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BTS Electrotechnique Schémas de Liaisons à la Terre A quoi servent-ils ? A protéger les personnes contre les défauts d’isolement. En quoi sont-ils différents ? Ils offrent la même efficacité en ce qui concerne la sécurité des personnes mais diffèrent en terme de disponibilité de l’énergie et de maintenance Habilitation électrique - 1 - BTS Electrotechnique Schémas de Liaisons à la Terre Que signifie leur nom ? 1ère Lettre : Liaison du Neutre du transformateur par rapport à la Terre 2ème Lettre : Liaison des Masses de l’installation Habilitation électrique - 2 - BTS Electrotechnique Les 3 schémas dans la norme CEI 364 Schéma TT : - Neutre du transformateur à la Terre - Liaison des Masses à la Terre Schéma TN : - Neutre du transformateur à la Terre - Liaison des Masses reliées au Neutre Schéma IT : - Neutre Impédant ou Isolé de la Terre - Liaison des Masses reliées à la Terre Habilitation électrique - 3 - BTS Electrotechnique Le neutre est relié à la terre. Schéma TT Ph1 Ph2 Les masses sont reliées à la terre par le conducteur jaune-vert PE. Ph3 N PE C’est la solution adoptée par EDF pour les réseaux de distribution basse tension Habilitation électrique - 4 - BTS Electrotechnique Apparition d’un défaut en régime TT Us : tension simple = 230V Ph1 Ph2 On suppose que : - RD : résistance de défaut = 0 - RN : prise de terre du neutre = 10 - RA : prise de terre des masses = 20 Ph3 N Us = 230 V PE ID = 230 / 0+10+20 = 7,66 A Prise de terre du neutre UD = RA x ID = 153,3 V RN UD RA Cette tension est mortelle ! Habilitation électrique - 5 - BTS Electrotechnique Dispositif à courant Différentiel Résiduel (DDR) En TT, on assure la protection à l’aide d’un DDR. Il est constitué d’un tore et de 2 bobines principales (phase et neutre) qui créent 2 flux magnétiques Ph et N. Ces 2 flux proportionnels au courant I sont de valeur égale mais de sens opposés. Ils s’annulent et, en fait, aucun flux ne circule dans le tore. Ph N Bobine de détection Bobine de détection Bobine de la phase Bobine du neutre Tore magnétique I Ph N I Récepteur PE Habilitation électrique - 6 - BTS Electrotechnique Dispositif à courant Différentiel Résiduel (DDR) Lors d’un défaut d’isolement un courant IF apparaît dans le conducteur PE. Ce courant de fuite entraîne un déséquilibre des flux produits par les bobines. Un flux résultant R apparaît dans le tore. La bobine de détection est, alors, le siège d’une force électromotrice (courant IR). Elle provoque l’ouverture du disjoncteur. Ph N Bobine de détection I - IF R IR Bobine de détection Bobine de la phase Bobine du neutre Tore magnétique I Ph N I - IF Récepteur PE IF Habilitation électrique - 7 - Coupure automatique en régime TT BTS Electrotechnique Clac NON ! OUI ! Disjoncteur différentiel Disjoncteur TERRE Habilitation électrique - 8 - Schéma TN BTS Electrotechnique Les masses étant reliées au neutre et le neutre à la terre, tout défaut d’isolement devient un défaut entre phase et neutre. Court-circuit La protection est assurée par les disjoncteurs Ph1 TNC : Neutre et PE commun : PEN Ph2 Ph3 PEN N PEN PE TNS : Neutre et PE séparés Schéma TNC Prise de terre du neutre Schéma TNS Prise de terre utilisation Habilitation électrique - 9 - Schéma IT BTS Electrotechnique Ce régime permet d’assurer une protection sans coupure au premier défaut. Le courant de défaut est fortement limité par l’impédance (d’une valeur de 2200 par exemple) reliant le neutre à la terre. La tension de contact sera inoffensive. Ph2 Ph3 Limiteur de surtension Z Impédance PE Habilitation électrique - 10 - Contrôleur Permanent d’Isolement (CPI) BTS Electrotechnique Un générateur crée une tension entre le réseau et la terre. Cette tension provoque un courant de fuite connu (Imes) dont la valeur donne la résistance d’isolement. Si un défaut survient (ID), il sera amplifié. La résistance d’isolement va varier. Un signal sonore et un signal lumineux indiqueront le 1er défaut. Ph1 Ph2 Ph3 Ampli. Générateur de tension Ω Relais à seuil de détection de défaut d’isolement Impédance du réseau Système de signalisation Mesure d’isolement Imes + ID Habilitation électrique - 11 - Schéma IT BTS Electrotechnique Cas d’un deuxième défaut : Soit 2 défauts d’isolement, l’un sur la phase 1, l’autre sur la phase 3. Si un utilisateur vient en contact avec les deux masses métalliques, il sera soumis à la tension UC. Le courant n’est plus limité par la boucle de défaut. Ph1 Ph2 La tension de contact est dangereuse. Il faut couper par DDR ou disjoncteur Ph3 Zn UC PE Habilitation électrique - 12 - Les classes de matériel BTS Electrotechnique Habilitation électrique - 13 - Les classes de matériel BTS Electrotechnique Classe 0 Matériel dans lequel la protection contre les chocs électriques repose sur l’isolation principale. Ceci implique qu’aucune disposition n’est prévue pour le raccordement des parties conductrices accessibles (masses) Habilitation électrique - 14 - Les classes de matériel BTS Electrotechnique Classe I Matériel dans lequel la protection contre les chocs électriques ne repose pas uniquement sur l’isolation principale mais qui comporte une mesure de sécurité supplémentaire sous forme de moyens de raccordement des parties conductrices accessibles (masses). Habilitation électrique - 15 - Les classes de matériel BTS Electrotechnique Classe II Matériel dans lequel la protection contre les chocs électriques ne repose pas uniquement sur l’isolation principale mais qui comporte des mesures supplémentaires de sécurité telles que la double isolation ou l’isolation renforcée. Habilitation électrique - 16 - Les classes de matériel BTS Electrotechnique Classe III Matériel dans lequel la protection contre les chocs électriques repose sur l’alimentation sous très basse tension de sécurité TBTS. Habilitation électrique - 17 -
