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Qu'est-ce qu'une annulation?

Что такое зануление?

La réduction à zéro est la connexion électrique délibérée de parties conductrices ouvertes d'installations électriques qui ne sont pas dans un état normal sous tension, avec un point neutre neutre du générateur ou du transformateur, dans des réseaux à courant triphasé; avec une borne en défaut de terre d'une source de courant monophasée; avec le point de mise à la terre de la source dans les réseaux à courant continu, effectué à des fins de sécurité électrique. La nullité de protection est la principale mesure de protection contre les chocs électriques. courant avec un contact possible dans les installations électriques jusqu'à 1 kV avec neutre à la terre mortellement.

Aujourd'hui, notre vie est difficile à imaginer sans le fonctionnement quotidien de toutes sortes d'appareils électriques. Cependant, l'utilisation pratique du courant n'est pas sûre sans systèmes de protection. Il y a des cas où les dispositifs de sécurité (prises, automates, etc.) peuvent ne pas fonctionner, entraînant des dommages à l'isolation interne et une tension accrue sur le boîtier métallique de l'équipement. Afin de protéger une personne contre les risques d'électrocution lors de l'utilisation d'appareils électriques et d'appareils ménagers, diverses mesures de protection ont été mises au point, notamment la réduction à zéro. Cet article est écrit dans le but d'expliquer au lecteur quelle est la particularité de la réduction à zéro, comme moyen de protéger les réseaux électriques, dans quels cas elle est appliquée et en quoi elle diffère de la mise à la terre de protection.

La mise à zéro est utilisée pour garantir la sécurité électrique des systèmes avec des conducteurs PEN, PE ou N. Celles-ci incluent des réseaux avec neutre neutre aveugle: TN-C, TN-S et TN-CS. La principale différence dans l'organisation de la mise à zéro de ces systèmes réside dans le schéma de connexion des conducteurs de protection et de travail nuls.

Description

Système d'annulation de TN-C

Le système de réduction à zéro TN-C pour aujourd'hui se réfère à la obsolète, car il prévaut dans les bâtiments de l'ancien parc de logements. Il se caractérise par la présence sur toute la longueur du conducteur zéro protecteur et zéro conducteur de travail. Utilisé pour l'alimentation électrique dans les réseaux triphasés. Il est interdit pour les réseaux monophasés de groupe et de distribution. Ce système est assez simple dans l'organisation, mais n'offre pas un niveau de sécurité électrique suffisant, ce qui rend impossible son utilisation dans la construction de nouveaux bâtiments.

Système d'annulation de TN-CS

C'est une version améliorée du système de réduction à zéro TN-C pour la sécurité électrique dans les réseaux monophasés. Au point de branchement de la ligne triphasée, le conducteur PEN combiné monophasé est divisé en conducteurs PE et N, ce qui les amène aux consommateurs monophasés. Ce système de réduction à zéro, avec une augmentation de prix relativement faible, se distingue par un niveau de sécurité plus élevé.

Système d'annulation de TN-S

Il est considéré comme le schéma de remise à zéro le plus parfait et le plus sûr. Le principe de fonctionnement repose sur la séparation sur toute la longueur des conducteurs zéro protecteur et zéro. Pour le conducteur de protection zéro PE, tous les éléments métalliques de l'installation électrique sont connectés. Afin d'éviter une nouvelle mise à la terre, un poste de transformation ayant une mise à la terre basique est prévu.

Sécurité électrique à la mise à zéro

En utilisant le schéma de la mise à zéro de protection, il est important de tenir compte du fait que le courant dans le court-circuit doit atteindre une valeur suffisante pour déclencher le déclenchement électromagnétique du disjoncteur ou du fusible. Sinon, le courant de défaut circulera librement dans le circuit électrique, ce qui entraînera une augmentation de la tension dans la zone endommagée et de tous les éléments mis à zéro de l’installation électrique. Il s'avère que la fiabilité du système de réduction à zéro est principalement déterminée par la fiabilité du conducteur de protection zéro utilisé, à laquelle les exigences accrues sont respectivement présentées, voir points 1.7.121 - 1.7.126 du code. Le fil zéro soigneusement posé doit être de couleur différente sous la forme de bandes jaunes sur fond vert. En outre, il est nécessaire de surveiller en permanence la santé de son état. Il est interdit de monter des équipements de protection des installations électriques sur le fil neutre, qui, s’il est déclenché, peut entraîner des dommages. Les connexions de fils nus entre eux et avec les éléments métalliques de l'installation électrique, accessibles aux utilisateurs, devraient garantir un contact fiable et pouvoir être contrôlés, voir point 1.7.39, 1.7.40 de l'IPPE-7. La valeur de résistance dans la connexion boulonnée avec les parties de l'installation électrique ne doit pas dépasser 0,1 ohms. Le contrôle de la résistance de la boucle "phase-zéro" est réalisé au stade des travaux d'acceptation, de révision générale et de reconstruction du réseau, ainsi que dans les délais fixés dans la documentation réglementaire et technique. Les mesures dans l'installation électrique déconnectée sont réalisées avec un voltmètre la valeur de la résistance neutre du neutre et des commutateurs de terre répétés, la dépendance temporelle des dispositifs de protection automatique contre le courant de court-circuit font l'objet d'une surveillance constante.

Pour réduire le choc électrique, en cas de rupture du fil de terre, il est recommandé d'effectuer une mise à la terre répétée avec une résistance ne dépassant pas 30 ohms tous les 200 m de la ligne et des supports pour lesquels des sectionneurs de terre naturels sont principalement utilisés.

Normalisation de la réduction à zéro

Les exigences techniques pour l'organisation des filets de sécurité sont définies par les documents suivants:

  • Règles pour l'installation des installations électriques (PUE), chapitre 1.7,
  • GOST R 50571.5.54-2013 (par. 543),
  • GOST 12.1.030-81 (item 7).

Le mécanisme de la mise à zéro est basé sur la déconnexion automatique de la section de réseau endommagée, dont l'heure ne doit pas dépasser les valeurs indiquées au point 1.7.79 de l'IPPE-7.

La durée maximale autorisée d'un arrêt automatique de protection pour le système TN

La tension de phase nominale U o , V Temps d'arrêt, s
127 0,8
220 0,4
380 0,2
plus de 380 0,1

Les conducteurs de travail et de protection à zéro doivent avoir une résistance suffisante pour déclencher la protection. Les impédances actives et inductives des conducteurs forment l'impédance de la boucle "phase zéro". La résistance active des conducteurs dépend de leur longueur, de la résistivité du matériau et de la section. On distingue les résistances inductives pour les conducteurs en cuivre et en acier. Dans un fil d'acier, ils sont inversement liés à la densité de courant et au rapport entre le périmètre et l'aire de la section transversale du conducteur. La résistance inductive des conducteurs en acier est supérieure à celle des conducteurs en cuivre. Au paragraphe 1.7.126 de l'EMP-7, la plus petite section des conducteurs de protection est installée pour les cas où ils sont constitués du même matériau que les conducteurs de phase. Les sections des conducteurs de protection des autres matériaux doivent avoir une conductivité équivalente à celle indiquée ci-dessus.

Les plus petites sections des conducteurs de protection

Section transversale des conducteurs de phase, mm2 La plus petite section des conducteurs de protection, mm2
S ≤ 16 S
16 <S ≤ 35 16
S> 35 S / 2

Une ligne à deux fils composée d'un conducteur de travail et d'un conducteur de protection forme une grande bobine dont l'inductance mutuelle (la valeur recommandée pour les calculs est de 0,6 Ohm / km) dépend de la longueur de la ligne, du diamètre des fils et de la distance entre eux. La résistance à la mise à la terre du neutre de la source d'alimentation ne doit pas dépasser 2, 4 et 8 ohms, respectivement, avec des tensions secteur de 660, 380 et 220 V de la source de courant triphasé, voir point 1.7.101 de l'IPPE-7. Une augmentation du courant de court-circuit est obtenue en abaissant la résistance du transformateur et de la boucle, pour laquelle le circuit en triangle est utilisé. Les enroulements de transformateurs puissants ont donc une faible résistance. La plus faible résistance des lignes de mise à zéro est obtenue en les réalisant de manière courte et simple, en augmentant la section des conducteurs, en remplaçant les conducteurs en acier par ceux en métaux non ferreux à faible résistance inductive. La résistance maximale du conducteur de protection neutre ne doit pas dépasser deux fois la résistance du conducteur de phase. En réduisant la distance entre eux, réduisez la résistance inductive externe. La réduction de la résistance des commutateurs de mise à la terre répétés et leur approche des nœuds de charge permet de réduire le courant sur les parties mises à zéro de l'équipement. La connexion au conducteur zéro de toutes les structures métalliques mises à la terre du bâtiment augmente le potentiel de la surface de sol sur laquelle se trouve la personne et réduit ainsi considérablement la tension de contact à une valeur d'environ 0,1 à 0,01 U.s.

Application de la réduction à zéro

Le zonage est effectué dans des installations industrielles, souvent avec une source d'énergie située dans le bâtiment (générateur ou transformateur), pour assurer la sécurité de fonctionnement des installations électriques à des fins diverses et pour augmenter l'immunité au bruit dans leur fonctionnement. Selon les prescriptions du paragraphe 1.7.101 du PES-7, la mise à zéro des installations électriques devrait être effectuée: - à une tension supérieure ou égale à 380 V et à 440 V et plus dans toutes les installations électriques; - à des tensions nominales supérieures à 42 V, mais inférieures à 380 V CA et supérieures à 110 V, mais inférieures à 440 V CC - uniquement dans les pièces présentant un danger accru, particulièrement dangereux et dans les installations extérieures. Tous les équipements électriques des installations industrielles sont connectés à une boucle de masse commune et reliés entre eux par un bus de masse métallique. Une liste complète des pièces à annuler est présentée au chapitre 1.7 des règles d'installation électrique (PUE-7). Il existe également une liste de matériel électrique dont la mise à zéro délibérée n'est pas requise. Pour la protection électrique des logements, la mise à zéro n'est pratiquement pas utilisée. Dans les nouveaux bâtiments, la mise à la terre est centralisée. Les appareils électriques modernes ont une prise avec trois contacts. L'un des contacts est connecté au boîtier. La mise à la terre d'un seul appartement consiste à raccorder la terre des boîtiers et des pièces d'appareils ménagers. La nécessité de la mise à zéro dans ce cas disparaît. Les maisons de l'ancien parc de logements, généralement connectées via le système TNC, peuvent ne pas avoir de sol du tout. La modernisation des réseaux électriques de maisons similaires devrait être assurée par une entreprise électrique spécialisée. Cependant, souvent, les locataires de ces maisons ont recours à l'arrangement de l'interdiction dans ce cas, zanleniya, ce qui n'est pas un moyen sûr de protection électrique pour le secteur résidentiel. Les exigences relatives à l'organisation d'un système de pointage zéro, tel que mentionné précédemment, sont définies dans les documents réglementaires. Cependant, dans le processus de réalisation de cette méthode de protection des réseaux électriques, des erreurs sont parfois commises qui empêchent son objectif direct. C'est une erreur de penser qu'il est préférable de mettre à la terre un circuit séparé du conducteur neutre, car il n'y a pas de résistance du long conducteur PEN de l'appareil électrique au sectionneur de mise à la terre du poste. Cependant, dans la pratique, la résistance du sol est beaucoup plus grande que celle d'un long fil. Si la phase tombe sur le boîtier d'installation ainsi mis à la terre, le courant de défaut peut ne pas être suffisant pour déclencher une protection automatique du secteur. Dans ce cas, la tension sur le boîtier atteint une valeur dangereuse pour l'utilisateur. Même avec l'utilisation d'un disjoncteur de petite taille, il n'est pas possible de fournir le temps nécessaire à la déconnexion automatique de la ligne défectueuse du réseau.

La différence entre la mise à zéro et la mise à la terre

Dans leur objectif, la mise à la terre et la mise à zéro sont à bien des égards: elles protègent l'utilisateur de l'installation électrique contre les chocs électriques. Cependant, les méthodes et le principe d'organisation de cette protection sont différents. La sécurité électrique des réseaux utilisant le système de réduction à zéro est examinée en détail dans les sections précédentes de l'article. La mise à la terre de protection repose sur le raccordement forcé des installations électriques à la terre afin de réduire la tension de contact à une valeur sûre. L'excès de courant circulant dans le corps de l'installation électrique est directement acheminé au sol (sur la partie de mise à la terre). Une boucle de mise à la terre de configuration triangulaire dont la résistance doit être inférieure à celle du reste du circuit est installée en tant que sectionneur de terre. La différence entre la mise à zéro et la mise à la terre est la suivante:

  • pour assurer la protection des réseaux électriques: mise à la terre - réduction de la tension au toucher, mise à zéro - déconnecte l'installation électrique endommagée du réseau, ce qui élimine virtuellement les chocs électriques et constitue un moyen de protection plus efficace pour les installations industrielles. Cependant, si l’on parle de la fiabilité de la protection en cours de fonctionnement, l’annulation est inférieure à la mise à la terre en raison de la plus grande probabilité de détérioration de l’intégrité du zéro et de la variation possible de la résistance de la boucle.
  • systèmes d'application: la mise à la terre est utilisée exclusivement pour la protection des réseaux avec neutre isolé (systèmes TT et IT), la mise à zéro des réseaux avec neutre neutre TN-C, TN-S et TN-CS, où des conducteurs PEN, PE ou N sont présents.
  • Par type d’arrangement: en termes de simplicité et d’accessibilité de l’arrangement, l’annulation est une méthode de protection plus complexe et longue qui nécessite des connaissances et des compétences techniques pour la définition correcte de la méthode et le point central de la réduction à zéro. Dans le cas d'une mise à la terre de protection, des parties distinctes du suscepteur sont connectées à la terre, pour lesquelles il suffit d'appliquer des instructions aux appareils électriques.

Conclusion

Le rôle de la réduction à zéro lorsque l'on travaille avec des installations électriques dans des installations industrielles ne peut être surestimé. En déconnectant l'installation endommagée du réseau en cas de panne de l'isolant, la mise à zéro constitue un moyen fiable de protéger une personne contre un éventuel choc électrique. Pour assurer efficacement la sécurité électrique, il est nécessaire de respecter scrupuleusement la conception des éléments du système d’annulation des normes examinées, ainsi que la surveillance attentive et constante de leur état. L'utilisation de la mise à zéro ou de la mise à la terre dépend de la méthode nécessaire pour protéger divers systèmes de réseau électrique.

Via zandz.ru