Comment faire une boucle de masse dans une maison privée - calcul et installation du circuit

Les problèmes de mise à la terre dans une maison privée, les calculs de circuit et l'installation du système nécessitent une solution obligatoire pour assurer la sécurité de la vie. La mise à la terre ne remplira pleinement ses fonctions que si le circuit est choisi correctement et que toutes les normes et exigences sont respectées. L'auto-assemblage nécessite la connaissance des principes de conception et des règles de fabrication.

Ai-je besoin de mise à la terre dans une maison privée

Lors de l'utilisation d'appareils électriques dans la maison, il existe toujours un risque d'endommager l'isolation des fils ou de les court-circuiter avec le boîtier. Dans ce cas, toute personne touchant la zone dangereuse entraîne un choc électrique, qui peut se terminer tragiquement. Le courant tend toujours vers la terre, et le corps humain devient un conducteur reliant l'appareil endommagé à la terre.

Que fournit la mise à la terre ? En fait, c'est un système qui fournit le chemin le plus court pour le courant électrique. Selon la loi de la physique, il choisit le conducteur avec la moindre résistance électrique, et le circuit a cette propriété. Presque tout le courant est dirigé vers l'électrode de masse, et donc seule une petite partie de celui-ci traversera le corps humain, ce qui ne peut pas causer de dommages. Ainsi, la boucle de masse assure la sécurité électrique. Les documents réglementaires (GOST, SNiP, PUE) indiquent que tout bâtiment résidentiel privé doit en être équipé avec des réseaux alternatifs à une tension supérieure à 40 V et des réseaux alternatifs supérieurs à 100 V.

En plus d'assurer la sécurité, le système de mise à la terre augmente la fiabilité et la durabilité des appareils électroménagers. Il assure un fonctionnement stable des installations, une protection contre les surtensions et diverses interférences dans le réseau, réduit l'impact des sources externes de rayonnement électromagnétique.

La mise à la terre ne doit pas être confondue avec les paratonnerres (paratonnerres). Bien que le principe de leur fonctionnement soit similaire, ils effectuent une tâche différente. Le travail d'un paratonnerre est de détourner une décharge de foudre vers le sol lorsqu'elle frappe une maison. Dans ce cas, une charge électrique puissante se produit, qui ne devrait pas tomber dans le réseau interne, car.peut simplement faire fondre le fil ou le câble. C'est pourquoi la ligne de paratonnerre part des récepteurs sur le toit le long du contour extérieur et ne doit pas être combinée avec la ligne intérieure de mise à la terre. Le paratonnerre et la mise à la terre peuvent avoir un circuit souterrain commun (s'il a une marge), mais le câblage doit être séparé.

Schémas de mise à la terre: lequel est le mieux à faire

Le système de mise à la terre d'une maison privée dépend du type de connexion réseau à celle-ci. Le plus souvent, il est réalisé selon le principe TN-C. Un tel réseau est muni d'un câble à deux fils ou d'une ligne aérienne à deux fils à une tension de 220 V et d'un câble à quatre fils ou d'une ligne à quatre fils à 380 V. En d'autres termes, la phase (L) et le fil combiné protection-neutre (PEN) convient à la maison. Dans les réseaux modernes à part entière, le conducteur PEN est divisé en fils séparés - de travail ou zéro (N) et de protection (PE), et l'alimentation est effectuée respectivement par une ligne à trois ou cinq fils. Compte tenu de ces options, le schéma de mise à la terre peut être de 2 variétés.

Système TN-CS

Prévoit la division de l'entrée PEN en conducteurs parallèles. Pour ce faire, dans l'armoire d'entrée, le conducteur PEN est divisé en 3 bus : N ("neutre"), PE ("terre") et un bus répartiteur en 4 connexions. De plus, les conducteurs N et PE ne peuvent pas se contacter. Le jeu de barres PE est connecté au corps de l'armoire et le conducteur N est monté sur des isolateurs. La boucle de masse est connectée au bus du répartiteur. Un cavalier d'une section d'au moins 10 mm² (pour le cuivre) est installé entre le conducteur N et l'électrode de terre. Dans le câblage ultérieur, "neutre" et "terre" ne se croisent pas.

Référence! Il est important de considérer que ce système n'est efficace que lors de l'installation d'un disjoncteur différentiel et d'un disjoncteur de type différentiel.

Système TT

Dans un tel circuit, il n'est pas nécessaire de diviser les conducteurs, car. le conducteur neutre et de terre sont déjà séparés dans un réseau approprié. Dans l'armoire, la connexion correcte est simplement effectuée. La boucle de terre est connectée au fil PE (noyau).

La question de savoir quel système de mise à la terre est le meilleur n'a pas de réponse claire. Le circuit CT est plus facile à installer et ne nécessite pas de dispositifs de protection supplémentaires. Cependant, la grande majorité des réseaux fonctionnent sur le principe TN-C, ce qui oblige à utiliser le schéma TN-C-S. De plus, les installations électriques à deux fils sont souvent utilisées dans la vie quotidienne. Lors de la mise à la terre du TC, le boîtier de ces appareils est mis sous tension si l'isolation est endommagée. Dans ce cas, la mise à la terre TN-C-S est beaucoup plus fiable.

Qu'est-ce qu'une boucle de masse : définition et dispositif

La boucle de terre est une conception spéciale de matériaux électriquement conducteurs à faible résistance électrique, fournissant une décharge instantanée de courant électrique vers le sol. Il se compose de 2 parties interconnectées - système interne et externe. Leur connexion fiable est effectuée dans le panneau électrique d'entrée.

Le dispositif du sous-système externe doit assurer la transition du signal électrique vers le sol avec sa distribution sur la zone. Il est basé sur plusieurs électrodes enterrées dans le sol et connectées les unes aux autres dans un circuit à l'aide de plaques. Un bus de section suffisante part des plaques, qui est introduit dans le tableau électrique, où il est connecté au sous-système interne. Chaque électrode est une broche métallique enterrée (enfoncer) à une certaine profondeur.

Le sous-système interne est le câblage du circuit de masse dans toute la maison. Les conducteurs du blindage sont détournés vers des prises, vers les boîtiers d'appareils électriques puissants, vers des lignes métalliques (tuyaux). Des conducteurs séparés sont combinés dans un bus commun, qui est connecté au bus du circuit externe.

Le principe de fonctionnement de la boucle de masse est assez simple. La charge électrique accumulée dans les éléments métalliques (boîtiers d'installations, canalisations, raccords, etc.) en cas d'endommagement de l'isolation des conducteurs du réseau électrique ou induite par des sources externes, se précipite le long des fils du sous-système interne, qui ont une faible résistance électrique , au circuit du sous-système externe. Sur les électrodes enfouies dans le sol, il « coule » dans le sol. À son tour, la terre a une capacité énorme, ce qui vous permet «d'absorber» librement de telles fuites d'électricité.

Types de boucles de masse

Pour "drainer" rapidement le courant dans le sol, le sous-système externe le redistribue à plusieurs électrodes disposées dans un certain ordre pour augmenter la zone de dissipation. Il existe 2 principaux types de connexion au circuit.

Triangle - boucle fermée

Ce cas implique l'utilisation de 3 broches reliées par des rayures dans un triangle isocèle. La distance entre les électrodes est choisie selon le principe suivant : la distance minimale est la longueur de la partie souterraine de l'électrode (profondeur), la maximale est de 2 profondeurs. Par exemple, pour une profondeur standard de 2,5 m, le côté du triangle est sélectionné entre 2,5 et 5 m.

Linéaire

Cette option est composée de plusieurs électrodes disposées en ligne ou en demi-cercle. Un contour ouvert est utilisé dans les cas où la zone du site ne permet pas la formation d'une figure géométrique fermée.La distance entre les broches est sélectionnée entre 1 et 1,5 de profondeur. L'inconvénient de cette méthode est une augmentation du nombre d'électrodes.

Ces types sont le plus souvent utilisés pour organiser la mise à la terre d'une maison privée. En principe, une boucle fermée peut être formée sous la forme d'un rectangle, d'un polygone ou d'un cercle, mais plus de broches seront nécessaires. Le principal avantage des systèmes fermés est la poursuite du fonctionnement complet lorsque la liaison entre les électrodes est rompue.

Important! Le circuit linéaire fonctionne sur le principe d'une guirlande et endommager le cavalier met hors service une certaine section de celui-ci.

Règles et exigences pour la boucle de terre

Pour que la boucle de masse fonctionne efficacement, elle doit respecter certaines règles :

1. Le contour extérieur doit être situé à une distance d'au moins 1 m et d'au plus 10 m de la maison. La distance optimale est de 2 à 4 m de la fondation.
2. La profondeur des électrodes est sélectionnée entre 2 et 3 m.Une partie de la broche de 20 à 25 cm de long est laissée à la surface pour être connectée à une bande.
3. Du bouclier d'entrée au circuit, un bus d'une section d'au moins 16 mètres carrés est posé. mm.
4. La liaison des électrodes entre elles est assurée uniquement par soudage. Dans le blindage, la connexion peut être réalisée avec des boulons.
5. La résistance totale du système ne doit pas dépasser 4 ohms pour 380V et 8 ohms pour 220V.

La boucle de terre externe est située dans le sol, ce qui implique des exigences accrues pour sa conception. Il devrait être situé en dessous du niveau de congélation du sol, car. le gonflement du sol fera sortir les électrodes. Pendant le fonctionnement, la corrosion ne doit pas détruire le métal et augmenter excessivement sa résistance électrique. La résistance des tiges doit leur permettre d'être enfoncées dans un sol solide.

Calcul de la mise à la terre d'une maison privée: formules et exemples

Les calculs de mise à la terre pour une maison privée sont basés sur les formules de calcul de la résistance à la propagation du courant pour les électrodes. Des exemples seront présentés ci-dessous.

Résistance au sol

Avec une seule tige, la formule s'applique :

où ρ équiv est la résistivité équivalente d'un sol monocouche (choisi selon le tableau 1 pour un sol spécifique) ;

• L est la longueur de l'électrode (m);
• d est le diamètre de l'électrode (m);
• T est la distance entre le milieu de l'électrode et la surface du sol (m).

Tableau 1

Dimensions et distances des électrodes de terre

Le nombre d'électrodes dans le circuit peut être calculé par la formule, où:

Rн - la résistance totale maximale admissible du circuit (pour un réseau de 127-220 V - 60 Ohm, pour 380 V - 15 Ohm), Ψ - coefficient climatique (déterminé selon le tableau 2).

Tableau 2

Les dimensions des électrodes sont choisies en tenant compte des conditions réelles et des recommandations :

• tuyau - épaisseur de paroi minimale 3 mm, diamètre - en fonction de la présence de matériau ;
• barre d'acier - diamètre d'au moins 14 mm;
• coin - épaisseur de paroi 4 mm, taille - selon la présence de matériau;
• bande pour relier les électrodes - largeur - pas moins de 10 mm, épaisseur - plus de 3 mm.

La profondeur de pénétration (la longueur des électrodes) est sélectionnée à partir de la condition - au moins 15-20 cm en dessous du niveau de congélation. La longueur minimale est de 1,5 m, l'espacement des broches est de 1 à 2 longueurs d'électrode et la distance minimale est de 2 m.

Nous développons un schéma

Les travaux d'organisation de la mise à la terre d'une maison privée commencent par le développement d'un circuit de boucle de terre. Le plus populaire est un système fermé en forme de triangle. Trois électrodes composent ses sommets et les tiges restantes sont creusées dans ses côtés entre les sommets. Si la zone proche de la maison ne permet pas la construction d'un tel circuit, les électrodes sont installées en ligne, en demi-cercle ou en «vague». Il convient de noter que l'efficacité de la disposition triangulaire est beaucoup plus élevée.

Matériaux pour la boucle de terre

La boucle de terre doit avoir une résistance mécanique élevée, une faible résistance électrique et la possibilité d'une connexion fiable. De plus, un rôle important dans le choix du matériau est joué par son coût.

Paramètres et matériaux des broches

Les électrodes ou broches sont généralement fabriquées à partir d'un profilé en acier. Ce matériau attire avec la possibilité d'approfondir les tiges par simple enfoncement. Dans le même temps, sa résistance électrique satisfait pleinement aux exigences avec une section suffisante. Les épingles peuvent être fabriquées à partir des matériaux suivants :

1. Bar. L'option la plus courante est une tige d'un diamètre de 16-18 mm. Il n'est pas recommandé d'utiliser des raccords, car. il est chauffé, ce qui entraîne une augmentation de la résistivité. De plus, la surface ondulée conduit à une utilisation irrationnelle de la section de tige.
2. Coin. Le coin le plus couramment utilisé a une taille de 50x50 mm avec une épaisseur de paroi de 4-5 mm. La partie inférieure est pointue pour faciliter le colmatage.
3. Tuyau d'un diamètre supérieur à 50 mm avec une épaisseur de paroi de 4-5 mm. Les tuyaux à parois épaisses sont recommandés pour les sols durs et les régions avec des sécheresses fréquentes. Des trous sont percés dans la partie inférieure d'une telle broche.Lorsque le sol s'assèche, de l'eau salée est versée dans le tuyau, ce qui augmente la capacité de dispersion du sol.

De quoi faire une liaison métallique

Les électrodes martelées dans le sol sont interconnectées par une liaison métallique. Il peut être fabriqué à partir des matériaux suivants :

1. Bus ou fil en cuivre d'une section d'au moins 10 mm².
2. Bande ou fil d'aluminium d'une section d'au moins 16 mm².
3. Bande d'acier d'une section d'au moins 48 mm².

La bande d'acier la plus couramment utilisée mesure (25-30) x 5 mm. Son principal avantage est la possibilité d'un soudage fiable avec des électrodes. Lorsqu'un conducteur non ferreux est utilisé comme connexion, des boulons sont soudés aux broches sur lesquelles les pneus sont fixés.

Comment faire l'installation de la boucle de terre vous-même

L'installation de la mise à la terre peut être effectuée à la main. Toutes les étapes seront décrites ci-dessous.

Choisissez un lieu

Il devrait être situé dans la partie du site près de la maison où une personne ne va pas sans besoin urgent et sans animaux domestiques. Le contour est situé à au moins 1 m de la fondation du bâtiment. Il est préférable que ce site soit clôturé avec une clôture basse. Tous les points de localisation des électrodes sont marqués au sol. Habituellement, un triangle isocèle régulier est construit.

Les fouilles

Une tranchée de 0,5 à 0,6 m de profondeur est creusée tout le long du marquage.

Assemblage de la structure

Tout d'abord, selon le schéma, les broches sont enfoncées à une profondeur donnée (généralement 2 à 2,5 m). Une liaison métallique est soudée au sommet des tiges. Une bande est soudée à l'électrode extrême (le haut du triangle) et placée dans une tranchée menant à la maison.

Entrer dans la maison

Le bus du circuit est introduit dans le tableau électrique d'entrée. Un trou est percé à l'extrémité pour une connexion boulonnée. L'âme de câble correspondante est connectée ici. Avec un système TN-C-S, le bus est connecté à un bus répartiteur.

Vérifier et contrôler

Le contrôle est effectué en mesurant la résistance électrique de l'ensemble du circuit. Il ne doit pas dépasser les valeurs standard

Une méthode de vérification simple est souvent utilisée. Une lampe à incandescence d'une puissance de 100-150 W est connectée - une extrémité par phase, l'autre - à la terre. Son éclat clair indique une installation de qualité. Avec une combustion faible, il est nécessaire de vérifier la qualité des joints. Si la lampe ne s'allume pas, le montage n'a pas été effectué correctement.

Kits de mise à la terre prêts à l'emploi pour une maison privée

L'auto-assemblage peut réduire considérablement le coût du système de mise à la terre. Cependant, les kits prêts à l'emploi vous permettent d'accélérer le travail et d'augmenter la fiabilité du circuit. Les modèles suivants peuvent être distingués :

1. ZandZ – circuit avec une ou plusieurs électrodes en acier inoxydable. Pénétration autorisée - jusqu'à 10 m Le prix dépend de la longueur des broches. Le prix moyen d'un ensemble avec des électrodes de cinq mètres est de 23 500 roubles.
2. Galmar - a des électrodes jusqu'à 30 m de long.Le prix moyen est de 41 000 roubles.
3. Elmast. Ce système est fabriqué en Russie et adapté aux conditions de fonctionnement russes. Prix ​​- à partir de 8000 roubles.

Important! Il existe de nombreux modèles sur le marché russe, ce qui vous permet de faire le meilleur choix. La profondeur de colmatage de leurs électrodes varie de 5 à 40 m et la fourchette de prix est de 6 000 à 28 000 roubles.

Caractéristiques des circuits de mise à la terre 220 V et 380 V

Les schémas de mise à la terre lors de l'entrée dans les réseaux 220 et 380 V présentent certaines différences. Le contour extérieur de tels systèmes est absolument le même. La différence réside dans le câblage et l'entrée dans la maison.Dans le cas d'un réseau 220 V, une ligne bifilaire est introduite. Un noyau est divisé en "neutre" et "terre", et l'autre est installé sur des isolateurs.

Dans le cas d'un réseau 380 V, une ligne à quatre fils convient le plus souvent. Un fil est divisé de la même manière que dans le cas précédent et 3 autres conducteurs sont installés sur des isolateurs et isolés les uns des autres. Les conducteurs de phase et "neutre" sont passés par le RCD et le difavtomat.

Erreurs courantes lors des travaux d'installation

Les experts notent que lors de l'auto-assemblage, les erreurs suivantes sont le plus souvent commises:

1. Tentative de protection des électrodes contre la corrosion par peinture. Cette méthode est inacceptable, car. empêche l'écoulement vers le sol.
2. Connexion d'une connexion métallique en acier avec des broches avec des boulons. La corrosion rompt rapidement le contact entre les éléments.
3. Retrait excessif du circuit de la maison, ce qui augmente considérablement la résistance du système.
4. Application d'un profil trop fin pour les électrodes. Après une courte période de temps, la corrosion provoque une forte augmentation de la résistance du métal.
5. Contact des conducteurs en cuivre et en aluminium. Dans ce cas, la connexion se détériore en raison de la corrosion de contact.

Si des défauts sont constatés dans la conception, ils doivent être éliminés immédiatement. Une augmentation excessive de la résistance électrique ou une violation de la continuité du circuit perturbe le fonctionnement de la terre. Le circuit ne pourra pas garantir la sécurité.

Une boucle de terre est nécessaire pour une maison privée. Cette conception assurera la sécurité électrique des résidents et éliminera les accidents tragiques. Cependant, il convient de rappeler que l'efficacité de la mise à la terre dépend des calculs corrects, du choix du circuit et de l'installation.En cas de doute sur ses propres capacités, il est préférable d'utiliser un kit prêt à l'emploi.

Quels types de systèmes de mise à la terre existent et qu'est-ce que la mise à la terre de protection ?

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