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Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).



  1. #1
    Scien900

    Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Bonsoir,

    je m'intéresse à l'électricité dans le sol, dans la terre, dans le contexte des prises de terre qu'il y a à nos domiciles et aux postes de transformation ERDF.
    J'ai lu l'article Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Terre_...ricit%C3%A9%29 , malgré tout je n'arrive pas à appréhender complètement le phénomène du passage du courant électrique à travers la terre. Et malheureusement je ne trouve guère d'article plus intéressant.

    Pourrions-nous entâmer une discussion à ce sujet ?

    En voici les bases :
    les installations électriques de nos domiciles sont alimentés par une phase et un neutre qui proviennent d'un poste de transformation ERDF.
    Le 3ième conducteur présent dans nos prises de courant (qui est raccordée aux masses de l'installation électrique), la terre, n'est pas aporté par un câble depuis le poste de transformation ERDF contrairement à la phase et au neutre.
    Les conducteurs des masses de l'installation électrique de notre domicile et le conducteur du neutre du poste de transformation ERDF sont reliés entre eux, non pas par un câble, mais par le sol, la terre, située entre la prise de terre de notre domicile et celle du poste de transformation ERDF.
    Donc c'est à travers la terre que circulent quelques centaines de milli Ampère alternatifs 50 Hz. Et ce courant circule entre les prises de terre.

    En imaginant que la résistivité de la terre est nulle (alors qu'elle est juste presque nulle), je me dis que la distribution de l'électricité en France par ERDF pourrait être représentée en remplaçant la terre, le sol, par une masse de cuivre. Imaginons une représentation en modèle réduit : des petites maisons et leur installations électriques sont disposées sur une plaque de cuivre qui est en contact électrique avec les prises de courant de ces installations ; le poste de transformation ERDF est disposé lui aussi sur cette plaque de cuivre et son neutre est en contact électrique avec la plaque de cuivre ; la phase et le neutre sont des câbles distincts tissés entre le poste de transformation ERDF et chacune des installations électriques présentes.

    SVP quels sont vos commentaires, réflexions, etc. Qu'est-ce que ça vous inspire ?

    -----


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  3. #2
    LPFR

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Je ne pas compris de quoi voulez-vous discuter.
    Votre description est correcte. Il y a des courants qui circulent entre les prises de terre des transformateurs de distribution de l’ERDF et les prises de terre des utilisateurs.
    Ces courant sont dus aux petits « défauts » des installations (moins de 600 mA pour un particulier) et surtout, aux courants à travers des condensateurs de filtrage des certains appareils (comme les PC).
    Les gros défauts qui font sauter les différentiels sont transitoires.
    Une autre source de courants est celle des terres des lignes de transmission HT. Ces courants sont dus au déséquilibre entre phases
    Au revoir.

  4. #3
    f6bes

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Citation Envoyé par Scien900 Voir le message
    tout je n'arrive pas à appréhender complètement le phénomène du passage du courant électrique à travers la terre.

    Les conducteurs des masses de l'installation électrique de notre domicile et le conducteur du neutre du poste de transformation ERDF sont reliés entre eux, non pas par un câble, mais par le sol, la terre, située entre la prise de terre de notre domicile et celle du poste de transformation ERDF.
    Donc c'est à travers la terre que circulent quelques centaines de milli Ampère alternatifs 50 Hz. Et ce courant circule entre les prises de terre.

    En imaginant que la résistivité de la terre est nulle (alors qu'elle est juste presque nulle), je me dis que la distribution de l'électricité en France par ERDF pourrait être représentée en remplaçant la terre, le sol, par une masse de cuivre.)
    Bjr à toi,
    Pour commencer iln'y a pas UNE prise de terre au POSTE de transformation .: il y a la prise de terre des MASSES de l'équipement METALLIQUE du poste
    ET
    la mise à la TERRE...du NEUTRE du reseau de distribution.

    La mise à la TERRE du Neutre DE DISTRIBUTION est "répétée" tous les 300 /500m ( voitre moin si le reseau est souterain).
    Ce qui conduit à PLUSIEURS mise à la terre du neutre tout au long du parcours de distribution.

    La valeur de chaque mise à la terre est LOIN d'etre ..presque nulle !

    Chaque terre est mesurée INDIVIDUELLEMENT et la terre "résultante" doit etre inférieure à 50ohms (me semble t il).
    Si la valeur est supérieure il y a OBLIGATION de ramener à la valeur normalisée (piquet de terre, cablette de terre supplémentaire etc...etc..)


    Dans certaines région (montages) cela conduit à réaliser des terres DITES profondes (forage au wagon drill) , SANS que cela soit
    forcément ..probant.

    Mettre "une masse de cuivre" ( c'est ce qui est fait par les piquets de terre, plaque de terre, cablette de terre), ne fait PAS que la conductivité
    du SOL soit homogéne entre...deux terres.
    Le sol a une RESISTANCE de conduction qui etre de plusieurs MILLIERS d'ohms suivant les régions et les sols.
    Il n'est donc pas FORCEMENT certains de faire passer plusieurs CENTAINES d'ampéres par...le sol.
    C'est meme illusoire.

    Pour avoir mesuré des terres dans du sable sec, je peux te dire que c'est un...excellent..isolant !

    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  5. #4
    Scien900

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Bonsoir,
    merci pour vos réponses

    Pour commencer iln'y a pas UNE prise de terre au POSTE de transformation .: il y a la prise de terre des MASSES de l'équipement METALLIQUE du poste ET la mise à la TERRE...du NEUTRE du reseau de distribution.
    Merci. Je ne savais pas. La prise de terre des masses du poste de transformation participe-t-elle a la protection de l'abonné ?

    La mise à la TERRE du Neutre DE DISTRIBUTION est "répétée" tous les 300 /500m ( voitre moin si le reseau est souterain). Ce qui conduit à PLUSIEURS mise à la terre du neutre tout au long du parcours de distribution. La valeur de chaque mise à la terre est LOIN d'etre ..presque nulle ! Chaque terre est mesurée INDIVIDUELLEMENT et la terre "résultante" doit etre inférieure à 50ohms (me semble t il). Si la valeur est supérieure il y a OBLIGATION de ramener à la valeur normalisée (piquet de terre, cablette de terre supplémentaire etc...etc..) Dans certaines région (montages) cela conduit à réaliser des terres DITES profondes (forage au wagon drill) , SANS que cela soit forcément ..probant.
    OK. Merci.

    Dans certaines région (montages) cela conduit à réaliser des terres DITES profondes (forage au wagon drill) , SANS que cela soit forcément ..probant. Mettre "une masse de cuivre" ( c'est ce qui est fait par les piquets de terre, plaque de terre, cablette de terre), ne fait PAS que la conductivité du SOL soit homogéne entre...deux terres. Le sol a une RESISTANCE de conduction qui etre de plusieurs MILLIERS d'ohms suivant les régions et les sols. Il n'est donc pas FORCEMENT certains de faire passer plusieurs CENTAINES d'ampéres par...le sol. C'est meme illusoire. Pour avoir mesuré des terres dans du sable sec, je peux te dire que c'est un...excellent..isolant !
    C'est là le coeur de ma réflexion.

    Si tous les sols sont comme les sables secs que vous avez mesurés, donc isolants, comment se fait-il que du courant, les courants de défaut entre autres, y circule ?

    De plus, comme l'explique Wikipedia, la définition de la terre est "Terre : masse conductrice de la terre, dont le potentiel électrique en chaque point est considéré comme égal à zéro." (décret français n° 88-1056 http://www.legifrance.gouv.fr/affich...Texte=20141025 ). Un conducteur dont le potentiel électrique est le même partout (qu'il soit de zéro Volt ou non), c'est un conducteur idéal dont la résistance est nul , non ?

    Je ne parlais pas de mettre une masse de cuivre, je proposais de modéliser le sol par une plaque de cuivre c'est-à-dire un matériau dont la résistance est (presque) nulle.

    Les telluromètres mesurent la résistance électrique des sols mais ils utilisent trois ou quatre piquets. Pourquoi est-ce si compliqué de mesurer la résistance électrique d'un matériau qui est soit-disant très conducteur ?

    Expérience :
    - je prends une bassine,
    - je la remplis de terre,
    - dans la bassine je plante deux clous dans la terre et le plus éloigné l'un de l'autre,
    - je prends une pile 6 V,
    - je prends un ampèremètre,
    - je raccorde l'un de ses pôles à un clou de la bassine,
    - je raccorde l'autre pôle de l'ampèremètre à un pôle de la pile,
    - je raccorde l'autre clou à l'autre pôle de la pile.
    Ca donne ça :
    -6VO---------OVolume de terreO---------OAmpèremètreO---------O+6V
    Quelle intensité affiche l'ampèremètre ? ...

    Imaginons que je remplace ma bassine de terre ci-dessus par un cylindre de terre. Et cette terre est du sable siliceux dont la résistivité moyenne est de 1500 Ohm . m selon Wikipedia. Le cylindre est de 1 m x Ø0,2 m. La résistance électrique de ce cylindre de sable siliceux est donc 1500 Ohm . m x 1 m / (PI x 0,12 m2) = 47746 Ohm ~ 48 kOhm. Si je branche ma pile 6 V aux extrémités de ce cylindre, il va circuler un courant de 6 V / 48 kOhm = 125 mA ? C'est aussi simple que ça ?
    Dernière modification par Scien900 ; 06/02/2015 à 21h30.

  6. #5
    LPFR

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Bonjour.
    Dans certains endroits la prisse de terre est difficile ou impossible car les sols sont isolants. On m’a dit qu’à l’Observatoire du Pic du Midi, quand il y a des risques d’orage, on arrête tout et on débranche les appareils. Car les terres ne sont pas fiables.
    Plus près de nous, les terres des labos du 5ème arrondissement à Paris, sont mauvaises, car les sol est formé par des carrières de gypse

    Pour ce qui est de la mesure des résistances, il faut savoir que quand vous mettez un piquet dans la terre, la résistance la plus importante est celle des zones proches du piquet. La raison est que la surface qui traverse le courant est de l’ordre de grandeur de la longueur du piquet multiplié par le périmètre d’un cylindre autour du piquet. Près du piquet la surface est faible, mais loin du piquet la surface est énorme. C’est pour cela que les piquets ne font pas les meilleurs contacts. Il faut mieux des plaque ce cuire ou même des grillages.
    C’est pour s’affranchir de la résistance de la zone proche du piquet, que l’on utilise la méthode à 4 points. Les points extrêmes introduisent de chutes de tension plus ou moins inconnues. Et les piquets en milieu ne font que mesurer la tension. Ils ne débitent pas de courant.

    Même problème si vous voulez mésuser la résistance entre le piquet et la terre. Mais, où se trouve la terre ? Si vous ajoutez un autre piquet vous mesurerez la résistance entre un piquet-la terre-l’autre piquet. Vous pouvez diviser la résistance par deux, mais vous n’êtes pas sur que la résistance de chaque piquet vers la terre soit la même que pou l’autre.
    Alors on prend trois piquets et on mesure les résistances entre chaque paire. Avec ça on peut calculer la résistance entre chaque piquet et un point commun à l’extrémité de chaque résistance.
    Au revoir.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    f6bes

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    [QUOTE=Scien900;5114742]
    La prise de terre des masses du poste de transformation participe-t-elle a la protection de l'abonné ?


    Si tous les sols sont comme les sables secs que vous avez mesurés, donc isolants, comment se fait-il que du courant, les courants de défaut entre autres, y circule ?


    De plus, comme l'explique Wikipedia, la définition de la terre est "Terre : masse conductrice de la terre, dont le potentiel électrique en chaque point est considéré comme égal à zéro." (décret français n° 88-1056 [url]http://www.legifrance.gouv.fr. Un conducteur dont le potentiel électrique est le même partout (qu'il soit de zéro Volt ou non), c'est un conducteur idéal dont la résistance est nul , non ?

    Les telluromètres mesurent la résistance électrique des sols mais ils utilisent trois ou quatre piquets. Pourquoi est-ce si compliqué de mesurer la résistance électrique d'un matériau qui est soit-disant très conducteur ?

    Remoi,
    NOn la terre des masses du poste n'arien à voir avec une protection vis à vis de l'abonné.
    Cette terre est là pour assurer l'EQUIPOTENTIALITE des divers organes métalliques, afin d'assurer une tension de pas laplus faible possible.
    (tension de pas= tension qui pourrait apparaitre entre les DEUX pieds d'un intervenats dans le poste) [QUOTE]

    Ben NON tous les sols ne sont pas sableux.
    Bis répétita, SI le sol est mauvais au point de vue RESISTIVITE, il faut pallier à cela et AMELIORER les prises de terre.
    Voir terres profondes:

    Une définition " académique" d'un décret ne fait pas en cela une UNIFORMITE de la réistance des sols !
    Cela n'en fait pas un conducteur...parfait.

    La valeur d'une terre est suceptible de varier SUIVANT les saisons ( rien n'est parfait)
    Si saison fort pluvieuse la résistivité sera faible...ce qui ne veut pas dire qu'en ETE ce sera identique .


    Edit , bon j'arrive pas à mettre le QUOTE manquant !!
    Dernière modification par f6bes ; 07/02/2015 à 10h44.
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  9. Publicité
  10. #7
    Scien900

    Smile Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Bonjour,

    merci pour vos réponses,
    j'ai pris le temps de les lire et relire avant de répondre.

    Si je fais la synthèse de ce que nous nous sommes écrit :

    1 - Nous n'avons pas la réponse à mes questions d'ordre "expérimental" c'est-à-dire que se passe-t-il si les pôles d'une pile 6 V sont plantés dans la terre (attention, ce n'est pas un reproche). Par contre vous avez indiqué le pourquoi de la particularité des telluromètres (par rapport à un banal ohmmètre) même si j'avoue ne pas avoir cherché le fonctionnement de ces appareils.

    2 - Vous m'avez fait par de votre expérience en matière de prise de terre.
    >Les masses métalliques des postes de transformartion ERDF sont toutes raccordées entre elles puis raccordées à une prise de terre. Ces raccordements servent à réduire a minima la tension de pas qui est la tension qui pourrait exister entre les pieds de l'opérateur ERDF et, le cas échéant, l'électriser voire l'électrocuter.
    >Ces raccordements à cette prise de terre sont indépendants du raccordement du neutre du poste de transformation ERDF à une seconde prise de terre qui sert, elle, au schéma de liaison à la terre TT. Cette seconde prise de terre ne se résume pas à un unique piquet planté dans le sol mais à toute une série de piquets ou autre éléments enfoncés dans le sol le long du câble du neutre.
    >En complément des résistivités des sols résumées par Wikipedia, on peut dire que le sable sec a une résistivité "infinie". Dans certains sols donc à certains endroits, sur certains sites, il est extrêmement difficile de réaliser des prises de terre acceptables.

    3 - Comme une sorte de transition de la pratique vers la théorie, vous avez aussi expliqué que l'essentiel de la valeur de la résistance d'une prise de terre se situe à l'interface métal (acier galvanisé du piquet par exemple) / terre (calcaire par exemple), là où le métal prend contact, touche, la terre.
    >La résistance de deux prises de terre et entre ces deux prises de terre au sein d'un circuit (comme le circuit de la boucle phase - terre en cas de courant de défaut en schéma de liaison à la terre TT) pourrait donc être réduite à la résistance des deux prises de terre car la résistance entre ces deux prises de terre est très très faible (puisque, en exagérant, elle s'incrit dans le volume entier de la croûte terrestre). C'est une approximation.
    >C'est un peu la même approximation qui serait faite si on connectait plusieurs courtes rallonges électriques entre elles ; la résistance totale pourrait être approximée à la somme de toutes les résistances de contact entre les fiches mâles et les prises femelles (et en négligeant la résistance électrique des câbles qui sont entre les fiches et les prises).
    >Cette approximation amène à la modélisation électrique que je proposais où le sol serait une plaque de cuivre (résistance électrique approximée à zéro) et les prises de terre (les piquets plantés dans la plaque de cuivre) auraient une résistance non-nulle.
    On en arrive alors à la définition du décret français où le sol, la terre, a une résistance nulle (mais les prises de terre, elles, ont une résistance non-nulle).


    Bon week-end.
    Dernière modification par Scien900 ; 08/02/2015 à 08h46.

  11. #8
    f6bes

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Remoi,
    ".... que se passe-t-il si les pôles d'une pile 6 V sont plantés dans la terre (attention, ce n'est pas un reproche)...."
    C'est trés simple , c'est la CONDUCTIVITE du sol qui fera qu'il y aura un courant plus ou moins important ENTRE les deux poles.

    Tu peux en faire l'essai facilement (pile de4.5v ). Tu prends un peun de terre (si t'a un jardin ou un pot...de fleur). Tu y plantes les deux languette de ta pile en
    AYANT auparavent insérer un multimétre (position milliampére) dans une des deux branches.
    Tu y lira le courant qui circulera en terre.
    Tu peux faire la meme chose en espaçant la distance entre les deux languettes et relire l'intensité.

    Tu peux répéter aussi la manipulation en rendant fortement humide la terre de ton pot de fleur .

    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  12. #9
    Scien900

    Re : Electricité et terre, comment appréhender l'électricité dans le sol (telluromètrie).

    Un lien pour confirmer les réponses ci-dessus : http://forums.futura-sciences.com/el...lectrique.html

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