Dès le choix du système d'alimentation électrique approprié, les bases pour la fiabilité et la disponibilité d'une installation sont posées. La fiabilité constitue avec la protection des personnes et la prévention contre les incendies, le facteur clé dans le choix d'une alimentation en énergie adéquate.Lors de la planification d'une installation trois types de réseaux sont disponibles : le réseau TN, le réseau TT et le réseau IT. Un premier défaut ne provoque pas la coupure du circuit uniquement s'il se produit dans un réseau en schéma IT.
De nos jours, les installations techniques de tous les secteurs se caractérisent par une complexité et une automatisation toujours croissantes. Des chaînes de production sophistiquées à la robotique, il y a toujours plus d'équipements de production dont le bon fonctionnement dépend d'une alimentation en électricité fiable. Ceux-ci profitent des avantages du réseau IT qui est même exigé par les normes dans des secteurs sensibles tels que les unités de soins intensifs.
Dans les réseaux IT, toutes les parties actives sont soit isolées de la terre, soit reliées à la terre via une impédance élevée. L'impédance élevée peut être appliquée pour des raisons métrologiques à condition de ne pas compromettre la sécurité électrique. La mise à la terre des parties conductrices accessibles de l'installation électrique est effectuée soit individuellement, soit collectivement.
Quelle est la différence par rapport aux réseaux TN et TT? Dans les réseaux TN, le point neutre des transformateurs qui alimentent le réseau est mis à la terre via une faible impédance et les parties conductrices accessibles de l'installation électrique sont reliées via le conducteur de protection à la prise de terre du réseau. Dans les réseaux TT, le point neutre est également mis à la terre via une faible impédance mais les parties conductrices accessibles de l'installation électrique sont mises à la terre indépendamment de la mise à la terre du réseau.
Dans les réseaux en schéma IT, on utilise comme source d'alimentation soit un transformateur soit une source de courant indépendante telle qu'une batterie ou un générateur. Etant donné qu'aucun conducteur actif n'est relié à la terre avec une faible résistance, aucun courant de défaut élevé ne circule dans le cas d'un court-circuit sur les parties conductrices accessibles ou d'un défaut à la terre. Le résultat est un faible courant de défaut dont la grandeur dépend des résistances d'isolement et de la capacité des conducteurs et des composants du système par rapport à la terre.
Les normes imposent l'utilisation d´un contrôleur permanent d´isolement dans un réseau IT.
Par exemple : Si, dans un réseau intact non mis à la terre de 230 V AC avec suffisamment de faibles capacités de fuite du réseau, un être humain touche un châssis sous tension, il ne subira pas de choc électrique. Dans ces conditions, seul un courant très faible qui n'est pas perceptible traverse la personne. La tension de contact est essentiellement déterminée par la chute de tension du courant de défaut via le conducteur de protection connecté au châssis. Etant donné que le courant de défaut (déterminé par la résistance d´isolement et la capacité de fuite du réseau) est généralement très faible et que la résistance du conducteur de protection est également très faible, des tensions de contact élevées ne se produisent pas.
En revanche, un réseau mis à la terre est basé sur l'idée qu'en cas de défaut, un courant de défaut suffisamment grand soit généré afin qu'il provoque une coupure rapide de l'alimentation électrique. Dans le cas d'un contact indirect, cela signifie que, si une personne touche un châssis sous tension, un courant de défaut très élevé la traverse immédiatement en raison de la connexion à faible résistance avec la source de courant. Des dispositifs de protection, tels que des fusibles et des disjoncteurs FI, sont obligatoires pour la protection des personnes, afin de déconnecter l'installation avant que celles-ci ne soient blessées.
La philosphie du principe de fonctionnement des deux types de réseaux peut s'expliquer ainsi :
Dans le réseau mis à la terre, on accepte que le défaut se produise mais les mesures nécessaires sont prises pour éviter les endommagements.
Dans le réseau non mis à la terre, un premier défaut ne coupe pas l'alimentation en courant ce qui permet d'accroître la disponibilité de l'installation.
Jusqu'à présent, le réseau non mis à la terre se rencontre avant tout dans des applications dans lesquelles la sécurité est primordiale, telles que dans les unités de soins intensifs ou dans les systèmes de signalisation ferroviaire, où une panne de l'alimentation électrique aurait des conséquences fatales. En dehors de ces domaines particuliers, ce type de réseau est encore relativement peu répandu dans la pratique, et ce bien, que le réseau IT offre de nombreux avantages, non seulement en termes de sécurité, mais aussi en termes de disponibilité.
Cela est dû au fait que trois mythes restent aujourd'hui encore très répandus en ce qui concerne les inconvénients de ce type de réseau:
Le réseau IT revient plus cher qu'un réseau mis à la terre
L'installation d'un réseau non mis à la terre est effectivement plus coûteuse que celle d'un réseau TN ou TT. Cependant, les avantages en nature supplémentaires tels que la maintenance préventive et le volume réduit des contrôles, compensent en très peu de temps les coûts supplémentaires.
Dans un réseau TN, les défauts sont trouvés rapidement
En utilisant des dispositifs de localisation de défaut d'isolement (DLD), les défauts peuvent également être localisés rapidement dans un réseau IT.
Des équipements coûteux doivent être achetés pour le réseau IT
Grâce à des mesures techniques qui ne nécessitent pas de dépenses supplémentaires, des composants standards peuvent également être utilisés.
Chaque type de réseau a ses points forts et ses points faibles et le choix de l'option la mieux adaptée devrait se faire en fonction de l'application. Dans la pratique, une combinaison des trois types de réseaux s'est fréquemment révélée être la meilleure solution. Dans l'ensemble, le réseau IT a les meilleures propriétés, cependant il ne convient que jusqu'à une certaine grandeur et complexité du réseau.
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