Comment les exigences en matière de détection et de protection de fuite à la terre assurent la sécurité de l’équipement et des personnes

Par William Burr

Comment les exigences en matière de détection et de protection de fuite à la terre assurent la sécurité de l’équipement et des personnes

Depuis l’adoption des systèmes de protection contre les fuites à la terre au Canada il y a 40 ans, le nombre de décès annuels liés à des électrocutions, passant de 800 à moins de 200, n’a cessé de diminuer, et bon nombre de dommages aux équipements électriques et autres infrastructures ont également été évités (source : Electrical Safety Foundation International, ESFI). L’aperçu suivant montre comment les systèmes de détection et de protection de fuite à la terre assurent la sécurité de l’équipement et du personnel.

Selon le Code canadien de l’électricité*, une « mise à la terre » est définie comme une connexion à la terre obtenue à l’aide d’une électrode de terre, et un « défaut à la terre », comme un lien électrique entre une pièce fonctionnant à une certaine tension par rapport à la terre, et la terre. Le Code exige que le courant de défaut de mise à la terre soit détecté, et, dans la plupart des cas, requiert que l’équipement électrique soit protégé des défauts de mise à la terre, en bloquant le courant de défaut indésirable.

Le courant de défaut est coupé par un disjoncteur de fuite à la terre. Le disjoncteur de fuite à la terre est conçu pour ouvrir le circuit, ou une portion du circuit, en fonction d’une valeur prédéterminée. Cette valeur doit être inférieure au niveau d’intensité de courant requis pour activer le dispositif de protection de surintensité du circuit.

Dans les cas où le disjoncteur de fuite à la terre est requis pour assurer la protection du personnel, le niveau doit être supérieur à 4 milliampères, mais pas plus de 6 milliampères, et doit fonctionner dans un délai de moins de 25 millisecondes. Ces paramètres sont ceux d’un disjoncteur de fuite à la terre de classe A. Ce disjoncteur est aussi conçu pour ouvrir le circuit vers la charge si le conducteur neutre est accidentellement mis à la terre entre l’interrupteur et la charge. À noter que la fonction d’un disjoncteur de fuite à la terre de classe A est d’assurer une protection contre les chocs électriques dangereux, provenant de fuites de courant circulant vers la terre. Un disjoncteur de fuite à la terre ne protège pas contre les chocs électriques lorsqu’une personne entre en contact avec deux des conducteurs d’un circuit du côté de la charge d’un disjoncteur de fuite à la terre.

Dans les cas où le disjoncteur de fuite à la terre sert uniquement à la protection de l’équipement, le niveau auquel le courant est interrompu est suffisamment élevé pour protéger l’équipement contre les dommages, mais inférieur au niveau requis pour le fonctionnement du dispositif de protection contre les surintensités du circuit. Dans certains cas, lorsque l’équipement doit fonctionner de façon continue, et que le danger potentiel pour le personnel est minimal, un « système de détection de fuite à la terre » peut être utilisé. Ce dispositif détecte les fuites à la terre et fournit un signal d’alarme, le cas échéant, mais ne permet pas nécessairement de les contrôler, ni de les interrompre, ce pourquoi il n’est pas considéré comme étant un disjoncteur de fuite à la terre. Ce système de détection alerte le personnel d’entretien qualifié, pour lui permettre d’examiner la situation et de corriger la fuite. Ces dispositifs sont généralement utilisés pour les systèmes polyphasés non mis à la terre, les dispositifs avec mise à la terre du neutre, et dans la machinerie industrielle.

L’utilisation la plus répandue des disjoncteurs de fuite à la terre de classe A est pour les boîtiers situés près de points d’eau ou de la terre. Le Code canadien de l’électricité requiert que tous les boîtiers situés à moins de 1,5 m d’un évier soient munis d’un disjoncteur de fuite à la terre de classe A. En outre, le Code exige que dans les résidences, tous les boîtiers installés à l’extérieur, se trouvant à moins de 2,5 m du niveau de la surface finie soient protégés par un disjoncteur de fuite à la terre de classe A. Font exception à la règle les dispositifs de chauffage pour automobiles installés dans les stationnements, conformément à l’article 8-400 du Code.

De plus, dans le cas des piscines, ce qui comprend : baignoires à hydromassage, spas, cuves thermales, pataugeoires, piscines baptismales, piscines décoratives, fontaines à jets douchants, tous les boîtiers situés entre 1,5 m et 3 m des parois intérieures de la piscine, ainsi que les boîtiers situés dans les vestiaires communiquant avec une piscine doivent être protégés par un disjoncteur de fuite à la terre de classe A. Tout l’équipement électrique situé à proximité d’une piscine ou à moins de 3 m des murs de spas ou de cuves thermales, ainsi que les amplificateurs audio connectés aux haut-parleurs d’une piscine doivent aussi être protégés par un disjoncteur de fuite à la terre de classe A. Dans les cas où ce type de disjoncteur ne peut être utilisé, pour des raisons de tension nominale, l’équipement doit être protégé à l’aide d’un disjoncteur de fuite à la terre qui annulera la fuite dans les mêmes paramètres de temps et d’intensité de courant qu’un disjoncteur de fuite à la terre de classe A.

Les systèmes avec mise à la terre solide à tension nominale de plus de 150 volts à la terre, de moins de 750 volts entre phases et de 1 000 ampères ou plus, et les systèmes à tension nominale de 150 volts ou moins à la terre et de 2 000 ampères ou plus, doivent être munis d’un système de protection contre les fuites à la terre mettant hors tension tous les conducteurs non mis à la terre d’un circuit présentant une fuite en aval du sectionneur principal. Cette protection contre les fuites à la terre peut être intégrée au dispositif de protection contre les surintensités, à un système de déclenchement distinct consistant en des capteurs, des relais et un mécanisme de déclenchement auxiliaire, ou autre dispositif de protection adéquat.
Pour obtenir de plus amples renseignements, consulter le Code canadien de l’électricité, Partie I.

* Les références au Code canadien de l’électricité, le « Code », désignent le Code canadien de l’électricité, Partie I, vingt-deuxième édition, publiée par l’Association canadienne de normalisation.

William (Bill) Burr a été président du Conseil consultatif ACNOR de sécurité électricité, Directeur de Electrical and Elevator Safety de la C.-B. et ancien directeur du développement des normes sur les combustibles et du comité sur la conformité au Groupe CSA. Vous pouvez communiquer directement avec Bill chez Burr and Associates Consulting billburr@gmail.com.