Résistance de Terre : Définition Facteurs et Méthodes de Mesure

La résistance de la Terre est définie comme la résistance offerte par l'électrode de terre au flux du courant dans le sol. Elle est également connue sous le nom de résistance à la terre ou de résistance de terre. La résistance de la Terre est un paramètre important pour la conception et la maintenance des systèmes de mise à la terre, car elle affecte la sécurité et les performances des installations électriques.

Qu'est-ce qu'une électrode de terre?

Une électrode de terre est une tige ou une plaque métallique enterrée dans le sol et connectée au terminal de terre d'un système électrique. Elle fournit un chemin de faible résistance pour les courants de défaut et les surtensions dues à la foudre, permettant leur dissipation dans le sol. Elle aide également à stabiliser la tension du système et à réduire les interférences électromagnétiques.

L'électrode de terre peut être fabriquée en cuivre, acier, fer galvanisé ou d'autres matériaux ayant une bonne conductivité et une résistance à la corrosion. La taille, la forme, la longueur et la profondeur de l'électrode de terre dépendent des conditions du sol, du courant nominal et de l'application du système de mise à la terre.

Quels sont les facteurs qui influencent la résistance de la Terre?

La résistance de la Terre dépend principalement de la résistivité du sol entre l'électrode et le point de potentiel zéro (Terre infinie). La résistivité du sol est influencée par plusieurs facteurs, tels que :

• La conductivité électrique du sol, qui est principalement due à l'électrolyse. La concentration d'eau, de sel et d'autres composants chimiques dans le sol détermine sa conductivité. Un sol humide avec une forte teneur en sel a une résistivité plus faible qu'un sol sec avec une faible teneur en sel.

• La composition chimique du sol, qui affecte sa valeur de pH et ses propriétés de corrosion. Un sol acide ou alcalin peut corroder les électrodes de terre et augmenter sa résistance.

• La taille, l'uniformité et l'empilement des particules de sol affectent sa porosité et sa capacité de rétention d'humidité. Un sol à grains fins avec une distribution uniforme et un empilement compact a une résistivité plus faible qu'un sol à gros grains avec une distribution irrégulière et un empilement lâche.

• La température du sol, qui affecte son expansion thermique et son point de congélation. Une température élevée peut augmenter la conductivité du sol en augmentant sa mobilité ionique. Des températures basses peuvent diminuer la conductivité du sol en gelant son contenu en eau.

La résistance de la Terre dépend également de la résistance de l'électrode elle-même et de la résistance de contact entre la surface de l'électrode et le sol. Cependant, ces facteurs sont généralement négligeables par rapport à la résistivité du sol.

Comment mesurer la résistance de la Terre?

Il existe diverses méthodes pour mesurer la résistance de la Terre sur des systèmes existants. Certaines des méthodes courantes sont :

Méthode de chute de potentiel

Cette méthode est également connue sous le nom de méthode à trois points ou méthode de chute de potentiel. Elle nécessite deux électrodes de test (électrode de courant et électrode de potentiel) et un testeur de résistance de terre. L'électrode de courant est insérée à une distance de l'électrode de terre existante à une profondeur égale à celle-ci. L'électrode de potentiel est insérée entre elles à une distance appropriée, de sorte qu'elle soit en dehors de leurs sphères d'influence (zones de résistance). Le testeur injecte un courant connu via l'électrode de courant et mesure la tension entre l'électrode de potentiel et l'électrode de terre existante. La résistance de la Terre est calculée en utilisant la loi d'Ohm :

Où R est la résistance de la Terre, V est la tension mesurée, et I est le courant injecté.

Cette méthode est simple et précise, mais nécessite la déconnexion de toutes les connexions à l'électrode de terre avant le test.

Méthode à pince

Cette méthode est également connue sous le nom de test par fréquence induite ou méthode sans pieu. Elle ne nécessite aucune électrode de test ni de déconnexion de connexions à l'électrode de terre. Elle utilise deux pinces placées autour de l'électrode de terre existante. Une pince induit une tension à l'électrode et l'autre pince mesure le courant qui y circule. La résistance de la Terre est calculée en utilisant la loi d'Ohm :

Où R est la résistance de la Terre, V est la tension induite, et I est le courant mesuré.

Cette méthode est pratique et rapide, mais nécessite un réseau de terre parallèle avec plusieurs électrodes.

Méthode de tige attachée

Cette méthode utilise une électrode de test (électrode de courant) et un testeur de résistance de terre. L'électrode de courant est attachée à l'électrode de terre existante avec un fil. Le testeur injecte un courant connu via le fil et mesure la tension entre le fil et l'électrode de terre existante. La résistance de la Terre est calculée en utilisant la loi d'Ohm :

Où R est la résistance de la Terre, V est la tension mesurée, et I est le courant injecté.

Cette méthode ne nécessite pas de déconnecter les connexions à l'électrode de terre, mais nécessite un bon contact entre le fil et l'électrode de courant.

Méthode étoile-delta

Cette méthode utilise trois électrodes de test (électrodes de courant) disposées en triangle équilatéral autour de l'électrode de terre existante. Un testeur de résistance de terre injecte un courant connu à travers chaque paire d'électrodes de test à tour de rôle et mesure la tension entre chaque paire d'électrodes de test à tour de rôle. La résistance de la Terre est calculée en utilisant les lois de Kirchhoff :

Où R est la résistance de la Terre, V_AB, V_BC, V_CA sont les tensions mesurées entre chaque paire d'électrodes de test, et I est le courant injecté.

Cette méthode ne nécessite pas de déconnecter les connexions à l'électrode de terre, mais nécessite plus d'électrodes de test que les autres méthodes.

Méthode de terre morte

Cette méthode utilise deux électrodes de test (électrodes de courant) connectées en série avec un testeur de résistance de terre. Une électrode de test est insérée près de l'électrode de terre existante, et l'autre électrode de test est insérée loin d'elle. Le testeur injecte un courant connu à travers les deux électrodes de test dans le sol et mesure la tension entre elles. La résistance de la Terre est calculée en utilisant la loi d'Ohm :

Où R est la résistance de la Terre, V est la tension mesurée, et I est le courant injecté.

Cette méthode ne nécessite pas de déconnecter les connexions à l'électrode de terre existante, mais nécessite un fil très long entre les deux électrodes de test.

Méthode de pente

Cette méthode utilise une électrode de test (électrode de potentiel) et un testeur de résistance de terre. L'électrode de potentiel est déplacée le long d'une ligne droite s'éloignant de l'électrode de terre existante à intervalles réguliers. Le