Schéma IT : Neutre isolé (impédant)
I.T. Neutre Impédant, masses à la Terre
Schéma IT
I : Neutre Isolé ou Impédant
T : Masses à la Terre
Dernière vidéo sur les SLTRégimes du Neutre devenus :
Schémas de liaison à la Terre ! avec le schéma IT, Neutre isolé ou impédant !
Comportement, avantages et inconvénients dans la vidéo :
On note bien la particularité du maintien de service et alarme au premier défaut !
Notons que le neutre doit absolument être protégé par un fusible ou disjoncteur (cartouche interdite).
Isolé ou impédant ?
Si on raisonne en courant continu, il est isolé mais les isolants forment des condensateurs avec les conducteursChaque fois que l'on sépare des conducteurs actifs : phase, neutre... Ou non actifs : masses, infrastructures métalliques...
Se forme un condensateur 'naturel'
Voir électronique pour plus d'informations... dont la capacité, liée au déploiement du réseau, va former une impédanceZc = 1 / (C × ω) ; ω = 2 × π × F(Hz)
Les générateurs homopolaires viennent contrer cette impédance incontrôlée. de fait. Le terme impédant est donc approprié.
Comportement :
Au premier défaut, le potentiel de la terre qui était proche de celui du neutre change pour rejoindre celui de la phase en défaut. Cela n'a aucune incidence pour un utilisateur en contact avec le sol et avec la masse par ses mains du fait de l'absence de différence de potentielSol et masse sont reliés et changent de potentiel simultanément, aucune ddp donc : comme l'oiseau qui se pose sur un fil, l'opérateur change 'simplement' de potentiel électrique....
Par contre, comme vu dans la vidéo, un second défaut entraîne un court-circuit franc entre phases en défaut. Ce courant de défaut circule généralement dans les masses et crée une chute de tensionU = Z fil × I. L'opérateur qui aurait la malchance d'être en contact avec les masses concernées serait en parallèle sur cette liaison avec un risque d'électrisation dû à cette chute de tension... dans les fils qui les relient.
Il convient donc d'intervenir au 1er défaut
Le CPIContrôleur permanent d'Isolement
Le Contrôleur permanent d'Isolement est associé à un parasurtenseurEn cas notamment d'orage une surtension détruirait l'installation de par le côté flottant de celle-ci. Le parasurtenseur ou éclateur (cardew) limite cette surtension en réalisant un cct (court-circuit) entre neutre et terre et signale tout potentiel dangereux à ses bornes et donc entre neutre et terre. Les modèles récents précisent l'état de l'isolement (mesure d'impédance) et contribuent au dépannage par injection d'un signal basse fréquence, repéré à la pince le long des départs.
La CEM
La boucle qui se forme entre masse, sol, CPIContrôleur permanent d'Isolement et neutre est à relativement haute impédance. Ainsi tout courant de fuite dû notamment aux filtres EMIFiltres utilisés en CEM pour renvoyer la HF, haute fréquence, due aux électroniques à découpage vers la masse...
Voir Compatibilité Electromagnétique, CEM engendre une tension non négligeable néfaste car propice aux dysfonctionnements...
Le schéma IT en images !
Le schéma IT en fonctionnement normal
Ici la phase marron est entrée en contact avec la carcasse du moteur : le sol et donc la terre est aussi à ce potentiel : le CPI signale le défaut !
Phase noire 2 et marron 3 sont en court-circuit via les masses et donc la terre, le déclenchement doit atteindre Icc du disjoncteur de tête. Heureusement, bien que non représenté, un fil relie toutes les masses entre elles et la terre (sol) n'est pas seule pour acheminer cette intensité de cct !
Avantages du schéma IT :
- Continuité de service maximale
Quand tout va bien :-) - Utilisé quand l'énergie est vitale : blocs opératoires, éclairages et aérations de sécurité...
- Le plus sécurisant, aucun risque au 1er défaut
Mais au 1er défaut seulement... - Intensité lors du 1er défaut "nulleThéoriquement le neutre est isolé dont l'intensité de fuite I = U / R = infiniment faible. C'est pour cela qu'il est primordial de veiller avec le CPI !" ce qui le rend prisé en zone ATEX
Inconvénients du schéma IT :
- Complexe à mettre en oeuvre
- Pose des soucis de vieillissement du fait que la dégradation des isolants engendre une tension au niveau du CPI (Contrôleur Permanent d'Isolement)
- Exige une intervention au 1er défaut et donc la présence permanente d'un électricien confirmé sur site...
- Comportement en CEM délicat
En haute tension ?
- De par les impédances dues aux capacités parasites entre lignes et aussi entre phases et sol...
- Un schéma proche du IT se crée naturellement mais un schéma peut être défini.
L'impédance relative du neutre
L'impédance de boucle est mesurée par le CPIContrôleur permanent d'Isolement qui injecte un signal impulsionnelLes premiers CPI étaient de simples lampes témoignant l'absence d'une phase, puis c'est un courant continu qui fut choisi (moins adapté du fait d'une impédance principalement capacitive).....Il est essentiel que le neutre oppose une impédance suffisante pour que le courant du premier défaut reste faible : la tension de contact qu'il crée sur les masses (RA × Id) doit rester très inférieure à 50 V.
Cette impédance est principalement due aux capacités parasites qui se forment et elle est donc capacitive ce qui en HF peut poser problème (pollution rejetée par les filtres de mode commun, voir CEM).
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