Sciences de l'ingénieur · Tronc Commun — Technologique

Protection (Schéma de liaison à la terre)

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Le régime de neutre définit la manière dont le neutre du transformateur et les masses des récepteurs sont reliés à la terre.

Schéma TT : Neutre relié à la terre, masses reliées à une prise de terre locale. Protection par disjoncteur différentiel.
Schéma TN : Neutre relié à la terre, masses reliées au conducteur de protection (PE) relié au neutre.
Schéma IT : Neutre isolé ou impédant, masses reliées à la terre. Utilisé quand la continuité de service est critique.

Méthodes à maîtriser

Identifier le schéma à partir du schéma de liaison.
Calculer le courant de défaut $I_d$ en cas de court-circuit phase-masse.
Vérifier la condition de sécurité : $U_c < U_L$ (avec $U_L = 50V$ en milieu sec).

Exemples corrigés

Exemple : Soit un défaut dans un schéma TT avec $R_A = 10 \Omega$ et $R_B = 20 \Omega$ . Le courant de défaut est $I_d = \frac{U}{R_A + R_B} = \frac{230}{30} \approx 7,66 A$ . La tension de contact est $U_c = R_A \cdot I_d = 10 \cdot 7,66 = 76,6 V$ . Comme $76,6V > 50V$ , le disjoncteur doit déclencher.

Erreurs fréquentes

Confondre le conducteur PE (Protection) et le conducteur Neutre.
Oublier que dans le schéma TT, la terre est locale.
Penser que le schéma IT est utilisé dans les maisons (il est réservé à l'industrie).

L'essentiel du cours

Le régime de neutre définit la manière dont le neutre du transformateur et les masses des récepteurs sont reliés à la terre.

Schéma TT : Neutre relié à la terre, masses reliées à une prise de terre locale. Protection par disjoncteur différentiel.
Schéma TN : Neutre relié à la terre, masses reliées au conducteur de protection (PE) relié au neutre.
Schéma IT : Neutre isolé ou impédant, masses reliées à la terre. Utilisé quand la continuité de service est critique.

Méthodes à maîtriser

Identifier le schéma à partir du schéma de liaison.
Calculer le courant de défaut $I_d$ en cas de court-circuit phase-masse.
Vérifier la condition de sécurité : $U_c < U_L$ (avec $U_L = 50V$ en milieu sec).

Exemples corrigés

Exemple : Soit un défaut dans un schéma TT avec $R_A = 10 \Omega$ et $R_B = 20 \Omega$. Le courant de défaut est $I_d = \frac{U}{R_A + R_B} = \frac{230}{30} \approx 7,66 A$. La tension de contact est $U_c = R_A \cdot I_d = 10 \cdot 7,66 = 76,6 V$. Comme $76,6V > 50V$, le disjoncteur doit déclencher.

Erreurs fréquentes

Confondre le conducteur PE (Protection) et le conducteur Neutre.
Oublier que dans le schéma TT, la terre est locale.
Penser que le schéma IT est utilisé dans les maisons (il est réservé à l'industrie).

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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🎯 Protection (Schéma de liaison à la terre)

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Quel est le rôle du conducteur PE ?

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre contact direct et indirect ?

Contact direct : tu touches une partie active (fil sous tension).
Contact indirect : tu touches une masse métallique qui est accidentellement sous tension à cause d'un défaut d'isolement.

💡 À retenir : Le contact direct est dangereux par lui-même, l'indirect dépend de la qualité de la mise à la terre.

kifach n3ref wach l'installation hiya TT wla TN ?

Regarde le transformateur : si le neutre est relié à la terre, c'est TT ou TN.
Regarde les masses : si elles sont reliées au neutre (PE), c'est TN. Si elles ont leur propre terre, c'est TT.

💡 À retenir : TT = deux terres séparées, TN = une seule terre commune.

Est-ce que la terre est obligatoire dans tous les schémas ?

Oui, la mise à la terre des masses est obligatoire dans tous les schémas (TT, TN, IT) pour protéger les personnes contre les contacts indirects.

💡 À retenir : Sans terre, la tension de défaut reste sur la carcasse de l'appareil.

chnou houwa l'rôle dyal disjoncteur différentiel ?

Il mesure la différence entre le courant qui part (phase) et celui qui revient (neutre). S'il y a une différence, c'est qu'il y a une fuite à la terre.

💡 À retenir : Il coupe le circuit dès qu'il détecte une fuite (ex: 30mA).

Pourquoi le schéma IT est-il spécial ?

Parce que le neutre est isolé de la terre. En cas de premier défaut, le courant est très faible et l'installation continue de fonctionner.

💡 À retenir : IT = Continuité de service (hôpitaux, mines).

wach l'courant dyal défaut kaykoun dima kbir ?

Non, dans le schéma IT, le premier défaut est très faible. Dans le schéma TN, il est très élevé (proche d'un court-circuit).

💡 À retenir : $I_d$ dépend du schéma de liaison à la terre.

Non, dans le schéma IT, le premier défaut est très faible. Dans le schéma TN, il est très élevé (proche d'un court-circuit).

💡 À retenir : $I_d$ dépend du schéma de liaison à la terre.

chhal hiya l'tension de sécurité UL ?

En milieu sec, $U_L = 50V$ . En milieu humide, elle est plus faible (25V).

💡 À retenir : Si $U_c > U_L$ , il y a danger de mort.

En milieu sec, $U_L = 50V$. En milieu humide, elle est plus faible (25V).

💡 À retenir : Si $U_c > U_L$, il y a danger de mort.

C'est quoi le conducteur PE ?

C'est le conducteur de protection (vert/jaune) qui relie les masses métalliques à la terre.

💡 À retenir : Il ne transporte jamais de courant en fonctionnement normal.

Est-ce que le neutre est toujours sous tension ?

Théoriquement non, il est au potentiel de la terre (0V), mais il faut toujours le considérer comme dangereux.

💡 À retenir : Ne jamais toucher le neutre sans vérification.

kifach n7seb Uc (tension de contact) ?

Calcule le courant de défaut $I_d$ .
Multiplie $I_d$ par la résistance de la prise de terre $R_A$ .
Formule : $U_c = R_A \cdot I_d$ .

💡 À retenir : $U_c$ doit être inférieure à $50V$ .

Calcule le courant de défaut $I_d$.
Multiplie $I_d$ par la résistance de la prise de terre $R_A$.
Formule : $U_c = R_A \cdot I_d$.

💡 À retenir : $U_c$ doit être inférieure à $50V$.

Pourquoi on utilise le schéma TN dans l'industrie ?

Pour éviter les déclenchements intempestifs et utiliser des protections contre les surintensités (disjoncteurs classiques) pour couper le défaut.

💡 À retenir : TN = protection par disjoncteur classique.

Est-ce que le corps humain est un conducteur ?

Oui, le corps humain a une résistance électrique. Si on touche une tension, un courant nous traverse.

💡 À retenir : C'est le courant qui tue, pas la tension.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Un récepteur est protégé par un schéma TT. La résistance de la prise de terre des masses est $R_A = 20 \Omega$ . Le courant de défaut est $I_d = 5 A$ . Calculer la tension de contact $U_c$ et dire si la protection est assurée.

Exercice 1

Un récepteur est protégé par un schéma TT. La résistance de la prise de terre des masses est $R_A = 20 \Omega$. Le courant de défaut est $I_d = 5 A$. Calculer la tension de contact $U_c$ et dire si la protection est assurée.

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Exercice 2

Dans une installation TN, le courant de court-circuit est $I_{cc} = 500 A$ . Le disjoncteur de protection a un seuil de déclenchement magnétique de $200 A$ . Le défaut est-il éliminé ?

Exercice 2

Dans une installation TN, le courant de court-circuit est $I_{cc} = 500 A$. Le disjoncteur de protection a un seuil de déclenchement magnétique de $200 A$. Le défaut est-il éliminé ?

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Exercice 3

Un appareil est en défaut dans un schéma TT. La résistance de terre du neutre est $R_B = 10 \Omega$ et celle des masses $R_A = 20 \Omega$ . La tension simple est $230 V$ . Calculer $I_d$ et $U_c$ .

Exercice 3

Un appareil est en défaut dans un schéma TT. La résistance de terre du neutre est $R_B = 10 \Omega$ et celle des masses $R_A = 20 \Omega$. La tension simple est $230 V$. Calculer $I_d$ et $U_c$.

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