Réflexions sur la prise de terre
Introduction
Oui, il s'agit bien de la prise de terre que chacun a dans sa maison. Elle est là pour votre sécurité, bien sur. On vous dit que la valeur de la résistance de la prise de terre doit être inférieure à 100 ohms qui est une valeur conventionnelle, qu'elle varie dans le temps en fonction de l'humidité, ... Mais personne ne vous dit comment tester sa valeur. Pour tester sa valeur, il faut comprendre, pour comprendre il faut un schéma. On va commencer par dessiner un schéma.
Les documents de Promotelec sont la meilleure approche pour réaliser une installation électrque. voir id1.
Cette page n'est pas conseillée à ceux qui préconisent la sécurité par l'occultation. Une meilleure façcon est de pratiquer l'explication.
schéma de principe de la prise de terre
Attention, il existe plusieurs schémsa de raccordemnt à la terre href="https://www.voltimum.fr/news/les-schemas-des-liaisons-la-terre-slt"> Les schémas des liaisons à la terre (SLT) normalisés. Je n'ai sous la main que le mode TT.
La boucle de livraison commence (pour notre présentation) au tranformateur EDF d'où partent 2 fils une phase et un neutre. le neutre y est aussi raccordé à la terre et sert de référence de tension.
Chez l'abonné, après passage par le compteur et le disjoncteur de branchement, qui est diffentiel, nos 2 fils arrivent sur une charge utile symbolisée par RU par exemple une machine à laver. Tout se passe bien tant que le courant qui arrive a la même valeur que celui qui repart et le différentiel est heureux.
Mais la machine à laver est constituée d'une carcasse en tolle, de fils isolés sous tension où l'isolant peut s'abimer dans le temps et créer, ainsi, des courant de fuites, symbolisés par la résistance RF, vers la tolle pouvant la porter à un potentiel dangereux pour les personne. C'est pour cela que le cordon d'alimentation de l'appareil possède un fil vert jaune qui doit être relié à la prise de terre.
Maintenant si le courant de fuite est supérieur au courant de déclenchement du différentiel celui ci va déclencler et couper l'alimentation de l'appareil. En effet ce courant de fuite ne passe plus par le neutre. En général, La valeur maximale de ce courant est de 500 mA pour le disjoncteur de raccordement et 30 mA pour les disjocteurs divisionnaires.
La prise de terre et résistance de terre symbolisée par la résistance RT sont le dernier maillon de la boucle et va se relier au piquet de terre du transfo EDF par l'intermédaire de la terre. La valeur maximale de la résistance été definie conventionnllement à 100 ohms.
Disjoncteur différentiel
En plus d'une fonction de coupure manuelle, il a la particularité de couper si le courant dans les 2 branches est diférent d'un certain delta prédéfini.
Le bouton test teste le différentiel et n'a pas besoin de la terre. Il prélève le courant V / R1 sur une branche et ce courant ne va pas passer sur l'autre.
Un peu d'histoire
Ca ne prend pas comme cela, l'envie de mesurer sa résistance de terre. en fait j'étais prêt à faire une installation de panneaux photovoltaiques en autocomsommation avec vente du surplus, ce qui impose d'avoir une résistance de terre inférieure à 100 ohms, sinon le consuel ne donne pas son accord.
Le technicien vient donc pour la prévisite et mesure la terre avec un appareil qu'il branche dans une prise de courant. Résultat 150 ohms, ce n'est pas bon. J'ai appellé 3 electriciens, le les attends toujours.
En les attendant, j'ai essayé une méthode analogue à celle présentée plus, mais derriere un différentiel 30 mA la source de courant étant le 230 V avec une résistance de 10k. Le résultat fut une valeur de 160 ohms. La tension de terre était bruitée, il fallait donc injecter plus de courant et se mettre sur un différentiel de 500 mA, c'est ce qui suit
Noter au passage qu'il y eu un diagnostic DPE, il y a 4 ans. Le diagnostic n'a pas été fait, et il s'en vante, il n'a pas trouvé la prise de terre ! Il a négligé la sécurité !.Mais c'est une autre histoire ...
Mesure de la résistance de fuite
La mesure de la résistance de fuite ou d'isolement se fait avec un méghomètre entre les fils phase, neutre et la borne de terre, la machine étant hors tension. Le méghomètre est analogue à l'ohmètre mis à part qu'il mesure à des tensions plus élevées entre autres 500 V, les fuites étant plus élevées avec la tension. L'ohmètre travaile sous quelques dizièmes de volt.
Mesure de la résistance de terre
Noter que même si on n'utlise pas les fils de phase, dans un coffret ils ne sont pas loin. Donc on en est conscient et on fait attention.
La méthode recommandée pour mesurer la terre est celle indiquée en voir référence2, par un fabricant d'appareil de mesure, donc forcément la meilleure ! C'est un peu compliqué, pas facile à mettre en oeuvre, la méthode présentée ci dessous est plus simple.
Pour mesurer la résistance de terre on utilise la loi d'Ohm U = R * I. On se place auprès du disjoncteur de branchement ou dans le premier tableau et dans les conditions normales de fonctionnement.
- on a besoin d'un voltmètre CA
- on a besoin de récupérer le neutre
- on a besoin de récupérer le point de terre
- on a besoin d'un transfo T1 24 1 A V pour injecter le courant. Il faudra l'alimenter en 230 V
- on a besoin d'une résistance de 82 ohms alimentée en 24V par un poussoir
En fait, on a besoin d'injecter un courant le plus grand possible mais inférieur à 500 mA, pour ne pas déclencher le disjoncteur. Donc vons choisis les composants en fonction de ce que l'on a sous la main. Il faudra simplement reporter les valeurs mesurée pour le calcul.
Pour la mesure, il est souhaitable de couper tous les autres disjoncteurs. pour diminuer le niveau de bruit sur la terre !
- on mesure R1
- on mesure V2
- on mesure V1_1 sans appuyer le poussoir
- on mesure V1_2 en appuyant le poussoir
- on calcule avec le programme qui suit
La résistance de terre est la tension mesurée sur le point de terre divisé par le courant que l'on injecte.
Voici le résultat du progrmme. La première est le résultat pour la terre de la maison. Pour La seconde, on branche la pompe du forage sur sa prise hors tension, donc on relie sa terre à la terre de la maison.
$ prise-terre valeur resistance de terre = 52.44 $ prise-terre -2 valeur resistance de terre = 28.66
Promotelec demande de raccorder les tuyauteries à la terre et interdit de les utiliser comme prise de terre !
Qu'on le veuille ou non, ce qui est raccordé à la terre a tendance à diminuer la valeur de la résistance de celle-ci. C'est un peu ce qui se passe quand on rajoute un deuxième piquet de terre.
Petit programme de calcul
On copie le code dans un fichier que l'on rend ecécutable sous linux : chmod 755 prise-terre
#!/usr/bin/perl -w
# calcul de la valeur de la eésistance de la prise de terre
# voir schéma mes_terre2.sch
use strict;
use warnings;
my $verbose = 0;
my $R1 = 82.4 ; # valeur mesurée sur le montage
my $V1_1 = 2 ; # tension sur la terre valeur mesurée
my $V1_2 = 14 ; # tension sur la terre après appui sur le poussoir valeur mesurée
my $V2 = 24 ; # valeur mesurée
# deuxième mesure avec branchement terre pompe
my $V1_1_2 = 1 ; # tension sur la terre valeur mesurée
my $V1_2_2 = 8 ; # tension sur la terre après appui sur le poussoir valeur mesurée
sub usage {
print STDERR ("calcul résistance de terre.\n");
print STDERR (" -v : verbose\n");
print STDERR (" -h : print help message\n");
print STDERR (" -r R1 : changer R1\n");
print STDERR (" -v11 : changerV1_1\n");
print STDERR (" -v12 : changerV1_2\n");
print STDERR (" -U V2 : changer R1\n");
print STDERR (" -2 : utiliser la 2 ieme mesure\n");
print STDERR ("ex: prise-terre \n");
print STDERR ("ex: prise-terre -2 \n");
print STDERR ("ex: prise-terre -r 82.4 -U 24 -v11 2 -v12 14 \n");
exit 0;
}
my $i;
for ( $i = 0; $i <= $#ARGV ; $i++ ) {
my $char = substr($ARGV[$i], 0, 1);
if ( $char eq "-" ){
if ( $ARGV[$i] eq "-v" ) {
$verbose++;
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-h" ) {
usage();
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-2" ) {
$V1_1 = $V1_1_2;
$V1_2 = $V1_2_2;
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-r" ) {
$i++;
$R1 = $ARGV[$i];
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-U" ) {
$i++;
$V2 = $ARGV[$i];
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-v11" ) {
$i++;
$V1_1 = $ARGV[$i];
} elsif ( $ARGV[$i] eq "-v12" ) {
$i++;
$V1_2 = $ARGV[$i];
} else {
usage();
}
} else {
usage();
}
}
my $Vt = $V2 - $V1_1;
my $It = $Vt / $R1;
my $Rt = $V1_2 * $R1 / $Vt;
if ( $verbose ) {
print ( "Vt= $Vt, It= $It\n");
}
printf ("valeur resistance de terre = %.2f\n", $Rt);
Références
Conclusions
La méthode semble donner des valeurs crédibles, si on prend les précautions indiquées. N'hésiter pas à commenter si vous avez un doute.