Tiges de terre en cuivre
QUE SONT LES PIQUETS DE TERRE ?
Les piquets de terre et leurs accessoires sont utilisés pour fournir l'interface avec la terre dans toutes les conditions de sol afin d'obtenir des systèmes de mise à la terre satisfaisants dans les réseaux de distribution et de transmission d'électricité aériens et souterrains - offrant une capacité de courant de défaut élevée sur les sous-stations basse, moyenne et haute tension, les tours et les applications de distribution d'énergie.
Pratique à installer là où le sous-sol est exempt de roches et de rochers, la tige de terre ou le groupe de tiges liées en cuivre peut être entouré ou remblayé à l'aide d'un matériau de mise à la terre à faible résistance comme la bentonite .
En fonction de l'état corrosif et de la conductivité électrique du sol, la tige de terre peut être spécifiée pour obtenir une protection de mise à la terre sûre, fiable et à long terme - la résistance mécanique de la tige doit résister à l'abrasion et aux contraintes subies lors de l'installation avec un marteau-pilon électrique ou pneumatique ; la tête de la tige de terre ne doit pas « champignonner » ou s'écarter lorsqu'elle est enfoncée.
Les tiges de terre, fabriquées par SMICO , sont extensibles de par leur conception et utilisées avec des coupleurs en cuivre pour interconnecter plusieurs tiges afin d'atteindre la profondeur d'enfoncement requise - les coupleurs de tiges fournissent une conductivité électrique permanente et les tiges de terre en cuivre plus longues accèdent aux sols à faible résistivité à des profondeurs inférieures.
Les tiges de terre enfoncées verticalement sont les électrodes les plus efficaces à utiliser dans les sous-stations généralement de petite taille ou lorsque les conditions de sol à faible résistivité, dans lesquelles la tige peut pénétrer, se trouvent sous une couche de sol à haute résistivité.
Diamètre des piquets de terre par rapport à leur longueur
Une idée fausse courante est qu'il existe une corrélation directe et positive entre le diamètre du piquet de terre utilisé et son effet sur la diminution des mesures de résistance de terre. Incorrect.
Le graphique ci-dessous confirme que la valeur de résistance n'est diminuée que de 9,5 % en doublant le diamètre de la tige (ce qui augmente son poids et son coût d'environ 400 %). Il est donc judicieux d'utiliser la tige de terre la plus économique que les conditions du sol permettent à l'installateur d'enfoncer.
En règle générale , doubler le rayon du piquet de terre réduit la résistance d'environ 10 % et n'est pas une solution économique. En revanche, doubler la longueur du piquet réduit théoriquement la résistance de 40 %.
Lorsque des piquets de terre supplémentaires sont combinés et connectés, ils doivent être séparés les uns des autres et de tout câble adjacent par une distance au moins égale à la profondeur d'enfoncement. Les piquets de terre supplémentaires doivent être connectés à l'aide d' un ruban de cuivre ou d'un câble en cuivre nu de même section que le conducteur de la prise de terre. Les électrodes supplémentaires doivent être placées de manière à maintenir la séparation nécessaire entre les systèmes de prises de terre BT et HT.
TYPES DE PIQUETS DE TERRE
- piquets de terre en acier inoxydable
- Piquets de terre en acier galvanisé
- Tiges de terre filetées Copperbond
- piquets de terre en cuivre massif
Le cuivre est le choix optimal comme matériau d'électrode de terre et comme conducteur souterrain. Le cuivre massif est recommandé pour les installations à courant de défaut élevé, tandis que les tiges liées au cuivre sont généralement installées pour les sections plus petites.
Les piquets de terre à noyau en acier lié au cuivre sont les plus spécifiés en raison de leur résistance électrique et mécanique, de leur résistance à la corrosion et de leur coût comparativement inférieur par rapport aux types en cuivre massif ou en acier inoxydable - les piquets galvanisés les moins chers pour les besoins de mise à la terre non critiques, à court terme ou temporaires généralement installés.
| Type de piquet de terre | Caractéristiques et avantages |
| Copperbond | Efficacité économique optimale * Haute résistance à la corrosion * Très haute résistance à la traction * Extensible |
| Cuivre massif | Excellente résistance à la corrosion * Applications de sols agressifs (par exemple, à forte teneur en sel) * Extensible |
| Acier inoxydable | Résistance maximale à la corrosion * Résistance à la corrosion galvanique * Coût des matériaux le plus élevé * Espérance de vie élevée |
| Acier galvanisé | Conductivité électrique la plus faible * Coût le plus bas * Résistance à la corrosion la plus faible * Faible capacité de transport de courant |
TIGES DE CUIVRE SOLIDES OU COLLÉES
Les tiges de mise à la terre à noyau en acier Copperbond sont fabriquées en liant moléculairement du cuivre électrolytique pur à 99,9 % sur un noyau en acier à faible teneur en carbone. Les tiges en acier à noyau en cuivre offrent une résistance mécanique à la traction et une résistance à la corrosion élevées à un coût comparativement inférieur à celui des tiges en cuivre massif ou en acier inoxydable avec une résistance à la corrosion plus élevée, généralement pour les applications de mise à la terre dans des conditions de sol à forte teneur en sel et à haute résistivité.
Les piquets et électrodes en cuivre conviennent à un enfoncement profond dans la plupart des sols et offrent une faible résistance au sol. Des tests de résistivité du sol doivent être effectués avant l'installation des piquets afin de garantir des valeurs acceptables. Pour réduire la résistivité, des piquets supplémentaires peuvent être enfoncés dans le sol afin d'augmenter la densité.
Des piquets de terre fabriqués en acier inoxydable sont installés pour empêcher la corrosion galvanique qui se produit entre des métaux différents enterrés à proximité.
| Piquets de terre – Type Copperbond (filetés) – Tableau de sélection | |||||||
| Code de commande | Diamètre du piquet de terre | Longueur | Taille du filetage (UNC-2A) | Tige ( D) | Longueur 1 | Poids unitaire | Quantité du paquet |
| ERB 412 | 1/2″ | 1200 mm | 9/16″ | 12,7 mm | 30 mm | 1,18 kg | 5 |
| ERB 415 | 1500 mm | 1,55 kg | 5 | ||||
| ERB 418 | 1800 mm | 1,76 kg | 5 | ||||
| ERB 424 | 2400 mm | 2,36 kg | 5 | ||||
| ERB 112 | 5/8″ | 1200 mm | 5/8″ | 14,2 mm | 30 mm | 1,53 kg | 5 |
| ERB 115 | 1500 mm | 1,88 kg | 5 | ||||
| ERB 118 | 1800 mm | 2,29 kg | 5 | ||||
| ERB 124 | 2400 mm | 3,00 kg | 5 | ||||
| ERB 130 | 3000 mm | 3,79 kg | 5 | ||||
| ERB 212 | 3/4″ | 1200 mm | 3/4″ | 17,2 mm | 35 mm | 2,19 kg | 5 |
| ERB 215 | 1500 mm | 2,73 kg | 5 | ||||
| ERB 218 | 1800 mm | 3,27 kg | 5 | ||||
| ERB 224 | 2400 mm | 4,35 kg | 5 | ||||
| ERB 230 | 3000 mm | 5,44 kg | 5 | ||||
INSTALLATION DE PIQUETS DE TERRE
Des piquets de terre sont installés lors des travaux de génie civil liés à la construction de postes électriques. La résistivité du sol est mesurée et, si elle est supérieure à 200 Ωm (c'est-à-dire en retard lorsque le sol est principalement composé d'ardoise, de schiste ou de roche) , des piquets de terre verticaux sont installés pour réduire la résistance. Veuillez consulter les recommandations des opérateurs de réseau de distribution d'électricité (DNO) ou des services publics britanniques, qui varient selon les normes et les préférences techniques.
Résistivité du sol et sélection des piquets de terre
Le modèle de sol et les conditions du sol sont essentiels à la conception d'un système de mise à la terre efficace. Les valeurs de résistivité du sol déterminent le type et la longueur des piquets de terre nécessaires. Face à une conception de mise à la terre complexe, la méthode standard consiste à compléter la nomenclature par des conducteurs et des piquets de terre supplémentaires. Cette approche n'est pas toujours avantageuse, car les coûts peuvent être élevés et la proximité des piquets réduit l'efficacité.
Effets corrosifs des types de sol – les facteurs associés à la corrosion des métaux en contact avec le sol à prendre en compte sont : la nature chimique du sol (acidité/teneur en sel), l'aération différentielle et la présence de bactéries anaérobies. Voici une liste de sols agressifs classés par ordre croissant d'agressivité :
- Sols de gravier
- Sols sableux
- Sols limoneux (loam)
- Argiles
- Tourbe et sols organiques
