La prise de terre

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La prise de terre
La prise de terre
1. A quoi sert la prise de terre ?
La prise de terre, en association avec un Dispositif Différentiel Résiduel (DDR) sert à
assurer la protection des utilisateurs au cas ou la phase viendrait en contact accidentellement
avec une partie métallique accessible lors de l’utilisation normale de l’appareil (c’est ce qu’on
appelle un défaut d’isolement).
2. Réalisation pratique d’une prise de terre
La réalisation d’une prise de terre ne doit pas être prise à la légère. Il est important quelle
soit de qualité afin de pouvoir remplir son rôle de protection des utilisateurs de l’installation
électrique. Il existe 3 techniques classiques de réalisation de prise de terre.
2.1. Boucle à fond de fouille
Cette technique est celle qui permet la meilleure prise de terre. Elle doit être réalisée
avant la construction de la maison en posant dans la tranchée des fondations un fil de cuivre
nu de 25mm² minimum. Il est indispensable que le fil de cuivre ne soit pas en contact avec le
béton.
Conducteur principal
de protection
Borne principale de terre
(barrette de mesure)
Conducteur de
cuivre nu
Exemple de réalisation d’une boucle à fond de fouille d’après Promotelec
2.2. Prise de terre en tranchée
L’idée est d’utiliser la tranchée qui sert à l’arrivée du courant, de l’eau, du gaz et
autres services pour poser un fil de cuivre nu de section minimale de 25 mm². Il faut que le
conducteur soit à une profondeur minimale de 1 m afin que le gel et la sécheresse ne
dégradent pas la prise de terre. De plus le conducteur de terre doit être distant de plus 20 cm
des autres canalisations.
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La prise de terre
Conducteur principal
de protection
Borne principale de terre
(barrette de mesure)
1m
Prise de terre
20 cm
Canalisations (eau,
gaz, électricité)
Exemple de réalisation d’une prise de terre en tranchée d’après Promotelec
2.3. Piquet de terre
Cette méthode, très simple à mettre en œuvre, peut servir à créer une terre après la
construction de la maison. Elle consiste à enfoncer un piquet métallique galvanisé afin de ne
pas rouiller à une profondeur de 2 m ou plus (obligation de le NF C 15-100). Comme dans les
autres cas, il ne faut pas que le piquet soit en contact avec du béton. Il est indispensable que la
connexion avec le piquet soit accessible après la création de cette terre.
Borne principale de terre
(barrette de mesure)
Conducteur principal
de protection
Conducteur
principal
de protection
Protection contre la corrosion
(mastic, brai, goudron...)
Regard de visite
Conduit isolant
Borne principale de terre
(barrette de mesure)
2m
minimum
Conducteur de terre
Piquet de terre
Prise de terre
(piquet)
Exemple de réalisation d’un piquet de terre d’après Promotelec
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La prise de terre
2.4. Autres prises de terre
Il est aussi possible de réaliser une prise de terre en plaçant une plaque métallique mince
verticalement sous terre, un grillage enfoui horizontalement ou un simple conducteur enfoui.
Dans tous les cas, la prise de terre doit respecter les conditions suivantes :
•
Etre située dans un endroit humide (mais surtout pas immergé dans un cours d’eau par
exemple),
•
Etre à l’abri du gel et de la sécheresse (ces derniers font augmenter la valeur de la prise de
terre, elle ne remplit alors plus son rôle correctement),
•
Etre protégée contre l’oxydation en particulier au niveau des connexions.
Il est interdit d’utiliser les canalisations d’eau, de gaz ou de chauffage central comme
« prise » de terre.
3. Mesure de la prise de terre
La prise de terre se mesure en Ohm (Ω). Pour être efficace sa valeur doit être la plus faible
possible. Sa valeur dépend :
•
De la nature du terrain,
•
De sa forme et de ses dimensions (plus le fil enterré est long, plus la résistance diminue),
•
De la nature du terrain (la norme NF C 15-100 propose un tableau indiquant la valeur de
la résistance en fonction de la nature du terrain (voir document ressource n°1)),
•
Du contact entre le conducteur et le sol.
La prise de terre doit avoir une résistance R conforme à celle donnée par la relation
suivante :
R≤
UL
I ∆n
Ou UL est la tension limite de sécurité (voir cours « la sécurité électrique ») adaptée au
local considéré (50 V pour les locaux d’habilitation) et I∆n le courant de déclenchement du DDR.
Applications
Quelle valeur de prise de terre peut on espérer pour un sol en limon et un piquet de terre de 2 m ?
Entre 10 et 50 Ω.
Si le courant de déclenchement du disjoncteur différentiel est de 500 mA, quelle est la tension de
contact ? Est-elle dangereuse (justifier) ?
U L = R × I ∆n = 50 × 0,5 = 25 V
Cette valeur de tension est sans danger pour les utilisateurs car inférieure à 50 V.
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Quelle valeur de prise de terre peut on espérer en bordure de mer (sable silicieux) avec ce même
piquet de terre de 2 m ?
Entre 100 et 1500 Ω.
Si le courant de déclenchement du disjoncteur différentiel est de 500 mA, quelle est la tension de
contact ?
U L = R × I ∆n = 1500 × 0,5 = 750 V
Le courant de défaut ne pourra pas atteindre 500 mA, il aura pour valeur maximale :
I ∆n ≤
UL
230
=
= 0,153 A
R 1500
Cette valeur de courant ne provoquera pas de déclenchement du disjoncteur différentiel, il est
dangereux pour l’utilisateur. La seule solution pour garantir la sécurité des utilisateurs est de
diminuer la valeur de la résistance de la prise de terre en réalisant une prise de terre en boucle
à fond de fouille.
Document ressource n°1 : valeur indicative de la résistance de la
prise de terre en fonction du terrain d’après la NF C 15-100
Nature du terrain
Résistivité (Ω . m)
Terrain marécageux
de quelques unités à 30
Limon
20 à 100
Humus
10 à 150
Tourbe humide
5 à 100
Argile plastique
50
Marnes et argiles compactes
100 à 200
Marnes du jurassique
30 à 40
Sable argileux
50 à 500
Sable silicieux
200 à 3000
Sol pierreux nu
1500 à 3000
Sol pierreux recouvert de gazon
300 à 500
Calcaires tendres
100 à 300
Calcaires compacts
1000 à 5000
Calcaires fissurés
500 à 1000
Schistes
50 à 300
Micaschistes
800
Granit et grès suivant altération
1500 à 10000
Granit et grès très altérés
100 à 600