Mise à la terre

Il existe plusieurs méthodes pour assurer la protection des biens et des personnes. Il n’existe pas de mauvaise ou meilleure liaison à la terre. En effet, il faut adapter les modes de raccordement et de protection en fonction de la situation de l’installation à protéger.

1. Les schémas de liaison à la terre (SLT)

Il existe plusieurs méthodes pour assurer la protection des biens et des personnes. Il n’existe pas de mauvaise ou meilleure liaison à la terre. En effet, il faut adapter les modes de raccordement et de protection en fonction de la situation de l’installation à protéger.

 

1.1 Les SLT TT

T : Liaison du neutre du convertisseur à la terre
T : Liaison des masses à la terre

Ce type de liaison est présente sur toutes habitations domestiques en France (cf. NF C 15-100). En autoconsommation par exemple il faudra suivre ce principe. La protection s’effectue à l’aide d’un disjoncteur différentiel.
Le neutre du convertisseur doit être raccordé à la terre. De cette manière, il n’y a pas de différence de potentiel entre ce conducteur et la terre.
Les masses des récepteurs doivent être raccordées également à la terre via une liaison équipotentielle.

1.2 Les SLT TN

T : Liaison du neutre du convertisseur à la terre
N : Liaison des masses au neutre qui est lui-même relié à la terre

Pour ce type de liaison, la protection est assurée par des dispositifs de coupure calibrés contre les courts circuits. Ce schéma n’est pas autorisé dans les habitations résidentielles, il est en général réservé aux industriels.

Il existe trois variantes en TN :

TN-C (Terre Neutre Confondus) : Le neutre du transformateur est raccordé à la terre. Ce dernier est également relié à un câble de protection PE (Protection équipotentielle principale) qui est lui-même raccordé au neutre du récepteur. Cet ensemble forme une section appelé PEN. Ce même conducteur vient agir en tant que protection en reliant la liaison équipotentielle des récepteurs.

TN-S : Dans cette configuration, le câble de protection PE est uniquement relié sur le neutre du convertisseur qui est lui-même mis à la terre. Le neutre lui est distribué de manière classique pour assurer l’alimentation des récepteurs.

TN-C-S : Dans certaines conditions, les deux modes de TN peuvent être utilisés dans la même installation.

 

1.3 Les SLT IT

I : Neutre du convertisseur isolé de la terre
T : Liaison des masses à la terre

Ce type de liaison concerne généralement les réseaux peu étendus, les salles de concert, les hôpitaux ou encore les industriels qui souhaitent ne pas suspendre la production en cas de défaut. En effet, le liaison IT permet de garantir une alimentation même en cas d’un défaut. Si un second défaut intervient avant la résolution du premier, l’alimentation sera coupée. La protection est effectuée avec un dispositif de coupure calibré contre les courts circuits.
Dans ce schéma, le neutre du convertisseur est isolé de la terre. Il est raccordé à un contrôleur permanent d’isolement (CPI) disposant d’une impédance élevée. Cet appareil est lui raccordé à la terre.
Les masses des récepteurs doivent être reliées à la terre via une liaison équipotentielle.

 

Les normes en photovoltaïque

Pour assurer une mise à la terre sur les installations photovoltaïques isolé du réseau électrique, il faut se référer à la norme NF C 15-100. Plus particulièrement aux guides UTE C 15-712-1 pour les installations raccordées au réseau électrique sans stockage et UTE C 15-712-2 pour les installations isolées du réseau avec stockage sur batteries.

 

 

2. Protection contre la foudre et mise à la terre

La mise à la terre d’une installation impacte directement la sécurité des personnes. Cette étape cruciale est souvent négligée ou mal réalisée. Nous vous conseillons vivement de faire appel à un électricien qualifié pour réaliser cette partie de l’installation si vous ne vous sentez pas à l’aise dans ce domaine.

La mise à la terre des châssis et autres pièces métalliques présentes dans l’installation est destinée à assurer la protection du matériel et des personnes en cas de surtension dû à la foudre. Dans un premier temps, il faut évaluer dans quelle zone à risque vous vous trouvez. Pour se faire, il suffit d’identifier, grâce à des données météorologiques, le nombre d’impact de foudre par an et par km². On appelle ce paramètre densité de foudroîment Ng. Il y alors deux cas possibles :

  • Niveau de protection minimal : niveau A.

Si Ng < 2,5.
Si l’installation photovoltaïque est située en zone urbaine quel que soit la densité de foudroîment.

  • Niveau de protection supplémentaire : niveau B.

Si Ng > 2,5 et installation située en milieu rural avec passage de lignes électriques aériennes.
Site sensible à la foudre (point haut, antennes).
Bâtiment munit d’un paratonnerre quel que soit la zone.

Dans tous les cas, le coffret de protection fourni avec votre kit solaire contient un parafoudre. Il convient ensuite d’adapter la section de terre en fonction de l’installation et de la zone à risque. Pour le niveau B, il peut être judicieux d’envisager la mise en place d’un paratonnerre et le blindage des câbles sensibles.

Le parafoudre sert uniquement à protéger contre les coups de foudres indirects. Lorsque la foudre tombe proche de votre installation, le champ magnétique induit par ce phénomène provoque une augmentation de la tension dans le circuit électrique de votre installation PV. La surtension engendrée peut alors détériorer de manière irréversible vos panneaux et micros onduleurs // convertisseur.

carte de France exposition à la foudre

 

 

3. Installation photovoltaïque raccordé au réseau sans stockage

L’installation des panneaux et des micros onduleurs est soumise à la NF C-1500. Le fonctionnement de ce type d’installation nécessite obligatoirement la présence d’un réseau électrique fonctionnel. Le back-up ne sera pas envisagé dans ce guide. Tous les modules constituant le générateur doivent posséder les mêmes caractéristiques électriques.
Pour l’autoconsommation couplé à un réseau basse tension, le SLT est TT comme pour votre habitation.

 

3.1 Schémas généraux d’un SLT TT pour une installation en autoconsommation raccordé au réseau sans stockage

schema SLT TT

 

SLT TT cablage

 

3.2 Partie courant continu

La mise à la terre de la partie courant continu de l’installation concerne la structure métallique des panneaux photovoltaïques, le châssis de micros onduleurs, les supports métalliques des panneaux et éventuellement les chemins de câble en métal.

Le but de cette opération est de gérer les éventuelles surtensions imposées à l’installation. Pour se faire, il faut que ces éléments se trouvent au même potentiel. Réalisez une liaison équipotentielle à partir de chaque châssis métallique. Cette liaison doit ensuite être reliée à la terre de l’habitat.

Les conducteurs de liaisons équipotentielles doivent avoir une section minimale de 6 mm² et être repérés par une coloration vert et jaune.
Une section trop faible peut entraîner des situations dangereuses pour l’installation et pour l’habitat.

Le raccordement des carcasses métalliques à la terre doit être effectué de manière à offrir une surface de boucle la plus faible possible. Exemple avec le schéma ci-dessous :

Partie courant continu

surface de boucle à ne pas faire surface de boucle parfaite

 

3.3 Partie courant alternatif

Le câble engage est doté de trois connecteurs (terre, phase et neutre) pour les installations monophasées et de cinq connecteurs pour les installations raccordées en triphasées (terre, phase L1, phase L2, phase L3 et neutre). La terre doit obligatoirement être connectée jusqu’à la terre de votre tableau de répartition afin de permettre le fonctionnement de l’interrupteur différentiel présent dans le coffret de protection.

Une fois les liaisons à la terre connectées, assurez-vous que la résistance de votre terre est inférieure à 100 sans quoi vous encourez des risques d’électrocution. L’électricité allant au plus court et au plus « facile », si votre corps offre moins de résistance que la terre, le courant passera par vous.

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