Cheminement d'un courant de fuite en régime TN

[jreihem]

Bonsoir,
Je cherche à connaitre le parcours qu’effectue un défaut de courant de fuite (contact : phase / carcasse du recepteur) dans une installation avec régime de neutre TN.
Description de l’installation :
le transformateur alimente mon tableau
Dans mon tableau, 1 disjoncteur général (Q1) en 3 pôles, un répartiteur 4 pôles et 1 disjoncteur secondaire (Q2) en 3 pôles
Un séparateur PEN avec en sortie le N raccordé sur le repartiteur (la 4ème rangée) et le PE raccordé sur la barrette de terre du tableau

Description du défaut :
Contact entre une phase (Ph3) et la carcasse du recepteur alimenté par la protection Q2 (= contact indirect)

Cheminement du défaut (carcasse vers tranfo):
Chemin allé : la carcasse étant reliée à la terre, le courant passe dans la terre puis remontée vers le point N du transformateur

Cheminement du retour (transfo vers Q2) :
Je crois que le courant va passer par la phase n°3 du Q1 puis la phase 3 du Q2 et le Q2 va disjonté (le magnétique) avec la formule
Id = 230V (phase-neutre) / 0.1 ohm (résistance de l’ensemble des conducteurs traversés par le courant de défaut) = 2300A … au dela du seuil de déclenchement du magnétique de Q2.

Mon raisonnement est-il le bon ????
Par avance, merci.

[Candela]

Bonjour,
Vous avez une curieuse façon de voir les choses: par convention la terre est au potentiel 0, donc l'origine du courant de défaut* est la borne côté réseau de la phase 3 dont le potentiel est la tension simple.
Le trajet jusqu'au défaut est correct. En revanche, en TN le courant ne revient pas (ou très peu) par la terre, mais par le PE dans la partie TN-S puis par le PEN jusqu'à la borne neutre du transfo.
Dans ce régime, les masses sont soigneusement interconnectées et tout est fait pour obtenir un courant de défaut maximal.
Le trajet Carcasse=>PE=>PEN=>N sera beaucoup moins impédant que le trajet carcasse=>terre=>prise de terre du neutre=>neutre.

Cordialement

*voir l'analogie hydraulique : la fuite (défaut) détourne une partie du flux issu du réservoir situé en hauteur.

[pericles]

bonsoir à tous,

quelques liens sur le sujet
les calculs avec la méthode conventionnelle ou simplifié (voir folio 3)
les calculs avec la méthode des impédances (voir folio 6)
des exemples avec un logiciel de calcul, les courbes des disjoncteurs

Le schéma de liaison à la terre TN
http://eleectrotechnique.fr/wp-content/ ... A8ves1.pdf

cordialement

[Candela]

Bonjour pericles,
Ce document est vraiment remarquable à tous points de vue: clair, didactique, complet et lisible à plusieurs niveaux (chacun peut y trouver ce dont il a besoin).
Et l'iconographie est parfaite.
Merci de nous en faire profiter.

Cordialement

[pericles]

bonsoir Candela,

j'ai découvert ce site lors de l'enregistrement de mes fichiers sur le site GeoGebra (http://tube.geogebra.org/user/profile/id/9926 ),
aussi j'ai fait une liste des documents qui me semble les + intéressants.

le lien de la liste des documents
http://www.casimages.com/f.php?f=141123012741998663.pdf

j'aime bien l'adjectif didactique,
aussi j'ai recherché son synonyme :éducatif, formateur, instructif, pédagogique, scolaire.

oui, ces documents correspondent à ces définitions, je pense que ce professeur d'électrotechnique est passionné par son métier.

cordialement

[jreihem]

Merci pour vos réponses et informations qui me permettent d'y voir plus clair. Merci et bonne soirée.

[jreihem]

Bonsoir,

Effectivement cette documentation est très didactique. Merci Pericles.
Néanmoins j’aurais 2 petites questions concernant le régime IT. Il est dit qu’une impédance Z est nécessaire quand le réseau est « peu étendu », mais quand considère-t-on qu’un réseau est « peu étendu ». Cela dépend de la distance entre le 1er et le dernier des équipements alimentés par le tableau électriques ou du nombre d’équipements alimentés par le tableau ou … ??

2ème question, je n’ai pas tout à fait compris comment se créait « les capacités de fuite Cf » avec les conducteurs d’alimentation. Pouvez-vous me donner une autre explication pour faciliter ma compréhension sur le sujet.

Par avance, merci pour vos réponses.

[Candela]

Bonsoir,
La notion de réseau "peu étendu" fait référence à sa capacité globale.
Cela m'amène donc à répondre d'abord à votre 2è question.
Tout élément fini de câble représente un ensemble de condensateurs. Ainsi dans un câble triphasé on aura 3 capacités des conducteurs entre eux, et 3 capacités des conducteurs par rapport à la terre.
Ce sont ces dernières qui nous intéressent*: elles représentent une impédance de fuite à la terre qui diminue l'isolement 50Hz de façon tout à fait équivalente à l'impédance de neutre utilisée en IT. A cela s'ajoutent des capacités de filtrage présentes dans les filtres d'entrée des alimentations redressées.
C'est lorsque cette capacité globale approche la valeur d'une impédance (1500 à 1700 en général) que l'installation de celle-ci n'est plus une nécessité.
Une capacité globale de 1µF représente une impédance de 10 exp6/314 soit 3185 .
Il est difficile de transposer cette valeur en une définition précise puisque cette capacité dépend d'une longueur globale des câble, mais aussi du type, de la section etc et enfin du nombre d'équipements comportant des filtres. on parle souvent de 2 à 3 km de câbles....

Une petite remarque: c'est pour cette raison que le contrôle d'isolement en 50 Hz a du rapidement être abandonné. dès que le réseau était "un peu" long, on ne distinguait plus le courant de fuite du courant de défaut.
Et les contrôleurs en BF ont connu, avec un certain décalage, le même problème; on est donc passé de 50 Hz à 10 Hz, puis 4, puis 2,5, puis à des impulsions codées avec un traitement par microprocesseur. La meilleure solution consistant à faire le contrôle d'isolement en continu et la recherche avec un des systèmes évoqués.

Cordialement

*La valeur 3Co ou Cf est équivalente à une même capacité reliant le neutre à la terre. Schneider indique une valeur typique de 0,25 µF/km pour 3Co (CT 178).