Les régimes du Neutre BT
Les régimes
du neutre différent par la mise à la terre ou non du neutre et le mode de mise
à la terre des masses. Le régime du neutre est identifié par deux lettres .
Première lettre:
Situtation du neutre par rapport à la terre
T:
Liaison directe du Neutre à la terre.
I:
Abscence de liaison du Neutre à la terre, ou liaison par l'intermédiaire d'une
impédance
.
Deuxième lettre:
Situation des Masses de l'installation par rapport à la terre
T:
Liaison des Masses à une prise de Terre distincte.
N:Liaison
des Masses au Neutre.
Les 3
schémas suivants sont utilisés( norme NFC-15100) :
-- Schémas TT: prises de terre de Neutre et de Masses séparées.
-- Schémas TN: mises des Masses au Neutre.
-- Schémas IT: Neutre impédant ou neutre isolé.
Le choix du régime du Neutre d'une installation se fait suivant les critères
suivants :
a) Nature de la
source d'alimentation
Sauf accord du distributeur d’énergie
électrique, le régime TT est imposé à tout utilisateur alimenté par un réseau
de distribution publique.
Pour changer
de régime, il faudra installer après comptage, un transformateur BT/BT.
b) La réglementation
Dans les établissements recevant du public ou
des travailleurs, la réglementation ne reconnaît que le schéma IT pour les
installations de sécurité à source centrale autonome autre qu’en TBT
.(ex : éclairage)
c) les impératifs de l'exploitation
Schéma IT :
--Signalisation au 1er défaut,
--coupure pour défaut double.
En cas de 1er défaut, il y’a
signalisation, puis localisation par le contrôleur permanent d’isolement, et enfin élimination immédiate du défaut. Ce
qui permet la continuité de service.
Par contre,
en cas de défaut d’isolement sur une phase, le danger est augmenté en cas de
contact direct car dans ce cas la tension phase/terre atteint la tension
composée.
En cas de défaut, le limiteur de surtension
est court-circuité par ce dernier. Ce qui fait que toute surtension peut
s’écouler par la terre : ce ui est un danger en cas de contact indirect.
Demande un
service d’entretien qualifié.
Conditions à réaliser :
n Limitation
du courant de premier défaut :
La résistance de la prise de terre globale des masses doit être
telle que :
R x Id ≤ UL
Où Id est le
courant de 1er défaut franc entre un conducteur de phase et une
masse.
UL
= tension limite conventionnelle; 50 volts dans le cas général et
25 volts pour les chantiers et les locaux d’élevage d’animaux.
n Protection
contre les contacts indirects :
*installation d’un contrôleur permanent d’isolement, et signalisation du 1er
défaut d’isolement.
*Un limiteur de surtension
*dispositifs à maximum de courant ou différentiels pour la
coupure au second défaut.
n
Surveillance
permanente de l’isolement :
*Permet la signalisation visuelle ou sonore du 1er
défaut, sa recherche et son élimination rapide.
*Les CPI possèdent une borne réseau sur laquelle sera raccordée
le neutre sans interposition d’aucun appareillage et une borne terre sur
laquelle sera raccordée la plus proche prise de terre.
n Protection
à l’apparition du second défaut:
En cas de défaut
double, sur deux conducteurs actifs, il
y’a circulation d’un courant de défaut
qui n’est limité que par l’impédance de la boucle de double défaut. Dans le cas ou les masses sont interconnectées,
le schéma devient TN.
Dans le cas ou les masses ne sont pas interconnectées, le schéma
devient TT
*Masses
interconnectées : en cas de 2eme défaut, l’un au moins des dispositifs de
protection situés dans la boucle de double défaut doit fonctionner suivant les
modalités suivantes :
Neutre non distribués ( ITSN )
temps de coupure =0.4 s,
Id=0.5U/Zs
Neutre distribués (ITAN)
Temps de coupure =0.8 s, Id=0.5Uo/Zs
Zs étant l’impédance de la boucle de défaut.
ITSN : zs est constitué du conducteur de phase.
ITAN : Zs est constitué du conducteur neutre et du
conducteur de protection du circuit.
Id : Courant assurant le fonctionnement du dispositif de
protection.
Uo : Tension entre phase et neutre.
U : Tension entre phases.
*Masses non interconnectées : elles sont regroupées par groupes, un dispositif à courant différentiel
– résiduel (DR) doit protéger chaque groupe de masses interconnectées.
Les dispositifs DR sont choisis de façon que : I∆n ≤ UL /RA
I∆n : courant différentiel nominal
de fonctionnement
UL :Tension limite conventionnelle pour
l’emplacement considéré.
RA : résistance de mise à la terre des masses.
n Protection
contre les surtensions:
Lorsque l’installation
est alimentée à partir d’un
transformateur HT/BT un limiteur de surtension doit être installé afin
d’écouler directement à la terre les
surtensions provenant d’un contact accidentel HT/BT.
Les limiteurs de surtensions doivent être conformes à la norme NFC 63-150.
| Niveau effectif de protection assuré par un limiteur de surtension: | ||||||
| Tension nominale de l'installation (V) | Limiteur connecté entre neutre et terre | Limiteur connecté entre phase et terre | ||||
| Niveau d'isolement minimal de l'installation (V) | Tension nominale du limiteur (V) | Niveau de protection effectif(V) | Niveau d'isolement minimal de l'installation (V) | Tension nominale du limiteur (V) | Niveau de protection effectif (V) | |
| 127/220 | 1100 | 250 | 900 | 1200 | 250 | 1000 |
| 230/400 | 1200 1650 | 250 440* | 1000 1350 | 1800 | 440 | 1500 |
| 400/690 | 1800 2400 | 440 660* | 1500 2000 | 2800 | 660 | 2300 |
| 580/1000 | 2700 | 660 | 2240 | |||
* Ce type de limieur ne peut être utilisé que si la qualité et le maintien de l'isolement le permettent. | ||||||
Les appareils ayant un faible niveau
d’isolement doivent être alimentés par
un transformateur de séparation. Autrement, en cas de surtension, l’écoulement du
courant qui en résulte se fera à travers de ces appareils, ce qui rendrait le
limiteur inutile.
Le limiteur est raccordé entre le neutre et
la terre pour chaque transformateur d’alimentation par des conducteurs de
protection. Ces derniers doivent être dimensionnés pour supporter l’ensemble des
courants susceptibles de traverser le limiteur après amorçage.
Le limiteur
doit pouvoir s’amorcer avant le parafoudre, s’il y’ en a dans l’installation.
Lorsque le limiteur est raccordé à une prise
de terre distincte, la résistance de la prise de terre du
neutre BT doit être au plus égale à 3.4
Ohms en cas de réseau de distribution publique HT aérien et 1 Ohm en cas de réseau souterrain ou
mixte.
L’installation BT doit être protégée à l’origine par un dispositif de coupure à courant différentiel résiduel.
Schéma
TT :
Des dispositifs différentiels sont installés
en tête d’installation, et aux différents niveaux de manière sélective. Mais
lorsque l’installation est importante, le nombre de niveaux pouvant être
protégés sélectivement qui est en général limité à 3 ne suffit pas.
Schéma
TN :
Les mêmes dispositifs de protection sont utilisés pour la
protection contre les surintensités et les contacts indirects. Un 1er
défaut d’isolement entraînera un court-circuit facile à localiser, mais avec
risque de détérioration du matériel. Nécessite une étude de sélectivité soigneuse
entre les protections. Il existe 03 schémas possibles en TN :
TN-C et TN-S. TN-C : Le conducteur neutre et le conducteur de protection sont
confondus. Ce schéma est autorisé pour les canalisations
fixes de sections > ou = 10 mm² Cu, ou 16 mm² Alu. Il est interdit pour les canalisations mobiles. TN-S :
Les conducteurs
neutre et protection sont séparés, pour les sections < 10mm² CU ou 16 mm²
Alu. La liaison Neutre -PE est réalisée en un seul point à l’origine de
l’installation. TN-C+TN-S :
Le schéma TN-C se
trouve à l’amont du schéma TN-S. Ce qui fait
que la distribution est en TN-C et l’utilisation en TN-S. Condition
à réaliser : n le
transformateur d’alimentation ne doit pas avoir un couplage étoile-étoile(Yy). n Le
conducteur de protection doit être mis à la terre à proximité de chaque transformateur de puissance ou génératrice et doit être relié à autant de prise de terres
que possible. Ces prises de terre doivent être régulièrement réparties. La résistance globale
de mise à la terre doit être aussi faible que possible. n Tout
défaut franc phase-masse provoque la circulation d’un courant de défaut
phase-neutre. Le dispositifs de protection et la section des conducteurs doivent être choisis tels que la coupure soit
effectuée dans un temps au plus de 0.4 s pour une installation 230/400V,
pour assurer une protection contre les contacts indirects . soit : Zs Ia ≤ Uo
Zs : impédance de la boucle de défaut Ia courant assurant le fonctionnement de la protection en un
temps ≤ 0.4s. Uo : tension phase –terre. n Pour
minimiser les risques de défauts francs phase-masse, il faut éviter l’usage des
lignes aériennes non isolées et des câbles sans revêtement métalliques enterrés
à même le sol. Pour plus de détails, voir la norme NFC-15100.
d) des coûts Schéma
IT : Le coût est supérieur à celui d’une
installation en TT ou TN en général, surtout dans le cas de neutre distribué
(ITAN) puisqu’il faut alors le protéger contre les défauts doubles. Schéma TN :
Permet des économies sur le nombre de
conducteur et le nombre de pôles si la section des conducteurs actifs est
supérieure ou égale à 10mm² cuivre ou 16 mm² Alu. (TN-C).
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