Résistance et continuité
L’essai de résistance des prises de terre mesure la facilité avec laquelle une tige, une boucle ou un réseau de mise à la terre fait passer le courant dans le sol. Le résultat indique si le système peut écouler en toute sécurité les courants de défaut et de surtension dans les postes, tableaux, parafoudres et champs solaires; on le juge par rapport aux cibles de conception et aux lectures antérieures.
Un essai de résistance de prise de terre mesure la résistance entre une électrode de mise à la terre, ou tout un réseau de terre, et la terre lointaine. L’électrode peut être une tige enfoncée, une boucle enterrée, une électrode enrobée de béton, un réseau de terre maillé ou une combinaison de ces éléments, et la valeur rapportée est l’opposition que le sol offre au courant qui quitte l’électrode. L’essai se fait sur l’électrode principale de mise à la terre des ensembles d’appareillage, des tableaux de distribution et des panneaux, sur la mise à la terre des parafoudres à basse tension, sur le réseau de terre des champs photovoltaïques et, plus généralement, sur les réseaux de terre des postes et des bâtiments. La mesure est faite avec un telluromètre dédié, ou avec un instrument à pince lorsque l’électrode fait partie d’un réseau à plusieurs points. Elle diffère d’une vérification de continuité des conducteurs de liaison à l’intérieur d’une installation : l’essai dont il est question ici porte sur la liaison avec la terre elle-même, qui dépend du sol et de la géométrie de l’électrode, comme le décrit le guide IEEE 81-2025.
L’électrode de terre est l’endroit par où le courant de défaut, la foudre et l’énergie des surtensions quittent finalement le réseau électrique. Si sa résistance est trop élevée, un défaut à la terre provoque une plus forte élévation de potentiel sur les équipements mis à la terre, ce qui accroît les risques de contact et de pas pour les personnes et rend les dispositifs de protection plus lents ou moins sûrs. Les parafoudres dépendent d’un trajet à faible résistance pour évacuer l’énergie, et une mauvaise terre affaiblit leur protection des charges sensibles. Les champs solaires ont besoin d’une bonne terre pour se protéger de la foudre et pour que la détection des défauts à la terre fonctionne en sécurité. Une terre adéquate à l’installation peut se dégrader par la corrosion des connexions, l’assèchement ou le gel du sol, le vol ou l’endommagement de conducteurs et des travaux qui perturbent le réseau. Comme ces changements sont invisibles en surface, l’essai est le seul moyen direct de savoir si le réseau de terre remplit encore son rôle. Les essais périodiques révèlent aussi les variations saisonnières, utiles pour savoir quand l’installation est la plus vulnérable.
Le courant injecté dans le sol se répand dans toutes les directions à partir de l’électrode, et l’opposition qu’il rencontre se concentre dans le sol le plus proche de l’électrode, où la densité de courant est la plus forte. Loin de l’électrode, le courant traverse un volume de terre si grand que la résistance supplémentaire devient négligeable. C’est pourquoi une résistance de terre a une valeur bien définie, même si la terre est immense. La méthode classique de chute de potentiel place une sonde auxiliaire de courant à une certaine distance et fait circuler un courant d’essai entre l’électrode et cette sonde, tandis qu’une seconde sonde de potentiel est déplacée le long de la ligne qui les relie et que la tension est lue. Le potentiel à la bonne position donne la résistance de l’électrode par le rapport de la tension au courant. Un graphique des lectures en fonction de la position de la sonde s’aplatit dans une région où la sonde de potentiel est hors de l’influence de l’électrode et de la sonde de courant, et ce palier indique un résultat valide. Les méthodes à pince fonctionnent autrement : elles induisent une tension dans une boucle formée par l’électrode et les autres terres en parallèle du réseau et mesurent le courant obtenu, ce qui donne la résistance de boucle du chemin essayé. L’humidité du sol, la température, les sels et les couches de résistivités différentes modifient la lecture.
L’électrode ou le réseau à essayer est déconnecté de l’équipement qu’il dessert lorsque la méthode l’exige, ce qui signifie que l’essai se fait équipement hors tension ou électrode séparée en toute sécurité selon les procédures de cadenassage du propriétaire, car débrancher la terre d’un système sous tension est dangereux. Les sondes auxiliaires sont enfoncées dans un sol ferme, en ligne, à une distance convenable de l’électrode, les distances étant proportionnées à la taille du réseau de terre comme le décrit le guide : une seule tige demande un écartement bien plus court qu’un grand réseau maillé. Le telluromètre est raccordé avec ses câbles de courant et de potentiel tenus à l’écart l’un de l’autre pour qu’ils ne se couplent pas, et il injecte un courant d’essai alternatif, habituellement à une fréquence choisie pour éviter l’interférence de la fréquence industrielle. La sonde de potentiel est déplacée à plusieurs positions et une lecture est prise à chacune, de sorte que le palier puisse être vérifié et le résultat confirmé. Là où l’espace ou l’accès empêche d’enfoncer des sondes, un instrument à pince ou sans piquets est utilisé sur une électrode faisant partie d’un réseau à plusieurs terres, en veillant à ce que la boucle mesurée soit celle visée. L’état du sol, les pluies récentes et la température sont notés, et les essais répétés sont faits à des périodes semblables de l’année afin que les résultats soient comparables. Tous les câbles sont déchargés et retirés, et la connexion de l’électrode est rétablie avant la remise en service de l’équipement.
L’enregistrement indique la résistance mesurée, la méthode employée, l’écartement des sondes et leur disposition par rapport à l’électrode, ainsi qu’une note sur le comportement des lectures lors du déplacement de la sonde de potentiel. Il consigne l’état du sol et la météo au moment de l’essai, y compris la pluie ou le gel récents, l’identité et l’état d’étalonnage de l’instrument, ainsi que l’état constaté de l’électrode et de sa connexion, par exemple propre, corrodée ou récemment perturbée. Un croquis ou une description de l’emplacement des sondes permet à un technicien ultérieur de reproduire exactement la disposition, ce qui compte parce qu’une disposition différente peut changer le résultat.
Cette page n’énonce aucune limite chiffrée. Les résultats sont jugés selon la forme de plusieurs critères utilisés ensemble. Le premier est la comparaison avec la cible de conception ou de devis de l’installation, qui dépend du type d’installation et du rôle de protection de la terre et qui est fixée par l’ingénieur responsable, le propriétaire et les codes applicables. Le deuxième est la tendance par rapport aux résultats antérieurs de la même électrode, obtenus avec la même méthode, la même disposition de sondes et la même saison, car une valeur en hausse signale une détérioration même si elle respecte encore la cible. Le troisième est la vérification de la validité de la lecture : un palier sur le graphique de chute de potentiel, la répétabilité et la concordance entre les méthodes lorsque deux ont été utilisées. Le quatrième est le contexte saisonnier, puisqu’une lecture prise en sol sec ou gelé peut dépasser la moyenne annuelle. Les méthodes d’essai sont décrites dans IEEE 81-2025, et l’essai est demandé dans ANSI/NETA ATS-2025 pour la réception et dans ANSI/NETA MTS-2023 pour l’entretien, pour les classes d’équipement mentionnées. Consultez vos propres exemplaires sous licence de ces documents pour les valeurs et le libellé applicables.
L’essai de réception prouve qu’un réseau de terre nouvellement installé atteint sa cible de conception et enregistre la référence, idéalement avant que le sol se soit tassé et avant le raccordement de l’équipement, quand l’électrode peut être isolée. L’essai d’entretien se fait à intervalles et se compare à cette référence, les méthodes à pince étant souvent choisies par commodité sur les réseaux à plusieurs terres. Pour l’appareillage et les tableaux, la question porte sur l’électrode principale de mise à la terre du bâtiment. Pour les parafoudres, le trajet de terre influe directement sur la performance de la protection. Pour les champs solaires, le réseau de terre peut s’étendre sur un vaste champ de structures, et l’essai peut couvrir la mise à la terre du champ autant que celle de l’équipement. Les petites tiges et les grands réseaux maillés se comportent différemment, de sorte que la méthode et l’écartement des sondes changent avec la taille du système. Là où le sol est très sec, rocheux ou gelé, les lectures peuvent être difficiles à obtenir et s’interprètent en tenant compte de ces conditions. L’essai de continuité connexe vérifie la liaison entre des points à l’intérieur de l’installation et complète cette mesure.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
La résistance de terre, que mesure cet essai, est la résistance entre l’électrode et la terre lointaine. La continuité de terre vérifie la liaison à faible résistance entre les équipements et le réseau de mise à la terre à l’intérieur de l’installation. Les deux comptent pour la protection contre les défauts, mais ce sont des mesures distinctes, avec des instruments et des critères différents.
La résistivité du sol dépend de l’humidité et de la température. Un sol sec ou gelé conduit mal, si bien qu’une lecture prise à ces moments est généralement plus élevée qu’une lecture prise par temps humide. Il convient donc de comparer les résultats d’années différentes à des périodes semblables et de consigner la météo.
Un telluromètre à pince ou sans piquets peut mesurer une électrode faisant partie d’un réseau à plusieurs points de terre sans la débrancher. La méthode mesure la boucle passant par l’électrode et les autres terres en parallèle; elle n’est donc valide que si cette boucle reflète l’électrode visée.
La cible provient du devis de conception, des codes applicables et de l’ingénieur ou du propriétaire, et non d’un chiffre universel. Les méthodes d’essai sont dans IEEE 81-2025, et ANSI/NETA ATS-2025 et ANSI/NETA MTS-2023 indiquent quand l’essai est demandé. Utilisez vos exemplaires sous licence et les documents du projet.
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