Système de mise à la terre. Systèmes de mise à la terre pour installations électriques

Les systèmes d'alimentation électrique sont classés par la Commission électrotechnique internationale (CEI) en fonction de la méthode de mise à la terre du réseau de distribution et des mesures de protection appliquées contre les dommages. choc électrique. Les réseaux de distribution sont divisés en réseaux à neutre mis à la terre et en réseaux à neutre isolé. La norme CEI-364 subdivise les réseaux de distribution en fonction de la configuration des conducteurs porteurs de courant, y compris le conducteur de travail zéro (neutre), et des types de systèmes de mise à la terre. Dans ce cas, la notation suivante est utilisée. La première lettre, I ou T, caractérise le raccordement à la terre des conducteurs porteurs de courant (mise à la terre du réseau). La deuxième lettre, T ou N, caractérise la connexion à la terre des parties conductrices ouvertes (HFC) et des parties conductrices tierces (HFC) (mise à la terre des équipements).
Première lettre (I ou T) La première lettre I signifie que toutes les parties conductrices de courant sont isolées de la terre, ou - qu'un point du réseau est relié à la terre par une résistance ou - par un éclateur ou - un air écart. Les réseaux à neutre isolé (I) peuvent être : (1) de très petits réseaux comme les réseaux à très basse tension de sécurité (TBTS) avec séparation électrique par transformateurs d'isolement, ou (2) des réseaux de taille moyenne comme ceux utilisés pour alimenter les ateliers individuels, ou (3) des réseaux de distribution pour alimenter des quartiers entiers de la ville, comme les réseaux triphasés 230 V (réseau IT). Ces dernières années, le schéma IT était couramment utilisé en Europe, mais il a ensuite été remplacé presque partout par des systèmes avec neutre à la terre.
Plusieurs raisons expliquent ce remplacement. L'une de ces raisons est la protection contre les surtensions. Il n'y a qu'en Norvège que le système informatique est encore largement utilisé. Le système de neutre isolé est progressivement remplacé système triphasé 230/400 V avec neutre à la terre. Partout dans le monde, l'utilisation du système informatique est limitée à des applications particulières dans les industries où une coupure de courant peut être dangereuse. Par exemple, pour alimenter des industries explosives.
La première lettre T indique une connexion directe, en au moins un point du réseau, avec la terre (terra). Par exemple, un réseau de distribution triphasé 127/220 V ou 220/380 V avec un conducteur neutre, alimenté par l'enroulement secondaire d'un transformateur connecté en étoile, avec un neutre relié à la terre par un dispositif de mise à la terre.
Les exigences particulières pour les dispositifs de mise à la terre, selon le type de réseaux, seront abordées dans les chapitres suivants.
Deuxième lettre (T ou N) La deuxième lettre indique le type de connexion entre l'EDH, le conducteur de terre de protection (terre de l'équipement) de l'installation et la terre. La deuxième lettre T signifie une connexion directe entre le HRE et le HFC et la terre (terra), indépendante de la terre du système, qui peut ou non contenir des parties du système porteuses de courant. La deuxième lettre N signifie une connexion directe du HRE et du HFC avec un point (des points) mis à la terre du réseau à l'aide d'un conducteur PEN ou PE. La mise à la terre du secteur et la protection contre les chocs électriques font l'objet d'un examen indépendant.

Réseau (fonctionnel) et mise à la terre de protection

Désignation du système	Mise à la terre	Terre de protection pièces conductrices
	Il n'y a pas de connexion directe à la terre. Il est permis de se connecter à la terre via une résistance, un entrefer, un parafoudre, etc.
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution hors réseau du client	Connexion directe à la terre, indépendante de la terre du secteur
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution et en un ou plusieurs points du réseau de consommation	Raccordement à la terre du secteur avec conducteur PE ou PEN
	Raccordement à la terre en un ou plusieurs points du réseau de distribution	Aucune connexion à la terre ou à la terre du secteur

Les parties du réseau conductrices de courant sont reliées à la terre pour limiter la tension qui peut apparaître sur celles-ci à la suite d'un coup de foudre direct (pls) ou de manifestations secondaires de foudre (ondes de surtension induites), ou à la suite d'un contact involontaire avec lignes à haute tension, ou à la suite d'un claquage de l'isolation des parties conductrices de courant du réseau de distribution.
Les raisons pour lesquelles les parties conductrices du réseau de distribution ne sont pas reliées à la terre sont les suivantes : afin d'éviter une interruption de l'alimentation du consommateur avec un seul dommage (rupture d'isolement à la terre des bandes conductrices de courant du réseau de distribution); afin d'éviter les étincelles dans les zones explosives et à risque d'incendie avec un seul dommage à l'isolation des parties du réseau sous tension. La mise à la terre des équipements électriques, plus précisément la mise à la terre des pièces conductrices exposées (HFC), est l'une des nombreuses mesures qui peuvent être utilisées pour se protéger contre les chocs électriques. La mise à la terre de l'EDH implique la création d'un environnement équipotentiel, ce qui réduit la probabilité de tension sur le corps humain. Dans un système TN, la mise à la terre HRE fournit un circuit à faible résistance pour le courant de défaut. Cela facilite le fonctionnement des dispositifs de protection contre les surintensités.
Les désignations TN, TT et IT se réfèrent uniquement à la configuration du réseau de distribution. Ces désignations ont une pertinence limitée pour les diverses méthodes qui peuvent être utilisées pour fournir une protection contre les chocs électriques, y compris la mise à la terre du HRE. Bien que chaque système soit fourni en connectant le HRE à la terre, méthode efficace utilisés dans une installation pour la protection contre les chocs électriques peuvent inclure d'autres mesures de protection telles qu'une double isolation.
La configuration du réseau de distribution et les mesures de protection contre les chocs électriques font chacune l'objet d'un examen indépendant.
Sur la fig. 1. - 5. systèmes sont donnés réseaux triphasés. Les désignations utilisées dans les figures ont la signification suivante :
T - connexion directe d'un point des parties conductrices de courant de la source d'alimentation à la terre,
I - toutes les pièces conductrices de courant sont isolées de la terre, ou un point est mis à la terre par résistance.
La deuxième lettre est la nature de la mise à la terre des parties conductrices ouvertes (HFC) de l'installation électrique :
T - connexion directe de l'EDH avec la terre, quelle que soit la nature de la connexion entre la source de la litanie et la terre,
N - connexion directe du HRE avec le point de mise à la terre de la source d'alimentation (dans les systèmes courant alternatif généralement mis à la terre au neutre).
Les lettres suivantes (le cas échéant) sont le dispositif du conducteur de travail zéro et de protection zéro.
S - la fonction du conducteur de protection zéro et de travail zéro est assurée par des conducteurs séparés.
C - les fonctions des conducteurs de protection zéro et de travail zéro sont combinées dans un seul conducteur (conducteur PEN).

Système TN

Les réseaux d'alimentation du schéma TN ont un point directement relié à la terre. Les parties conductrices ouvertes de l'installation électrique sont reliées à ce point au moyen de conducteurs de protection zéro.
Selon le dispositif des conducteurs de travail zéro et de protection zéro, on distingue les trois types de systèmes TN suivants:
Système TN-S - les conducteurs de travail zéro et de protection zéro fonctionnent séparément dans tout le système.

Riz. 1. Système TN-S (les conducteurs de travail zéro et de protection zéro fonctionnent séparément) 1 - mise à la terre de l'alimentation ; 2 - parties conductrices exposées

Système TN-C-S - les fonctions des conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinées dans un seul conducteur de la partie réseau.



Riz. 2. Système TN-C-S (dans la partie du réseau, les conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinés) 1 - mise à la terre de la source d'alimentation ; 2 - parties conductrices exposées
Système TN-C - les fonctions des conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinées dans un seul conducteur sur tout le réseau.



Riz. 3. Système TN-C (les conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinés sur tout le réseau) 1 - mise à la terre de l'alimentation ; 2 - parties conductrices exposées

Système TT

Le réseau d'alimentation du système TT comporte un point directement relié à la terre, et les parties conductrices exposées de l'installation électrique sont reliées à une prise de terre, électriquement indépendante de la prise de terre du neutre de l'alimentation.

Riz. 4. Système TT
1 - mise à la terre de l'alimentation ; 2 - pièces conductrices ouvertes; 3 - mise à la terre des boîtiers d'équipement

système informatique

Le réseau d'alimentation du système informatique n'a pas de connexion directe des parties conductrices de courant à la terre et les parties conductrices exposées de l'installation électrique sont mises à la terre.

Riz. 5. Système informatique
1 - résistance; 2 - mise à la terre de l'alimentation ; 3 - pièces conductrices ouvertes; 4 - mise à la terre des boîtiers d'équipement

- déviation de tension apparue dans un lieu menaçant la sécurité vers un lieu où elle ne nuira à personne : il s'agit le lieu est la terre. La mise à la terre relie toutes les pièces conductrices de courant qui, en fonctionnement normal, ne sont pas sous U, à la terre.

Remise à zéro - c'est le raccordement de toutes les parties de l'appareil électrique qui ne doivent pas être sous U, avec un zéro de travail. Dans ce cas, si une rupture de phase se produit sur les parties conductrices de courant qui sont sous le zéro de travail, un court-circuit se produira et disjoncteur mettre l'appareil électrique hors tension. Ceci est bien sûr moins sûr que la mise à la terre, un court-circuit peut entraîner des dysfonctionnements ultérieurs de l'appareil. Malheureusement, c'est la mise à zéro qui est le principal type de protection dans la plupart des locaux résidentiels.

Systèmes de mise à la terre

Considérez les systèmes utilisés dans les locaux domestiques:

TN-C

La première lettre T signifie que le neutre de l'alimentation est connecté à la terre, ce qui signifie que le conducteur du zéro de travail de la sous-station entre dans la terre. La deuxième lettre - N - signifie la connexion des parties conductrices ouvertes de l'installation électrique du bâtiment avec le point de mise à la terre de la source d'alimentation. La troisième lettre - C - signifie que le zéro de protection et le zéro de travail sont sur le même PEN commun, c'est-à-dire que le zéro de travail est protecteur. En fait, ce système est le même "zeroing". Le plus dangereux des systèmes. Toutes les parties conductrices de courant qui ne doivent pas être sous U sont sous le zéro de fonctionnement. La protection est construite sur l'action de l'automate après court-circuit. Le zéro de protection et le zéro de travail sont dans le même conducteur vers le tableau de distribution.



Figure 1 Système TN-C

1 - parties conductrices exposées.

2- alimentation

3- standard pour l'appartement.

TN-S

Les deux premières lettres, comme dans le système précédent, signifient que le neutre de l'alimentation électrique est relié à la terre (qui est située à la source d'alimentation) et que les parties conductrices exposées de l'installation électrique du bâtiment sont reliées au point de terre de l'alimentation. La troisième lettre - S - signifie que le zéro et le PE de protection et le N de travail sont sur des conducteurs différents (mise à la terre). Cela signifie que deux fils séparés vont de la centrale électrique au zéro de travail et à la terre. Ce système est le plus sûr pour les bâtiments à plusieurs étages.

Figure 2 Système TN-S

2 alimentations

Le schéma présenté montre que deux fils séparés vont de la source d'alimentation au zéro de travail et à la terre, puis les conducteurs ne se rencontrent pas.

TN-C-S

Il s'agit d'un système TN-C amélioré. Les fonctions des conducteurs de travail zéro et de protection zéro sont combinées dans un seul conducteur dans la partie du réseau qui provient de la source d'alimentation. Ensuite, un conducteur mis à la terre est ajouté dans une certaine zone. Pour les bâtiments à plusieurs étages, un conducteur mis à la terre est généralement ajouté à l'ASU (appareillage d'entrée pour la maison). Ce système offre également une sécurité suffisante.



Fig 3 Système TN-C-S

1-pièces conductrices exposées

2 alimentations

3- Standard pour l'appartement

Le schéma montre le réseau avant modernisation - système TN-C et après modernisation - système TN-C-S.

Système TT

Habituellement utilisé dans la construction de maisons privées. La deuxième lettre T signifie que la mise à la terre et le zéro de travail ne sont connectés nulle part. La première lettre a déjà été mentionnée ci-dessus. Trois fils entrent dans la maison de la même manière que dans le système TN-S : zéro de travail, fil de phase et mise à la terre. Seulement maintenant, le fil de terre ne provient pas d'une source d'alimentation (comme dans le système TN-S), mais près d'une maison privée, sa propre boucle de terre est installée conformément à toutes les règles du PUE (règles d'installation électrique), il c'est de la boucle de terre que vient le fil de terre.

Fig. 4 Système TT

1-pièces conductrices exposées

2 alimentations

Boucle à 3 terres près d'une maison privée et d'un conducteur qui en part.

Le plus parfait, pour aujourd'hui, système de mise à la terre "TN-S"(type de réseau électrique) fortement recommandé pour une utilisation par les PUE (Règles d'Installation Electrique).En Russie, un système similaire au TN-C est encore utilisé (le système TN-C est interdit dans les constructions neuves, en courant continu. Cette exigence ne s'applique pas aux dérivations de lignes aériennes avec une tension jusqu'à 1 kV vers des consommateurs d'électricité monophasés - PUE 1.7.132).

Système de mise à la terre "TN-S"- de l'approvisionnement sous-stations au consommateur aller deux différents zéro fils: N - zéro de travail et PE - zéro de protection, assurant ainsi la plus grande sécurité électrique, tant pour l'homme que pour les consommateurs électriques.

En cas de panne du boîtier, le courant de fuite traverse le conducteur de mise à la terre (terre) jusqu'au zéro de protection - PE, ce qui provoque un déclenchement DDR(les courants traversant le transformateur différentiel vers la charge et le retour ne sont pas égaux). Et avec un gros courant de fuite, ça marche disjoncteur

En général, le système de mise à la terre "TN-S" a été développé pour la première fois dans les années 1930 et introduit sur le territoire des pays européens, dans lesquels ces dernières années 50 est le principal régime de protection des consommateurs d'électricité. Très probablement, les entreprises russes de réseaux électriques sont confrontées à la même tâche, car lors de la conception de nouvelles lignes de développement d'alimentation électrique, il est recommandé d'utiliser un cinq cœurs installation électrique pour les entrées triphasées et à trois fils - pour une connexion monophasée, à partir de la source d'alimentation et se terminant par la prise d'un abonné particulier. Comme vous le savez, les recommandations se transforment très souvent en normes et dispositions de normes, mais pour l'instant l'une des étapes d'une telle transition est l'installation électrique obligatoire selon le système mise à la terre TN-С-S, puisque la transition directe de TN-С à TN-S implique d'importants investissements en capital et est comparable à la construction d'une nouvelle centrale hydroélectrique.

Fig. 1. Système TN-C

Fig2. Système TN-S

Fig3. Système TN-CS

Qu'y a-t-il de si remarquable à ce sujet, s'il s'agit d'une transition nécessaire, quoique graduelle, mais obligatoire ? Pour le savoir, examinons-le d'abord. schéma de câblage. Il est complètement identique au système d'alimentation électrique traditionnel, où, en plus des lignes conductrices de courant, un conducteur neutre est inclus, avec la différence importante qu'un conducteur neutre supplémentaire est ajouté au circuit, ce qui ne nécessite pas non plus de mise à la terre sur la ligne "N" ou sur la ligne "PE", qui s'effectue uniquement sur l'alimentation initiale. Ainsi, leur permettant de séparer leurs fonctions de travail et de protection sur des rails d'alimentation séparés. C'est-à-dire que le conducteur de travail "N" remplit uniquement les fonctions d'EMF (force électromotrice - quantité physique, qui caractérise le travail des forces externes (non potentielles) dans les sources de courant continu ou alternatif. Dans un circuit conducteur fermé, la FEM est égale au travail de ces forces en déplaçant une seule charge positive le long du circuit), et le conducteur "PE" n'est qu'une fonction de protection, tout en réalisant une isolation complète les uns des autres. Un tel schéma de câblage est particulièrement pertinent dans le contexte de problèmes lorsqu'il n'y a absolument aucun contrôle sur l'état des circuits de protection mis à la terre, comme vous pouvez le voir, la nécessité de cela est complètement éliminée.

Maintenant, après avoir compris le circuit électrique, il devient évident qu'un tel système de mise à la terre TN-S offre une protection maximale pour l'équipement électrique et la personne elle-même. De plus, il élimine les micros à haute fréquence et autres interférences sur les lignes grand public provenant de certains appareils. Chacun de nous a dû observer une situation similaire, lorsque quelqu'un utilisait un rasoir électrique dans l'entrée voisine, parfois une perceuse ou une machine à souder, des distorsions de cliquetis apparaissaient sur l'écran du téléviseur. Un tel système, sinon complètement, alors plus interférences, excitations oscillatoires et électromagnétiques qui se produisent parfois dans réseaux électriques, exclut certainement. Par conséquent, le système de mise à la terre TN-S est très apprécié des employés qui travaillent avec des équipements d'information, de télécommunications, de radar ou de localisation, car une isolation maximale des boîtiers et des boîtiers d'autres appareils électriques, ainsi que des micros à travers le "sol", en d'autres termes, à partir de sources d'interférences.

Conventions systèmes de mise à la terre :

Première lettre est l'état du neutre de la source par rapport à la terre.

J- neutre à la terre.
je- neutre isolé.

Deuxième lettre- état des parties conductrices exposées par rapport à la terre.

J- les parties conductrices exposées sont mises à la terre quel que soit le rapport à la terre du neutre de l'alimentation ou de tout point du réseau d'alimentation.
N- les parties conductrices exposées sont reliées à un neutre hors terre de la source d'alimentation.

Lettres après N- combinaison en un seul conducteur ou séparation des fonctions des conducteurs de travail zéro et de protection zéro.

S- les conducteurs zéro travail (N) et zéro protection (PE) sont séparés.
AVEC- les fonctions des conducteurs de protection zéro et de travail zéro sont combinées dans un seul conducteur (conducteur PEN).