Régime de neutre TT

EP1
Schéma de liaison à la terre TT
TELT
I) Présentation
Les installations alimentées directement par un réseau de distribution
publique BT dont le neutre est relié à la terre sont réalisées selon ce schéma,
c’est le cas notamment des installations domestiques, établissements scolaires…
SCHEMA DE PRINCIPE
Transformateur HT / BT
20kV / 400 V
Phase 3
Phase 2
Phase 1
Neutre
N
Le neutre du
transformateur
est relié à la
terre
Carcasse
métallique
(masse)
Le conducteur de protection
PE est relié à la terre.
Poste de
transformation
EDF
PE
Rn
fictive
Ru
fictive
Sol
PE
Récepteur 1
Récepteur 2
Monophasé
Triphasé
Régime de neutre TT
Prise terre avec un boucle en fond de fouille
Prise de terre avec un piquet enfoncé verticalement
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Schéma de liaison à la terre TT
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II) Etude d’un défaut d’isolement
On étudieras un défaut d’isolement sur le récepteur 2.
Transformateur HT / BT
20kV / 400 V
Phase 3
Phase 2
Phase 1
Neutre
N
Id
Neutre
Poste de
transformation
EDF
Rn
fictive
Sol
PE
PE
Ru
fictive
Récepteur 1
Récepteur 2
Monophasé
Triphasé
Uc
Lors d’un défaut d’isolement, un courant de fuite circule entre la phase en défaut
et la terre à travers la masse des récepteurs. Comme la terre est reliée au point
neutre du réseau de distribution, il se produit un circuit fermé de défaut.
2.1 Etude de la boucle de défaut
Lorsqu’une phase touche la carcasse métallique (masse), il y a élévation du
potentiel de cette masse.
Il s’établit dans le circuit de défaut un courant de défaut Id :
Rf
Ph1
Résistance des fils
V
Id
Résistance de contact
au point de défaut
N
Ph1
Rn
Résistance de
la prise de terre
du neutre
Carcasse
récepteur 1
Ru
Résistance de
la prise de terre
Carcasse
récepteur 2
Rc
Uc
Rh
Résistance du
corps humain
Id
Schéma équivalent
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Schéma de liaison à la terre TT
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2.1.1 Calcul de la tension de contact (Uc) :
Ce défaut sur le récepteur 2 élève également le potentiel de la carcasse du
récepteur 1
Uc est la tension de contact entre la carcasse métallique du récepteur R2 et la
terre
Cette tension Uc est aussi celle qui existe aux bornes de le résistance Ru, d’où :
(Rc : Résistance de défaut, Rc = 0 Ω)
 Ru.Rh 
Uc = 
 .Id
 Ru + Rh 
2.1.2 Calcul du courant de défaut (Id) :
Id =
V
Rf + ( Ru.Rh ) +Rn
Ru+Rh
Rf est très souvent négligée.
2.1.3 Application numérique
Calcul de Id et Uc pour ces valeurs usuelles.
V : Tension Simple, V = 230 V
Rf : Résistance des fils , Rf = 0,1 Ω
Ru : Résistance de la prise de terre, Ru = 25 Ω
Rn: Résistance de la prise de terre au neutre, Rn = 18 Ω
Rh : Résistance du corps humain, Rh = 1 kΩ.
Id =
0,1 + (
(
230
25.1000 ) +18
25+1000
)
Uc = 25.1000 .5.41
25+1000
Id = 5,41 A
Uc = 132 V
2.1.4 Constatation
La tension de contact Uc est dangereuse pour les utilisateurs car Uc > Ul (Ul :
tension limite conventionnelle de sécurité).
Rappel
Locaux secs : 50V.
Locaux humides : 25V.
Locaux immergés : 12V.
LA TENSION DE CONTACT Uc ETANT DANGEREUSE, UN
DISPOSITIF DE PROTECTION DOIT COUPER L'ALIMENTATION
ELECTRIQUE DU RECEPTEUR EN DEFAUT.
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D'après les courbes de sécurité, le dispositif de protection doit couper
l'alimentation du récepteur en moins de :
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Le dispositif de protection permettant de se protéger dans ce cas s'appelle :
Le Dispositif Différentiel à courant Résiduel ( DDR )
( Interrupteur différentiel, disjoncteur différentiel )
Interrupteur différentiel à courant résiduel (DDR) monophasé
Disjoncteur différentiel de
branchement EDF
Disjoncteur différentiel à courant résiduel (DDR) monophasé
Le dispositif sera placé en amont du récepteur en défaut, d'où le schéma du
circuit suivant :
Transformateur HT / BT
20kV / 400 V
Phase 3
Phase 2
Phase 1
Neutre
N
clack !
Poste de
transformation
EDF
PE
Sol
Rn
fictive
Ru
fictive
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PE
Récepteur 1
Récepteur 2
Monophasé
Triphasé
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2.2 Principe du dispositif à courant résiduel
En l'absence de défaut
En présence d'un défaut
Le courant entrant par la bobine de
phase et sortant par la bobine de
neutre est identique.
Les flux crées par les deux bobines
sont égaux mais de sens opposé. Le
flux total circulant dans le tore
magnétique est donc nul : φt = 0
La présence d'un défaut au niveau du récepteur
crée un courant de fuite (If) vers la terre.
Les courants circulant dans les bobines de
phase et de neutre ne sont plus les mêmes. Ce
déséquilibre va créer un flux résultant ( φt) qui
va à son tour créer une f.e.m induite dans la
bobine de l'électro-aimant. Ce dernier va
déclencher le disjoncteur.
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III) Règles à observer avec le schéma de liaison à la terre
TT
1ère règle :
Toutes les masses des matériels protégés par un même dispositif de protection
doivent être interconnectées et reliées par un conducteur de protection PE à une
même prise de terre.
2ème règle :
La condition de protection doit satisfaire le relation suivante :
Ru . I∆n < Ul
Résistance de la
prise de terre
Courant de fonctionnement
du dispositif de protection
Tension limite de
contact 50V
25V
12V
3ème règle :
Dans les schémas TT, on assurera la protection par un dispositif différentiel
à courant résiduel (DDR).
Le sensibilité noté I∆n, sera égal au courant résiduel du dispositif
différentiel.
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