La mise à la terre du système électrique domestique est-elle vraiment nécessaire?
Je sais que la réponse à ma question est "Oui, c'est vrai!". La connexion à la terre est nécessaire pour éviter qu'une personne ne touche une partie métallique d'un équipement défectueux pour être électrocutée. Ainsi, la personne joue le rôle de conducteur fermant le circuit entre la partie métallique haute tension et la terre (à zéro volt par définition). La connexion de mise à la terre offre donc un chemin alternatif pour que le courant circule, et cela se produit parce que quelque part le long du système de distribution d'énergie, le fil neutre N est connecté à une tige métallique plantée dans le sol. Ma question est: que se passe-t-il si ce fil neutre - connexion à la terre est supprimé, comme illustré sur l'image? Cela rendrait le fil de terre dans les prises électriques domestiques inutile, car une personne touchant le boîtier métallique d'un équipement défectueux ne ferme pas le circuit, car il n'y a pas de circuit comprenant la terre. Donc, si je comprends bien, cela fonctionnerait (peut-être) si le système de distribution d'énergie n'est mis à la terre nulle part. Est-ce possible de réaliser un système de distribution d'énergie totalement flottant à partir du sol? Je suis presque sûr que la réponse est non, mais je ne sais pas pourquoi ... alors, pourquoi n'est pas possible ??? Merci.
Réponses
Ce que vous ne considérez pas, c'est qu'un châssis ou un boîtier métallique mis à la terre contenant une connexion sous tension «non fiable» sera auto-révélateur en cas de panne qui provoque le contact direct du métal mis à la terre. Cela fera sauter un fusible et en quelques millisecondes, le problème sera sécurisé et révélé .
Pour une source CA isolée (comme le secondaire d'un transformateur d'isolement), rien n'indique que la tension puisse être entrée en contact avec le boîtier métallique. Vous pouvez le toucher et peut-être recevoir un petit picotement, mais ce n'est pas clairement révélateur.
Le défaut 1 s'est produit et il ne se révèle pas automatiquement ...
Quelque temps plus tard, un autre défaut se produit qui peut être n'importe où dans votre rue et dans l'une des maisons de cette rue. Ce défaut provoque la connexion du neutre à la terre.
Le défaut 2 ne se révélera pas non plus car il ne fera pas sauter un fusible: -
Ensuite, vous touchez la boîte métallique ou le châssis mis à la terre: -
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab
Les flèches magenta indiquent le flux du courant d'électrocution
Maintenant, la boîte en métal est un piège mortel (parce qu'elle n'est pas mise à la terre) et attend que la prochaine personne malchanceuse vienne la toucher. Rien ne s'est révélé qui vous indique qu'une situation dangereuse s'est produite.
Le premier "indice" (si vous survivez à l'indice) est l'électrocution.
En plus de la réponse d'Andy, une alimentation flottante peut nécessiter des disjoncteurs doubles sur chaque circuit pour déclencher les deux lignes car vous ne pouvez pas prédire quelle phase sera "neutralisée" par le premier défaut.
La neutralisation délibérée d'une ligne évite ce risque et donc seuls les fils sous tension nécessitent une protection par fusible ou disjoncteur.
Le système de mise à la terre illustré est le système TT suivi en Italie avec une tension d'alimentation triphasée de 400 V et monophasée de 230 V.
Dans ce système, la responsabilité de la mise à la terre du neutre du transformateur incombe au fournisseur de services publics tandis que celle de la mise à la terre de l'enceinte métallique incombe au consommateur.
Le système permet l'utilisation de disjoncteurs (MCB) et de disjoncteurs de fuite à la terre (GFCI) pour effacer les défauts de ligne à ligne, de ligne à neutre et de ligne à terre.
L'emplacement le plus probable d'un défaut de ligne à terre serait dans une enceinte métallique. Si les boîtiers neutre et métallique n'étaient pas mis à la terre, aucun déclenchement ne se produirait pour effacer un tel défaut et il resterait inaperçu. Le résultat naturel serait une électrocution due au contact avec le boîtier métallique sous tension et la terre, si une autre ligne ou le neutre était simultanément mis à la terre ailleurs.
Dans un trois système de phase, sans les humains (ou des animaux / équipement précieux), et pas de sauts de conducteurs, il n'y a pas besoin de cette redondante « neutre » ou connexion « Terre ».
Les problèmes surviennent lorsqu'il y a des défauts, des humains et des animaux / équipements de valeur présents qui doivent être protégés contre l'énergie électrique (incendie), les courants corporels (choc / mort) et les surtensions (équipement).
La terre, et des morceaux de métal qui y sont collés, fournissent un bon chemin de conduction pour les humains qui touchent le système défectueux et la «terre».
Tout le problème consiste à essayer de s'assurer que les humains (et les animaux de valeur) qui touchent normalement la terre ne touchent pas également des équipements défectueux dont les tensions peuvent induire des courants de choc. Et aussi que les courants de défaut (dans les fils) sont suffisamment élevés pour faire sauter les fusibles (disjoncteurs) qui nécessitent une faible impédance vers et à travers la Terre.
Par conséquent, nous nous assurons qu'il y a une isolation et une distance suffisantes pour que les gens ne puissent pas toucher les circuits sous tension, que les circuits soient fusionnés et mis à la terre (connexion de retour de secours), et aussi de nos jours que nous avons également une protection contre les fuites (courant résiduel ou défaut à la terre) dispositifs.
La mise à la terre n'est pas vraiment compliquée, mais trop d'aspects différents sont tous balayés sous le même tapis (par exemple, endommagement de l'équipement d'alimentation par surchauffe, mort par incendie, mort par choc électrique, dommage d'équipement par des transitoires de tension, pour identifier quelques-uns des défauts mesures de protection dans l'offre moderne).