La Protection en cas de défaut et la Boucle de défaut de terre

Un choc électrique peut résulter d’un Contact Direct avec une pièce sous tension qui n’a pas été correctement protégée. La protection est assurée par des parties actives correctement isolées (câbles) ou placées à l’intérieur d’une enveloppe non accessibles de l’extérieur (degré de séparation IP).

Une autre situation se présente lorsqu’un équipement électrique, tel qu’un moteur, présente un défaut interne et que un des enroulements du stator entre en contact avec la carcasse du moteur. Dans ce cas, la carcasse du moteur est soumise à une tension dangereuse. Une personne qui touche la carcasse du moteur est alors soumise à un choc électrique. Cette situation est appelée choc électrique dû à un Contact Indirect et les prescriptions qui empêchent la personne d’être gravement blessée (voire tuée) sont appelées « Protection en cas de défaut ».

Le châssis du moteur est appelé « Partie Conductrice Accessible ».

Une Partie Conductrice Accessible peut être sujette à un défaut à la terre avec résistance négligeable, ce qui signifie, dans notre exemple, un défaut à la terre avec une impédance négligeable entre les enroulements du stator et le châssis du moteur.

Un moyen de protéger la personne (Protection en cas de défaut) qui touche une pièce conductrice exposée défectueuse est « la coupure automatique de l’alimentation » vers le moteur défectueux ou vers l’équipement électrique (comme la machine à laver).

En d’autres termes, la coupure automatique de l’alimentation est l’une des Protections en cas de défaut. La méthode consiste à :

1. Mise à la terre du neutre du transformateur (les systèmes IT sont également autorisés mais ne seront pas pris en compte dans cet article)
2. Créer un système de mise à la terre TN ou TT. Dans un système TN, toutes les parties Conductrices exposées sont connectées au neutre, tandis que dans un système TT, elles sont connectées à la « terre sale ». Dans les systèmes TN, une boucle de défaut de terre à faible impédance est réalisée. Dans les systèmes TT, la boucle de défaut peut avoir une impédance élevée et c’est la raison pour laquelle elle n’est pas autorisée aux États-Unis et au Canada.
3. En cas de défaut à la terre avec résistance négligeable, il faut s’assurer qu’il existe un dispositif de protection ayant des caractéristiques d’isolation (pas de contacteurs, s’il vous plaît !) qui ouvre la boucle de défaut. En effet, il faut s’assurer qu’en cas de défaut à la terre avec résistance négligeable, la courant de défaut est suffisamment important pour ouvrir le dispositif de protection.

L’illustration montre un système TN où le dispositif de protection, celui qui ouvre la boucle de défaut de terre, est un Dispositif à Courant Résiduel (RCD).

Veuillez considérer que la vérification de la bonne liaison équipotentielle consiste à mesurer l’impédance de la liaison équipotentielle entre le moteur (partie conductrice exposée) et la borne de connexion principale. Il n’est pas nécessaire de déconnecter le conducteur de protection PE de la borne de connexion ! Il est vrai que, de cette manière, les mesures incluent également les « chemins parallèles », mais cela est parfaitement accepté par toutes les normes électriques.

Comme expliqué dans cet article, seules les Parties Conductrices Accessibles (PCE) doivent être connectées. En outre, une pièce métallique en contact avec une pièce conductrice accessible ne devient pas une pièce conductrice accessible ! En d’autres termes, la règle pour protéger les personnes d’un défaut à la terre n’est pas de connecter ce qui peut devenir sous tension, mais seulement ce qui peut devenir « directement sous tension »!