Mise à la terre à haute résistance

Lorsqu'un défaut à la terre se produit, le courant de défaut à la terre continue de circuler, comme dans un système solidement mis à la terre, mais généralement limité à 10 A ou moins par la résistance de mise à la terre neutre (NGR). Cela présente plusieurs avantages : il y a suffisamment de courant pour détecter et localiser les défauts à la terre ; l'aggravation des dommages au point de défaillance est évitée ; les défauts à la terre d'arc ne peuvent pas se produire ; le potentiel de contact (la tension entre le châssis de l'équipement et la terre) est limité à un niveau plus sûr ; le fonctionnement continu jusqu'à ce que le système puisse être arrêté de manière contrôlée est autorisé ; et les surtensions transitoires ne peuvent pas se produire.

Comme pour les systèmes non mis à la terre, lors d'un défaut à la terre, la tension ligne-terre des phases sans défaut augmente (de la tension ligne à neutre à la tension ligne à ligne), ce qui augmente la probabilité d'un deuxième défaut à la terre car de contraintes accrues sur l'isolation. L'équipement défectueux doit être réparé ou remplacé dès que possible.

Alors que la mise à la terre par résistance réduit la probabilité d'un arc électrique ligne à terre, ce qui rend les systèmes plus sûrs, le courant ligne à ligne et l'énergie d'arc électrique ligne à ligne ne sont pas affectés.

Les systèmes mis à la terre par résistance reposent sur l'intégrité du NGR, qui doit être surveillé en permanence. Une défaillance NGR en mode ouvert fait passer le système dans un état non mis à la terre, annule la détection de défaut à la terre par détection de courant et permet la possibilité d'une surtension transitoire ; en mode court, le système est solidement mis à la terre avec un courant de défaut à la terre présumé élevé et un risque accru d'arc électrique. Les NGR doivent être surveillés en permanence pour détecter ces conditions et également détecter les défauts à la terre (y compris pendant un mode de défaillance NGR ouvert). Les moniteurs de résistance de mise à la terre neutre Bender NGRM500 et NGRM700 fournissent les trois fonctions de protection requises définies par la section 10 du code CE 2021 : un défaut à la terre dans les conducteurs porteurs de courant, un NGR court-circuité et un NGR ouvert.

Ces avantages sont notés dans IEEE Std 3003.1 : Pratiques recommandées pour la mise à la terre du système des systèmes d'alimentation industriels et commerciaux, et sa publication précédente 142-2007, le livre vert.

Les systèmes solidement mis à la terre sont courants, mais ils sont sensibles aux risques d'arc électrique et aux arrêts incontrôlés dus à des défauts à la terre. La mise à la terre à faible résistance est parfois utilisée pour les systèmes à moyenne tension. Les systèmes non mis à la terre sont utilisés dans certaines industries et certains pays et présentent certains avantages, notamment la possibilité de fonctionner avec un défaut à la terre. Bender propose des solutions de surveillance pour chacun de ces types de systèmes électriques.

De nombreuses industries exigent une haute disponibilité et accordent une grande importance à la protection de l'équipement et à la sécurité du personnel. Il est très courant pour ces industries d'utiliser des systèmes d'alimentation mis à la terre à haute résistance. Voici quelques exemples :

• Exploitation minière et traitement des minerais
• Raffineries de pétrole
• Scieries, usines d'OSB et autres installations de produits forestiers
• Installations pétrochimiques
• Usines de pâtes et papiers
• Usines
• Canalisations
• Transformateurs alimentaires
• Processeurs de gaz naturel