Schema tn

SCHEMA TN

le neutre du transformateur est mis à la terre

les masses de l'installation sont reliées au neutre.

La norme impose que soient reliés à la même prise de terre :

les masses du poste HT / BT

les masses d'utilisation

le neutre BT.

CONDITIONS GENERALES

Dans le cas général on confond le conducteur de protection PE et le conducteur neutre N en un seul conducteur appelé PEN, le schéma est dit TN C.

Dans le cas de récepteurs nécessitant le conducteur neutre (monophasé ou triphasé + neutre), le conducteur PEN doit impérativement être raccordé sur la borne masse du récepteur avant d'être raccordé à la borne neutre du récepteur.

Il convient de noter que dans un schéma TN C, si accidentellement le PEN est coupé, toutes les masses en aval du PEN se trouvent portées à la tension simple du réseau dès qu'un récepteur monophasé ou triphasé + neutre est mis sous tension. Ce risque de rupture étant plus important lorsque les conducteurs sont de faibles sections et donc mécaniquement fragiles, le

Dans ce cas, les normes imposent de séparer le conducteur neutre N du conducteur de protection PE, on se trouve alors dans le cas d'un schéma TN S.

Dans une installation les deux schémas TN C et TN S peuvent coexister, la partie principale de la distribution en forte section étant établie en TN C et les circuits terminaux de faible section, du fait de l'interdiction du TN C pour les faibles sections étant en TN S.

 

ETUDE D'UN DEFAUT D'ISOLEMENT

Tout défaut d'isolement entre phase et masse devient un défaut phase-neutre. Le courant de défaut devient donc un courant de court circuit qui n'est plus que limité par les impédances de la source et des cables. Les dispositifs de protection contre les surintensités devraient donc être capables de l'éliminer. La difficulté consiste à vérifier que ces dispositifs coupent en un temps inférieur à celui défini par les tableaux indiquant les temps de coupure maximaux du dispositif de protection.

IMPEDANCE DE LA BOUCLE DE DEFAUT

Soit un défaut d'isolement Rd, si Zs est l'impédance de boucle de défaut, le courant de défaut est :

 

Le courant Id porte la masse à un potentiel Uc. Le dispositif de protection contre les surintensités coupera dans un temps compatible avec les valeurs données dans les tableaux indiquant le temps de coupure maximal du dispositif de protection, si:

Id Im (cas d'un disjoncteur, Im seuil des déclencheurs magnétiques)

Id If (cas d'un fusible, If courant de fusion).

Referat: Domurile monolitice - principiu constructiv Eseu: Proprietatile mecanice ale zidariei

L'impédance de la boucle de défaut est constituée des impédances de la source, des cables et des divers appareillages insérés dans la boucle. Un calcul rigoureux est pratiquement impossible à faire, aussi utilise t on la méthode simplifiée indiquée par la norme NF C 15-100.

Cette méthode précise que :

L'impédance Zs est proportionnelle à la longueur des cables elle sera considérée comme étant uniquement résistive jusqu'à des sections de 120mm², au-delà on tiendra compte de la réactance :

150mm², Zs = R + 15%

185mm², Zs = R + 20%

240mm², Zs = R + 25%

   L'impédance Zs étant l'impédance du conducteur de phase et du conducteur de protection :

Si l'on appelle m le rapport entre la section du conducteur de phase et la section du conducteur de protection (m = Sph / Spe), l'impédance se met sous la forme suivante :

Lors de l'apparition du défaut, la tension a chuté de 20% au point où est installé le dispositif de protection. On écrit alors :

Le courant dans la boucle de défaut sera :

Ce courant Id va porter la masse du récepteur en défaut à un potentiel de :

Pour un réseau 230 / 400V, avec section identique des conducteurs de phase et du conducteur de protection (m=1) :

LONGUEURS MAXIMALES DES CABLES

L'inéquation vue ci dessus, peut s'écrire :

Tout ceci revient finalement à une inégalité sur les longueurs de cable, avec :

dans le cas d'une protection par disjoncteur :

dans le cas d'une protection par fusible :

C'est à partir de ces formules que sont calculer les longueurs maximales des cables pour conserver la protection contre les contacts indirects avec des fusibles ou des disjoncteurs.

Si les longueurs sont plus grandes que celles autorisées, on peut :

augmenter la section des cables : PE ou PE+Ph

réaliser une liaison équipotentielle supplémentaire

utiliser un disjoncteur courbe B (mais attention à la perte de sélectivité)

mettre un dispositif différentiel (attention le PE doit passer à l'extérieur du tore donc seul le schéma TNS est possible)

Exemple

Soit un réseau 3P, schéma TN, U = 400 V, comportant 1 départ protégé par un NC 100 calibre 63 A, équipé de déclencheurs courbe B. La canalisation est constituée de cable en aluminium

( section Ph = 25 mm , section PE = 25 mm

TRAVAIL DEMANDE : à partir du catalogue Merlin Gerin, on vous demande de déterminer la valeur maximale de la longueur de la canalisation au dessous de laquelle la protection des personnes contre les contacts indirects est assurée par les déclencheurs magnétiques du disjoncteur.