Installation et dimensionnement des électrodes de terre - Guide d'installation électrique

Une méthode très efficace pour obtenir une connexion à la terre de faible résistance est d'enterrer un conducteur sous la forme d'une boucle fermée dans le sol au fond de l'excavation pour la construction de fondations.

L = longueur du conducteur enterré en mètres
ρ = résistivité du sol en ohms-mètres

La qualité d'une électrode de terre (résistance aussi faible que possible) dépend essentiellement de deux facteurs:

• Méthode d'installation
• Type de sol

Méthodes d'installation

Trois types d'installation communs seront abordés:

anneau enterré

Cette solution est fortement recommandée, en particulier dans le cas d'un nouveau bâtiment.

Pour les bâtiments existants, le conducteur d'électrode doit être enterré dans le mur extérieur des locaux à une profondeur d'au moins 1 mètre. En règle générale, toutes les connexions verticales à partir d'une électrode de niveau supérieur à la masse doivent être isolés pour la tension nominale LV (600-1000 V).

• Cuivre: câble nu (≥ 25 mm 2) ou plusieurs bande (≥ 25 mm 2) et (≥ 2 mm d'épaisseur)
• Aluminium avec chemise de plomb: Câble (≥ 35 mm 2)
• Câble en acier galvanisé-: Câble nu (≥ 95 mm 2) ou plusieurs bande (≥ 100 mm 2 et ≥ 3 mm d'épaisseur)

L = longueur du conducteur en mètres
ρ = résistivité du sol en ohm-mètres (voir Influence de la nature du sol)

. Fig E20: conducteur enterré en dessous du niveau des bases, à savoir pas dans le béton

tiges mise à la terre

tiges de mise à la terre entraînées verticalement sont souvent utilisés pour les bâtiments existants, et pour l'amélioration (à savoir la réduction de la résistance des) électrodes de terre existant.

• Cuivre ou (plus couramment) en acier revêtu de cuivre. Ces derniers sont généralement 1 ou 2 mètres de long et muni d'extrémités vissées et prises pour atteindre des profondeurs considérables, si nécessaire (par exemple, le niveau de la nappe phréatique dans les zones de haute résistivité du sol)
• tuyau en acier galvanisé [1] ≥ 25 mm de diamètre ou d'une tige ≥ 15 mm de diamètre, ≥ 2 mètres de long dans chaque cas.

Figure E21:. Barres mise à la terre connectés en parallèle

Il est souvent nécessaire d'utiliser plus d'une tige, auquel cas l'espacement entre eux doit être supérieure à la profondeur à laquelle ils sont poussés, par un facteur de 2 à 3.

La résistance totale (dans le sol homogène) est alors égale à la résistance d'une tige, divisé par le nombre de barres en question.

L = la longueur de la tige en mètres
ρ = résistivité du sol en ohm-mètres (voir Influence de la nature du sol)
n = le nombre de tiges

plaques verticales

plaques rectangulaires, chaque côté de laquelle doit être ≥ 0,5 m, sont couramment utilisés comme électrodes de terre, étant enterrée dans un plan vertical de telle sorte que le centre de la plaque est d'au moins 1 mètre au-dessous de la surface du sol.

• Le cuivre de 2 mm d'épaisseur
• Galvanisé [1] acier de 3 mm d'épaisseur

L = le périmètre de la plaque en mètres
ρ = résistivité du sol en ohm-mètres (voir Influence de la nature du sol)

. Figure E22: plaque verticale - épaisseur 2 mm (Cu)

Influence du type de sol

Mesures sur les électrodes de terre dans les sols similaires sont utiles pour déterminer la valeur de la résistivité doit être appliquée pour la conception d'un système d'électrode de terre

. Figure E24: Les valeurs de résistivité moyenne (Qm) pour la terre élue approximative

La mesure et la constance de la résistance entre une électrode de terre et la terre

La résistance de l'interface électrode / terre reste rarement constante

Parmi les principaux facteurs qui influent sur cette résistance sont les suivantes:

Mesure de la résistance terre-électrode

Il doit toujours y avoir un ou plusieurs liens amovibles pour isoler une électrode de terre afin qu'il puisse être testé.

Il doit toujours y avoir des liens amovibles qui permettent l'électrode de masse à isoler de l'installation, de sorte que les tests périodiques de la résistance de mise à la terre peuvent être effectuées. Pour effectuer ces tests, deux électrodes auxiliaires sont nécessaires, chacun étant constitué d'une tige entraînée verticalement.

. Fig E25: Mesure de la résistance à la terre de l'électrode de masse d'une installation au moyen d'un ampèremètre

Lorsque la tension de la source U est constante (ajustée pour être la même valeur pour chaque essai), alors:

Afin d'éviter les erreurs dues à des courants de terre parasites (-DC- galvanique ou des courants de fuite des réseaux électriques et de communication, etc.), le courant d'essai doit être AC, mais à une fréquence différente de celle du système d'alimentation ou de ses harmoniques . Instruments en utilisant des générateurs entraînés à la main pour effectuer ces mesures produisent habituellement une tension alternative à une fréquence comprise entre 85 Hz et 135 Hz.

• Utilisation d'un ohmmètre mise à la terre de résistance à lecture directe

Dans des essais pratiques, par conséquent, la distance (X) à (C) est augmentée jusqu'à ce que les lectures prises avec une électrode (P) en trois points différents, soit à (P) et à peu près 5 mètres de part et d'autre de (P), donnent similaire valeurs. La distance (X) à (P) est généralement d'environ 0,68 de la distance (X) à (C).

[A] le principe de mesure est basé sur des conditions de sol homogènes pris en charge. Lorsque les zones d'influence des électrodes C et chevauchement X, il est difficile de l'emplacement de l'électrode de test P pour déterminer des résultats satisfaisants.

[B] montrant l'effet sur le gradient de potentiel lorsque (X) et (C) sont largement espacés. L'emplacement de l'électrode de test P n'est pas critique et peut être facilement déterminée.

. Fig E26: Mesure de la résistance à la masse de terre de l'électrode (X) à l'aide d'un ohmmètre essais de terre-électrode