La prise de terre, également appelée mise à la terre, est une partie fondamentale et indispensable d’un système électrique. Bien que n’étant pas un élément visible, le système de mise à la terre est d’une importance vitale pour la sécurité des personnes et des équipements, car il protège contre les différences de potentiel dangereuses qui peuvent entraîner des blessures corporelles et des dommages matériels.
La fonction de la mise à la terre dans une installation électrique est de dissiper des intensités de courant de toute nature qui peuvent provenir, soit de courants de défaut, à fréquence industrielle, ou de décharges atmosphériques.
La circulation des courants par la prise de terre peut provoquer l’apparition de différences de potentiel entre certains points. Par exemple, entre l’installation de la prise de terre et le terrain qui l’entoure, ou entre deux points de ce dernier. L’installation de la mise à terre doit être conçue de sorte que l’on puisse, même avec l’apparition de grandes différences de potentiel, garantir la sécurité des personnes et de l’installation.
Pour un fonctionnement correct, répondant à toutes les fonctions indiquées ci-dessus, le système de mise à la terre doit avoir une faible résistance afin qu’il n’y ait pas d’augmentation de tension excessive.
L’étude géoélectrique du sous-sol permet d’établir la configuration optimale du système de prise de terre à concevoir. La mesure de la résistivité du sol permet de déterminer la disposition, la profondeur, le nombre et le type d’éléments nécessaires en fonction des exigences de sécurité et fonctionnelles.
En ce qui concerne les systèmes de protection contre la foudre, il est également essentiel d’assurer une bonne dispersion du courant dans la prise de terre. Dès réception du courant de la foudre, l’énergie accumulée entraîne de grandes différences de potentiel dans le sol, capables d’électrocuter une personne par la différence de potentiel entre ses pieds.
Pourquoi une installation correcte de la prise de terre est-elle si importante?
La prise de terre est indispensable dans une installation électrique pour assurer la sécurité et éviter des conséquences graves pour les personnes et les équipements. Une connexion correcte à la terre physique fournit aux courants un cheminement sûr et empêche ces courants de suivre des parcours non souhaités qui pourraient causer des dommages.
Une installation de mise à la terre incorrecte présente un risque pour les personnes
Cette différence de potentiel entre deux points de la surface, en particulier entre les deux pieds d’une personne, est appelée « tension de pas ». En plus de cette tension, il y a aussi ce qu’on appelle la « tension de contact », qui est la différence de potentiel qu’une personne supporte lorsqu’elle est en contact avec une électrode, un équipement ou une pièce métallique en tension alors que ses pieds se trouvent sur une surface non isolée.
Ces différences de potentiel donnent lieu à un courant qui circule dans le corps et cause des blessures importantes. Les dommages qu’une personne peut subir, en fonction de l’intensité du courant qui circule dans son corps, sont bien étudiés dans le cas de fréquence industrielle (habituelle à l’alimentation électrique) :
- Avec une intensité efficace de 3-15 mA, une difficulté de mouvement est observée dans le corps humain, atteignant même la contraction et la rigidité des muscles (tétanisation).
- Avec une intensité de 15-25 mA et un contact de quelques minutes, des difficultés respiratoires et des contractions sont observées.
- Avec une intensité de 25-50 mA et un contact de quelques secondes, une forte tétanisation, des altérations cardiaques et des pertes de connaissance sont observées.
- Avec une intensité entre 50-5000 mA, la fibrillation ventriculaire et le début de l’électrocution se produisent dans le corps humain.
- Avec une intensité supérieure à 5000 mA, un arrêt cardiaque irréversible et des brûlures se produisent.
Dans le cas du courant de foudre, la durée est beaucoup plus courte. Cependant, en tenant compte du fait que le courant de foudre atteint des pics de l’ordre de dizaines de kiloampères (10 000 000 mA), une petite partie peut causer des dommages importants.
Système de mise à la terre adéquat pour protéger les installations
Un système de mise à la terre correct permet de protéger les installations en donnant un chemin de faible impédance. Une installation électrique sans mise à la terre, ou avec une installation inadaptée, met en péril les équipements électriques, le câblage et les tableaux électriques, pouvant provoquer une surchauffe déclenchant à son tour un incendie.
Améliorer la qualité du signal, en minimisant le bruit électromagnétique
Dans les installations électriques industrielles, l’absence d’une mise à la terre adéquate peut provoquer des bruits électromagnétiques. Les conséquences possibles sont des défaillances dans les mesures des capteurs, la réinitialisation des ordinateurs, la perte de communications, etc.
Établir un potentiel de référence en équipotentialisant le système
Si la mise à la terre échoue en tant que tension de référence dans le système électrique, une tension variable peut se produire pouvant générer des surtensions permanentes (d’une durée de plusieurs cycles), avec les risques correspondants d’endommagement des équipements et des incendies électriques.
SMART EARTHING MONITORING SYSTEM, monitoring intelligent des systèmes de mise à la terre.
L’augmentation de l’électronique sensible, résultant du progrès technologique, implique une plus grande dépendance du système de mise à la terre. De plus, la prise de terre fournit des informations sur les dysfonctionnements non seulement de l’installation électrique mais aussi des équipements qui y sont connectés. SMART EARTHING MONITORING SYSTEM est la solution technologique pour optimiser la sécurité et l’efficacité opérationnelle et financière des actifs connectés au système de mise à la terre.
SMART EARTHING MONITORING SYSTEM assure le monitoring centralisé des systèmes de prise de terre grâce à des capteurs intelligents répartis sur des points de contrôle sélectionnés. Par leur intermédiaire, il évalue l’état de l’installation à intervalles réguliers et programmables, garantissant la sécurité et la continuité du service.
Ce système intelligent facilite la gestion optimale de l’installation électrique en termes d’excellence opérationnelle, de minimisation des risques et d’efficacité financière.
Règlementation relative à la prise de terre dans une installation électrique
En ce qui concerne les normes relatives à la mise à la terre, il existe des normes nationales en accord avec les normes internationales et chaque compagnie électrique a également ses propres normes.
Les normes et règlements suivants sont utilisés au niveau international :
Réglementation internationale pour les systèmes de mise à la terre
ANSI / IEEE Standard 81 : Guide pour la mesure des résistances de terre, des impédances de terre et des potentiels de surface de terre dans les systèmes de mise à la terre.
Réglementation internationale pour les Sous-stations électriques de moyenne et de haute tension
ANSI / IEEE Standard 80 : Guide pour la sécurité dans des mises à la terre de sous-station AC.
Réglementation sur la prise de terre spécifique à la protection contre la foudre
Les normes de protection contre la foudre IEC 62305-3, NF C 17-102 : 2011 ou UNE 21186: 2011, selon le domaine dans lequel elles opèrent, indiquent que les mises à la terre doivent avoir une faible valeur ohmique (moins de 10 Ω lors de la mesure à basse fréquence isolée de tout élément conducteur).
Une prise de terre correcte est essentielle pour apporter les garanties à n’importe quelle installation électrique. Aplicaciones Tecnológicas offre une multitude de solutions pour obtenir une dispersion efficace du courant, y compris dans les situations où les terrains ont une résistivité élevée.
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