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 Prises de terres d'un poste HTA

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stefilda



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MessageSujet: Prises de terres d'un poste HTA   Mar 18 Aoû 2015 - 13:12

Bonjour,

Dans le cas d'un poste en régime de neutre ITR, un des plus fréquemment employé en régime de neutre IT plutôt que ITN et ITS.

Pourquoi la résistance de terre est limitée à 10 ohms dans le cas d'un poste alimenté par un réseau souterrain (intensité maximale de premier défaut de 1000A) ?

Merci pour vos réponses
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Mar 18 Aoû 2015 - 15:01

Bonjour

Dans la norme NFC 13-100 actuelle, il n'y a pas de valeur de prise de terre prescrite dans le cas d'un schéma ITR.

Pour comprendre pourquoi, il faut comprendre pourquoi des valeurs de prises de terre sont prescrites en schéma TTS et ITS. Le risque pour ces deux schémas est un claquage entre les masses des récepteurs BT du poste et leurs conducteurs actifs en cas d'un amorçage interne du transformateur entre la HT et la BT ou d'un amorçage entre le primaire du transformateur et la prise de terre du poste. La valeur de la surtension affectant les conducteurs actifs côté BT résultant de ces deux types de défauts est égale, soit à la multiplication du courant de défaut circulant dans la prise de terre du poste lors d'un amorçage entre le primaire et la prise de terre du poste, et la valeur de la prise de terre du poste plus la tension simple côté BT. Soit à la multiplication du courant de défaut circulant dans la prise de terre du neutre lors d'un amorçage interne du transformateur avec la prise de terre du neutre, et la valeur de la prise de terre du neutre plus la tension simple côté BT également. Le courant de défaut est lui fonction du schéma de liaison à la terre HTA créé au niveau du poste source HTB/HTA public et du type de la liaison d'alimentation du poste (aérien souterrain). Pour un schéma de liaison à la terre public HTA faiblement impédant avec une alimentation du poste en liaison souterraine, le courant de défaut sera pris égale à 1000 A maximum. La valeur de la surtension se produisant dans le poste ne doit pas dépasser la tension de tenue à fréquence industrielle des récepteurs BT du poste au dela de laquelle se produit le fameux claquage. La limitation de la valeur de la prise de terre du poste et du neutre sert donc à limiter la surtension résultant d'un amorçage à une tension inférieur à la tension de tenue à fréquence industrielle des récepteurs BT du poste pour un courant de défaut donné.

Le risque qu'une tension de contact dangereuse se produise entre la prise de terre affectée par un amorçage et celles qui ne le sont pas est grand en schéma TTS et ITS si elles sont simultanément accessibles. En théorie donc, afin d'éviter ce risque, elles devraient en principe êtres suffisamment éloignées les unes des autres (plus de 8 mètres) et leurs conducteurs de liaison devraient êtres isolés. La première condition étant quasi impossible à obtenir au sein d'un même poste HTA/BT, ont réalisera toujours un schéma de type ITR ou TTR à l'intérieur du poste en question (TTR dans le cas d'un poste éloigné des autres masses d'utilisations BT de l'installation).

En schéma ITR, lors d'un amorçage interne du transformateur HTA/BT, l'amorçage du limiteur de surtension au niveau de la prise de terre du neutre fait basculer le schéma ITR en schéma TNR. Par conséquent, la surtension résultant du défaut affecte l'ensemble des conducteurs actifs des récepteurs BT du poste y comprit leurs PE. Dans ce cas de figure, il n'y a aucun risque de claquage entre les conducteurs actifs et les masses puisqu'ils sont mis au même potentiel. L' équipotentialité totale du poste en schéma TNR par l'interconnexion de toutes les prises de terre et de toutes les masses évite l'apparition d'une tension de contact dangereuse. Cette disposition suffit donc également à satisfaire la protection contact indirect.

Cordialement
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Jeu 20 Aoû 2015 - 17:41

Stefilda,

Cela aurait été sympa de votre part de réagir à ma réponse, soit pour dire qu'elle ne répondait pas à votre question, soit pour demander plus de précision ou d'écrire juste merci si la réponse vous convenait.

Ca prend du temps de répondre à une question comme celle la !!!!!!

Une demi heure de travail pour se remémorer la problématique, vérifier certaines informations pour ne pas vous raconter de bêtises et enfin mettre en forme la réponse.

C'est franchement décourageant à vrai dire !!!!!

J'aurais bien aimé échanger plus longuement avec vous, d'autant plus que le sujet que vous avez mis sur la table est complexe et peu souvent abordé.

Hélas!

Cordialement
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 11:51

Bonjour,

Oui bien entendu que j'allais vous répondre. Malheureusement comme tout passionné je manque de temps.Je veux bien entendu vous remercier au vu des caractères techniques ....Non non de vous décourager pas ce n'est certainement pas votre nature.. Je vais prendre du temps ce midi pour décortiquer vos réponses...

et excuser moi...pas volontaire de ma part...
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 14:20

Re,

Reprenons sur de bonnes bases, le partage ...si vous êtes comme cela alors aucune raison de ne pas s'entendre Laughing

Des valeurs de prise de terre sont prescrites dans le guide de distribution électrique HTA pour le régime ITR , 10 ohms avec une intensité maximale de premier défaut de 1000A et 20 ohms avec une intensité maximale maximale de 300A.
Ok pour la C13-100, j'ai vérifié..pas de valeur prescrite pour le schéma ITR.

Pour les valeurs prescrites, la c13-100 indique les formules

Rp <= (Utp-U)/Ie

avec :
1-la prise en compte de la contrainte de tension à fréquence industrielle des équipements basse tension (Utp) , je dirai la tension d'isolement qui sont spécifiées sur les fiches techniques des protestions ou interrupteurs en kV.
A vérifier donc suivant le régime de neutre employé de prendre en compte cette notion.
2- La tension U, simple U0 =230V en TTS et 400V en ITS.
3- l'intensité maximale de premier défaut (IE), 40, 300 ou 1000.

Effectivement il y a un risque en ITS et TTS d'avoir entre 2 masses distincte une tension supérieur à la tension limite de 50V en milieu sec. D’où par principe et d'après mon premier post de converger vers un schéma ITR ou TNR (masses communes HT et BT).

Pour le régime ITR lors d'un claquage du limiteur de surtension, ok on se retrouve en TNR, et tout est au même potentiel, les phases et conducteur de protection électrique (PE).

On peut rajouter aussi qu'en régime ITR avec une résistance Z (1500 ohms) on est protégé des contacts indirects, par contre sans impédance Z, on ne m'a jamais la donnée la réponse.
Je ne connais pas l'impédance d'un limiteur de surtension et ce n'est pas dans les fiches techniques.

Peut être pouvez-vous m'informer..

Cdt.
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 14:39

Bonjour stefilda,

Pas de problème.


On va continuer.

Je voudrais revenir sur la dernière partie de votre interrogation:

[b]"On peut rajouter aussi qu'en régime ITR avec une résistance Z (1500 ohms) on est protégé des contacts indirects, par contre sans impédance Z, on ne m'a jamais la donnée la réponse.
Je ne connais pas l'impédance d'un limiteur de surtension et ce n'est pas dans les fiches techniques.

Peut être pouvez-vous m'informer."


Je vous rappelle qu'en schéma ITR, l'équipotentialité totale des masses et parties conductrices à l'intérieur du poste suffit à protéger contre les contacts indirects. L'équipotentialité ramène à des tensions de contacts de 0V lors de l'amorçage du limiteur de surtension (théoriquement). C'est cette disposition qui vous protège, et non pas l'éventuelle impédance placée en parallèle du limiteur de surtension qui n'est nullement obligatoire par ailleurs. Cette impédance joue un tout autre rôle. Elle est généralement placée dans les réseaux peu étendus alimentant des circuits sensibles afin de réduire les variations de potentiel ente le réseau et la terre lors d'une perturbation venant de la HT.

Un limiteur de surtension doit être choisit de manière à ce que, pour sa tension nominale, sa tension d'amorçage à 100% à fréquence industrielle soit inférieur à la tension de tenue à fréquence industrielle de l'appareillage d'utilisation basse tension. Si ce choix est bien fait pour l'appareillage d'utilisation basse tension, il est aussi bien fait pour l'appareillage du poste.

Voila pour cette mise au point.

Cordialement
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 16:45

Re,

Il faut surtout attiré l'attention "L'équipotentialité ramène à des tensions de contacts de 0V lors de l'amorçage du limiteur de surtension ..." et non sur un défaut d'isolement.
De part ma question je voulais vous amenez sur un défaut d'isolement, dans le cas d'un calcul du courant de défaut (Id);
En BT schéma ITR, le courant de défaut passe par le limiteur de surtension si pas d'impédance Z.
Quelle est cette valeur, c'est sur ce point que je n'ai oas obtenu de réponse.C'est en fonction de ce courant de défaut que l'on pourra s'assurer que la tension de contact est inférieure à 50V (Ul)
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 17:21

Stefilda,


En schéma IT, sur un premier défaut d'isolement côté BT, dans la mesure ou toutes les masses sont bien interconnectées, d'après un schéma de principe de la boucle de défaut, ou pourrait effectivement déduire que le courant de défaut serait égale à la tension simple divisé par la valeur de la résistance de votre limiteur de surtension (environ 1000 MOhms). En réalité, ce premier courant de défaut dépend des capacités parasites du réseaux. Sans rentrer dans le calcul qui est assez complexe, on peut considérer que pour un premier défaut d'isolement franc, pour un réseau de puissance sur un schéma IT à neutre isolé (avec seulement un limiteur de surtension), le premier courant de défaut n'excèdera pas 400 mA ce qui ne génèrera qu'une tension de contact de 4 V environ. Soit une tension de contact bien inférieur à 50 V. Ca vas tout à fait avec le principe du schéma IT qui génère un premier courant de défaut négligeable n'entrainant aucune tension de contact dangereuse dans l'installation.

Cette principe est également valable en ITS pour un défaut d'isolement côté BT.
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 17:37

Oui oui je sais bien que ce premier défaut peut s’avérer complexe du fait des fuites sur les câbles et autres qui passe par la terre.

Merci pour la valeur de la resistance du limiteur, a t'il une réactance ?
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josé garcia
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Ven 21 Aoû 2015 - 18:21

Ce que je voulais vous dire, c'est que le limiteur de surtension n'intervient pas dans les calculs des courants de défaut quelqu'ils soient (le 1er défaut et encore moins le deuxième défaut) par conséquent:

 "En BT schéma ITR, le courant de défaut passe par le limiteur de surtension si pas d'impédance Z.
Quelle est cette valeur, c'est sur ce point que je n'ai oas obtenu de réponse.C'est en fonction de ce courant de défaut que l'on pourra s'assurer que la tension de contact est inférieure à 50V (Ul)"


Ce raisonnement est faux. Faux car en schéma IT, aucun courant de premier n'est dangereux (sauf éventuellement pour les réseaux étendus, mais le limiteur de surtension n'entre pas en jeu dans ce cas la non plus) et faux car comme je l'ai dit, sur un schéma IT dit isolé (sans impédance en parallèle du limiteur), seul les courants de fuites capacitifs déterminent la valeur du premier défaut d'isolement.


Le limiteur de surtension ne rentre jamais en compte dans la détermination des courants de défauts et dans le calcul des tensions de contacts. Par conséquent, vouloir déterminer sa réactance n'a aucune utilité théorique et pratique.


Le seul critère dont on doit se soucier vis-à-vis du limiteur est le suivant: "Un limiteur de surtension doit être choisit de manière à ce que, pour sa tension nominale, sa tension d'amorçage à 100% à fréquence industrielle soit inférieur à la tension de tenue à fréquence industrielle de l'appareillage d'utilisation basse tension. Si ce choix est bien fait pour l'appareillage d'utilisation basse tension, il est aussi bien fait pour l'appareillage du poste."
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candela
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Sam 22 Aoû 2015 - 8:55

Bonjour,
Si vous voulez comprendre ce qu'est un limiteur de surtension, ce document, assez ancien (mais toujours valable) a le mérite de comporter une vue en coupe.

C'est un appareil, électriquement, presque parfait:
-au repos, résistance très élevée : plus de 10 000 mégohms pour le "Cardew C"
-surtension modérée, fonctionne comme un éclateur
-surtension forte, les électrodes se soudent et sa résistance devient très faible
-pouvoir d'écoulement très élevé: jusqu'à 40 kA/0,2 s

Mais comme le dit José il n'a absolument aucun effet sur le réseau en service normal.

Quand à l'impédance, son rôle est explicité par le commentaire de la figure 411D (C15-100 411.6.1):
"l'intensité du courant de premier défaut est limitée par le valeur de l'impédance résultant de la mise en parallèle de Zs et des capacités des deux autres phases par rapport à la terre".
Comme indiqué, sa présence n'est justifiée que si ces capacités sont insuffisantes, ce qui est le cas des réseaux d'envergure limitée.
En effet, dans ce cas un défaut d'impédance faible aurait pour effet de provoquer une surtension sur le neutre*. Je me souviens d'une usine où un transfo alimentait les bureaux...et l'informatique (choix peu judicieux, mais courant à l'époque). Sans impédance, on observait des tensions oscillant de 60 à 80 v entre neutre et terre, difficiles à maîtriser (durablement!) en "traquant les défauts". L'informatique n'appréciait pas du tout, mais la pose d'une impédance a réglé le problème.

Cordialement
*c'est en fait ce qu'on appelle "déplacement du point neutre": tout le triangle de Fresnel est déformé au niveau des tensions simples. C'est le sens de la Note du 411.6.1.
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Dim 23 Aoû 2015 - 1:35

bonjour,
merci pour ces explications ..donc pour le calcul d'un courant de défaut en ITR "isolé", le courant de défaut ne vas pas rejoindre le point neutre? pourtant le cardew à une résistance, donc le courant circule.
Pour moi l’impédance Z à une fonction contre les contacts directs uniquement.



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candela
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Dim 23 Aoû 2015 - 9:18

Bonjour,
josé garcia a écrit:


Ce raisonnement est faux. Faux car en schéma IT, aucun courant de premier n'est dangereux (sauf éventuellement pour les réseaux étendus, mais le limiteur de surtension n'entre pas en jeu dans ce cas la non plus) et faux car comme je l'ai dit, sur un schéma IT dit isolé (sans impédance en parallèle du limiteur), seul les courants de fuites capacitifs déterminent la valeur du premier défaut d'isolement.


Le limiteur de surtension ne rentre jamais en compte dans la détermination des courants de défauts et dans le calcul des tensions de contacts. Par conséquent, vouloir déterminer sa réactance n'a aucune utilité théorique et pratique.




Tous les propos de josé garcia sont parfaitement exacts et je n'ai fait que les compléter (à la marge).

Le limiteur n'a strictement aucun effet tant qu'il n'y a pas de surtension importante (>>400V)

Donc, pour la dernière fois:
En IT isolé le courant de défaut rejoint "le réseau" par les capacités des câbles sains voir le schéma 411C de la C15-100 (p74)

L'impédance vient compléter l'impédance capacitive des câbles dans le cas où celle-ci serait insuffisante, voir le schéma 411D de la C15-100 (p75)
Ce n'est pas une protection contre les contacts directs. Relisez la C15-100 (411.2)


Cordialement
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stefilda



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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Dim 23 Aoû 2015 - 10:51

Bonjour,

c'est entendu, et pris en compte.Je vais également parcourir les extraits de la norme que vous citez.

Merci pour ces explications et bonne journée.
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MessageSujet: Re: Prises de terres d'un poste HTA   Aujourd'hui à 16:55

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