La liaison à la terre a pour objectif d’assurer la protection des biens et des personnes contre les défauts d’isolement. A travers deux articles, le site Electrical Engineering Portal revient sur les bonnes et les mauvaises pratiques à utiliser pour créer une « mise à la terre».
En voici une synthèse :
A. Les pratiques performantes :
Voici les différents éléments susceptibles de rendre une liaison à la terre la plus efficace possible :
- Une électrode de masse conductrice, généralement faite en cuivre.
- Le raccord à la terre :
Souvent négligés, les raccords à la terre sont utilisés pour raccorder les éléments du système électrique. Les soudures exothermiques produisent un lien moléculaire qui ne peut ni se relâcher ni se corroder. Les connexions électriques serties et/ou boulonnées créent une surface de contact qui maintient l’intégrité du raccordement électrique.
1. Ground Rod : barrette de terre; 2. Ground line : ligne de terre; 3. Clamp : attache.
- L’électrode de terre
L’électrode de terre fournit un contact physique avec la terre et permet d’y dissiper le courant. Il existe deux types d’électrode :
Les électrodes naturelles sont intégrées à l’édifice et incluent des conduites d’eau souterraines en métal, un cadre métallique de la taille du bâtiment, et des barres de renforcement dans le socle en béton.
Les électrodes artificielles sont installées spécifiquement pour améliorer la performance du système de raccordement à la terre. Elles sont constituées d’un treillis et/ou d’une plaque métallique en cuivre reliées à des tiges et des tuyaux enfoncés dans le sol. La tige de masse est l’électrode la plus communément employée.
4. La valeur de la résistance à la terre
La taille de la tige et sa surface permettent de contrôler la réduction de la résistance. Doubler le diamètre de la sonde n’est pas très coûteux et réduit cette résistance de 10%.
- Le sol :
La résistance du sol, mesurée par un ohm-mètre joue un rôle significatif dans le fait de déterminer la qualité générale d’un système de mise à la terre, et doit être connue avant d’envisager celui-ci.
Synthèse :
Les systèmes de mise à la terre sont d’une TRÈS GRANDE importance. Cela ne revient pas très cher de construire un système correct de raccordement à la terre lors de la construction d’un bâtiment, mais cela devient par la suite très coûteux d’en ajouter un, de l’améliorer ou de le remplacer une fois la construction finalisée.
B. Les méthodes à connaître pour raccorder correctement un équipement électronique à la terre :
- Le raccordement à la terre est typiquement le même pour les appareils électroniques que pour l’ensemble des appareils électriques, comme les réfrigérateurs ou les imprimantes. Le fil vert et jaune et la mise à la terre du circuit entrent dans la norme NF C 15-100.
- La protection des circuits de données requiert une précaution qui va au-delà de la norme NF C 15-100, sans pour autant la contourner. Prévenir la perte ou même l’endommagement des données n’implique pas toujours la mise à la terre, mais celle-ci facilite grandement leur protection.
- Les circuits de la plupart des appareils électroniques sont très souvent sensibles aux surtensions, à hauteur d’une dizaine de volts généralement, mais dans certains cas beaucoup moins. En conséquence de quoi ces systèmes sont créés pour conduire les tensions transitoires en dehors de leur circuit et au-delà des chemins qui relient les membres du système. Pour se faire, se référer aux pratiques décrites dans la norme NF C 15-100.
- Les signaux de données inclus dans la plupart des systèmes électroniques consistent en plusieurs bits d’informations traités en impulsions ou en ondes ou impulsions carrées d’environ 5 volts et d’une amplitude et d’une vitesse qui peuvent dépasser 200 Mhz. Le transfert de données entre des équipements peuvent être d’une amplitude de 12 à 18 volts, et la vitesse de transfert est moindre que la vitesse de traitement du signal de l’appareil. Et même à ces vitesses, il est toujours préférable d’améliorer la fiabilité et la résistance aux interférences d’un système par un bon raccordement à la terre.
- Les ondes relatives à la foudre provoquent souvent les pires situations pour la plupart des câblages électriques et les relais à la terre, ce qui place la foudre comme la principale menace de ce genre de systèmes. Renseignez-vous auprès des codes ANSI et IEEE.
- Les transitoires électriques proviennent des équipements pourvus de contacteurs électriques. Les problèmes d’interférence soulevé par ces éléments peuvent être sérieux, mais peuvent être évités en installant des filtres RC – ou condensateur d’amortissement, ou « amortisseur » – entre des éléments tels que des contacteurs ou des bobines.
1. RC Snubber Network : réseau RC; 2.Resistor : résistance; 3. Capacitor : condensateur; 4. Relay contact : contact de relais; 5. Inductive load : charge inductive. Supply voltage ==> Alimentation ou Source
C. La mise en garde de nos professionnels de l’Electrotechnique :
Attention ! En France, il est interdit d’utiliser une canalisation d’eau ou de gaz pour constituer une prise de terre. Cette pratique est proscrite car la circulation des courants de fuite vers la terre a des effets néfastes sur les canalisations enterrées (eau), particulièrement au niveau des dérivations.
De plus, il faut s’assurer qu’entre la prise de terre et la canalisation enterrée, il n’y ait aucune canalisation réalisée en matière plastique. Pour les bâtiments anciens, le meilleur moyen de constituer une bonne prise de terre, c’est d’enfoncer un piquet de 1m à 2m en acier galvanisé (ou mieux en cuivre) dans un sol qui devra être régulièrement arrosée par une solution légèrement acidulée.
Nous vous rappelons que Schémaplic permet de résoudre les schémas de mise à la terre et que sur notre site, vous trouverez des dossiers accompagnés de vidéos montrant comment mettre les différents types de schémas de mise à la terre en utilisant Schémaplic.
D. Schémas de Liaison à la Terre
Consultez notre activité pédagogique complète dédiée aux schémas de liaisons à la terre avec Schémaplic et découvrez nos schémas d’entrainement et de simulation, et notre vidéo de présentation à l’adresse suivante :
https://www.schemaplic.fr/actualites-schemaplic/schemaplic-theme-d-etude-systeme-neutrix/
Cet article fait la synthèse des deux articles suivants (en anglais). N’hésitez pas à les consulter pour connaitre la totalité les conseils données sur la liaison à la terre :
http://electrical-engineering-portal.com/good-grounding-system
http://electrical-engineering-portal.com/important-points-about-grounding-of-electronic-equipment
Nous vous conseillons par ailleurs le guide complet de mise à la terre d’Electrical Engineering Portal :
http://electrical-engineering-portal.com/res/Grounding-and-Bonding-For-Electrical-Systems.pdf (18.5Mo – Au Format PDF)
