M7 a établi que le manoir vivra en régime TT, et que la coupure d’un défaut d’isolement repose sur le différentiel à condition qu’une vraie prise de terre existe, mesurée et conforme. Ce module construit cette prise de terre, et organise tout ce qui s’y raccroche : le conducteur de terre qui la relie à la borne principale, le conducteur principal de protection qui descend jusqu’aux circuits, et — point souvent négligé, parfois mortel — les liaisons équipotentielles, principale et supplémentaire, qui relient au même potentiel les masses et les éléments métalliques étrangers de l’installation. Sans ces liaisons, la prise de terre seule ne suffit pas. C’est la moitié invisible de la mise à la terre.
À l’issue de ce module, je suis capable de :
| Concept | Définition courte |
|---|---|
| Prise de terre | Électrode (ou ensemble d’électrodes) en contact avec le sol |
| Résistance de prise de terre (Ra) | Résistance entre la prise de terre et la « terre vraie » à grande distance |
| Boucle à fond de fouille | Câble cuivre nu posé en fond des fouilles de fondation, sur tout le pourtour |
| Piquet de terre | Électrode verticale en acier galvanisé ou cuivre enfoncée dans le sol |
| Conducteur de terre | Conducteur reliant la prise de terre à la borne principale de terre |
| Barrette de mesure | Élément démontable permettant d’isoler la prise de terre pour la mesurer |
| Borne principale de terre | Point unique où aboutissent prise de terre, PE et liaisons équipotentielles |
| Conducteur principal de protection | Conducteur PE descendant de la borne principale au tableau |
| Liaison équipotentielle principale (LEP) | Liaison reliant à la borne principale de terre tous les éléments conducteurs entrants |
| Liaison équipotentielle supplémentaire (LES) | Liaison locale reliant ensemble masses, PE et éléments conducteurs (salles d’eau) |
| Élément conducteur étranger | Partie conductrice non électrique apte à introduire un potentiel (canalisations, charpente…) |
| Mesure 62 % | Méthode classique de mesure de Ra avec deux électrodes auxiliaires |
Les sections précises seront confirmées en M9.
La « terre », pour un électricien, n’est pas une notion poétique : c’est un réservoir de potentiel quasi infini, accessible à quiconque met un conducteur en contact direct avec le sol. C’est aussi, et surtout, le chemin de retour que prennent les courants de défaut quand ils ne trouvent rien de mieux.
Une prise de terre est l’objet métallique qui réalise ce contact. Son rôle :
Toute la qualité d’une prise de terre se résume dans une seule valeur : sa résistance Ra, mesurée entre la prise et la « terre vraie » à grande distance. Plus Ra est faible, mieux la prise de terre joue son rôle. La condition de M7 fixe sa limite supérieure en fonction du différentiel installé :
Avec un différentiel 30 mA et UL = 50 V, Ra doit rester sous 1 667 Ω — exigence très lâche, qu’une prise de terre correcte dépasse largement (on vise typiquement quelques dizaines d’ohms au plus).
Plusieurs techniques existent ; toutes reposent sur le contact métal/sol sur la plus grande surface possible, dans un sol suffisamment humide pour conduire.
Boucle à fond de fouille
La meilleure solution, en construction neuve. Un câble de cuivre nu (typiquement 25 mm², ou 30 × 2 mm en feuillard d’acier galvanisé) est posé en fond des tranchées de fondation, sur tout le pourtour du bâtiment, et noyé dans le béton ou le remblai. Le contact est immense, stable, et la résistance obtenue très faible.
Piquet vertical
La solution de rénovation. Un piquet d’acier galvanisé ou de cuivre (1,5 à 2 m) enfoncé verticalement dans le sol. Simple à mettre en œuvre, mais Ra dépend fortement de la nature et de l’humidité du sol. Plusieurs piquets en parallèle (espacés d’au moins leur longueur) abaissent la résistance.
Câble enterré horizontal
Câble de cuivre nu posé horizontalement à environ 1 m de profondeur, sur une longueur de plusieurs mètres. Compromis intermédiaire entre la boucle et le piquet.
Plaque ou grillage enterré
Solution historique, désormais peu pratiquée car peu efficace par unité de matière. À connaître pour lire d’anciennes installations.
Facteurs qui font baisser Ra : sol argileux (humide, conducteur), profondeur d’enfouissement importante, longueur de l’électrode, multiplication des prises en parallèle.
Facteurs qui font monter Ra : sol sec, sableux, pierreux, gélif ; piquet trop court ou en surface ; corrosion de l’électrode au fil des années.
Trois méthodes principales. Toutes nécessitent un appareil dédié (tellurométre, contrôleur de terre, ou pince ampèremétrique spécifique).
1. La méthode dite des « 62 % » (méthode de référence). Deux électrodes auxiliaires sont plantées en ligne droite depuis la prise de terre à mesurer. Un courant alternatif est injecté entre la prise et l’électrode la plus éloignée ; la tension est mesurée entre la prise et l’électrode intermédiaire, placée à environ 62 % de la distance vers l’électrode lointaine. Le rapport tension / courant donne Ra. Cette méthode exige de pouvoir isoler la prise de terre — d’où la barrette de mesure.
2. La pince de terre (mesure de boucle, sans électrodes auxiliaires). On clipse la pince autour du conducteur de terre, qui injecte un courant et mesure l’impédance de la boucle complète à la terre. Pratique pour un contrôle rapide en exploitation ; suppose toutefois que la prise de terre mesurée soit en parallèle avec d’autres prises (multiplicité de retours), ce qui est rarement le cas en pavillonnaire isolé.
3. La mesure par boucle au tableau, faite depuis l’intérieur de l’installation : appareil branché en prise de courant, qui provoque une mini-fuite à la terre et mesure l’impédance globale de la boucle. Inclut Ra mais aussi tout le circuit en aval — c’est donc une mesure globale, pas Ra strict.
Interprétation. On compare la valeur mesurée à la limite calculée selon M7. Avec un 30 mA, toute valeur inférieure à 1 000 Ω est largement conforme ; toute valeur supérieure à 100 Ω mérite une investigation (l’objectif pratique reste de maintenir Ra sous 100 Ω, comme garde-fou et pour permettre une éventuelle protection 500 mA en tête).
Tout converge en un point unique : la borne principale de terre, souvent matérialisée par une barrette de coupure située dans la GTL ou à proximité du tableau.
prise de terre (Ra) │ │ conducteur de terre │ (vert/jaune) ▼ ┌──────────────────────┐ │ barrette de coupure │ ← démontable pour │ (borne principale) │ la mesure └──────────┬───────────┘ │ ┌────────────────────┼─────────────────────┐ │ │ │ ▼ ▼ ▼ conducteur LEP — liaison (autres prises principal de équipotentielle de terre si protection principale plusieurs vers tableau (canalisations, bâtiments │ charpente…) d’un même site) ▼ PE de chaque circuit │ ▼ masses des récepteurs (et, dans chaque salle d’eau : LES — liaison équipotentielle supplémentaire locale)Quatre éléments fondamentaux :
Et deux compléments indispensables :
Imaginons une prise de terre parfaitement faite, à 20 Ω. Toutes les masses de l’installation sont à son potentiel : OK. Mais arrive dans la cuisine une canalisation d’eau métallique issue du réseau public, qui passe quelque part près d’un câble enterré… et qui se retrouve, pour des raisons électriques étrangères, à un potentiel différent. Une personne qui touche simultanément un appareil électrique (à 0 V, relié à la terre du logement) et le robinet (à quelques dizaines de volts) est traversée par un courant : c’est exactement le scénario que la mise à la terre était censée empêcher.
La liaison équipotentielle principale (LEP) corrige cela. Elle ramène au même potentiel que la borne principale de terre tous les éléments conducteurs étrangers susceptibles d’introduire un potentiel dans le bâtiment :
| Élément à raccorder à la LEP |
|---|
| Canalisations métalliques d’eau froide (entrée du bâtiment) |
| Canalisations métalliques d’eau chaude |
| Canalisation métallique de gaz |
| Canalisations métalliques de chauffage et d’évacuation |
| Conduits métalliques de ventilation |
| Charpentes et structures métalliques du bâtiment |
| Huisseries métalliques entrantes (cas spécifiques) |
Une fois reliés, ces éléments ne peuvent plus se retrouver à un potentiel différent du PE du logement — la différence de potentiel dangereuse disparaît.
Section. Au moins 6 mm² cuivre, sans dépasser utilement 25 mm² (la règle complète, en S/2 du conducteur principal de protection, sera précisée en M9).
Cas particulier, le plus sensible : la salle d’eau. Dans ce local, la peau est humide, la résistance corporelle s’effondre, le risque d’électrocution explose (M2). Et l’on y trouve, à portée de main et de pied :
Même si tous ces éléments sont, ailleurs dans l’installation, raccordés à la même terre, rien ne garantit qu’ils soient au même potentiel localement : la distance, les chemins de conduction imparfaits, les défauts intermédiaires peuvent créer des écarts.
La liaison équipotentielle supplémentaire (LES) lève ce doute. Elle relie entre eux, par un conducteur dédié, dans la salle d’eau elle-même :
Tous ces éléments forment alors une équipotentialité locale : la différence de potentiel entre deux d’entre eux est, par construction, nulle. La personne qui touche le robinet d’une main et le sèche-serviettes de l’autre est mécaniquement à l’abri.
Section. Au moins 2,5 mm² cuivre si la liaison est protégée mécaniquement (sous goulotte ou dans une cloison), 4 mm² cuivre sinon. Reliée en étoile ou en chaîne au PE local — peu importe, pourvu que toutes les masses et tous les éléments concernés y soient.
| Conducteur | Section minimale | Particularités |
|---|---|---|
| Conducteur de terre (vers la prise de terre) | 25 mm² cuivre nu si enterré nu · 16 mm² cuivre si isolé et protégé mécaniquement | Soumis à la corrosion, choisi en conséquence |
| Conducteur principal de protection (borne principale → tableau) | Selon la section des conducteurs actifs du branchement (règle de M6) | Vert/jaune obligatoire |
| LEP (liaison équipotentielle principale) | ≥ 6 mm² cuivre | Vert/jaune |
| LES (liaison équipotentielle supplémentaire) | 2,5 mm² protégé · 4 mm² non protégé | Vert/jaune |
| PE des circuits terminaux | Section égale à celle des actifs jusqu’à 16 mm² (M6) | Vert/jaune |
Le vert/jaune est, comme toujours, réservé à tous ces conducteurs. Le bleu clair (neutre) et toute autre couleur (phase) sont interdits.
Le bâti ancien rend la mise à la terre plus exigeante que dans une construction neuve :
Ce module est, plus que tout autre, celui où la qualité d’exécution fait la sécurité. Un calcul juste ne sauve pas un piquet mal enfoncé, une LEP oubliée, une LES manquante.
| Source | Sujet couvert | Durée |
|---|---|---|
| Installation et mesure d’une prise de terre | Boucle, piquets, valeurs typiques | — |
| Mesure de la terre du bâtiment (méthode des 62 %) | Méthode 62 %, télluromètre, mesure | — |
| Tout sur la mise à la terre du logement | Architecture complète, sections | — |
| La LEP : liaison équipotentielle principale | Recensement des éléments étrangers, oublis classiques | — |
| La liaison équipotentielle dans la salle de bains — Promotelec | LES, justification, mise en œuvre | — |
Livrable attendu : un dossier dossier-manoir/M8/ contenant :
releve-existant.md — relevé complet de la mise à la terre
actuelle du manoir : présence et type de prise de terre, accès à
la barrette de mesure, état apparent du conducteur de terre,
conducteur principal de protection, raccordement éventuel des
canalisations. Photographier chaque élément, signaler toute
absence ou dégradation visible.
mesure-Ra.md — résultat de la mesure de Ra (au tellurométre
loué ou via un électricien sollicité ponctuellement), avec date,
conditions (temps sec ou humide), méthode utilisée. Comparer à la
limite calculée en M7 et conclure : conforme / à reprendre.
conception-prise-terre-cible.md — proposition de
réalisation : nombre et longueur des piquets, leur emplacement
sur un plan, type de conducteur de terre, cheminement vers la
barrette de coupure. Justifier au regard de la nature du sol.
recensement-LEP.md — liste exhaustive, pièce par pièce et
local par local, des éléments à raccorder à la LEP :
canalisations entrantes d’eau, gaz, chauffage, charpente, etc.
Indiquer pour chacun la section retenue et le cheminement
pressenti du conducteur vert/jaune jusqu’à la barrette principale.
LES-salles-eau.md — pour chaque salle d’eau du manoir,
inventaire des masses et éléments à intégrer à la LES (baignoire,
robinetterie, canalisations, sèche-serviettes, éclairage,
ventilation…), section retenue, mode de pose (protégée ou non).
Ces livrables forment, avec ceux de M7, la partie « terre » du dossier Consuel du manoir.
Reconnaître l’architecture de mise à la terre du banc. Identifier la borne principale de terre du coffret, le conducteur principal de protection, les PE de chaque circuit. Tracer le schéma équivalent à celui de la section 4 — sans la prise de terre réelle, en figurant le point où elle se raccorderait.
Tester la continuité du PE. Au multimètre en calibre ohmmètre (banc hors tension), mesurer la résistance entre la borne principale de terre et chaque masse accessible du banc (carcasses d’appareils, broches de terre des prises). La valeur doit être très faible (< 1 Ω) — sinon il y a une rupture du PE quelque part.
Étudier les sections. Mesurer la section apparente des conducteurs verts/jaunes du banc et confronter aux exigences du cours (PE de chaque circuit selon M6, équivalent LEP, équivalent LES). Repérer tout sous-dimensionnement.
Schématiser une LEP type. Sur papier, dessiner la LEP d’un pavillon imaginaire à un étage avec sous-sol : arrivée d’eau froide, arrivée de gaz, chaudière au gaz, canalisation de chauffage, charpente non métallique. Tracer le cheminement du conducteur 6 mm² jusqu’à la barrette principale.
Auditer une LES de salle d’eau. À partir d’un plan-type de salle de bain (baignoire métallique, douche, sèche-serviettes, éclairage, prise rasoir), lister tout ce qui doit être raccordé à la LES, choisir une section (protégée ou non), tracer le câblage sur le plan.
Seuil : 80 %.
FORMATION ÉLECTRICITÉ — M8 — Fiche de synthèse================================================
POURQUOI LA PRISE DE TERRE (en TT — voir M7) Fournit un CHEMIN DE RETOUR au courant de défaut, sur lequel le différentiel détecte la fuite. Sans elle, pas de coupure. Maintient les masses au potentiel du sol.
PRISE DE TERRE : Ra à minimiser Boucle à fond de fouille (neuf, idéal) Piquet vertical 1,5 à 2 m, plusieurs en parallèle (rénovation) Câble enterré horizontal · plaque (historique) Sol argileux humide → bon · sableux/rocheux/sec → mauvais Ra varie avec la saison.
MESURE DE Ra Méthode 62 % (tellurométre, 2 électrodes auxiliaires) — référence Pince de terre — rapide, suppose multi-retours Mesure de boucle au tableau — globale Limite UL : Ra ≤ UL / IΔn (30 mA, 50 V → ≤ 1 667 Ω) Garde-fou pratique : Ra ≤ 100 Ω
ARCHITECTURE Piquet → conducteur de terre → BARRETTE DE COUPURE (borne principale) → conducteur principal de protection → tableau → PE → masses → LEP (canalisations, charpente…) et dans chaque salle d’eau : LES
LIAISON ÉQUIPOTENTIELLE PRINCIPALE (LEP) Relie à la borne principale TOUS les éléments conducteurs étrangers : eau froide / chaude / gaz / chauffage / évacuation / conduits métalliques / charpente / huisseries métalliques entrantes Section ≥ 6 mm² cuivre (vert/jaune) ⚠ Sans LEP, la protection n’est qu’à moitié faite.
LIAISON ÉQUIPOTENTIELLE SUPPLÉMENTAIRE (LES) Une par SALLE D’EAU. Relie entre eux : masses, PE, canalisations eau, baignoire métallique, douche métallique, sèche-serviettes, etc. Section ≥ 2,5 mm² cuivre si protégée mécaniquement, sinon 4 mm²
SECTIONS DES CONDUCTEURS DE MISE À LA TERRE Conducteur de terre (vers piquet) : 25 mm² Cu nu enterré ou 16 mm² Cu isolé protégé Conducteur principal de protection : selon M6 (section actifs) PE circuits terminaux : section égale aux actifs (S ≤ 16 mm²) TOUT en VERT/JAUNE — réservé.
LE MANOIR Pas de boucle de fouille — piquets multiples. Mesure préalable de l’existant. Si Ra > 100 Ω, on refait. LEP : recensement pièce par pièce, sous-sols inclus. LES : dans chaque salle d’eau, sans exception.À conserver avec les fiches M0 à M7. M9 (NF C 15-100 en profondeur) reprendra et précisera les sections de la norme citées [section ?] dans tout ce qui précède.