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COURS : Rgimes de neutre CI : Protection des personnes et des matriels

REGIMES DE NEUTRE

OBJECTIFSDU

COURS

Connatre les diffrents schmas de liaisons la terre dfinis par la norme NF-C-1500

Connatre le principe de protection des personnes en rgime TT.

I. GENERALITES :

Lnergie lectrique, bien quutile, est dangereuse pour lhomme. Si un courant traverse le corps humain, il y a risque de

lsions voir de mort. Il est donc ncessaire de protger les personnes contre de tels dangers (cf sur la scurit de premire).

Les rseaux de distribution sont caractriss essentiellement par la nature du courant et le nombre de conducteurs actifs,ainsi que par la liaison la terre ou rgimes de neutre.

La scurit des personnes et du matriel est assure diffremment en fonction du rgime de neutre utilis dans une

installation lectrique.

A. Diffrents systmes de distribution :

Les systmes de distribution sont caractriss par la nature du courant et le nombre de fils.

Courant continu Courant alternatif monophas

+

-

Ph1

N+

-

M

Ph1

Ph2

Courant alternatif triphas

Ph1

Ph2

Ph3

N

Ph1

Ph2

Ph3

Montage toile 4 fils Montage triangle 3 fils

B. Les trois rgimes de neutre :

La norme NF C 15.100 dfinit trois rgimes de neutre qui sont caractriss par deux lettres :

1 re Lettre : Situation de lalimentation par rapport la terre.T : liaison dun point avec la terre ;

I : isolation de toutes les parties actives par rapport la terre ou liaison dun point avec la terre travers uneimpdance ;

2e

Lettre : Situation des masses de linstallation par rapport la terre :

T : masses relies directement la terre ;N : masses relies au neutre de linstallation, lui-mme reli la terre.

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C. Rgime TT :

Le neutre de linstallation est directementreli la terre.

Les masses de linstallation sont aussi

relies la terre.

Cette solution est celle employe par

lE.D.F. pour les rseaux de distribution bassetension.

Aussitt quun dfaut disolement

survient, il doit y avoir coupure : Cest lacoupure aupremierdfaut.

D. Mise au neutre TN :

Ph1

PE

Ph3

Ph2

Prise de terre de

linstallation

PE

NPEN

PE

N

TN-C TN-S

1. Schma TN-C

Le neutre et le conducteur de protection sont CONFONDUS. Ce type de schma est interdit pour des sections de

conducteurs infrieurs 10 mm2

; En aval du schma TN-S, on utilise lappareillage tripolaire.

2. Schma TN-S

Le neutre et le conducteur de protection sont SEPARES. Il faut utiliser des appareils tripolaire + neutre.Dans les deux cas, la protection doit tre assure par coupure aupremierdfaut.

E. Neutre isol : IT

Le neutre est isol ou reli la terre par une assezforte impdance (1500 2000 V).

Le premier dfaut ne prsente pas de danger. Lecourant phase masse est trs faible et aucune tension

dangereuse nest craindre.

Mais il doit tre signal et recherch pour trelimin. La coupure est obligatoire au deuxime

dfaut.

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Ph1

N

Ph3

Ph2

PEPrise de terre de

linstallation Prise de terre des masses

symbolisation dun

transformateur

Ph1

N

Ph3

Ph2

PE

Limiteur de surtension

Impdance

ventuelle

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II. REGIME TT :

Le systme de distribution TT est le rgime de neutre employ par E.D.F. pour toute la distribution dnergie publique durseau basse tension.

A. Principe :

Dans ce systme de distribution :

- Le neutre de la source dalimentation est mis la terre ;

- Les masses de linstallation sont mises la terre.

Exemple : soit le rseau de distribution TT ci-dessous :

Ph1

N

Ph3

Ph2

RN

Prise de terre du

neutre

RA

Id

220V

Uc

Lorsquune phase touche la masse, il y a lvation du potentiel de cette masse.

Soit RD : La rsistance de dfaut = 0 ; RN: la rsistance de la prise de terre du neutre = 10 ; RA: la rsistance de la

prise de terre des masses = 20;

Il stablit un courant en rouge sur le schma : ( ) ARRRI NDAD 33.730/220/220 ==++=

La tension de masse par rapport la terre est : VIRUDAD

6.146* ==

Cette tension est mortelle.(cf cours de premire : les dangers du courant lectrique)

Lorsque dans un rseau TT, survient un dfaut disolement, il y a une lvation dangereuse du potentiel des masses

mtalliques. (Qui habituellement sont au potentiel 0V).

B. Rgles observe r :

1ire rgle : Toutes les masses des matriels protgs par un mme dispositif de protection doivent tre interconnecteset relies par un conducteur de protection (PE) une mme prise de terre.

2ime rgle : La condition de protection doit satisfaire la relation suivante : CAA UIR

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lequel peut tre un interrupteur ou un disjoncteur.

C. Sensibilit des diffrentiels :

- Les disjoncteurs sont classs selon trois catgories :

- Dispositif haute sensibilit : IN = 6 ; 12 ; 30 mA ;

-Dispositifs moyenne sensibilit : IN = 0,1 ; 0,3 ; 0,5 ; 1 A ;

- Dispositif faible sensibilit : IN = 3 ; 5 ; 10 ; 20 A.

D. Emplacement des dispositifs diffrentiels :

Toute installation TT doit tre protge par undispositif diffrentiel rsiduel plac lorigine de

linstallation.

(i) EXERCICE :

Une installation lectrique est compose dune rsistance chauffante triphase et dun moteur asynchrone triphas. Leschma du montage est celui ci :

1- Surligner en rouge les phases et en bleu

le neutre de linstallation. Les nommer.

2- Dessiner en vert le conducteur deprotection lectrique afin de raliser un rgime de

neutre TT. On notera la rsistance de terre duneutre Rn et celle des masses par Ra.

3- Un dfaut disolement se produit dans lesrsistances entre la phase 1 et la masse mtallique.

Dessiner en pointill le parcours du courant de

dfaut. La rsistance de dfaut Rc nest pas nulle !En dduire le schma quivalent (le dessiner

cot du schma).

4- Calculer le courant de dfaut passant laterre et les tensions de contact entre les rsistances

et la terre, entre le moteur et la terre, entre lesdeux rcepteurs.

Donnes Rn =10 V, Ra = 10 V, Rc = 4 V, T1 20

kV / 240/400 V.

5- En dduire si ce type de dfaut estdangereux.

6- Donner le type de matriel installerpour assurer la protection des personnes. Donner

son calibre de rglage et le dessiner sur le schma.

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DRDR : Dispositif de dtection

diffrentiel rsiduel

M3

T1

D1

D2

F1

kM1

F2