La différence entre la mise à la terre TT et TN

Dans les systèmes électriques de puissance, le raccordement à la terre (mise à la terre) est une mesure cruciale pour assurer la sécurité des équipements électriques et du personnel. En fonction de la façon dont le point neutre de la source d'alimentation et les parties conductrices exposées (comme les boîtiers métalliques) des équipements électriques sont connectés à la terre, les systèmes de puissance peuvent être classés en différents types. Les deux types les plus courants sont les systèmes TN et TT. Les principales différences entre ces systèmes résident dans la façon dont le point neutre de la source d'alimentation est mis à la terre et la façon dont les parties conductrices exposées des équipements sont connectées à la terre.

1. Système TN

Définition : Dans un système TN, le point neutre de la source d'alimentation est directement mis à la terre, et les parties conductrices exposées des équipements électriques sont connectées au système de mise à la terre de la source d'alimentation via un conducteur de protection (ligne PE). Le "T" dans TN signifie que le point neutre de la source d'alimentation est directement mis à la terre, tandis que le "N" indique que les parties conductrices exposées des équipements sont connectées au système de mise à la terre de la source d'alimentation par un conducteur de protection.

1.1 Système TN-C

Caractéristiques : Dans un système TN-C, le conducteur neutre (ligne N) et le conducteur de protection (ligne PE) sont combinés en un seul conducteur appelé ligne PEN. La ligne PEN sert à la fois de chemin de retour pour les courants de travail et de mise à la terre protectrice.

Avantages :

• Structure simple et coût réduit.

• Adapté aux petits systèmes de distribution ou aux applications d'alimentation temporaire.

Inconvénients :

• Si la ligne PEN se rompt, tout l'équipement perd sa protection de mise à la terre, ce qui pose un risque de sécurité.

• Des fluctuations de tension peuvent se produire en raison de l'utilisation partagée de la ligne PEN pour les courants de travail et de mise à la terre, affectant la performance des équipements.

1.2 Système TN-S

Caractéristiques : Dans un système TN-S, le conducteur neutre (ligne N) et le conducteur de protection (ligne PE) sont complètement séparés. La ligne N est utilisée uniquement comme chemin de retour pour les courants de travail, tandis que la ligne PE est dédiée à la protection de mise à la terre.

Avantages :

• Haute sécurité : Même si la ligne N se rompt, la ligne PE reste intacte, assurant une protection continue pour l'équipement.

• Meilleure stabilité de tension : Étant donné que la ligne N et la ligne PE sont séparées, il n'y a pas d'interférence des courants de travail sur la ligne PE.

• Adapté aux bâtiments industriels, commerciaux et résidentiels avec des systèmes de distribution de grande échelle.

Inconvénients :

Coût plus élevé comparé aux systèmes TN-C en raison de la nécessité d'une ligne PE supplémentaire.

1.3 Système TN-C-S

Caractéristiques : Un système TN-C-S est un système hybride où une partie du système utilise une configuration TN-C, et une autre partie utilise une configuration TN-S. Généralement, du côté de la source d'alimentation, un système TN-C est utilisé, et chez l'utilisateur, la ligne PEN est divisée en lignes N et PE distinctes.

Avantages :

• Coût inférieur comparé à un système TN-S complet, adapté aux systèmes de distribution de taille moyenne.

• Chez l'utilisateur, la séparation des lignes N et PE améliore la sécurité.

Inconvénients :

Si la ligne PEN se rompt avant le point de séparation, cela peut toujours affecter la sécurité de l'ensemble du système.

2. Système TT

Définition : Dans un système TT, le point neutre de la source d'alimentation est directement mis à la terre, et les parties conductrices exposées des équipements électriques sont connectées à la terre via des électrodes de mise à la terre indépendantes. Les deux "T" dans TT signifient la mise à la terre directe du point neutre de la source d'alimentation et la mise à la terre indépendante des parties conductrices exposées des équipements.

2.1 Caractéristiques

Mise à la terre de la source d'alimentation : Le point neutre de la source d'alimentation est directement mis à la terre, établissant un potentiel de référence.

Mise à la terre des équipements : Chaque équipement électrique possède sa propre électrode de mise à la terre indépendante, connectée directement à la terre, plutôt que connectée au système de mise à la terre de la source d'alimentation via un conducteur de protection.

Mécanisme de protection : Lorsqu'un appareil subit un courant de fuite, le courant passe par l'électrode de mise à la terre de l'appareil vers la terre, créant un courant de court-circuit qui déclenche le disjoncteur ou le fusible pour couper l'alimentation, protégeant ainsi l'équipement et le personnel.

2.2 Avantages

• Grande indépendance : Chaque appareil a sa propre mise à la terre indépendante, de sorte qu'en cas de défaillance de la mise à la terre d'un appareil, la mise à la terre des autres appareils reste efficace.

• Adapté à l'alimentation décentralisée : Le système TT est particulièrement adapté aux zones rurales, fermes, bâtiments temporaires et autres scénarios d'alimentation décentralisée où les équipements sont largement répartis et où il est difficile de mettre en place un réseau de mise à la terre unifié.

• Bonne isolation des défauts : Lorsqu'un appareil tombe en panne, les systèmes de mise à la terre des autres appareils ne sont pas affectés, limitant la portée de la panne.

2.3 Inconvénients

• Exigences élevées en matière de résistance de mise à la terre : Pour garantir le bon fonctionnement des dispositifs différentiels résiduels (DDR ou DCR), la résistance de mise à la terre de chaque appareil doit être très faible (généralement inférieure à 10Ω), ce qui augmente la complexité et le coût de l'installation.

• Fluctuations de tension : Comme chaque appareil a une mise à la terre indépendante, si plusieurs appareils subissent des courants de fuite simultanément, le potentiel de mise à la terre peut augmenter, affectant le fonctionnement des autres appareils.

• Exigences élevées pour les DDR : Le système TT nécessite généralement des dispositifs différentiels résiduels (DDR ou DCR) de haute sensibilité pour assurer une coupure rapide de l'alimentation en cas de fuite.

3. Comparaison entre les systèmes TN et TT

4. Choix entre les systèmes TN et TT

Le choix entre un système TN et un système TT dépend de l'application spécifique, des exigences de sécurité, des conditions d'installation et des considérations de coûts :

• Système TN : Adapté aux systèmes d'alimentation centralisée tels que les réseaux urbains, les usines industrielles, les bâtiments commerciaux et les zones résidentielles. Le système TN-S, en particulier, est largement utilisé dans les bâtiments modernes en raison de sa sécurité et de sa stabilité de tension excellentes.

• Système TT : Adapté aux systèmes d'alimentation décentralisée tels que les zones rurales, les fermes, les bâtiments temporaires et les équipements mobiles. La caractéristique de mise à la terre indépendante du système TT en fait un choix idéal pour les scénarios où un réseau de mise à la terre unifié est difficile à mettre en œuvre, mais il nécessite une attention particulière à la résistance de mise à la terre et aux dispositifs différentiels résiduels.

Conclusion

Les systèmes TN et TT ont chacun leurs avantages et inconvénients. Le choix du système de mise à la terre doit être basé sur l'application spécifique, les exigences de sécurité, les conditions d'installation et les facteurs de coûts. Les systèmes TN sont généralement préférés pour les systèmes d'alimentation centralisée, offrant une meilleure sécurité et stabilité de tension, tandis que les systèmes TT sont adaptés aux systèmes d'alimentation décentralisée, offrant une forte indépendance et une isolation des défauts, mais nécessitant des normes plus élevées pour la résistance de mise à la terre et la protection différentielle résiduelle.