La mise à la terre, ou mise à la Terre, est un sujet fondamental pour le bon fonctionnement des systèmes et appareils électriques. Cependant, peu de gens comprennent cette question ou la raison pour laquelle elle est utilisée.
la mise à la Terre est un sujet énorme plein de normes, de règles pratiques, d’idées fausses, de surprises et de magie. Les règles de mise à la terre sont assez difficiles et semblent parfois peu claires.,
Cet article d’introduction traite des principes de base de la mise à la terre, donne un aperçu des principales applications de mise à la terre et jette les bases de l’examen de ces applications du premier au dernier.
Qu’est-ce que la mise à la Terre?
dans les analyses d’installations électriques, vous verrez fréquemment les Termes terre, mise à la terre et mise à la terre. Il existe plusieurs définitions formelles de ces termes dans différentes normes et codes. Cependant, comme son nom l’indique, la mise à la Terre est une connexion du système électrique, des appareils électriques et des boîtiers métalliques à la terre., Il est également connu sous le nom de mise à la terre, c’est-à-dire connexion à la terre.
même s’il existe des systèmes électriques non mis à la terre-soit parce qu’ils sont exclus de la mise à la terre par des codes, soit pour des raisons opérationnelles — la plupart des réseaux sont mis à la terre d’une manière ou d’une autre.
la Terre est-elle un conducteur D’électricité?
bien que ce ne soit pas le meilleur, oui, la Terre est un conducteur électrique. Il est utilisé pour transporter des courants de défaut, des signaux et des ondes radio.
la propagation des ondes de sol est particulièrement importante sur la partie basse et moyenne fréquence du spectre radioélectrique., Il y a des antennes radio basses fréquences souterraines qui ont été développées au début du 20ème siècle. Cette propriété électrique devient visible lorsque la foudre va et vient de la terre.
la connexion à la Terre. Image courtoisie de .
Il est également important de savoir que parfois la terre, en tant que conducteur, est supposée avoir un potentiel de zéro et est prise comme référence dans de nombreuses mesures de tension.
la mise à la terre du système D’alimentation est très importante car la plupart des défauts impliquent la terre., Puis, il a un rôle fondamental dans la protection de ses composants ainsi que la sécurité de l’opérateur. Il existe une variété de techniques de mise à la terre utilisées pour amarrer un système électrique au sol. Regardons chaque type suivant.
mise à la terre du système
La mise à la terre du système se réfère à la limite des valeurs définies que la tension a à la terre dans chaque partie du système électrique. Il relie le point porteur du courant du système électrique à la terre, c’est-à-dire le neutre des transformateurs et des équipements rotatifs ainsi que des lignes.,
mise à la terre neutre
l’art et la science de la mise à la terre neutre sont d’une importance primordiale dans cette analyse. Un choix de méthodes de mise à la terre du neutre dans les transformateurs et les équipements rotatifs est apparu pour contrôler le taux de défaut et les perturbations transitoires, améliorant ainsi la continuité du service., Les principaux types de mise à la terre neutre sont les suivants:
- non mis à la Terre: la mise à la Terre N’est pas faite exprès, mais le système est mis à la terre en raison de sa capacité naturelle à la terre
- par impédance
- Résistance — haute résistance, faible résistance
- réactance-haute P> la mise à la terre la plus neutre est solide. Dans cette méthode, le neutre est maintenu au potentiel de masse, avec les avantages suivants:
- limite la tension qui sera appliquée à l’isolation de l’équipement., Rappelons que les matériaux utilisés dans l’isolation doivent pouvoir résister à la tension appliquée;
- limite la tension du système aux boîtiers de terre ou d’équipement, dans des conditions normales et de défaut, augmentant la sécurité du personnel;
- minimise les surtensions transitoires potentielles;
- fournit une source de relais de courant de défaut de terre, permettant
autres méthodes de mise à la Terre
d’autres méthodes de mise à la terre sont parfois utilisées dans les systèmes 600V et inférieurs.,
- mise à la Terre en ligne
- Transformateur de mise à la terre en Zig-zag
- angle du delta
- mise à la terre en phase intermédiaire
équipement et mise à la Terre de sécurité
les personnes doivent être protégées car une petite quantité de courant circulant
la mise à la terre de L’équipement relie toutes les parties métalliques non porteuses de courant du système de câblage ou de l’appareil à la terre., Les exemples incluent l’armoire de l’équipement de service, les cadres des transformateurs et des moteurs, le conduit métallique et les boîtes, le blindage métallique des câbles blindés, des poteaux, des tours, etc.
la mise à la terre de L’équipement limite la tension entre les pièces non porteuses de courant et entre ces pièces et la terre à une valeur sûre, renforçant ainsi la protection. Il permet également un effacement rapide des défauts.
de plus, pour protéger les personnes et les animaux à proximité, les centrales électriques et les sous-stations sont construites sur des tapis de mise à la terre. Cette pratique minimise les potentiels de choc électrique.,
mise à la terre de L’équipement. Image courtoisie de .
équipement de collage pour répondre aux normes de sécurité
Le collage consiste en l’interconnexion de toutes les parties métalliques non porteuses de courant de l’installation pour assurer la continuité et la conductivité électriques. De cette façon, les pièces métalliques sont à un potentiel commun et minimum Au-dessus du sol. Les Codes nécessitent une liaison dans des tableaux mis à la terre et non mis à la terre.,
cette interconnexion se comporte comme un chemin à faible impédance qui conduit le courant de défaut à la terre en toute sécurité et facilite le fonctionnement rapide des dispositifs de protection contre les surintensités sur un système mis à la terre ainsi que le fonctionnement des détecteurs de défaut à la Terre sur des systèmes à haute impédance mis à la terre
Les Codes traitent également du collage de pièces de construction métalliques (non électriques) qui peuvent être mises sous tension accidentellement.
protection contre L’électricité statique avec mise à la Terre statique
le but du contrôle des charges statiques est de protéger les personnes et les biens.,
le frottement entre deux surfaces de matériaux isolants peut provoquer le transfert d’électrons d’une surface à l’autre, créant une différence de potentiel de milliers de volts. Cette différence de potentiel peut causer des étincelles statiques, qui sont une source d’incendies et d’explosions.
Les composants et équipements électroniques sont incapables de supporter la puissance instantanée produite par la statique. Il existe plusieurs méthodes de protection contre les dangers de l’électricité statique, la mise à la terre et le collage sont deux d’entre eux.,
la mise à la terre statique fournit une connexion à la terre à faible résistance, atténuant la production d’électricité statique. Cette pratique empêche les étincelles entre les corps.
Les endroits dangereux sont particulièrement importants pour la mise à la terre, car ils peuvent contenir des matériaux inflammables ou inflammables et les étincelles causées par l’électricité statique pourraient enflammer l’atmosphère.
l’induction électrostatique peut également être à l’origine de conditions transitoires qui déclenchent des événements non intentionnels dans des circuits adjacents, produisant de faux relais, déclenchant des disjoncteurs ou de faux signaux dans des circuits de commande, pour n’en nommer que quelques-uns.,
protection contre la foudre mise à la Terre
la protection contre la foudre joue un rôle clé dans la conception et le fonctionnement des systèmes d’alimentation électrique. Dans les zones où les orages sont fréquents, la foudre est la cause la plus fréquente de pannes et de dommages.
un système de protection contre la foudre intercepte ou détourne la foudre et fournit un certain chemin pour conduire les surtensions en toute sécurité au sol par des conducteurs de descente adéquats aux électrodes de mise à la terre. Ainsi, il aide à prévenir les événements désastreux comme les incendies, les blessures et les décès.,
protection contre la Foudre joue un rôle clé dans la conception et le fonctionnement de systèmes électriques. Image courtoisie de .
en plus des systèmes d’alimentation électrique, les grandes structures telles que les cheminées, Les réservoirs, les tours et les bâtiments peuvent nécessiter des systèmes de protection contre la foudre, bien que tous les objets ou structures d’un site donné n’en aient pas besoin. Encore une fois, les endroits dangereux sont importants car la foudre produit des étincelles et le risque d’incendies et d’explosions est élevé.,
gardez à l’esprit qu’il est impossible de protéger 100% d’une structure des impacts directs, sauf en l’encapsulant complètement avec du métal.
en ce qui concerne les systèmes de transmission, un système de fil de terre bien conçu peut réduire considérablement le taux de panne car il protégera les conducteurs de phase en recevant l’impact direct de la foudre.
protection contre les surtensions induites par la foudre
les surtensions transitoires sont des événements quotidiens dans les systèmes d’alimentation électrique. La commutation est leur principal initiateur, mais les surtensions de commutation sont relativement faciles à gérer., Cependant, les surtensions sont les plus graves et les plus difficiles à gérer. Ils peuvent augmenter la tension du système à plusieurs fois la tension nominale. Si l’équipement du système d’alimentation n’est pas protégé contre les surtensions, des dommages considérables se produiront.
en plus de protéger les fils de terre contre les coups de foudre directs, les surtensions induites diminuent les effets.
de même, des parafoudres sont connectés en shunt à travers les pièces d’équipement électrique pour détourner les transitoires vers le sol.,
techniques de mise à la Terre pour protéger L’équipement électronique
Les ordinateurs, les systèmes de communication, l’instrumentation et l’équipement de contrôle nécessitent une mise à la terre appropriée pour un fonctionnement correct. Le plus souvent, la mise à la terre de sécurité des équipements est la même pour les équipements électroniques que pour tout autre type d’appareil.
la salle de Contrôle. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Unsplash.,
Il arrive que des techniques de mise à la terre spéciales, différentes des pratiques de mise à la terre sûres conventionnelles, soient appliquées aux équipements électroniques, mais il faut veiller à éviter que ces techniques ne conduisent à des pratiques dangereuses.
certains systèmes de distribution électrique pour l’équipement électronique ont été installés par erreur dans le but de minimiser la quantité de bruit électrique visible dans le système de mise à la terre. Mais ces installations ne sont pas conformes aux règles du Code national de l’électricité (NEC), mettant en péril la sécurité du personnel.,
la Protection des circuits de données contre les perturbations ou les dommages n’implique pas toujours la mise à la terre, bien qu’une bonne mise à la terre facilite cette protection.
un examen des Techniques et des utilisations de mise à la Terre
l’une des considérations les plus importantes mais les moins comprises dans la conception des systèmes électriques est la mise à la terre.
la mise à la terre consiste en une connexion à faible impédance à la terre. Le sol est un mauvais conducteur mais assez bon à cet effet.,
la mise à la terre joue un rôle clé dans le bon fonctionnement des systèmes électriques, électriques ou électroniques, ainsi que dans la protection des personnes.
- La mise à la terre du système permet de détecter et d’éliminer les défauts de mise à la terre.
- La mise à la terre de L’équipement fournit un chemin de retour pour le courant de défaut de terre.
- La liaison maintient la continuité électrique et la conductivité.
- La mise à la terre statique empêche l’accumulation d’électricité statique, réduisant ainsi les risques d’incendies ou d’explosions lorsque des matières dangereuses sont manipulées.,
- protection contre la foudre la mise à la Terre aide à protéger les structures et l’équipement contre les frappes directes.
- Les fils de terre aériens et les parafoudres, connectés à la terre, peuvent limiter les surtensions dangereuses du système à des valeurs sûres.
fondamentalement, la mise à la terre d’un système électronique est la même que la mise à la terre de tout système électrique. Cependant, des précautions doivent être prises pour éviter que des techniques de mise à la terre spéciales ne génèrent des conditions dangereuses.