Mon histoire comprendra trois parties.
  1 partie. Mise à la terre (informations générales, termes et définitions).
  Deux parties. Les méthodes traditionnelles de construction des dispositifs de mise à la terre (description, calcul, installation).
  3 parties. Méthodes modernes de construction des dispositifs de mise à la terre (description, calcul, installation).

Dans la première partie (théorie) je vais décrire la terminologie, les principaux types d'échouement (affectation) et les exigences pour l'échouement.
  Dans la deuxième partie (pratique), il y aura une histoire sur les solutions traditionnelles utilisées dans la construction des dispositifs de mise à la terre, énumérant les avantages et les inconvénients de ces solutions.
  La troisième partie (pratique) dans un sens continuera la seconde. Il contiendra une description des nouvelles technologies utilisées dans la construction des dispositifs de mise à la terre. Comme dans la deuxième partie, énumérer les avantages et les inconvénients de ces technologies.

Si le lecteur a des connaissances théoriques et ne s'intéresse qu'à la mise en œuvre pratique, il vaut mieux sauter la première partie et commencer à lire dans la deuxième partie.

Si le lecteur a les connaissances nécessaires et veut se familiariser uniquement avec les nouveautés - il est préférable de sauter les deux premières parties et aller directement à la troisième lecture.

Mon point de vue sur les méthodes et solutions décrites est, dans une certaine mesure, unilatéral. Je demande au lecteur de comprendre que je ne présente pas mon matériel pour un travail objectif complet et que j'exprime mon point de vue, mon expérience.

Une partie du texte est un compromis entre la précision et le désir d'expliquer le "langage humain", donc des simplifications sont possibles qui peuvent "couper les oreilles" d'un lecteur techniquement averti.

1 partie. Mise à la terre
  Dans cette partie, je parlerai de la terminologie, des principaux types de mise à la terre et des caractéristiques qualitatives des dispositifs de mise à la terre.

A. Termes et définitions
  B. Objet (s) de l'échouement
  B1. Travail (mise à la terre fonctionnelle)
  B2. Terrain de protection
  B2.1. Mise à la terre dans le cadre de la protection contre la foudre externe
  B2.2. Mise à la terre dans le cadre d'un système de protection contre les surtensions (SPD)
  B2.3. Mise à la terre dans le réseau électrique
  B. Qualité de la mise à la terre. Résistance à la terre.
  B1. Facteurs affectant la qualité de l'échouement
B1.1. Surface de contact sol-sol
  B1.2. Résistance électrique du sol (spécifique)
  Q2. Normes existantes de résistance à la terre
  B3. Calcul de résistance à la terre

A. Termes et définitions
  Pour éviter la confusion et l'incompréhension dans l'histoire future - je vais commencer à partir de ce point.
  Je tournerai la définition du document en cours « Règles pour l'installation électrique (PUE) » telle que modifiée (article 1.7 dans la septième édition du comité de rédaction).
  Et je vais essayer de "traduire" ces définitions en un langage "simple".

Mise à la terre  - une connexion électrique délibérée d'un point quelconque du réseau, d'une installation électrique ou d'un équipement avec un dispositif de mise à la terre (PUE 1.7.28).
  Le sol est un environnement qui a la propriété d '«absorber» un courant électrique. C'est aussi un point "commun" dans le circuit électrique, par rapport auquel le signal est perçu.

  - ensemble de conducteurs de mise à la terre / mise à la terre et de mise à la terre (PUE 1.7.19).
  Ce dispositif / circuit, composé d'un conducteur de mise à la terre et d'un conducteur de mise à la terre reliant ce sectionneur de mise à la terre à la partie mise à la terre du réseau, installation électrique ou équipement. Peut être distribué, c'est-à-dire se composent de plusieurs interrupteurs de mise à la terre à distance mutuelle.

Dans la figure, il est représenté par des lignes rouges épaisses:

  - une partie conductrice ou un ensemble de parties conductrices connectées qui sont en contact électrique avec le sol (PUE 1.7.15).
  La partie conductrice est un élément métallique (conducteur) / électrode de tout profil et structure (goupille, tube, bande, plaque, maille, godet :-), etc.), situé dans le sol et à travers lequel le courant électrique de l'installation électrique.
  La configuration du sectionneur de mise à la terre (nombre, longueur, emplacement des électrodes) dépend des exigences qui lui sont imposées et de la capacité du sol à "absorber" le courant électrique circulant depuis l'installation électrique à travers ces électrodes.

Dans la figure, il est représenté par des lignes rouges épaisses:

Résistance de la Terre  - le rapport entre la tension sur le dispositif de mise à la terre et le courant circulant de la masse vers le sol (PUE 1.7.26).
  Résistance au sol - le principal indicateur du dispositif de mise à la terre, la détermination de sa capacité à remplir sa fonction et de déterminer sa qualité en général.
  La résistance de la terre dépend de la zone contact électrique  l'électrode de mise à la terre (électrodes de mise à la terre) avec le sol (courant "drain") et la résistance électrique spécifique du sol dans lequel cette électrode de terre (courant "absorbant") est montée.

- la partie conductrice en contact électrique avec la terre locale (GOST R 50571.21-2000 clause 3.21)
  Pour répéter, comme la partie conductrice peut être un élément métallique (conducteur) d'un profilé et la structure (la tige, tube, bande, plaque, filet, seau :-), etc.) se trouvant dans le sol et à travers lequel il « tourne » courant électrique provenant de l'installation électrique.

Dans la figure, ils sont représentés par des lignes rouges épaisses:

  - « personnes » est le nom du dispositif de mise à la masse, se composant de plusieurs électrodes de masse (groupe d'électrodes) sont reliées les unes aux autres et montées autour d'un objet le long de son périmètre / contour.

Sur la figure, l'objet est indiqué par un carré gris au centre,
  et la boucle au sol - lignes rouges épaisses:

Résistance électrique spécifique du sol  - un paramètre qui détermine le niveau de "conductivité électrique" du sol en tant que conducteur, c'est-à-dire dans quelle mesure il va circuler dans un tel courant électrique à partir de l'électrode de masse.
  Ceci est une valeur mesurée, en fonction de la composition du sol, de la taille et de la densité
  l'adhérence l'une à l'autre de ses particules, de l'humidité et de la température, la concentration de substances chimiques solubles (sels, résidus acides et alcalins).

B. Objet (s) de l'échouement
  La mise à la terre est divisée en deux types principaux pour le rôle joué - sur le travail (fonctionnel) et protecteur. Il existe également dans d'autres sources des types supplémentaires, tels que: "instrumental", "mesure", "contrôle", "radio".

B1. Travail (mise à la terre fonctionnelle)
  Ce point de mise à la terre ou des points de pièces de tension électrique à effectuer pour le fonctionnement de la centrale électrique (non pour électrique) (RB 07/01/30).

Le sol de travail (contact de masse électrique) est utilisé pour le fonctionnement normal de l'installation ou de l'équipement électrique, c.-à-d. pour leur travail dans le mode conventionnel.

B2. Terrain de protection
  Cette mise à la terre est réalisée pour des raisons de sécurité électrique (PUE 1.7.29).

terre de protection et protège les équipements électriques ainsi que la protection des personnes contre les tensions et les courants dangereux peuvent se produire en cas d'échec, les techniques d'exploitation incorrectes (à savoir, en mode d'urgence) et des décharges de foudre.
  En outre, une mise à la terre de protection est utilisée pour protéger l'équipement contre les interférences lors de la commutation dans le réseau d'alimentation et les circuits d'interface, ainsi que contre les interférences électromagnétiques induites par un équipement à proximité.

En savoir plus fonction de protection  l'échouement peut être considéré sur deux exemples:
dans le cadre d'un système externe de protection contre la foudre sous la forme d'un détecteur de foudre mis à la terre
  dans le système de protection contre les surtensions impulsionnelles
  dans la grille de l'objet

B2.1. La mise à la terre dans le cadre de la protection contre la foudre
  La foudre est une décharge ou, en d'autres termes, une «panne» résultant d'un nuage vers le sol, lorsqu'une quantité critique (par rapport à la terre) s'accumule dans le nuage. Des exemples de ce phénomène à plus petite échelle sont la «panne» dans le condensateur et la décharge de gaz dans la lampe.

L'air est un milieu à très haute résistance (diélectrique), mais la décharge le surmonte, car a beaucoup de pouvoir. Le chemin de décharge traverse les zones de moindre résistance, telles que les gouttelettes d'eau dans l'air et les arbres. Ceci explique la structure des racines de la foudre dans l'air et la foudre fréquente dans les arbres et les bâtiments (ils ont moins de résistance que l'air dans cet espace).
  Lorsqu'il est injecté dans le toit de l'immeuble, l'éclair continue son chemin vers le sol, et la sélection des zones de moindre résistance: murs humides, des fils, des tuyaux, des appareils électriques - présentant ainsi un danger pour les humains et les équipements situés dans l'immeuble.

La protection contre la foudre est conçue pour décharger l'éclair du bâtiment / objet protégé. La foudre étendant le long du chemin de moindre résistance marquée molniepriomnik de métal sur l'objet, suivi d'un paratonnerre métallique positionnés à l'extérieur de l'objet (par exemple, un mur), descend vers le sol, où il diverge dans le (rappel: le sol est un milieu ayant la propriété « tremper "En lui-même un courant électrique".

Afin de rendre la protection contre la foudre « attirant » à la foudre, ainsi que pour éliminer la propagation des courants de foudre à partir des parties de foudre (récepteur et coudes) à l'intérieur de l'objet, sa connexion à la masse se fait par l'électrode de masse ayant une masse de faible résistance.

L'ancrage dans un tel système est un élément obligatoire, il fournit une transition complète et rapide des courants de foudre vers le sol, ne permettant pas leur propagation à travers l'objet.

B2.2. Mise à la terre dans le système de protection contre les surtensions impulsionnelles (SPD)
  SPD est conçu pour protéger l'équipement électronique à partir de la charge accumulée dans une partie quelconque de la ligne / réseau à la suite de l'exposition à des champs électromagnétiques (EMF) induite par près permanentes puissantes (lignes ou à haute tension) électrique ou EMF résultant à une fermeture (jusqu'à plusieurs centaines de mètres) décharge la foudre.

Un exemple frappant de ce phénomène est l'accumulation de charge sur un câble de cuivre d'un réseau domestique ou sur un «jet» entre des bâtiments pendant un orage. À un moment donné, les périphériques connectés à ce câble (carte réseau ou port de commutateur) ne supportent pas la «taille» de la charge accumulée et une panne électrique se produit à l'intérieur de ce dispositif, le détruisant (simplifié).
  Pour "décharger" la charge accumulée en parallèle "charger" sur la ligne devant l'équipement met l'USP.

Le SPD classique est un déchargeur de gaz conçu pour un certain «seuil» de la charge, qui est inférieur au «facteur de sécurité» de l'équipement protégé. Une des électrodes de ce parafoudre est mise à la terre et l'autre est connectée à l'un des fils de ligne / câble.

Lorsque ce seuil est atteint, une décharge se produit à l'intérieur du parafoudre :-) entre les électrodes. En conséquence, la charge accumulée est déchargée dans le sol (à travers le sol).

Comme dans le cas de la protection contre la foudre, l'ancrage dans un tel système est un élément obligatoire, car Il assure une décharge rapide et garantie dans le parafoudre, évitant ainsi une charge excessive sur la ligne au-dessus du niveau de sécurité de l'équipement protégé.

B2.3. Mise à la terre dans le réseau électrique
  Le troisième exemple du rôle protecteur de l'échouement est la fourniture d'équipements de sécurité humaine et électriques en cas de pannes / accidents.

Le moyen le plus simple consiste à rompre ce défaut en fermant le câble d'alimentation secteur au corps de l'appareil (court-circuit dans le bloc d'alimentation ou court-circuit dans le chauffe-eau par l'intermédiaire de l'eau). Une personne qui touche un tel appareil créera une circuit électrique, à travers lequel le courant va courir, causant dans le corps des dommages aux organes internes - principalement le système nerveux et le cœur.

Pour éliminer de telles conséquences, la connexion des boîtiers au sectionneur de mise à la terre (pour l'élimination des courants de secours au sol) et à la protection appareils automatiques, pendant une fraction de seconde éteindre le courant dans une situation d'urgence.

Par exemple, l'échouement de tous les bâtiments, armoires et supports d'équipement de télécommunications.

B. Qualité de la mise à la terre. Résistance à la terre.
  Pour une mise à la terre correcte de ses fonctions, il doit avoir certains paramètres / caractéristiques. L'une des principales propriétés qui déterminent la qualité de la mise à la terre est la résistance au courant (résistance au sol), qui détermine la capacité de l'électrode de masse (électrodes de mise à la terre) à transmettre les courants vers le sol.
Cette résistance a des valeurs finies et, dans le cas idéal, est nulle, ce qui signifie qu'il n'y a pas de résistance au passage de courants "nocifs" (ceci assure leur absorption FULL par le sol).

  La résistance dépend principalement de deux conditions:
  la zone (S) du contact électrique de mise à la terre
  la résistance électrique (R) du sol lui-même, dans laquelle les électrodes

B1.1. Zone de contact du sectionneur de terre avec terre.
  Plus la surface de contact avec le sol est grande, plus la surface du courant provenant de ce sectionneur de mise à la terre est importante pour entrer dans le sol (les conditions plus favorables sont créées pour que le courant s'écoule dans le sol). Cela peut être comparé avec le comportement de la roue de la voiture sur le virage. Un pneu étroit a une petite surface de contact avec l'asphalte et peut facilement commencer à glisser sur elle, « envoyer » la voiture dans un dérapage. De plus, le pneu large, légèrement dégonflé, a une zone de contact beaucoup plus large avec l'asphalte, assurant une adhérence fiable et, par conséquent, un contrôle fiable du mouvement.

Pour augmenter la surface de contact de l'électrode de mise à la terre avec la terre, vous pouvez soit augmenter le nombre d'électrodes en les combinant ensemble (en ajoutant les zones de plusieurs électrodes) ou en augmentant la taille des électrodes. Lors de l'utilisation d'électrodes de mise à la terre verticales, cette dernière méthode est très efficace si les couches profondes du sol ont une résistance électrique plus faible que les couches supérieures.

B1.2. Résistance électrique du sol (spécifique)
  Laissez-moi vous rappeler: c'est la quantité qui détermine la façon dont le sol conduit un courant à travers lui-même. Moins le sol aura de résistance, plus il sera efficace d'absorber le courant de l'électrode de terre.

Des exemples de sols qui conduisent un puits sont des solonchaks ou de l'argile fortement humidifiée. L'environnement naturel idéal pour la transmission actuelle est l'eau de mer.
  Un exemple d'un «mauvais» terrain pour la terre est le sable sec.
  (Si vous êtes intéressé, vous pouvez voir utilisé dans les calculs des dispositifs de mise à la terre).

En revenant au premier facteur, et un procédé pour réduire la résistance du sol à la profondeur augmente l'électrode peut dire que, en pratique plus de 70% de la terre à une profondeur de 5 mètres a plusieurs fois la résistance électrique spécifique inférieure à celle de la surface en raison de la teneur en humidité plus élevée et la densité . Souvent, il y a des eaux souterraines qui offrent une très faible résistance au sol. La mise à la terre dans de tels cas s'avère être de très haute qualité et fiable.

Q2. Normes existantes de résistance à la terre
Puisque l'idéal (résistance zéro à l'épandage) ne peut être atteint, tout l'équipement électrique et appareils électroniques  sont créés sur la base de certaines valeurs normalisées de résistance au sol, par exemple 0,5, 2, 4, 8, 10, 30 et plus Ohm.

Pour l'orientation, je donne les valeurs suivantes:
  pour une sous-station avec une tension de 110 kV, la résistance d'étalement du courant ne doit pas être supérieure à 0,5 Ohm (PUE 1,7,90)
  lors de la connexion d'un équipement de télécommunication, le sol doit normalement avoir une résistance d'au plus 2 ou 4 ohms
  pour un fonctionnement fiable des parafoudres dans les dispositifs de protection des lignes de communication aériennes (par exemple, un réseau local basé sur câble en cuivre  ou câble RF), la résistance de masse à laquelle ils sont connectés (parafoudres) ne doit pas dépasser 2 ohms. Il y a des cas avec une exigence de 4 ohms.
  à une source de courant (par exemple, un poste de transformation), la résistance de masse ne doit pas dépasser 4 ohms à une tension de ligne de 380 V de la source courant triphasé  ou 220 V de la source courant monophasé  (PUE 1.7.101)
  à la mise à la terre utilisée pour la connexion des détecteurs de foudre, la résistance ne doit pas être supérieure à 10 ohms (RD 34.21.122-87, article 8)
  pour les maisons privées, avec raccordement au réseau électrique 220 V / 380 V:
  lors de l'utilisation du système TN-C-S, il est nécessaire d'avoir une mise à la terre locale avec une résistance recommandée de pas plus de 30 Ohm (je suis guidé par le PUE 1.7.103)
  Lors de l'utilisation du système TT (isolement de la masse du neutre de la source d'alimentation) et d'un disjoncteur différentiel avec un courant de déclenchement de 100 mA, il est nécessaire d'avoir une masse locale avec une résistance inférieure à 500 Ω (PUE 1.7.59)

B3. Calcul de résistance à la terre
  Pour la conception réussie d'un dispositif de mise à la terre ayant la résistance au sol requise, des configurations de dispositif de mise à la terre typiques et des formules de base pour les calculs sont généralement utilisées.

La configuration du sectionneur de terre est généralement choisie par l'ingénieur en fonction de son expérience et de la possibilité de son application (de configuration) dans une installation particulière.

Le choix des formules de calcul dépend de la configuration choisie du sectionneur de terre.
  Les formules elles-mêmes contiennent les paramètres de cette configuration (par exemple, le nombre d'électrodes de mise à la terre, leur longueur, leur épaisseur) et les paramètres de sol d'une installation particulière où l'électrode de terre sera située. Par exemple, pour une seule électrode verticale, cette formule sera:

L'exactitude du calcul est généralement faible et dépend à nouveau du terrain - dans la pratique, l'écart entre les résultats pratiques se produit dans presque 100% des cas. Ceci est dû à sa grande hétérogénéité (au sol): elle varie non seulement en profondeur, mais aussi en surface, formant une structure tridimensionnelle. formule disponible pour calculer les paramètres de la terre ont du mal à faire face à l'hétérogénéité à une dimension du sol, et dans le calcul de la structure tridimensionnelle est associée à une grande puissance de calcul et nécessite très opérateur hautement qualifié.
  De plus, pour créer une carte précise du sol est nécessaire de faire une grande quantité de travail géologique (par exemple, une surface de 10 x 10 mètres est nécessaire de faire et d'analyser environ 100 stands jusqu'à 10 mètres), ce qui provoque une augmentation significative du coût du projet et le plus souvent pas possible.

À la lumière de la mesure calcul ci-dessus est presque toujours nécessaire, mais indicatif et est généralement menée sur le principe de la réalisation de résistance à la terre, « pas plus ». Les formules sont substituées aux valeurs moyennées résistivité  le sol, ou leurs plus grandes valeurs. Cela fournit une «marge de sécurité» et, dans la pratique, elle s'exprime dans des valeurs de résistance à la terre délibérément plus basses (inférieures - c'est-à-dire meilleures) que prévues dans la conception.

Construction de conducteurs de mise à la terre
  Lors de la construction des sectionneurs de mise à la terre, les électrodes de mise à la terre verticales sont le plus souvent utilisées. Cela est dû au fait que les électrodes horizontales sont difficiles à être en retrait à une plus grande profondeur et une faible profondeur de telles électrodes - ils ont considérablement augmenté la résistance de terre (détérioration des caractéristiques de base) en hiver en raison de la couche supérieure du gel du sol, ce qui conduit à une forte augmentation de son spécifique résistance électrique.

Dans la qualité des électrodes verticales, les tuyaux en acier, les tiges / tiges, les coins, etc. sont presque toujours choisis. produits laminés standard, ayant une grande longueur (plus de 1 mètre) à des dimensions transversales relativement petites. Ce choix est associé à la possibilité de pénétration aisée de tels éléments dans le sol, contrairement, par exemple, à une feuille plate.

Plus de détails sur la construction - dans les parties suivantes.

Alexey Rozhankov, spécialiste technique.

En préparant cet article, les matériaux suivants ont été utilisés:
  Règles du dispositif d'installation électrique (PUE), partie 1.7 de l'édition de la septième édition
  GOST R 50571.21-2000 (CEI 60364-5-548-96)
Dispositifs de mise à la terre et systèmes d'égalisation des potentiels électriques dans les installations électriques contenant des équipements de traitement de l'information (google)
  Instruction sur l'installation de la protection contre la foudre des bâtiments et des structures RD 34.21.122-87
  Publications sur le site ""
  Propre expérience et connaissance

La connexion à la terre est l'un des moyens les plus importants pour protéger une personne contre un défaut par un courant électrique errant. Pour cela, des systèmes de mise à la terre appropriés sont utilisés. Ils dépendront non seulement de la sécurité humaine, mais aussi du bon fonctionnement des appareils électriques et autres équipements de protection.

Les systèmes de mise à la terre sont généralement classés. Les normes selon lesquelles le type de conception de mise à la terre de protection est déterminé ont été adoptées par la Commission électrotechnique internationale et la norme d'État de la Fédération de Russie. Il est donc courant de distinguer plusieurs types de systèmes.

Le système TN. Ce type a une différence caractéristique des autres - la présence d'un neutre mortel dans le circuit. Dans TN, toutes les zones conductrices ouvertes de tout équipement électrique sont connectées à une certaine zone de terre neutre d'une alimentation séparée en connectant les conducteurs de protection (zéro). Dans ce système, un neutre factice signifie que le "zéro" du transformateur est connecté à la boucle de masse. Utilisé pour mettre à la terre l'équipement électrique (téléviseurs, unité de système informatique, réfrigérateur, chaudière et autre équipement).

Sous-système TN-C. C'est le système TN, où les conducteurs de protection et de zéro sur la ligne entière sont combinés dans un PEN. Cela signifie qu'un spécial zéro de protection. Ce système était pertinent dans les années 90, mais il est maintenant obsolète. Habituellement utilisé pour l'éclairage extérieur pour économiser de l'argent. Non recommandé pour l'installation dans les bâtiments résidentiels modernes.

Sous-système TN-S. Dans le TN-S protecteur  et fil neutresurnomet séparé. Ce sous-système est considéré comme le plus sûr et le plus sûr, mais il implique généralement des dépenses financières importantes. Utilisé pour protéger les communications de télévision, ce qui éliminera la plupart des interférences avec un réseau à faible courant. Sous-système TN-C-S. Le système de mise à la terre TN C S est un circuit intermédiaire. Dans ce cas, les contacts de protection et de travail ne doivent être combinés qu'en un seul endroit. Souvent, cela est fait dans le principal tableau de distribution  complexe.

Il est combiné. Et dans toutes les autres sections du système TN C S, ces conducteurs doivent être séparés les uns des autres. Ce système est considéré comme la solution la plus optimale pour le réseau électrique de tout bâtiment (industriel, résidentiel, public).

Un rapport avantageux de qualité et de prix. D'autres façons de connecter les installations électriques de mise à la terre ne permettent pas un fonctionnement fiable sur des pièces individuelles. En fonction du niveau de résistance requis, les sections transversales des conducteurs sont sélectionnées.

Système TT Le système de ce type a une caractéristique - le conducteur de source zéro est mis à la terre et les parties conductrices ouvertes des installations électriques sont reliées au sol. La boucle de mise à la terre est indépendante du neutre mis à la terre de l'alimentation principale. Cela signifie que l'équipement utilise une boucle de masse séparée, non connectée au conducteur neutre.

Le système TT est utilisé pour diverses structures mobiles ou dans des endroits où il n'est pas possible d'équiper une mise à la terre de protection selon toutes les normes et normes. Il est obligatoire de connecter des disjoncteurs de protection avec une mise à la terre de haute qualité (à une tension de 380 volts, la résistance doit être d'au moins 4 ohms). Le niveau de résistance doit prendre en compte le type spécifique de disjoncteur.

Système informatique. Une caractéristique du circuit est que le conducteur neutre de la source d'énergie est mis à la terre par des dispositifs électriques ou par le sol. Les appareils doivent avoir une résistance élevée et les parties conductrices des installations électriques doivent être mises à la terre avec un équipement de mise à la terre. Haute résistance appareils électriques  augmentera la fiabilité du système.

L'informatique n'est pas souvent utilisée, généralement pour les équipements électriques dans des bâtiments spéciaux (par exemple, alimentation ininterrompue de l'unité PC, éclairage de secours des hôpitaux), où les exigences de fiabilité et de sécurité sont accrues. Chacun de ces systèmes a ses avantages et ses inconvénients. Dans ce contexte, il est nécessaire de sélectionner le schéma d'installation correct mise à la terre de protection  pour des situations spécifiques.

Comment fonctionne TN?

Conformément aux normes de l'Electrical Installation Rules (EPL), le système TN est le plus fiable. Le principe de son fonctionnement permet de fournir une protection fiable de la personne et de l'équipement électrique connecté contre les courants vagabonds.

La principale condition pour un fonctionnement sûr et fiable du système de TN - valeur de courant entre le conducteur de phase et une partie non isolée doit être supérieure à la valeur du courant lorsqu'un court-circuit se produit dans le réseau électrique, dans lequel le dispositif de protection devant être déclenchée. Pour ce système, il est également nécessaire de connecter un dispositif de courant résiduel et des automates différentiels.

Vidéo "Système de mise à la terre avancé"

Nous organisons le système de mise à la terre

Si vous décidez de faire une boucle de sol vous-même, alors pour la structure de mise à la terre vous devez utiliser du métal noir ordinaire. A cet effet, des coins en fer, des bandes d'acier, des tuyaux et d'autres structures conviennent. Un tel matériau a une résistance optimale et un faible coût. Avant de commencer travaux d'installation  vous devez faire un projet qui contiendra une description de la structure, du matériau utilisé, des dimensions, de l'emplacement de la communication technique, du type de sol et d'autres paramètres.

Il est nécessaire de savoir dans quel type de sol la boucle au sol sera installée. Cela permettra de déterminer le niveau de résistance. Donc, dans le sol sableux, la résistance est beaucoup plus élevée que dans la terre ordinaire. La résistance sera affectée par l'humidité du sol et la disponibilité de l'eau souterraine. L'humidité de la terre variera en fonction du climat de la zone où l'installation sera réalisée.

Schéma et installation

Spécialistes dans le domaine de l'ingénierie électrique recommandent fortement l'utilisation de systèmes prêts à l'emploi pour l'installation de structures de mise à la terre. L'équipement fini peut être acheté dans les magasins spécialisés. Un schéma de connexion et de câblage approprié est joint au kit de mise à la terre. Le kit est certifié et a une garantie de fonctionnement. Mais ce design peut être fait indépendamment. Les structures d'échouage les plus courantes ont la forme d'un triangle et d'un carré. La première façon est plus économique.

Sur le site où la construction protectrice sera installée, il est nécessaire de tracer un triangle équilatéral conventionnel. Ses sommets doivent être à une distance de 1,5 m l'un de l'autre. Une tranchée de 1 m de profondeur est creusée le long du contour, il y a 3 conducteurs principaux dans les endroits des sommets - des barres rondes (diamètre - de 35 mm, longueur - 2-2,5 m). Les raccords sont bouchés au sol, puis ils doivent être reliés par un bus métallique (largeur - 40 mm, épaisseur - 4 mm). La fixation est réalisée par soudage. Le fil de mise à la terre s'éloignera de la structure au tableau de distribution.

Puis la tranchée enterre. Une fois l'installation terminée, la boucle de mise à la terre doit être vérifiée. Pour ce faire, un équipement spécial est utilisé, ce qui permet de mesurer la résistance dans certaines parties de la terre (jusqu'à 15 mètres de la structure de mise à la terre). Si elle est correctement installée, la résistance ne dépassera pas 4 ohms. À des valeurs plus élevées, vous devez vérifier les points de connexion. Le multimètre ne fonctionnera pas pour la vérification.

Presque chaque maison est équipée d'une mise à la terre. Sa tâche est d'assurer la sécurité lors de l'utilisation d'installations électriques humaines. Parmi les professionnels, il est courant de séparer les systèmes de mise à la terre en plusieurs types. Nous parlerons des options existantes dans notre article.

Dans le monde de l'électricité, il est commun de classer l'échouement en trois types, et ils peuvent être identifiés par l'abréviation TT, TN, IT. Chacune des lettres a la signification suivante:

• T - grounding, traduit du mot français terra - sol;
• N est neutre, signifie que le système est annulé;
• I - indique la présence de l'isolation de l'électrode de terre.

Important!  L'agencement des lettres des systèmes de mise à la terre joue un rôle important et porte une certaine désignation.

La valeur de la première lettre montre le principe de la mise à la terre de la source d'énergie, la désignation de la deuxième lettre dans le système indique la mise à la terre des parties ouvertes conductrices de l'équipement électrique. Les dernières lettres indiquent la fonctionnalité du zéro et des conducteurs de protection.

Systèmes de mise à la terre pour une maison privée

Regardons les options de mise à la terre plus près, chacune d'entre elles recevra une section séparée.

TN grounding et ses sous-espèces

Sur les systèmes de base sont déjà beaucoup de choses, mais très peu de gens prêtent attention au décodage. Lors de la création de la protection des équipements électriques, il est nécessaire de prendre en compte tous les détails, car ensuite des problèmes surviennent souvent lors de la réparation ou de la reconstruction du système.

  Cette espèce diffère des autres en ce qu'elle a un neutre neutre en termes de charge. Cette installation implique de fixer les parties conductrices exposées au point zéro de la source d'alimentation. Vous demanderez probablement ce qu'est un "neutre mortel". En termes généraux, ce concept est la connexion d'un conducteur neutre directement à conducteur de mise à la terre  sur une installation de transformateur.

La sécurité électrique dans ce système est obtenue en raison de l'excès de tension de la partie ouverte de l'installation et de la "phase" au-dessus de la valeur de l'activation du potentiel électrique pour une durée spécifique.

TT système de mise à la terre: caractéristique détaillée

Ce type de mise à la terre diffère du schéma précédent en ce qu'il comporte une «masse» sur le fil neutre, tandis que les parties conductrices ouvertes de l'équipement électrique sont directement reliées au système de protection. Le système TT fournit une installation séparée boucle au sol  . Ce type de protection est utilisé dans les conditions modernes pour les cabanes, les structures mobiles et portables.

Systèmes de mise à la terre pour immeubles d'appartements

Important!  Lors du développement de ce système de mise à la terre, il est nécessaire d'utiliser un dispositif à courant résiduel (RCD).

Structure de mise à la terre IT

La mise à la terre IT est beaucoup moins utilisée, contrairement aux systèmes précédents. Vous pouvez trouver ce type d'équipement dans des bâtiments spéciaux et sur entreprises industrielles. Il est principalement installé pour l'éclairage de secours.

La conception est caractérisée par la présence de l'alimentation isolée de la "masse". Dans certains cas, il peut être mis à la terre par des appareils grand public.

Important!  L'utilisation du système de mise à la terre IT n'est nécessaire que dans des conditions de sécurité énergétique accrue.

Quelle est la méthode du système de mise à la terre?

Schéma du système de mise à la terre

Aujourd'hui, plusieurs technologies ont été enregistrées, prévoyant l'installation de systèmes de mise à la terre communs. Deux méthodes sont largement utilisées, que nous allons maintenant analyser.

1. Une technique standard est caractérisée par la mise en œuvre d'une structure de mise à la terre au moyen de matières premières de la métallurgie ferreuse. Au départ, le projet est en cours de développement, et après avoir préparé l'ensemble de la boîte à outils, ils commencent à mettre en œuvre le contour sur le terrain. Cela prend en compte un certain nombre de facteurs qui peuvent affecter la conception. L'utilisation de cette technologie a été améliorée pendant de nombreuses années, et de nos jours, elle est utilisée pour de nombreuses conditions climatiques.
2. La mise à la terre modulaire implique l'utilisation d'un kit spécial, qui peut être trouvé dans les points de vente au détail. Dans ce cas, des matériaux de production en usine sont utilisés.

Installation et matières premières pour la mise à la terre modulaire

Pour l'installation de ce type d'appareil, utiliser: tiges d'acier avec pièces cuivrées, raccords et pièces de raccordement, kit de mise à la terre modulaire (laiton, cuivre et cuivre), pointes en acier, pâte anti-corrosion, ruban de protection. Lorsque le matériel est préparé, suivez les règles d'installation:

Quels types de systèmes de mise à la terre sont disponibles?

• La première étape consiste à installer un noyau d'acier vertical sur le terrain;
• La résistance intermédiaire est mesurée.
• Les tiges d'acier restantes sont installées;
• À ce stade, un conducteur de mise à la terre horizontal est posé;
• Tous les éléments de la construction sont reliés au moyen de bornes ou d'équipement soudé, recouvert d'un ruban de protection. N'oubliez pas non plus le traitement anti-corrosion.

Attention s'il vous plait!  Exécution

    Contenu:

La partie la plus importante de la conception, de l'installation et du fonctionnement ultérieur de l'équipement et des installations électriques est un système correctement mis à la terre. Selon les structures de mise à la terre utilisées, l'échouement peut être naturel et artificiel. Les interrupteurs de mise à la terre naturels sont représentés par toutes sortes d'objets métalliques qui sont constamment dans le sol. Ceux-ci comprennent les raccords, les tuyaux, les piles et autres structures capables de conduire le courant.

Mais la résistance électrique et d'autres paramètres inhérents à ces sujets ne peuvent pas être contrôlés avec précision et prédits. Par conséquent, avec une telle mise à la terre, il n'est pas possible de faire fonctionner normalement tout équipement électrique. Les documents normatifs ne fournissent qu'une mise à la terre artificielle à l'aide de dispositifs de mise à la terre spéciaux.

Classification des systèmes de mise à la terre

Selon les régimes réseaux électriques  et d'autres conditions de fonctionnement, systèmes tN-S mise à la terre, TNC-S, TN-C, TT, IT, désignés conformément à la classification internationale. Le premier symbole indique les paramètres de mise à la terre de l'alimentation et la deuxième lettre correspond aux paramètres de mise à la terre des parties ouvertes des installations électriques.

Les lettres sont interprétées comme suit:

• T (terre-terre) signifie terre,
• N (neutre - neutre) - connexion avec neutre source ou remise à zéro,
• I (isole) correspond à l'isolation.

Les conducteurs Null dans GOST ont les désignations suivantes:

• N - est un fil de travail zéro,
• PE - conducteur de protection zéro,
• PEN est un zéro travailleur combiné et conducteur de protection  mise à la terre.

Système de mise à la terre TN-C

La mise à la terre TN se réfère aux systèmes avec un neutre mis à la terre. Une de ses variétés est le système de mise à la terre TN-C. Il combine des conducteurs zéro fonctionnels et protecteurs. La version classique est représentée par un circuit traditionnel à quatre fils, dans lequel il y a un fil triphasé et un fil neutre. Comme le bus de terre principal est utilisé, connecté à toutes les parties conductrices ouvertes et les parties métalliques, à l'aide de fils supplémentaires zéro.

Le principal inconvénient du système TN-C est la perte des propriétés de protection en cas d'incendie ou de rupture du conducteur neutre. Cela conduit à une tension potentiellement mortelle sur toutes les surfaces des boîtiers des appareils et équipements où il n'y a pas d'isolation. Dans le système TN-C  il n'y a pas de conducteur de protection en PE, par conséquent, il n'y a pas de mise à la terre sur toutes les prises connectées. À cet égard, pour tous les équipements électriques utilisés, un dispositif est nécessaire - la connexion des pièces du boîtier au fil zéro.

Si le conducteur de phase des parties ouvertes du boîtier est touché, court-circuit  et l'activation du fusible automatique. L'arrêt d'urgence rapide élimine le risque d'incendie ou de blessure pour les personnes choc électrique. Il est strictement interdit d'utiliser dans les salles de bains des circuits supplémentaires qui égalisent les potentiels, dans le cas du système de mise à la terre TN-C.

Malgré le fait que le schéma tn-c est le plus simple et économique, il n'est pas utilisé dans les nouveaux bâtiments. Ce système a été conservé dans les maisons de l'ancien parc de logements et dans l'éclairage public, où la probabilité de choc électrique est extrêmement faible.

Schéma de mise à la terre TN-S, TN-C-S

Un système plus optimal mais coûteux est le système de mise à la terre TN-S. Pour réduire son coût, des mesures pratiques ont été développées pour tirer parti de tous les avantages de ce système.

L'essence de cette méthode est que lorsque l'alimentation est fournie par la sous-station, un conducteur à zéro combiné PEN est utilisé, qui est connecté à un neutre mortellement mis à la terre. A l'entrée du bâtiment, il est divisé en deux conducteurs: un PE de protection zéro et un ouvrier zéro.

Le système tn-c-s présente un inconvénient important. S'il y a un incendie ou tout autre dommage sur le conducteur PEN dans la zone de la sous-station au bâtiment, le conducteur PE et les parties du boîtier de l'instrument qui lui sont associées génèrent une tension dangereuse. Par conséquent, l'une des exigences documents normatifs  assurer une utilisation sûre de systèmes TN-S, sont des mesures spéciales pour la protection fils PEN  de dommages.

Mise à la terre TT

Dans certains cas, lorsque l'électricité est fournie par des lignes aériennesil devient très problématique de protéger le conducteur de masse combiné PEN en utilisant le circuit TN-C-S. Par conséquent, dans de telles situations, un système de mise à la terre TT est utilisé. Son essence réside dans la mise à la terre aveugle de l'alimentation neutre, ainsi que l'utilisation de quatre fils pour la transmission tension triphasée. Le quatrième conducteur est utilisé comme le zéro fonctionnel N.

La connexion de la broche modulaire mâle est réalisée le plus souvent par les consommateurs. Puis il se connecte à tous conducteurs de protection  Mise à la terre PE, associée aux détails de l'instrument et des boîtiers d'équipement.

Le système TT est appliqué relativement récemment et a déjà fait ses preuves en privé maisons de campagne. Dans les villes, le système TT est utilisé sur des installations temporaires, par exemple des points de vente au détail. Une telle méthode de mise à la terre nécessite l'utilisation de dispositifs de protection  sous la forme de RCD et activités techniques  sur la protection contre un orage.

Système de mise à la terre IT

Les systèmes précédemment considérés avec un neutre terne sont considérés comme suffisamment fiables, mais ils présentent des inconvénients importants. Significativement plus sûr et plus parfait sont les circuits avec neutre, complètement isolé du sol. Dans certains cas, des appareils et des appareils présentant une résistance importante sont utilisés pour la mise à la terre.

Des circuits similaires sont utilisés dans le système de mise à la terre IT. Ils sont les mieux adaptés pour les institutions médicales, tout en préservant alimentation ininterrompue  équipement de maintien de la vie. Les systèmes informatiques ont fait leurs preuves dans les raffineries d'énergie et de pétrole, d'autres installations où il existe des dispositifs complexes très sensibles.

La partie principale du système informatique est neutre isolé  source I, et aussi T, installé sur le côté du consommateur. La fourniture de tension de la source au consommateur est faite en utilisant un nombre minimum de fils. De plus, toutes les parties conductrices présentes sur les boîtiers d'équipement installés chez le consommateur sont connectées à l'électrode de masse. Dans le système informatique, il n'y a pas de conducteur fonctionnel nul N dans la zone de la source au consommateur.

Ainsi, tous les systèmes tN-C mise à la terre, TN-S, TNC-S, TT, IT fournissent un fonctionnement fiable et sûr des appareils et équipements électriques connectés aux consommateurs. L'utilisation de ces systèmes exclut le choc électrique des personnes utilisant l'équipement. Chaque système est appliqué dans des conditions spécifiques, ce qui est nécessairement pris en compte dans la conception et l'installation ultérieure. Pour cette raison, la sécurité garantie, la préservation de la santé et la vie des personnes sont assurées.