Vaches sous THT et électricité


En France, bon nombre d’exploitation laitière se situent à proximité des lignes à très haute tension, THT.
Ce n’est pas sans conséquence sur le troupeau laitier. J’ai jugé nécessaire de faire le point sur les phénomènes perturbateurs qui en découlent.

Définition et origine de la tension parasite

La tension parasite est une tension indésirable qui apparaît sur ​​les appareils mis à la terre dans les bâtiments, les granges et autres structures. La tension parasite est classée comme ayant une faible fréquence (50 Hz) et résulte d’ interférences électromagnétiques et de courants de fuite de diverses origines.
Dans la plupart des bâtiments la tension parasite n’est pas un problème parce que les niveaux sont généralement en dessous du niveau de la perception de l’être humain et le plus souvent il n’y a pas d’équipement électronique sensible qui peut en être affecté.
Cependant, la tension parasite est un problème majeur pour les exploitations agricoles. Les exploitations agricoles sont un cas particulier parce que le niveau de tension parasite peut devenir tellement élevé que  les animaux peuvent réellement sentir le choc électrique …

D’autres sources extérieures aux bâtiments agricoles peuvent apporter des tensions parasites. Je citerais par exemple:
Lignes THT-les lignes à très hautes tensions, THT
-les transformateurs EDF
-les clôtures électriques à proximité
-les appareils ménagers du voisinage
-les sources et cours d’eau souterrain…

La loi d’Ohm

La loi d’Ohm, la loi la plus fondamentale en génie électrique, dit que la tension se produira chaque fois que leloi d'Ohm courant circule à travers une résistance.

La loi d’Ohm s’exprime par la formule suivante:

U=RxIU est la tension en Volts, R la résistance en Ohms et I l’intensité du courant en Ampères.

Tous les objets physiques, y compris les fils, tuyaux et le sol ont une certaine résistance. La tension parasite est une tension qui est générée sur la carcasse de ces objets quand ils sont traversés par un courant.
La carcasse de ces mêmes objets peut également se charger en tension parasite apportée par la terre et provenant d’une source extérieure au bâtiment.

Transport de l’électricité: le système TT

En France la distribution de l’électricité se fait en système TT. Pour bien comprendre je vous invite à regarder le schéma ci-dessous (figure.1).

systeme tt
Dans le système TT le neutre de l’alimentation du réseau électrique (transformateur EDF) est relié à la terre. C’est à dire que le point milieu du transformateur triphasé raccordé en « étoile » sert de retour par la terre  au neutre de l’installation électrique d’un usager.
Cet usager bénéficie donc d’une tension triphasée de 380 volts sur trois phases (L1, L2 et L3) et d’une tension monophasée de 220 volts entre chaque phase et le neutre N.

Dans le système TT le point milieu du transformateur EDF est relié à la terre, et du côté de l’usager toutes les masses métallique de l’installation sont reliées à la terre.

Le point milieu du transformateur EDF relié à la terre sert de neutre artificiel pour les usagers mais aussi de retour.
Si le moteur de l’exploitant agricole a un défaut d’isolation on va retrouver du courant sur sa carcasse. Comme sa carcasse est reliée à la terre ce courant de fuite va retourner au transformateur EDF par la terre.
C’est très dangereux, et pour « sécuriser » cette fuite de courant un circuit de protection appelé différentiel est  obligatoire.

La figure3 nous montre comment fonctionne un circuit différentiel.circuit différentiel

Le diffrentiel, (en bleu sur le schéma), sert à détecter les fuites de courant, (en jaune sur le schéma), entre la terre et le neutre de l’installation électrique de l’usager.
Un circuit de courant de fuite, (en violet sur le schéma), va donc se créer sur le neutre, la terre de l’installation électrique et la terre du transormateur EDF.
Si la fuite de courant du moteur dépasse 30 mA  le différentiel va couper automatiquement l’alimentation électrique de l’usager pour éviter tous risques de choc électrique.

Différentiel

Un différentiel sert à couper l’alimentation électrique en cas de fuite de courant. Le seuil de déclenchement est de 30 mA pour la sécurité des hommes et des animaux.
Toutefois, la sensibilité des vaches au courant électrique est quinze fois supérieure à celle de l’homme. Dans notre exemple ci-dessus si la fuite de courant n’est que de 10 mA  le différentiel ne réagira pas. Et pourtant, la vache est déjà gravement pertubée par cette fuite de courant!

Le Neutre et la Terre

L’exigence la plus fondamentale dans le contrôle de la tension parasite est de faire la distinction entre Terre et Neutre.
fils de terre, neutre et phase Le fil de neutre de couleur bleue est un conducteur qui assure le trajet de retour de charge à la source d’alimentation (transformateur EDF). Le neutre est mis à la terre une seule fois côté alimentation. Le fil neutre est un conducteur et ne doit jamais être mis à la terre une deuxième fois dans l’installation électrique. S’il est mis à la terre une seconde fois, une partie du courant de neutre s’écoule à travers la structure de l’installation et provoque la tension parasite.

Le fil de terre est soit nu ou avec une isolation de couleur vert/jaune. La terre est reliée à la masse du côté de l’alimentation, mais aussi sur tous les composants métalliques de l’installation électrique et la structure du bâtiment.
La terre transporte normalement les courants de fuite de l’installation électrique vers le transformateur.

Il existe de nombreux autres facteurs qui entrent en ligne compte dans le contrôle des tensions parasites, mais le maintien de la distinction entre le neutre et la terre permettra d’éliminer 90% des problèmes de tension parasite.

Précautions

tube néon avec ballastLes agriculteurs doivent sélectionner l’équipement électrique, y compris l’éclairage,moteur électrique qui ne génère pas de courants de terre excessifs.
L’éclairage tube néon avec ballast, les moteurs électriques et auto-transformateurs sont les principales sources de courant de fuite, même s’ils sont homologués et fonctionnent correctement.
Tout le matériel électrique doit être testé pour les fuites de courant avant installation. Si les courants de fuite dépassent 1 mA (0,001 A), alors l’équipement ne doit pas être utilisé. Si vous devez l’utiliser, des précautions particulières doivent être prises dans la conception du système électrique.

A suivre…


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