Dernière modification: 21/09/2023
LA QUESTION :
En Amérique du Nord, quelle est la règle à suivre pour décider ce qui doit être connecté à un câble PE ? En d’autres termes, qu’est-ce qui doit être mis à la terre et qu’est-ce qui doit être racordée? Nous pourrions reformuler le célèbre début du soliloque du prince Hamlet : lier ou ne pas lier, telle est la question :…
LES CONSIDÉRATIONS :
C’est probablement le sujet le plus controversé en matière de sécurité électrique !
L’approche de la IEC est relativement claire : la série IEC 60364 précise qu’une pièce métallique ne doit être liée que s’il s’agit d’une pièce conductrice exposée ou d’une pièce conductrice étrangère, ou s’il existe l’une des autres raisons indiquées dans cet article.
L’approche américaine est quelque peu différente : voici ce que dit la norme NFPA 79 :
[NFPA 79 : 2021] – 8.2.1.2 Mise à la terre et à la masse des équipements.
8.2.1.2.1 La machine et toutes les pièces conductrices exposées, non porteuses de courant, le matériel et l’équipement susceptibles d’être mis sous tension doivent être raccordés de manière à fournir un chemin de courant efficace en cas de défaut à la terre.
La formulation est tirée de la norme NFPA 70 :
[NFPA 70 : 2020] – 250.4 Exigences générales en matière de mise à la terre et de liaison.
(A) Systèmes mis à la terre. […](2) Mise à la terre de l’équipement électrique.
Les matériaux conducteurs normalement non courants qui enveloppent les conducteurs électriques ou l’équipement, ou qui font partie de cet équipement, doivent être reliés à la terre de manière à limiter la tension dtc à la terre sur les matériaux dlcse.(4) Mise à la terre des matériaux conducteurs d’électricité et des autres équipements.
Les matériaux conducteurs normalement non porteurs de courant et susceptibles d’être mis sous tension doivent être reliés entre eux et à la source d’alimentation électrique de manière à établir un trajet efficace du courant de défaut à la terre.
En substance, tout ce qui est fait de métal et qui est susceptible d’être mis sous tension doit être relié : c’est l’approche américaine !
Si l’on considère le dessin ci-dessus où les deux personnes touchent une pièce métallique, la série IEC 60364 exige que seul le châssis du moteur soit relié, afin de créer une boucle de défaut à faible impédance (ou un chemin de courant de défaut à la terre efficace, comme l’appelle le NEC). Le socle du moteur ne doit pas être raccordé puisqu’il ne s’agit ni d’une partie conductrice exposée ni d’une partie conductrice étrangère. En revanche, le NEC et la norme NFPA 79 exigent que le socle du moteur soit également raccordé à la terre.
Au Canada, la situation est similaire, même si, dans une norme canadienne traitant du collage, la formulation suivante est présente :
[CSA C22.2 N°04 : 2017 – Liaison des équipements électriques] – 4.2 Pièces à liée
Les parties considérées comme exposées, et qui peuvent être mises sous tension, doivent être identifiées par une analyse de la construction conformément à ce qui suit :[…]b) Dans certains équipements, en particulier les agrégats de composants électriques et autres, une partie conductrice exposée non porteuse de courant ne peut être mise sous tension que si elle est le dernier élément d’une série de pièces en contact conducteur les unes avec les autres. Par conséquent, la liaison peut logiquement être appliqué à la pièce qui (en raison de sa proximité avec une pièce sous tension) est la plus susceptible d’être mise sous tension.
Cela donne un critère simple pour comprendre quelles pièces métalliques doivent être racordées : seules les pièces métalliques qui sont à proximité, ou en contact direct, avec la partie sous tension. Nous pourrions reformuler ce concept en affirmant que seules les pièces métalliques susceptibles d’être « directement » mises sous tension doivent être racordées. Cela signifie que la carcasse du moteur doit être reliée puisque, en cas de défaut d’isolation de l’enroulement du stator, la carcasse est « directement » sous tension. Le socle du moteur sera mis sous tension mais « indirectement » et ne doit donc pas être racordé.
On peut également envisager la situation d’un autre point de vue : Si le circuit de dérivation est correctement conçu, le dispositif de protection du circuit de dérivation (démarreur de moteur dans la langue européenne) ouvrira la boucle de défaut si la carcasse du moteur est mise sous tension (grâce au courant circulant dans la boucle de défaut). Cela signifie qu’une personne qui touche le moteur est en sécurité. Mais dans ce cas, une personne qui touche le support du moteur sera également en sécurité, sans qu’il soit nécessaire de racorder le support du moteur. En fait, elle sera plus en sécurité puisque, normalement, le contact entre le moteur et son châssis se fait avec une résistance interposée !
CONCLUSION :
L’utilisation du critère selon lequel tout ce qui est fait de métal et qui peut être mis sous tension doit être relié a pour conséquence l’installation de plusieurs câbles PE (conducteurs de mise à la terre) qui n’améliorent pas vraiment la sécurité de l’installation ou de la machine. Une plaisanterie populaire aux États-Unis, conforme aux critères susmentionnés, est la suivante : « Si ça ne bouge pas, c’est que ça ne bouge pas : « Si ça ne bouge pas, mettez-le à la terre ! ».
Un meilleur critère (indiqué par la série IEC 60364) consiste à décider si cette pièce métallique est une pièce conductrice exposée. Nous donnons une règle empirique simple pour cela : seul ce qui peut être « directement » mis sous tension est une partie conductrice exposée et doit être relié ; le reste de l’installation, qui peut être mis sous tension, ne doit pas être relié. La raison en est que lorsque les autres parties métalliques, connectées à la « partie métallique directement sous tension », deviennent sous tension, une personne qui les touche sera aussi sûre, sinon plus, que celle qui touche le bâti du moteur (veuillez vous référer au dessin au début de l’article) !