régime IT

LA SECURITE DES PERSONNES
TERM
LE REGIME IT
Le régime IT permet d'assurer une protection des personnes sans coupure dès qu'apparaît un
défaut. Il est mis en œuvre dans les installations comportant un poste de transformation privé.
1. PRINCIPE DU REGIME IT.
1.1. Définition
I : Signifie que le neutre est isolé de la terre ou relié à la terre par une impédance
élevée
T:
Signifie que les masses sont reliées à une prise de terre.
1.2. Schéma de principe
Deux schémas sont possibles :
1.2.1. Schéma à neutre isolé.
1
2
3
N
1
2
3
1
N
Récepteur 1
Rn
2
3
N
Récepteur 2
Ru
Schéma IT : Neutre isolé
Dans ce schéma aucune liaison électrique n'est réalisée intentionnellement entre
le point neutre du transformateur et la terre.
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STI
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1.2.2. Schéma à neutre impédant.
1
2
3
N
Z
CPI
1
2
3
N
Récepteur 1
Rn
1
2
3
N
Récepteur 2
Ru
Schéma IT : Neutre impédant
Une impédance Z de l'ordre de 1000 à 2500 Ω est insérée entre le point neutre du
transformateur et la terre.
2. DISPOSITIFS DE PROTECTION ET DE SIGNALISATION
2.1. Les protections.
2.1.1. Protection par disjoncteur.
Les disjoncteurs sont sollicités uniquement dans le cas d'un double défaut (deux
défauts simultanés). Si les défauts se trouvent sur des départs différents, il suffit que
l'un des disjoncteurs protégeant les départs ouvre le circuit.
La condition à respecter est : Idéfaut > Imagnétique du disjoncteur.
2.1.2. Protection par fusible.
Le principe est identique à la protection par disjoncteur.
La condition à respecter est : Idéfaut > Ifusion du fusible
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2.1.3. Limiteur de surtension.
Lorsqu'un réseau basse tension à neutre isolé ou impédant est relié à un réseau
haute tension par un transformateur abaisseur, l'éventualité d'un "déversement"
de la haute tension sur la basse tension, exige la mise en place d'un limiteur de
surtension.
Le limiteur de surtension doit supporter
le courant de court-circuit du
transformateur. Son fonctionnement
provoque la signalisation du contrôleur
permanent d'isolement (CPI).
2.2. La signalisation : le Contrôleur Permanent d'Isolement (CPI).
La mesure et le contrôle permanents de l'isolement permettent de signaler un premier
défaut. Ils sont assurés par un contrôleur permanent d'isolement (CPI).
Les valeurs normalisées de la résistance d'isolement sont données par le tableau suivant :
Tension nominale du circuit
(V)
De 1 à 50
De 50 à 500
>500
Résistance d'isolement
(MΩ
Ω)
>0,25
>0,5
>1
Les résistances d'isolement se mesurent avec un "mégohmètre".
2.2.1. Principe.
Ce dispositif est utilisé pour contrôler et mesurer l'isolement global des réseaux
alternatifs à neutre isolé ou impédant. Il est basé sur le principe d'un générateur
de courant injectant une tension continue entre le réseau et la terre. Cette tension
crée un courant de fuite connu dont la mesure donne la résistance d'isolement.
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2.2.2. Constitution.
Le contrôleur permanent d'isolement comprend essentiellement un générateur de
tension continue (réseau alternatif) ou un générateur de tension alternative
(réseau continu) et un relais de détection à seuil pour le courant de défaut.
2.2.3. Fonctionnement.
En l'absence de défaut, l'isolement de l'installation fait qu'aucun courant continu
ne circule dans le réseau. Dès qu'un défaut survient, un faible courant indique
dans l'appareil de mesure la valeur de l'isolement. La tension aux bornes de la
résistance Ri est amplifiée et enclenche le relais de seuil qui indique par une
visualisation visuelle et sonore, la présence d'un premier défaut.
3. CALCUL DES GRANDEURS ELECTRIQUES.
Exemple de calcul pour un schéma IT à neutre impédant.
1
2
3
230V/400V
N
Z
CPI
Z = 2.2KΩ
Défaut 1
Rd1 = 0Ω
1
2
3
Récepteur 1
Rn = 20Ω
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Ru = 20Ω
N
Défaut 2
Rd2 = 0Ω
1
2
3
N
Récepteur 2
Chaque conducteur possède une résistance de 0,2Ω
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3.1. Cas du défaut 1 seul.
3.1.1. Détermination du schéma équivalent.
Rd1
Ru
Ph1
Rn
Z
N
3.1.2. Calcul du courant de défaut Id et de la tension de contact Uc.
Id =
V
∑R
=
V
230
=
= 10mA = Id
Rd1 + Ru + Rn + Z 2240
Le courant est faible du fait de l'impédance de liaison à la terre.
La tension de contact vaut alors :
Uc = Ru*Id = 20 * 0.01 = 2 V
Elle est inoffensive.
3.1.3. Conclusion.
En régime IT, dans le cas d'un premier défaut :
Courant de défaut et tension de contact très faibles.
Pas de risque pour les personnes.
L'installation peut continuer à fonctionner.
La norme impose la signalisation du premier défaut.
La détection du défaut est réalisée par un CPI.
3.2. Cas du défaut 1 et du défaut 2 en simultané.
3.2.1. Détermination du schéma équivalent.
Rph1
Rd1
Rpe
Ph1
Rd2
Masse 1
Masse 2
Rph2
Ph2
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3.2.2. Calcul du courant de défaut Id et de la tension de contact Uc.
On considère que la tension nominale du réseau chute de 20% (comme en régime
TN).
Id =
0,8 * U
0,8 * U
0,8 * U
=
=
= 533 A
∑ R Rph1 + Rd1 + Rpe + Rd 2 + Rph2 0,2 + 0 + 0,2 + 0 + 0,2
La tension de contact vaut alors :
Uc = Rpe * Id = 107V
Ces résultats nous montrent qu'en cas défaut double (sur des phases différentes), en
régime de neutre IT, on est en présence d'un fort courant de court-circuit et d'une
tension de contact dangereuse.
3.2.3. Conclusion.
En régime IT, dans le cas d'un double défaut :
Court-circuit entre phase.
Coupure de l'installation par les dispositifs de protections contre les courtscircuits.
Pour assurer la continuité de service, il faut éliminer le premier défaut avant
l'apparition du deuxième défaut.
4. LIMITE DU REGIME IT.
Comme en régime de neutre TN, la protection en régime IT est réalisée par la partie
magnétique des dispositifs de protection. De ce fait une longueur de câble maximale est
imposée.
4.1. Cas où le conducteur neutre n'est pas distribué :
0,8 * U * Sph
02,8**ρV**(1S+
1 m) * Im ag
L max =
2 * ρ * (1 + m) * Im ag
L max =
4.2. Cas où le conducteur neutre est distribué :
Avec:
Lmax : Longueur maximale du départ.
V : Tension simple en Volt.
U : Tension composée en Volt.
Sph : Section des phases en mm².
S1 : Section du neutre en mm².
ρ : Résistivité 22,5*10-3 Ω.mm²/m (cuivre); 36,10-3 Ω.mm²/m
(aluminium).
Imag :Courant de déclenchement du relais magnétique.
m : rapport Sph ou S1 / Spe.
La norme C15-100 recommande de ne pas distribuer le neutre dans le cas du schéma IT, car il
diminue considérablement les longueurs protégées et pénalise ce mode de distribution.
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