».

n° 177
Perturbations des systèmes
électroniques et schémas des
liaisons à la terre
CT 177(e) édition novembre 2002
Jacques DELABALLE
Docteur de l’Université de Limoges en 1980, entre chez Merlin-Gerin
en 1986 après sept années passées chez Thomson.
Il est délégué à la normalisation après avoir été responsable des
laboratoires CEM du centre d’essais de Schneider Electric. Il est
également secrétaire du sous-comité 77B (Phénomènes haute
fréquence) de la Commission Electrotechnique Internationale (CEI).

Cahier Technique Schneider Electric n° 177 / p.2
Lexique
BT :
Basse Tension.
CEI :
Commission Electrotechnique International.
CEM :
Compatibilité Electromagnétique.
CPI :
Contrôleur Permanent d’Isolement.
DDR/HS :
Dispositifs Différentiels Résiduels Haute
Sensibilité (i 30 mA).
DDR/MS :
Dispositifs Différentiels Résiduels Moyenne
Sensibilité.
DDR/BS :
Dispositifs Différentiels Résiduels Basse
Sensibilité.
DLD :
Dispositif de Localisation de Défaut.
DPCC :
Dispositif de Protection contre les Courts-
Circuits.
Electrisation :
Application d’une tension entre deux parties du
corps.
Electrocution :
Electrisation qui provoque la mort.
I∆n :
Valeur de réglage du seuil de fonctionnement
d’un DDR.
MT :
Moyenne Tension (1 à 35 kV selon le
CENELEC), en France HTA (1 à 50 kV).
SEC :
Systèmes Electroniques Communicants.
SLT :
Schéma des Liaisons à la Terre aussi appelé
«régime du neutre » (voir aussi annexe).

Cahier Technique Schneider Electric n° 177 / p.3
Perturbations des systèmes électroniques
et schémas des liaisons à la terre
Aujourd’hui, l’électronique de puissance et de traitement du signal
(analogique, numérique) est omniprésente dans tous les types de
bâtiment.
L’informatique, l’automatique, les systèmes hiérarchisés de contrôle-
commande, tissent une toile autour des réseaux électriques qui les
alimentent.
Si les récepteurs non linéaires (redresseurs, variateurs de vitesse,
gradateurs, alimentations à découpage…) sont pollueurs, les systèmes
électroniques « courant faible » sont agressés par des perturbations
électriques et magnétiques de toutes sortes.
Le choix des Schémas des Liaisons à la Terre -SLT- n’est pas neutre
vis-à-vis des systèmes électroniques, particulièrement lorsqu’ils utilisent
des liaisons numériques (bus) pour communiquer.
Ce Cahier Technique, après un examen des perturbations existant sur les
installations BT, apporte un éclairage sur les avantages et inconvénients
des SLT en terme de coexistence « courants forts » - « courants faibles ».
Sommaire
1 Introduction p. 4
2 Les perturbations d'origine externe 2.1 Courants telluriques p. 5
aux réseaux BT 2.2 Courants de terre vagabonds 50 Hz p. 5
2.3 Courants de claquage dans les transformateurs MT/BT p. 5
2.4 Surtensions de manœuvre sur réseau MT p. 6
2.5 Tensions harmoniques p. 6
2.6 Tensions et courants de foudre p. 7
2.7 Perturbations HF p. 7
3 Les perturbations d'origine interne 3.1 Courants et tensions harmoniques p. 8
aux réseaux BT 3.2
Surtensions de manœuvre (de mode différentiel) sur le réseau BT p. 9
3.3 Forts courants de défaut p. 9
4 La coexistence « courants forts » - 4.1 Limitation des perturbations émises p. 10
«courants faibles » 4.2 Réduction des couplages p. 11
4.3 Masses et terres p. 14
4.4 Système idéal de terre et de masse p. 15
5 Les SLT et les systèmes électroniques 5.1 SLT, SEC et perturbations Basse Fréquence - BF - p. 16
communicants (SEC) 5.2 SLT, SEC et perturbations Haute Fréquence - HF - p. 17
6 Conclusion p. 22
Annexe 1 : les SLT selon la CEI 60364 p. 23
Annexe 2 : exemple de réalisation d’un local p. 25
exempt de perturbations électromagnétiques
Bibliographie p. 27