Installation de la boucle de terre - principe de fonctionnement et de calcul

La mise à la terre en boucle est installée pour protéger les bâtiments contre les incendies et les personnes contre les chocs électriques. Lors de l'exécution des travaux, il est nécessaire de se conformer aux exigences du PUE, de calculer correctement, de monter le circuit et de vérifier le niveau de sa résistance.

Le dispositif et le principe de fonctionnement de la mise à la terre

Dans les locaux d'habitation, un système TN est souvent installé, dont le neutre est solidement mis à la terre. Le fil de terre relie tous les consommateurs électriques au circuit de protection. Ce dernier a une faible résistance, et le courant circule toujours dans le circuit où la résistance est plus faible. Par rapport au dispositif de mise à la terre, le corps humain a une résistance élevée, par conséquent, le circuit vous permet de résoudre les tâches qui lui sont assignées.

La mise à la terre des contours est un système en forme de triangle équilatéral, rectangle ou carré, assemblé à partir d'électrodes de terre verticales - tiges ou coins en acier, qui sont reliées par soudage aux points supérieurs avec des bandes d'acier horizontales. Il est connecté à l'équipement à mettre à la terre avec un câble. Le type de construction le plus courant est triangulaire.

Le contour extérieur est enterré dans le sol. Le niveau de résistance à la propagation des courants du dispositif de protection diffère selon le type de sol, sa structure.

Les meilleurs indicateurs sont enregistrés lors de l'installation de la boucle souterraine dans un sol tourbeux, limoneux et argileux. Dans ce dernier cas, à condition que les eaux souterraines soient proches de la surface. Si le sol est constitué d'inclusions rocheuses denses, les performances se dégradent.

Vous pouvez assembler le circuit vous-même ou utiliser un kit prêt à l'emploi.

Variétés de boucles de masse

Il existe plusieurs types de structures utilisées pour la mise à la terre.

Systèmes de mise à la terre traditionnels

Un système de ce type est constitué d'un nombre minimum d'éléments : deux électrodes verticales en renfort métallique et une horizontale en forme de ruban, qui relie les deux précédentes. Les sections et dimensions des éléments doivent être conformes aux normes. Il est recommandé d'installer la mise à la terre du côté nord ombragé du site, dans un endroit humide. Cependant, du fait que le circuit est souvent en acier et ne peut pas être peint avec de la peinture, il se corrode rapidement. De plus, la résistance d'un tel dispositif est influencée par la température et le taux d'humidité du sol, puisque le circuit est placé dans les couches supérieures.

Systèmes de mise à la terre profonde

Un tel système est fabriqué à l'aide d'un procédé à broche modulaire. Par rapport à la version précédente, elle diffère :

• longue durée de vie;
• calculs simples;
• non affecté par l'influence de l'environnement;
• manque de besoin d'entretien;
• facilité d'installation.

La mesure de résistance de l'équipement monté doit être effectuée par des spécialistes.

La boucle de terre externe se compose d'électrodes verticales et d'éléments de mise à la terre horizontaux. Il est composé de quatre bandes d'une épaisseur de 40 à 50 mm et est installé à une distance d'au moins 1 m du bâtiment.La bande horizontale doit être située à une profondeur de 50 à 70 cm de la surface.

Calcul du contour de protection

Pour effectuer un calcul précis de la boucle de masse, vous devez considérer :

• humidité du sol;
• température moyenne en hiver et en été dans la zone d'installation;
• résistance et salinité du sol;
• section et longueur des conducteurs et électrodes de mise à la terre ;
• la distance entre la maison et le contour.

Le calcul est fait selon les formules, cette procédure est difficile pour une personne qui n'a pas de formation d'ingénieur. Cependant, même si des calculs corrects sont effectués, la résistance de boucle réelle sera différente de celle calculée en raison d'un grand nombre de facteurs dynamiques d'influence.

En fait, beaucoup ne prennent en compte que l'éloignement du contour de la fondation, puis ajustent la résistance en mesurant cet indicateur de la structure déjà montée.

Tailles recommandées des sectionneurs de terre :

• bandes - largeur - 40-50 mm, épaisseur - 4-5 mm, au moins 2,5 m de longueur;
• coins - épaisseur d'étagère - 4-5 mm, largeur d'étagère 40-50 mm, au moins 2,5 m de long;
• tiges (nécessairement lisses) - section 16-20 mm, pas moins de 2,5 m de long;
• tuyau - épaisseur de paroi 3,5 mm, diamètre d'au moins 32 mm, longueur - d'au moins 2,5 m.

Des calculs précis prenant en compte tous les paramètres doivent être effectués si de grands bâtiments commerciaux et industriels doivent être mis à la terre.

Objets nécessitant un équipement avec un contour

Doit être mis à la terre sans faute :

• locaux où fonctionnent des machines, des appareils et des sources lumineuses avec des boîtiers et des boîtiers métalliques ;
• des postes de transformation complets, ainsi que des bâtiments abritant des équipements électriques avec des boîtiers en acier ;
• enroulement secondaire du transformateur de mesure;
• canalisations métalliques pour câbles, pièces où se trouvent en même temps des structures métalliques et des câbles, fils.

Il n'est pas nécessaire de mettre à la terre les appareils installés sur des équipements déjà mis à la terre, des disjoncteurs dans des panneaux électriques, des appareils de mesure électriques.

Schémas de connexion

Les schémas de connexion les plus courants sont triangulaires fermés et linéaires. Un système fermé est plus stable en fonctionnement, car même si l'un des sectionneurs de terre horizontaux est endommagé, il continuera à remplir sa fonction. Linéaire dans ce sens perd au profit d'une conception fermée. Il cesse de fonctionner si le cavalier est endommagé.

En plus des conceptions linéaires et triangulaires, des protecteurs ovales et rectangulaires peuvent être fabriqués, mais ceux-ci sont moins populaires.

Boucle de terre à l'intérieur de l'installation

La boucle de terre est située à la fois à l'extérieur et à l'intérieur des locaux. Lors de sa création à l'intérieur, vous devez suivre les règles:

• N'utilisez pas de chauffage central, d'assainissement et de canalisations similaires, de câbles porteurs, de manchons métalliques, de fils armés comme conducteurs de protection zéro.
• Les conducteurs de mise à la terre et de neutre sont posés de manière ouverte, car ils doivent être accessibles pour l'inspection et peints en bandes jaune-vert.
• Les passages à travers les murs et les plafonds sont réalisés à l'aide de tuyaux ignifuges non métalliques.
• Les pneus en acier sont peints, les joints soudés sont traités à la peinture à l'huile.
• Dans les pièces humides, les conducteurs sont soudés aux supports.

Ce sont les règles de base, mais il y en a d'autres qui sont pertinentes lors de la pose du circuit interne dans des pièces à environnement agressif, dans les ateliers des entreprises industrielles.

Installation de la boucle de terre

Selon la procédure classique d'installation de la boucle de terre, un premier travail préparatoire est effectué, puis l'appareil est installé directement et la résistance est mesurée.

Préparation de l'installation

Pour l'installation, vous devez préparer des outils:

• pelle;
• meuleuse ou scie à métaux pour le métal;
• inverseur de soudage;
• perforateur;
• clés pour 8, 10;
• mètres de courant, tension, résistance.

Matériaux nécessaires:

• Angles en acier résistant à la corrosion, 40 × 40 × 4/50 × 50 × 5 cm et d'une longueur d'au moins 2,5 m. Ou tiges rondes en acier d'un diamètre de 20 mm.
• Trois bandes métalliques de 250 cm de long, 40 à 60 mm de large et environ 5 mm d'épaisseur. Plus la distance entre les électrodes est grande, meilleur est l'étalement des courants, car les champs électromagnétiques interagissent moins entre eux. Idéalement, la distance entre les électrodes doit correspondre à leur longueur ou augmenter par multiples de ce paramètre.
• Bande en acier inoxydable pour connecter le circuit à la fondation 40 × 4 ou 50 × 5 mm ou câble d'alimentation.
• Boulons М8, М10.
• Conducteur en cuivre.

L'endroit pour l'installation du circuit doit être situé près de la fondation et du tableau.

Montage du dispositif de protection

La première étape consiste à faire des tranchées d'environ 80 cm de profondeur sous la boucle de terre et une bande reliant le système à la fondation. La configuration des tranchées doit correspondre à la forme de la boucle de terre. Dans ce cas, la mise à la terre est effectuée sous la forme d'un triangle de 2,5 m de côté chacun.

Les coins métalliques doivent être affûtés pour leur permettre de pénétrer plus facilement dans le sol. Ils sont enfoncés dans le sol plutôt que de creuser des trous. Les électrodes doivent être bien enfoncées dans le sol. Les cavaliers sont soudés aux électrodes. Les joints de soudure sont traités avec du mastic bitumineux pour une protection contre la corrosion. Le câble est conduit à travers la tranchée dans la maison, jusqu'au tableau de distribution. Pour ce faire, à l'aide de boulons et d'écrous, le câble emballé dans le contact d'extrémité est fixé au sectionneur de terre vertical. Pour ce faire, utilisez des pneus en cuivre (10 mm2), en aluminium (16 mm2) ou en métal (75 mm2). Le contour est d'abord recouvert de sable, puis de terre.

Mesure de la résistance du dispositif de protection

Pour vérifier les performances de l'appareil, il est recommandé de mesurer sa résistance à la propagation du courant selon toutes les règles. Il est préférable d'effectuer des travaux en hiver ou en été, lorsque la résistance du sol est maximale. La norme de résistance du circuit de protection est considérée comme des indicateurs de 15, 30, 60 Ohm ou 2, 4 et 8 Ohm lorsqu'elle est mesurée avec des électrodes de terre naturelles et des électrodes de terre répétées des lignes sortantes pour le réseau 660-380, 380-220 ou 220-127 V, respectivement.

Vérification de la résistance de boucle

Pour mesurer correctement la mise à la terre, des appareils de mesure spéciaux - "MS-08" ou "MS-416" et des électrodes de test doivent être utilisés. La technique est la suivante :

1. Une électrode de potentiel est placée entre le circuit et la maison à une distance d'au moins 20 m, une autre en ligne droite avec le premier dispositif de protection, à une distance maximale de 40 m.
2. Après avoir connecté la tension, mesurez la résistance.
3. La mesure de mise à la terre est effectuée plusieurs fois, en rapprochant progressivement l'électrode distante, mais pas à moins de 5 m.

La détermination de la valeur de résistance est effectuée en fonction du pire résultat obtenu.

Les erreurs les plus courantes

Lors de l'installation d'un dispositif de mise à la terre, les erreurs suivantes sont le plus souvent commises :

• Le circuit est connecté au mauvais endroit de l'installation électrique, par exemple, directement à l'équipement. Il doit être connecté au bus de masse principal.
• Au lieu d'un circuit, un tuyau d'alimentation en eau, un tuyau de chauffage ou similaire est utilisé. Ils peuvent être des structures de mise à la terre avec certaines réserves et pas toujours.
• Absence de connexion du conducteur neutre dans le dispositif de mise à la terre, ainsi que l'installation de disjoncteurs séparés dans le conducteur neutre.
• Utilisation comme sectionneurs de mise à la terre des équipements, objets métalliques enterrés, zéro de travail, clôtures.
• Utilisation de boucles de masse constituées d'éléments de petite section.
• Cordon de soudure inférieur à 10 cm.
• Les soudures ne sont pas traitées contre la corrosion avec des mastics bitumineux.
• La bande de contour qui est sortie du sol n'est pas colorée. Il doit être peint avec de la peinture noire ou jaune-verte.
• Longueur insuffisante des électrodes de terre horizontales et verticales.
• Pénétration insuffisante des éléments horizontaux.
• Ils établissent une boucle souterraine, mais ne mettent pas à la terre les principales communications, constituées d'éléments métalliques: alimentation en eau, chauffage, alimentation en gaz, assainissement.

Il doit être possible de déconnecter le dispositif de mise à la terre de l'installation électrique pour les mesures, c'est-à-dire que la bande qui sort du dispositif de mise à la terre doit être déconnectée. Une telle opportunité est fournie par la connexion boulonnée des éléments.

Si l'installation est réalisée conformément à toutes les règles, il a été possible de mesurer correctement la résistance et les indicateurs correspondent à la norme, le bâtiment est protégé de manière fiable contre les courts-circuits et leurs conséquences.