Terre

La terre électrique est un concept qui représente le sol tout en le considérant comme conducteur et, par convention, au potentiel 0 volt.



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La terre électrique est un concept qui représente le sol (la masse terreuse, d'où le nom de «terre») tout en le considérant comme conducteur et , par convention, au potentiel 0 volt.

La définition légale est : «masse conductrice de la terre, » (comprendre : le sol) «dont le potentiel électrique en chaque point est reconnu comme égal à zéro»[1].

Cette définition repose sur l'hypothèse pas totalement exacte que la terre est idéalement conductrice et que son potentiel est le même en tout point. Ceci est contredit dans la pratique, par exemple au cours du temps ponctuel d'un choc de foudre en un point précis ; pendant cette période, certes particulièrement courte, le potentiel du sol n'est plus homogène et localement il n'est pas au potentiel moyen du globe. Il s'agit par conséquent d'une convention, mais, principalement, on aurait peine à obtenir une meilleure référence pour «zéro volt» et le sol suffit par conséquent au quotidien. Qui plus est , ce qui importe pour la sécurité n'est pas tant le potentiel dans l'absolu mais l'équipotentiel.

En pratique, aucun conducteur n'étant parfait, le potentiel d'un conducteur de mise à la terre, le plus souvent appelé fil de terre, ne sera pas obligatoirement nul. Cependant, sauf problème d'installation, ce potentiel devrait être suffisamment faible pour ne pas être dangereux.

Il convient de n'avoir qu'une seule prise de terre sur un même site et l'ensemble des liaisons de terre doivent par concept être interconnectées pour rester équipotentielles.

Le substantif «terre» en électricité regroupe un ensemble de concepts qui sont présentés dans la section autres sens du terme.

Caractéristiques

Résistivité du sol

La résistivité du sol se mesure avec un telluromètre. Cette valeur dépend fortement de la constitution du sol, de l'hygronométrie, de la température, de la profondeur. Cependant on considère généralement que sa dépendance à l'humidité ainsi qu'à la température devient moindre au delà de 2m de profondeur.

Sol Résistivité moyenne (Ω. m)
Tourbe humide 25 (5-100)
Limon 50 (20-100)
Marnes 150 (40-200)
Schistes 200 (50-300)
Sable argileux 250 (50-500)
Calcaire tendre 400 (50-800)
Granit et grès altérés 800 (100-1500)
Sable siliceux 1500 (200-3000)
Sol pierreux nu 2000 (1500-3000)
Calcaires compacts 2500 (800-5000)
Granit et grès peu fissurés 5000 (1500-12000)

Courant tellurique

Le courant tellurique est un courant électrique (continu ou extrêmement basse fréquence) qui circule dans la croûte terrestre. La densité moyenne de ce courant est de 2 A/km2. Ce courant est lié surtout au champ magnétique terrestre.

Utilité de la mise à la terre

Défaut d'isolement

Un défaut d'isolement se produit dans un équipement électrique, quand un fil sous tension – en particulier une phase d'un câble d'alimentation – dénudé vient toucher la carcasse métallique de l'appareil. Il y a ainsi un danger certain d'électrisation ou alors d'électrocution si une personne entre en contact avec l'appareil. Dans de très nombreux pays, les appareils comportant une carcasse métallique doivent réglementairement être reliés à la terre de l'installation, afin d'engendrer un courant de défaut en cas de problème, on parle alors de «terre de protection» (abréviation PE). Cette disposition permet le déclenchement d'un disjoncteur-différentiel positionné en tête de circuit au tableau électrique.

Attention : même lorsque le neutre est relié à la terre par le fournisseur d'électricité, cela ne dispense pas de la présence du fil de terre local. Sinon le défaut ne pourrait pas être détecté par le disjoncteur différentiel. C'est par conséquent bien l'association d'un disjoncteur différentiel avec un fil supplémentaire de mise à la terre qui permet la sécurité des personnes.

Article détaillé : Schéma de liaison à la terre.

Afin d'être certain d'avoir un potentiel nul entre deux parties métalliques proches, et par conséquent de ne pas s'électrocuter en touchant ces deux parties (exemple, dans une salle de bain), il est obligatoire de relier entre eux les tuyaux, huisseries et autres structures conductrices pour garantir cette équipotentialité.

Ce court-circuit est radical pour éviter tout problème, il convient de le faire «au plus court». C'est-à-dire non seulement de faire l'indispensable pour que ce câble soit le plus court envisageable entre deux objets, mais également en répétant l'opération en plusieurs points si la longueur des objets est grande. De surcroît, évidemment, il faut raccorder ces liaisons à la terre pour conserver le fonctionnement du disjoncteur différentiel si un courant venait à circuler dans les parties métalliques en cas de défaut (exemple : un chauffe-eau défectueux).

Liaison équipotentielle

La terre est aussi utilisée comme référence de potentiel, de par sa conductivité assez bonne, mais en particulier grâce à sa grande capacité à écouler les charges électriques. Elle sert surtout à évacuer les décharges électrostatiques, les courants de mode commun des câbles de longueur importante, les surtensions dues à la foudre, les courants de défaut d'ouvrages haute tension, les pertes dans les grandes antennes hectométriques. La terre est ainsi un élément indispensable dans le domaine d'étude de la compatibilité électromagnétique.

Couleur

Câble monophasé avec terre, Le câble de terre est ici caractérisé par un isolant teinté en vert et jaune

Le câble de terre (appelé «conducteur de protection») a une couleur spécifique qui le distingue : selon les pays (c'est le cas pour l'Union européenne) on peut le trouver en jaune et vert       (le plus habituel), ou alors en vert ou même sans isolant (tresse ou câblette). On le trouvait anciennement quelquefois en gris (désormais interdit).

Du fait de son rôle spécifique de sécurité, les prises de courant distinguent toujours sans confusion envisageable ce conducteur spécifique sur une broche spécifique. La manière de faire dépend du type de prise électrique.

Autres sens du terme

La plupart du temps, par extension et abus de langage, le terme de «terre» sert à désigner aussi :

Notes, sources et références

  1. ac-rouen. fr, décret n°88-1056 (du 14 novembre 1988) [pdf]

Bibliographie

Alain Charoy, Compatibilité électro-magnétique, Dunod, 2005, 701 p. (ISBN 2100495208)

Liens externes


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