Electricité et installations : moyens de protection contre les risques

Le couple protection différentielle/mise à la terre

Le circuit de terre commence par le contact avec la terre réelle. Ce contact est assuré par un piquet de terre. On le trouve de différentes longueurs, le choix de la longueur dépendant du type de terrain où il est enfoncé. Il est relié à la barrette de coupure par un fil de cuivre nu d'une section de 25 mm².

Schéma de réaliation d'une prise de terre - Promotelec

Les liaisons sont réalisées avec des fils conducteurs de section précise :

• Le conducteur de terre, qui assure la liaison entre la prise de terre et la barrette de mesure : 16 mm2 en cuivre isolé ou 25 mm2 en cuivre nu ;
• Le conducteur principal de protection, qui assure la liaison entre la barrette de mesure et le tableau de répartition : 6 mm2 pour un conducteur de phase de 6 mm2, 10 mm2 pour une phase de 10 mm2 ou 16 mm2 pour une phase de 16 mm2 ou plus ;
• Les conducteurs de protection, qui vont du tableau de répartition aux appareils électriques et aux prises de courant : 2,5 mm2 s'ils sont protégés mécaniquement, ou 4 mm2 s'ils ne sont pas protégés.

D'une part, la mise à la terre permet d'écouler les courants de fuite sans danger. D'autre part, en association avec un dispositif de coupure automatique (disjoncteur différentiel), elle assure la mise hors tension de l'installation électrique.

Le disjoncteur différentiel

Le principe d'un dispositif différentiel à courant résiduel (DDR) est de comparer les intensités sur les différents conducteurs qui le traversent. Il compare l'intensité circulant dans le conducteur de phase, et celle du conducteur de neutre. Si le courant dans le conducteur de phase, au départ d'un circuit électrique, est différent de celui du conducteur neutre, c'est qu'il y a une fuite.

La différence d'intensité du courant à laquelle réagit un disjoncteur est appelée la « sensibilité différentielle du disjoncteur », notée IΔn. Cette sensibilité commence à 10 mA et va dans l’habitat jusqu’à 650 mA. Le positionnement du disjoncteur différentiel dans le circuit aura une incidence sur la sensibilité choisie.

Toute installation doit être munie d’au moins un dispositif de protection différentielle. Pour que le couple prise de terre/protection différentielle fonctionne efficacement et assure la protection des personnes contre les contacts directs et indirects, il convient qu’il y ait une relation satisfaisante entre la résistance de la prise de terre et la sensibilité de la protection différentielle de l’installation.

La résistance du corps humain en fonction des milieu (secs ou humides) et des circonstances peut varier de 1000 à 50 000 Ohms.

Par convention, il a été fixé à 50 volts la tension de contact maximum à laquelle un être humain peut être soumis dans une installation. Si la résistance du corps est de 2000 Ohms, le courant qui peut traverser le corps humain est de I= U/R soit 50 / 2000 = 0.025 A.

Il faut que ce courant de fuite puisse s’évacuer par la prise de terre et non lorsqu’indirectement il se produit un contact, avec une personne. La prise de terre ne doit donc pas présenter une résistance trop importante au point que le courant qui s’y écoulerai serait inférieur au seuil de déclenchement du disjoncteur.

Exemple : le disjoncteur différentiel d’une installation est de sensibilité 500 mA. Si la tension de contact ne doit pas dépasser 50 V, la résistance de prise de terre pour que ce courant de fuite soit créé à ce seuil ne devra pas dépasser R= U/I soit 50 / 0.5 = 100 Ohms.

Valeur de résistance en adéquation avec le seuil de déclenchement :

• 650 mA pour une valeur maximale de 77 Ohms
• 500 mA pour une valeur maximale de 100 Ohms
• 300 mA pour une valeur maximale de 167 Ohms
• 100 mA pour une valeur maximale de 500 Ohms
• 30 mA pour une valeur maximale de 1666 Ohms