Rapport, polarité et magnétisme
Le circuit secondaire d’un transformateur de mesure est mis à la terre à un endroit choisi pour le maintenir à un potentiel sûr et donner à la protection une référence stable. Cette vérification confirme que la terre existe, qu’elle se trouve au point prévu et qu’aucune seconde terre non voulue ne s’est glissée dans le câblage.
La vérification de la mise à la terre du secondaire contrôle comment le circuit secondaire d’un transformateur de courant ou de tension est relié à la terre. La pratique acceptée consiste à mettre chaque circuit secondaire à la terre en un seul point, choisi délibérément, habituellement au premier point d’application, comme le bornier du transformateur ou le compartiment de l’appareillage, selon les plans de l’ingénieur. La vérification comporte trois volets : confirmer que la liaison à la terre prévue est présente, solide et bien serrée; confirmer qu’aucune autre liaison à la terre n’existe ailleurs dans le câblage secondaire, les relais, les compteurs ou les interrupteurs d’essai; et confirmer que le point de mise à la terre correspond à la conception. Elle s’applique aux transformateurs de courant, de tension et de tension à diviseur capacitif des appareillages et des postes, et la même rigueur dans la vérification des liaisons à la terre fait partie des essais des dispositifs de protection contre les surtensions, dont le chemin de mise à la terre écoule de forts courants transitoires. C’est un essai de continuité et d’isolement du câblage, et non la mesure d’une propriété du transformateur.
La mise à la terre du secondaire remplit une fonction de sécurité et de fonctionnement. Un secondaire sans terre peut flotter à un potentiel dangereux si l’isolation entre le primaire et le secondaire cède ou si un couplage capacitif l’élève, ce qui met en danger les personnes et les instruments. Un secondaire mis à la terre en deux points ou plus est tout aussi mauvais, mais autrement, car le chemin de terre est un conducteur en parallèle et les écarts de potentiel de terre lors d’un défaut font circuler du courant dans le câblage secondaire. Ce courant parasite peut fausser ce que voit un relais, faire fonctionner à tort un schéma différentiel, endommager un écran ou brûler un conducteur. Dans les circuits de courant, une seconde terre peut aussi court-circuiter une partie de la charge et modifier le comportement du transformateur. Trouver une terre manquante ou en trop à la mise en service est courant, et c’est l’une des erreurs de câblage les plus fréquentes sur les installations neuves et après un remplacement de relais, lorsque les cavaliers et les liens d’essai sont modifiés.
Le secondaire d’un transformateur de mesure est électriquement séparé du primaire, de sorte que son potentiel par rapport à la terre est indéfini tant qu’aucune terre n’est appliquée. Une seule terre fixe ce potentiel sans créer de boucle. Une seconde terre à un autre endroit crée une boucle fermée à travers le réseau de terre, et le réseau de terre n’est jamais à un potentiel unique lors d’un défaut : le courant qui circule vers le défaut produit des différences de tension entre des points du réseau, et ces différences font circuler du courant dans toute boucle qui relie deux de ces points. Le risque est donc proportionnel à la distance entre les deux terres et à l’ampleur du courant de défaut. Vérifier une terre unique se ramène ainsi à deux constats : que le point prévu a une bonne liaison à faible résistance avec le réseau de terre, et que le reste du circuit est isolé de la terre sauf en ce point, de sorte qu’aucun chemin de rechange n’existe.
Le circuit est mis hors tension, isolé et mis à la terre selon les procédures de sécurité du propriétaire. Le circuit secondaire est débranché du point de terre prévu, au cavalier ou à la borne de mise à la terre, de façon qu’il flotte délibérément. La terre prévue étant retirée, l’isolement entre le câblage secondaire et la terre est mesuré, ou la continuité vers la terre est vérifiée, à partir de plusieurs points du circuit, notamment les bornes des relais, celles des compteurs et les interrupteurs d’essai; le circuit doit montrer un isolement par rapport à la terre, ce qui prouve qu’aucune terre non voulue n’existe ailleurs. Le cavalier de terre prévu est ensuite rétabli et sa continuité avec la terre du poste est vérifiée à l’aide d’un ohmmètre à faible résistance ou d’un vérificateur de continuité, et le serrage et l’état de la liaison sont contrôlés. L’emplacement de la terre est comparé au plan. Pour les circuits de tension, le neutre ou la phase désignée sert de référence de terre, et pour les circuits de courant une seule terre est appliquée au point défini par la conception. Les instruments employés pour mesurer l’isolement sont d’un type et d’une tension que les appareils statiques raccordés peuvent tolérer; les appareils sensibles sont débranchés ou isolés pendant cette partie du travail.
Le relevé indique quel circuit secondaire a été vérifié, l’emplacement du point de terre prévu et le résultat de la vérification d’isolement ou de continuité la terre étant retirée. Il consigne aussi le résultat de la vérification de continuité de la liaison de terre prévue avec la terre du poste et l’état de cette liaison. L’instrument et son état d’étalonnage, la date et tout isolement temporaire d’appareils sont notés, ainsi que l’état constaté, par exemple une terre supplémentaire qui a été trouvée et retirée, ou un cavalier manquant qui a été posé. Si un plan a été consulté, la référence est mentionnée. Le relevé montre que le circuit a été laissé avec une seule terre dans sa condition de service.
Le constat relève de la configuration et non d’une limite numérique, et cette page ne donne aucune valeur. Un résultat satisfaisant est un circuit secondaire isolé de la terre partout sauf au point unique prévu, avec une liaison solide et à faible résistance en ce point, situé là où la conception le place. Tout chemin supplémentaire vers la terre est un défaut à repérer et à éliminer, car il peut se cacher dans une entrée de relais, un interrupteur d’essai, un écran ou un conducteur endommagé. L’absence de la terre prévue est aussi un défaut. Lorsqu’une exigence de niveau d’isolement minimal s’applique, c’est la norme applicable et les instructions du fabricant des appareils raccordés qui la déterminent. ANSI/NETA ATS-2025 et ANSI/NETA MTS-2023 prévoient de confirmer que le circuit secondaire des transformateurs de courant et de tension est mis à la terre en un seul point, et les sections sur les parafoudres traitent des liaisons à la terre; reportez-vous à vos exemplaires sous licence pour connaître les exigences.
À la réception, la vérification se fait sur chaque circuit secondaire dans le cadre de la séquence des transformateurs de mesure, et elle est reprise chaque fois que le câblage secondaire est modifié. À l’entretien, elle est reprise après le remplacement de relais ou de compteurs, après une intervention sur le câblage secondaire et lorsqu’un comportement inexpliqué d’un relais laisse soupçonner un courant parasite. Les circuits de transformateurs de courant qui alimentent des schémas différentiels demandent un soin particulier, parce que la terre unique est généralement placée en un point défini commun à toute la zone, et qu’une terre supplémentaire à un endroit éloigné est une cause connue de fonctionnement incorrect. Les secondaires des transformateurs de tension peuvent être mis à la terre au neutre, ou à une phase dans un réseau à coin de triangle mis à la terre, selon la conception. Lorsqu’un câble blindé est utilisé, l’écran est mis à la terre selon la conception, qui peut différer de la terre du circuit. Les transformateurs de tension à diviseur capacitif ajoutent la mise à la terre de la bobine de drainage et de l’équipement de courant porteur, qui a ses propres exigences.
Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.
Une terre fixe le circuit à un potentiel sûr sans former de boucle. Deux terres forment une boucle à travers la terre du poste, et les écarts de tension lors d’un défaut y font circuler du courant, ce qui peut fausser les entrées des relais, déclencher à tort un schéma différentiel ou surchauffer le câblage.
La seule façon de prouver qu’il n’y a pas de seconde terre est de laisser le circuit flotter et de vérifier son isolement par rapport à la terre. Avec la terre prévue raccordée, toutes les lectures montreraient de la continuité et l’essai ne distinguerait pas le chemin voulu d’un chemin non voulu.
Au point que précise l’ingénieur, souvent le premier point d’application, comme le bornier du transformateur ou le compartiment de l’appareillage, et commun à toute la zone de protection dans les schémas différentiels. Les plans et la norme applicable font foi, et la vérification confirme que la terre se trouve là où la conception la place.
Il ne devrait pas l’être. Un secondaire flottant peut atteindre un potentiel dangereux si l’isolation du primaire cède ou si un couplage capacitif l’élève, au risque des personnes et de l’équipement. Le secondaire ouvert d’un transformateur de courant est le cas extrême, car il peut produire une tension très élevée aux bornes ouvertes.
UltraDb renvoie aux normes ASTM, ANSI, IEEE, NETA, NFPA, NEMA, FAA, TIA et IEC de façon descriptive, afin d’identifier les méthodes publiées à partir desquelles ses formulaires sont créés. UltraDb et Verlecta ne sont ni affiliés, ni cautionnés, ni certifiés, ni autorisés par NETA, ASTM, ANSI, IEEE, NFPA, NEMA, FAA, TIA, IEC ou Megger. Les noms des normes et les numéros de section sont la propriété de leurs organisations respectives. Effectuez toujours les essais selon l’édition que précise votre contrat. Lorsqu’une norme est vendue par la boutique en ligne d’ANSI, Verlecta peut toucher une commission sur un achat effectué par notre lien, sans frais supplémentaires pour vous. Une commission ne décide jamais des normes que nous citons ni de la façon dont un formulaire est construit.