Qu'est-ce qu'un fil de terre et son importance pour les systèmes électriques ?

L'autre caractéristique à considérer dans le câble de terre est le tressage. Généralement, câble de terre tressé joue deux rôles importants. C'est un écran électrostatique ou fournissant au câble plus de résistance mécanique. Pour la protection contre la foudre, une mise à la terre du câble nu est nécessaire.

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Écran de câble la mise à la terre est la méthode de blindage la plus efficace. Il protège le câble de terre aux deux extrémités du câble. Il était autrefois courant de mettre à la terre l'extrémité source du blindage pour supprimer les boucles de masse. La meilleure pratique consiste à mettre à la terre aux deux extrémités. Pourtant, des boucles de masse sont possibles.

Figure 1 : Comment la mise à la terre évite les chocs électriques

2. Quelle est la taille du fil de terre ?

L'application détermine la taille du fil de terre. Le matériau du conducteur, la température, le courant de défaut et les éléments de longueur affectent la taille du conducteur.

Le type d'installation et le courant de défaut déterminent également la taille du câble de terre. IEEE-80 recommande les facteurs suivants lors du choix d'un conducteur de terre.

a) Être conducteur pour apporter une contribution minimale aux différences de tension régionales.

b) Résister à la dégradation mécanique et à la fusion. Cela devrait se produire même dans le pire des scénarios de la taille et de la durée d'un défaut.

c) Avoir un degré élevé de fiabilité mécanique et de ténacité.

d) Pouvoir continuer à fonctionner même en cas de dommages physiques ou de corrosion.

La formule pour calculer la section du câble de terre est ;

Où;

A = section du conducteur de terre (mm²)

I = courant efficace kA

TCAP = Capacité thermique par unité de volume, exprimée en J/(cm3 °C)

tc =  temps de flux de courant en s

αr – coefficient thermique de résistivité en 1/°C

ρr – résistivité du conducteur de terre en mΩ-cm

Ko – 1/α o ou (1/α r) – Tr en °C

Tm – la plus grande température admissible en °C

Ta – température ambiante en °C

Le moindre fil de terre pour un circuit électrique domestique modeste est de 16 swg, soit 1.5 mm² de diamètre. Cette taille de câble de terre aide à protéger l'équipement électrique contre les chocs électriques. La jauge de fil de terre protège également le câblage caché dans les tuyaux en PVC.

A 35 mm² câble unipolaire est plus adapté pour gérer des capacités de circuit électrique plus importantes. Par exemple, idéal pour faire fonctionner un moteur à induction de 100 HP ou 75 k.

Câble double et terre de 6 mm est plat pour une installation plus simple dans le plâtre. Ce câble alimente en interne des équipements tels que des douches et des cuisinières électriques. Utilisant câble de masse 10mm est approprié pour une installation souterraine et une fixation au bâtiment. Le câble fait également partie des réseaux de télécommunications.

Câbles 2.5mm sont précieux pour un usage domestique, comme les prises de courant et les circuits. Cette câble jumelé et de terre se compose de deux noyaux et d'un noyau de terre.

3.Le fil de mise à la terre est-il nécessaire ?

Le fil de terre est crucial. Si les canaux habituels sont infranchissables, ce fil de terre utilise un câble pour servir de chemin au courant électrique. Cela peut être le cas s'il y a trop d'électricité ou si les autres voies ne sont pas fonctionnelles.

En termes simples, le câble de mise à la terre est adapté en cas de panne. Il protège également l'équipement contre les charges excessives. C'est parce que l'électricité supplémentaire passe par le câble de terre et dans la terre.

Un excellent exemple de l'application du fil de terre est dans le câble de masse batterie. Le câble de mise à la terre met à la terre la batterie en la connectant au châssis du véhicule. Ils travaillent ensemble pour former une boucle fermée qui laisse passer la puissance.

4.Pourquoi le câble de terre est-il plus épais que le fil sous tension et neutre ?

Le câble de terre a une section plus grande, donc une résistance plus faible. Cela permet à plus de courant de le traverser en cas de court-circuit.

En cas de panne, le débit de courant est plus élevé que d'habitude. Ainsi, un conducteur plus épais peut supporter le courant plus élevé car il a une faible résistance.

Le courant de défaut, 50 fois le courant nominal, passe par le fil de terre. Ainsi, un fil de diamètre plus épais est adapté pour évacuer le courant de défaut.

De plus, cela fait que les troisièmes prises dans les maisons ont des diamètres plus grands que les prises à pH neutre. Dans une prise à 3 broches, la broche de mise à la terre est également plus épaisse.

La règle de la résistance est le deuxième argument en faveur des broches plus épaisses. La formule de résistance est la suivante;

R = ρ (L/a)

Où : R = Résistance, ρ = Résistivité, L = longueur du conducteuret a = Aire du conducteur

La formule montre que la résistance diminue avec l'épaisseur. Il démontre que la résistance est inversement proportionnelle à la surface du conducteur. En d'autres termes, la résistance diminue à mesure que l'épaisseur du conducteur augmente.

Dans ce cas, un courant de fuite se produit chaque fois qu'un corps humide entre en contact. Il laisse passer le courant en choisissant le moins de résistance possible.

Il convient de noter qu'un câble ou une broche de terre plus épais n'offre pas une immunité totale aux chocs électriques. Il y a donc toujours une probabilité de recevoir un choc électrique.

Habituellement, la section transversale varie avec la taille du fil de terre. Par exemple, les câbles de terre de 1.5 mm et 2.5 mm ont une section transversale de 1 mm et 1.5 mm, respectivement.

Selon l'épaisseur, il existe diverses utilisations des différents câbles de terre. Par exemple, 3 Core et les câbles de terre sont utiles pour les configurations d'éclairage bidirectionnelles.

Ces câbles de terre s'appliquent également dans d'autres circonstances, comme les ventilateurs d'extraction. Les fils conviennent également au chauffage central et à diverses formes d'éclairage.

Figure 2 : Partie la plus épaisse d'une fiche à 3 broches

4.Pourquoi le fil de terre est-il jaune et vert ?

Les câbles de terre jaunes et verts remplacent l'ancien câble de terre de couleur rouge, noir et vert en 2006. Si vous avez encore ces anciens fils de terre, vous devez passer au câble de terre moderne jaune et vert.

Il est habituel de rencontrer un sol vert/jaune. Cela définit les ingrédients terreux de couleur verte et jaune dans le fil de terre. Ainsi, les câbles verts et jaunes sont parfaits pour la mise à la terre et la mise à la terre des câbles.

Le fil vert/jaune est le plus souvent utilisé dans le câblage domestique des circuits électriques ou automobiles. Nous pouvons donc l'appeler fil domestique.

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Ces couleurs facilitent l'utilisation du câble de terre. On peut saisir la couleur du fil de terre si l'on connaît son objectif. Habituellement, les fils de terre se divisent en trois catégories principales. L'un est vert ; l'autre a une bande jaune en cours d'exécution.

Figure 3 : Bandes vertes et jaunes dans un câble de terre

5. Que se passe-t-il si je ne connecte pas le câble de terre ?

S'il n'y a pas de fil de terre, il y a un risque que le fil sous tension touche le boîtier en cas de panne. L'appareil pourrait électrocuter la personne qui l'utilise après eux.

Le fil de terre offre un chemin de faible résistance à la terre car il comprend du cuivre. En cas de dysfonctionnement, le courant circulant dans le câble de terre empruntera ce chemin. par conséquent, il protégera contre le soufflage d'un fusible et rendra l'appareil sûr.

Mais tous les appareils et équipements ne doivent pas avoir le câble de terre. Vous pouvez donc les utiliser sans vous soucier des chocs électriques. Par exemple, les aspirateurs n'ont pas de fil de terre.

Deux mauvaises choses peuvent se produire s'il n'y a pas de câble de terre. Premièrement, les câbles Ground Zero n'auront pas de référence de masse. Cela conduit à des tensions irrégulières et gênantes qui pourraient endommager l'équipement.

Mais plus important encore, les courants de défaut indésirables n'auront pas de chemin vers la source. Ceci est nécessaire pour déclencher les dispositifs de protection contre les surintensités.

Le cadre reçoit un courant de défaut si un gadget n'a pas de fil de terre. Ainsi, le courant de défaut électrise tout le panneau.

Si le fil de terre est correctement relié à la terre, le dispositif de sécurité se déclenchera. Cela ouvre le circuit lorsque le courant de défaut revient à la source. Ensuite, il prend la tension et le courant de l'appareil défectueux et le restaure.

Mise à la terre câble armé est nécessaire à moins qu'il ne dispose d'une protection mécanique adéquate. La gaine du câble de terre sert de conducteur de protection. 

Figure 4: connexion du câble de terre dans l'appareil ménager

Conclusion

Les fils de terre fournissent des mesures préventives efficaces contre les chocs électriques. Dans cette situation, les câbles sauvent la vie et les coûts de réparation ou d'achat de nouveaux appareils.

Un câble mis à la terre décharge des électrons vers le sol pour des raisons de sécurité et de fonctionnement. Ainsi, le choix des câbles de terre influe sur la sécurité et la compatibilité électromagnétique de l'installation.