Réseaux de mise à la terre et CEM

Pour réaliser la CEM des appareils de technologies de l’information et des autres appareils similaires nécessitant des interconnexions, les différents types de schémas de réseau de mise à la terre nécessitent que des conditions spécifiques soient respectées

Ces conditions spécifiques ne sont pas toujours remplies dans une installation. Ainsi, les directives données dans ce paragraphe sont destinées à ce type d’installation.

Pour les installations spécifiques (salles informatiques, etc.) ou industrielles, un réseau commun de liaison équipotentielle (CBN) peut être envisagé afin de garantir les meilleures performances CEM, en prenant en compte les éléments suivants :

• les systèmes numériques et de nouvelles technologies,
• la conformité aux prescriptions CEM(émission et immunité),
• la multiplicité des applications électriques,
• un niveau élevé de sécurité, de sécurité des systèmes et de fiabilité et/ou de disponibilité.

Un ou plusieurs réseaux de mise à la terre

Toutefois, pour les locaux résidentiels où l'utilisation d'appareils électriques est limitée, un réseau de mise à la terre isolé, ou de préférence un réseau maillé de mise à la terre isolé, peut être envisagé.

II est reconnu que le concept de prises de terre indépendantes et dédiées, chacune servant un réseau de mise à la terre séparé, est une mauvaise conception qui n'est pas acceptable dans le cadre des performances CEM. Dans certains pays, les codes nationaux interdisent une telle pratique.

Il n'est pas recommandé pour obtenir la CEM, même en utilisant une prise de terre unique (cf. Fig. R3 et Fig. R4), d'installer deux réseaux de mise à la terre séparés :

• un réseau de mise à la terre « propre » pour les dispositifs électroniques,
• un réseau de mise à la terre « bruyant » pour l’énergie.

En cas de coup de foudre, le courant de foudre et les courants de suite circuleront dans le circuit dédié du paratonnerre et de sa prise de terre. Par couplage ou par rayonnement, ce courant induit des tensions transitoires, en particulier sur le réseau de mise à la terre « propre », provoquant des défaillances ou endommageant l'installation. Si l'installation et la maintenance sont adaptées, cette conception peut s'avérer sûre (à basses fréquences), mais elle ne convient généralement pas à la CEM (à fréquences élevées).

Fig. R3 – Prises de terre indépendantes (généralement non adaptées à la sécurité et à la CEM)

Fig. R4 – Prise de terre unique

Configuration recommandée pour l’installation de mise à la terre

La configuration recommandée pour l’installation de mise à la terre consiste en un réseau bi- ou tridimensionnel (cf. Fig. R5). C'est l'approche recommandée dans le cas général, pour la sécurité et la CEM. Cette recommandation n'exclut pas d'autres configurations particulières, ayant fait leurs preuves et faisant l'objet d'une maintenance appropriée.

Fig. R5 – Prises de terre multiples et interconnectées

Dans un immeuble à plusieurs étages, il convient que chaque étage ait son propre réseau de mise à la terre (généralement un réseau maillé), et que tous ces réseaux soient interconnectés et raccordés à la prise de terre. L’interconnexion entre les réseaux de mise à la terre de deux étages doit être redondante (réalisée au minimum par deux liaisons) afin de garantir qu’en cas de rupture accidentelle d’une liaison aucune partie du système de réseaux de mise à la terre ne soit isolée.

En pratique, plus de deux liaisons sont connectées pour obtenir une meilleure symétrie pour la circulation du courant, afin de minimiser les différences de tension et de diminuer l'impédance globale entre les différents étages.

Ces chemins multiples et parallèles ont des fréquences de résonance différentes.

Ainsi, si, pour un chemin donné, il existe un chemin dont l'impédance est élevée, ce chemin est certainement shunté par un autre n'ayant pas la même fréquence de résonance. Globalement, sur un large spectre de fréquences (dizaines de Hz/ dizaines de MHz), une multitude de chemins permet d'obtenir un système à faible impédance (cf. Fig. R6).

Il convient que chaque pièce du bâtiment soit dotée de liaisons équipotentielles pour réaliser l’équipotentialité des appareils des systèmes informatiques ou de communication, des chemins de câbles, des canalisations électriques préfabriquées, etc. L’équipotentialité de l’installation de mise à la terre peut être renforcée par la mise à la terre des tuyaux métalliques, des gouttières, des supports, des châssis, des structures, etc. Dans certains cas particuliers, tels que les salles de contrôle ou les salles informatiques, ayant un plancher surélevé, un plan de masse ou des bandes de mise à la terre peuvent être utilisés pour améliorer la mise à la terre des appareils sensibles et protéger les câbles d'interconnexion.

Fig. R6 – Chaque étage possède une grille ; les grilles sont reliées entre elles en plusieurs points entre les étages, et certaines grilles du sol sont renforcées selon les besoins dans certaines zones.