Pourquoi le branchement à la terre n'a-t-il pas de chemin de retour dans l'électricité

Dans les systèmes électriques, le raccordement à la terre (grounding) sert principalement à fournir un chemin sûr pour que les courants de défaut soient dirigés vers la terre, protégeant ainsi l'équipement et le personnel. Cependant, le raccordement à la terre n'est pas le chemin de retour normal pour le courant, car il existe des différences distinctes de fonction et de conception entre le raccordement à la terre et le chemin de retour normal. Voici quelques raisons clés :

1. Objectif de sécurité

1.1 Dissipation du courant de défaut

• Protection contre les défauts : L'objectif principal du raccordement à la terre est de fournir un chemin à faible impédance pour que les courants de défaut puissent rapidement s'écouler vers la terre, déclenchant les dispositifs de protection (comme les disjoncteurs ou les fusibles) pour couper le circuit défectueux, empêchant ainsi les dommages à l'équipement et les chocs électriques.

• Mise à la terre de sécurité : En mettant à la terre le boîtier de l'équipement et les parties métalliques, on s'assure que le boîtier reste à potentiel de terre même en cas de défaut interne, protégeant ainsi le personnel.

2. Chemin de fonctionnement normal

2.1 Chemin de retour normal du courant

• Conducteur neutre : Dans les systèmes triphasés ou monophasés normaux, le chemin de retour du courant se fait par le conducteur neutre (neutre). Le conducteur neutre est connecté au point neutre de la source d'alimentation, formant une boucle fermée pour assurer que le courant puisse revenir à la source d'alimentation.

• Objectif de conception : Le conducteur neutre est conçu pour fournir un chemin à faible impédance afin d'assurer que le courant s'écoule de manière fluide dans des conditions de fonctionnement normales, évitant des chutes de tension importantes ou des déséquilibres de courant.

3. Réduction des interférences électromagnétiques

3.1 Minimisation des interférences électromagnétiques

• Intégrité des signaux : Dans les appareils électroniques et les systèmes de contrôle, le raccordement à la terre est principalement utilisé pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences radiofréquences (RFI), protégeant l'intégrité et la stabilité des signaux.

• Point de référence : La mise à la terre fournit un potentiel de référence stable pour s'assurer que les signaux restent inchangés par les interférences externes lors de leur transmission.

4. Éviter les déséquilibres de courant

4.1 Équilibre du courant

• Systèmes triphasés : Dans les systèmes triphasés, le conducteur neutre équilibre les courants entre les trois phases, assurant une distribution uniforme du courant et empêchant un courant neutre excessif, qui pourrait causer des chutes de tension et des surchauffes de l'équipement.

• Systèmes monophasés : Dans les systèmes monophasés, le conducteur neutre sert également de chemin de retour, assurant une boucle fermée entre la charge et la source d'alimentation.

5. Réglementations et normes

5.1 Exigences réglementaires

• Codes électriques : Les codes électriques nationaux et internationaux et les normes (tels que le NEC, l'IEC) spécifient clairement l'utilisation et les exigences de conception pour le raccordement à la terre et les conducteurs neutres afin d'assurer la sécurité et la fiabilité des systèmes électriques.

• Conformité : Le respect de ces codes et normes assure la conformité et la sécurité des systèmes électriques, évitant les risques et accidents potentiels.

Résumé

Le raccordement à la terre dans les systèmes électriques est principalement utilisé pour la protection de la sécurité et la réduction des interférences électromagnétiques, et non comme le chemin de retour normal du courant. Le chemin de retour normal du courant est fourni par le conducteur neutre, qui est conçu pour assurer un écoulement stable du courant dans des conditions de fonctionnement normales, évitant les déséquilibres de courant et les chutes de tension. Le raccordement à la terre et le conducteur neutre ont des fonctions et des conceptions distinctes, travaillant ensemble pour assurer le fonctionnement sûr et stable des systèmes électriques.