Résistance ou impédance de terre?

Résistance ou impédance de terre?

L'objectif de tout système de mise à la terre est de fournir un chemin à faible impédance pour les défauts ou les courants transitoires vers la terre.. La « mise à la terre » peut être décrite comme le processus consistant à établir cette connexion électrique avec la masse générale de la terre.. La caractéristique déterminant principalement l’efficacité d’un système de mise à la terre est l’impédance que cette connexion fournit à la terre.

L'importance de s'assurer que le système fournit une faible impédance de terre,et pas simplement une faible résistance de terre,il faut comprendre. Une étude spectrale de la forme d'onde typique associée aux impulsions transitoires telles que celles caractéristiques de la foudre et des surtensions de commutation,révèle à la fois haut composants de fréquence et de basse fréquence. La haute fréquence est associée à une montée extrêmement rapide"devant"du transitoire tandis que la composante de fréquence inférieure réside dans la longue « queue » de l’impulsion décroissante.

Un système de mise à la terre apparaît face à de tels événements transitoires comme une impédance plutôt que comme une simple résistance.

Une interprétation correcte de l'efficacité de ce système au sol nécessite une compréhension de la théorie des lignes de transmission où les règles normales de propagation des ondes et de vitesse de groupe s'appliquent.. Un système de mise à la terre à faible impédance n'est obtenu qu'en considérant les rôles joués par chacune des résistances.,capacité et inductance au sein du système.

Lecapacitance du système au sol domine pendant le front ascendant abrupt de l'impulsion en fournissant un chemin vers le sol pour ces composants haute fréquence. Pour faciliter ce processus,la capacité du système au sol doit être maximisée. En pratique, cela signifie que la surface de contact établie avec le sol,doit être le plus grand possible. L'utilisation de conducteurs plats au lieu de conducteurs ronds,plaques métalliques enterrées,les maillages et les matériaux améliorant le sol (qui augmentent efficacement le contact de surface des tiges entraînées) sont autant de moyens d'augmenter la capacité de couplage du système au sol à la vraie terre.

Le inductance du système terrestre domine lors du changement rapide du courant avec le temps, à mesure que le courant est injecté dans la terre. La tension développée en raison du terme inductif est donnée par L di/dt.

Cela peut devenir dangereusement important,créant un risque d'embrasement,si l'on ne veille pas à ce que l'inductance soit minimisée dans le système. Les courbures prononcées des conducteurs de descente et des connexions de masse doivent être évitées et l'utilisation de conducteurs plats doit être évitée.,au lieu des radiaux,encouragée.

Enfin,lerésistance du contact avec le milieu terrestre est particulièrement important lors de la décomposition"queue"de la surtension car c'est là que réside le contenu énergétique important (Joules) de l'impulsion. Un contact à faible résistance assure la dissipation en toute sécurité de cet excès d'énergie dans le sol. En pratique, cela peut être réalisé en utilisant des tiges entraînées plus longues.,plusieurs tiges,ou en enrobant les tiges avec des matériaux conducteurs améliorant le sol.

En résumé : un système au sol efficace doit présenter une faible impédance,plutôt qu'une simple faible résistance,garantissant ainsi qu'il maximise la dissipation des composants haute et basse fréquence caractéristiques des surtensions et des transitoires de défaut.