Etude du régime IT

 Le neutre est isolé de la terre et les masses sont reliées à la terre. Pour la mise en œuvre de ce schéma, le neutre de l’installation est:

-          soit isolé de la terre ;

-          soit relié à la terre par une impédance élevée (figure suivante)

Remarque : Des surtensions accidentelles peuvent apparaître côté BT de l’installation, provenant d’un défaut d’isolement entre enroulements primaires et secondaires, ou d’un coup de foudre sur une ligne aérienne du poste. Le limiteur de tension, en s’amorçant, permet de relier directement le neutre à la terre, et donc d’écouler la surtension à la terre.

1.            Analyse d’un premier défaut

Soit la figure suivante :

On considère le défaut franc ; on néglige l’impédance des câbles ; le neutre est impédant.

Dans cet exemple, la valeur du courant de défaut est de I_d = 0,113 A et la tension de contact est U_c=2.3V. Donc, en présence d’un seul défaut d’isolement, le courant I_d est assez faible. De même la tension de contact est U_c n’est pas dangereuse. Par conséquent, l’installation continue de fonctionner permettant la continuité de service.

Remarque : Dans une installation à neutre isolé, l’impédance entre neutre et terre n’est jamais très grande. Entre les conducteurs actifs et la terre, il existe des fuites dues au vieillissement des isolants.

2.            Contrôleur permanent d’isolement (CPI)

Dans ce type de schéma, un contrôleur permanent d’isolement est exigé. Il doit déclencher un signal sonore et visuel dès l’apparition du premier défaut. La recherche et l’élimination rapide de ce premier défaut sont impératives et permettront de bénéficier de la continuité de service, avantage de ce schéma.

Le schéma comprend essentiellement un générateur de tension continue (pour les réseaux alternatifs) ou un générateur de tension alternative basse fréquence 10 Hz (pour les réseaux continus) et un système à relais de détection à seuil.

En l’absence de défaut, l’isolement de l’installation fait qu’aucun courant ne circule dans le réseau. Dès qu’un défaut survient, un faible courant circule et indique dans l’appareil de mesure la valeur de l’isolement. Suivant cette valeur, le relais s’enclenche pour signaler ce défaut.

 3.            Recherche d’un défaut

Pour localiser un défaut, on peut :

• Couper successivement chacun des départs jusqu’à la disparition de l’alarme.

• Injecter, dans l’installation, un courant de basse fréquence (environ 10 Hz) qui est détecté dans le circuit en défaut par un système à tore magnétique fixe ou mobile. Cette méthode de recherche évite la coupure des circuits. Il y a toujours continuité de service.

4.            Présence d’un deuxième défaut

À l’apparition d’un deuxième défaut, deux cas se présentent :

-          Le défaut concerne le même conducteur actif : rien ne se passe.

-          Le défaut concerne deux conducteurs actifs différents : la coupure de l’installation devient obligatoire. Elle est réalisée différemment suivant que les masses sont interconnectées entre elles ou pas.

5.            Cas où les masses sont interconnectées

Dans ce cas, comme le montre la figure suivante, le défaut double est un court-circuit via le conducteur de protection PE.

  

On se retrouve dans les mêmes conditions qu’en schéma TN. La protection sera assurée par fusible ou disjoncteur en tenant compte de la valeur de l’impédance de la boucle de défaut et de la tension de défaut.

Deux cas se présentent :

-          Cas où le deuxième défaut concerne le neutre (neutre distribué) : En supposant que les deux départs ont la même impédance Z, le courant de défaut est :

-          Cas où le neutre n’est pas distribué : Le défaut double est un court circuit entre deux phases. Dans ce cas le courant de défaut s’écrit :

Dans les deux cas, le courant de réglage du  déclencheur magnétique I_m, ou le courant assurant la fusion du fusible I_a, devra être inférieur à I_d.

Longueur maximale des câbles en schémaIT

Compte tenu des valeurs réduites des courants de défaut en schémaIT par rapport au schémaTN, les longueurs maximales des câbles assurant la protection est :

-          Si le neutre est distribué :

-          Si le neutre n’est pas distribué :

Temps de coupure maximal en schéma IT

Comme les courants de défaut en schéma IT sont plus faibles qu’en schéma TN, la norme NF C 15-100 autorise des temps de coupure plus longs.

Tensions nominalesV/U  (en V)	Temps de coupure pour UL = 50 V		Temps de coupure pour UL = 25 V
	Neutre non distribué	Neutre distribué	Neutre non distribué	Neutre distribué
127 / 220	0,8 s	5 s	0,4 s	1,00 s
230 / 400	0,4 s	0,8 s	0,2 s	0,5 s
400 / 690	0,2 s	0,4 s	0,06 s	0,2 s
580 / 1000	0,1 s	0,2 s	0,02 s	0,08 s

 

6.            Cas ou les masses sont mises à la terre par groupe ou individuellement

Si toutes les masses ne sont pas reliées à la même prise de terre, deux défauts peuvent se produire dans deux groupes différents comme le montre l’exemple suivant.

Le schéma équivalent de la boucle de défaut est le suivant.

Dans cet exemple, pour R_u1 = 10 Ω et R_u2 = 30 Ω, l’ordre de grandeur du courant de défaut est I_d=10A. les tensions de défaut sont U_c1 = 100 V et U_c2 = 300 V.

Dans ce cas, le comportement par rapport au défaut, est analogue à celui d’un schéma TT. La protection utilisée, en plus de celle où les masses sont interconnectées, est un dispositif différentiel DDR en tête de chacun des groupes.

7.            Distribution du neutre en schéma IT

Lorsque le neutre est distribué, en cas de double défaut, le potentiel du neutre risque de monter au niveau du potentiel des phases. Le neutre doit donc être protégé. C’est pour cette raison que la norme déconseille de distribuer le neutre en schéma IT.