Choix et dimensionnement du conducteur de terre entre le TGBT et le piquet de terre selon la NF C 15-100 : Une expertise d’assuré révèle un vrai sujet.
- Quel câble (ou tresse) ?
- Quelle section ?
- Quelles précautions à prendre ?
- Analyse de terrain.
A lire également en complément du présent article : La liaison équipotentielle.
Avant propos
Nous sommes sollicités pour un expertise d’assuré lors d’un litige entre un constructeur de modules préfabriqués et son client sur la Chaise Dieu, en Haute Loire. Lors de l’expertise, un sujet se fait jour : La liaison TGBT / Terre est négligée. Le risque : La sécurité des personnes.
Mise à la terre : Quelle section de câble ?
La mise à la terre est l’un des éléments fondamentaux de la sécurité d’une installation électrique. Elle permet de protéger les personnes contre les risques d’électrocution, de limiter les tensions de contact et de favoriser le fonctionnement correct des dispositifs différentiels.
Parmi les différents conducteurs de l’installation, le conducteur de terre reliant le Tableau Général Basse Tension (TGBT) à la prise de terre (piquet, boucle ou fond de fouille) occupe une place essentielle. Son dimensionnement ne doit pas être laissé au hasard. Dans notre cas, vous l’aurez compris : Il y a défaillance manifeste.
La norme C15-100
La norme NF C 15-100 définit les exigences minimales concernant le choix de sa section, son mode de pose et ses caractéristiques mécaniques. Nous avons rédigé un dossier complet sur ce sujet que nous vous invitons à lire. Vous serez étonnés car un bon nombre de subtilités sont bien souvent « oubliées » lors de la mise en œuvre, notamment pour les éléments métalliques dans les zones de sécurité (menuiseries aluminium, portes Scrigno, etc.). Nous y reviendrons plus bas dans ce dossier.
Norme NF C 15-100 expliquée par la rédaction.
Définition du conducteur de terre
Le conducteur de terre est le conducteur qui relie la borne principale de terre, située généralement dans le TGBT ou à proximité, à la prise de terre.
Il ne faut pas le confondre avec :
- le conducteur de protection (PE) ;
- la liaison équipotentielle principale ;
- le conducteur de neutre.
Son unique fonction est de relier électriquement l’installation au sol.
Rôle du conducteur de terre
Le conducteur de terre permet :
- d’évacuer les courants de défaut ;
- de limiter les tensions de contact ;
- d’assurer le fonctionnement des dispositifs différentiels 30 mA, 300 mA ou 500 mA ;
- de protéger les équipements contre les surtensions ;
- de stabiliser le potentiel de l’installation.
Sans une bonne liaison à la terre, même un différentiel peut ne pas assurer une protection optimale.
Les prescriptions de la NF C 15-100
La norme impose que le conducteur de terre possède :
- une continuité électrique permanente ;
- une résistance mécanique suffisante ;
- une protection contre la corrosion ;
- une section minimale réglementaire.
Mauvaise section de câble de terre
Ci-dessus : Photo que j’ai prise lors d’une de mes expertises en DO (Haute Loire, département 43), présentant une mauvaise section du câble de terre. L’installation devra être reprise car le dimentionnement du câble n’est pas suffisant. Serge USTUN / Google Pixel PRO 9.
La section dépend principalement :
- du matériau utilisé ;
- de la présence ou non d’une protection mécanique.
Sections minimales selon la NF C 15-100
Pour un conducteur de terre en cuivre / Aluminium :
| Type de conducteur | Situation | Section minimale |
|---|---|---|
| Cuivre (Cu) | Conducteur protégé mécaniquement | 16 mm² Cu |
| Conducteur non protégé | 25 mm² Cu | |
| Aluminium (Al) | Protégé mécaniquement | 25 mm² Al |
Remarque : l’aluminium est cependant rarement utilisé pour cette liaison en raison de sa sensibilité à la corrosion. Attention avec l’acier galvanisé, que nous mettrons à part, ce dernier sert essentiellement pour les piquets de terre, les feuillards et les connecteurs. Ce sera le sujet d’un autre article.
Pourquoi ces sections minimales ?
Contrairement aux conducteurs de puissance, le conducteur de terre n’est pas dimensionné en fonction du courant permanent.
Il doit pouvoir :
- supporter un courant de défaut important pendant un temps très court ;
- résister à l’échauffement ;
- conserver sa robustesse mécanique pendant plusieurs dizaines d’années.
C’est pourquoi la norme impose des sections minimales relativement élevées. A lire également : « Mise à la terre, ce qu’il faut retenir » sur le site ENGIE.
Cas d’un TGBT industriel
Dans une installation industrielle, on rencontre souvent :
- un TGBT alimenté en triphasé ;
- plusieurs tableaux divisionnaires ;
- plusieurs dizaines de départs.
Même si les conducteurs de phase sont de très forte section (150 mm², 240 mm² ou davantage), le conducteur reliant le TGBT à la prise de terre reste généralement :
- 25 mm² cuivre nu ;
- ou 25 mm² cuivre isolé sous conduit.
Une section supérieure peut être retenue pour améliorer la robustesse ou répondre à des exigences spécifiques, mais la norme fixe des minima.
Influence de la protection mécanique
La norme distingue deux situations.
Ecrasement du câble de terre
Ci-dessus : « Lors d’une inspection de chantier, je note que la tresse de terre est écrasée et légèrement sectionnées au droit du connecteur mural. Je préconise au client de reprendre cet élément afin d’harmoniser la connexion terre/partie métallique du support. Expertise : Serge USTUN. »
Le conducteur est protégé lorsque le conducteur est installé :
- dans une gaine,
- dans un conduit,
- dans une goulotte,
- ou dans un cheminement assurant sa protection,
Une section minimale de 16 mm² cuivre est admise.
Le conducteur est non protégé lorsqu’il est :
- apparent,
- enterré directement,
- exposé aux chocs.
La section minimale devient 25 mm² cuivre.
Conducteur isolé ou cuivre nu ?
Les deux solutions sont autorisées.
Cuivre isolé
Avantages :
- meilleure protection contre les contacts accidentels ;
- identification plus simple ;
- pose facilitée dans les gaines.
Cuivre nu
Avantages :
- excellente durée de vie ;
- bonne résistance à la corrosion ;
- très utilisé pour les prises de terre enterrées.
Longueur du conducteur
La norme ne fixe pas de longueur maximale. En revanche, on recommande plutôt :
- de réaliser le trajet le plus court possible ;
- d’éviter les boucles inutiles ;
- de limiter les changements de direction ;
- de réduire l’impédance de la liaison.
Couleur du conducteur
Lorsqu’il est isolé, le conducteur de terre doit être identifié en vert/jaune, conformément aux règles d’identification des conducteurs de protection. La plupart de temps, vous serez face à une tresse, clairement identifiable, qui ne laisse aucun doute quant à sa nature. Au delà d’une certaine section, la tresse est presque toujours nue.
Connexion au piquet de terre
Piquet de terre
Ci-dessus : Piquet de terre avec son connecteur (bride). Section de 25 mm (nu). Crédit photo et dossier : S.USTUN / Google Pixel 9 PRO.
Le raccordement doit se réaliser :
- avec une barrette ou borne de coupure permettant les mesures ;
- au moyen d’un collier ou d’un dispositif adapté au matériau du piquet ;
- avec un serrage fiable et durable.
Toute connexion doit rester accessible pour les opérations de contrôle.
Mesure de la résistance de terre
Vérifier la résistance de la terre
Après l’installation, il est indispensable de vérifier la résistance de la prise de terre. À titre indicatif :
- une résistance inférieure à 100 Ω est souvent admise dans les installations domestiques équipées de dispositifs différentiels adaptés ;
- on cherchera des valeurs plus faibles (par exemple 50 Ω, 30 Ω ou moins) dans de nombreuses installations industrielles ou sensibles afin d’améliorer la qualité de la mise à la terre.
Le choix de la valeur cible dépend notamment du schéma de liaison à la terre (TT, TN, IT), des dispositifs de protection et des exigences du projet.
Pourquoi 100 Ω et pas une autre valeur ?
Le seuil de 100 Ω n’est pas arbitraire : il découle d’un calcul de sécurité simple. La règle de base impose que la tension de contact ne dépasse jamais 50 V, tension limite considérée comme sans danger pour une personne. Cette limite s’exprime par la formule R × Ia ≤ 50 V, où R est la résistance de la prise de terre et Ia le courant de déclenchement du dispositif différentiel installé.
Avec un différentiel de 500 mA, on obtient ainsi R ≤ 100 Ω, d’où la valeur couramment citée. Mais si l’installation dispose d’un différentiel plus sensible, par exemple 30 mA (obligatoire sur la plupart des circuits domestiques), la résistance de terre admissible théorique devient bien plus élevée.
En pratique, viser une résistance inférieure à 100 Ω reste une bonne habitude, quel que soit le différentiel installé : elle garantit une marge de sécurité confortable et limite les risques liés à une dégradation de la prise de terre dans le temps (corrosion, sécheresse du sol, etc.).
Comment mesure-t-on réellement la résistance de terre ?
Contrairement à une idée reçue, un simple ohmmètre ou multimètre ne permet pas de mesurer la résistance d’une prise de terre : il faut un appareil dédié, appelé telluromètre. La méthode de référence, dite méthode des 3 piquets (ou méthode des 62 %), consiste à isoler la prise de terre à contrôler en débranchant la barrette de coupure, puis à planter deux piquets auxiliaires dans le sol.
L’appareil injecte un courant entre la prise de terre et le piquet le plus éloigné (placé à au moins 10 mètres), tandis qu’un troisième piquet, positionné à 62 % de cette distance, sert de référence pour mesurer la tension. La résistance se calcule selon la loi d’Ohm (R = U/I).
Cette position à 62 % n’est pas arbitraire : Elle permet de se placer en dehors des zones d’influence électrique créées par les deux premiers piquets, garantissant une mesure fiable. En pratique, on vérifie la stabilité du résultat en déplaçant légèrement le piquet de référence : si la prise de mesure (valeur) reste sensiblement identique, il est possible de valider la mesure.
Cette opération doit être réalisée par un professionnel équipé du bon matériel, la barrette de coupure devant impérativement être accessible pour permettre ce type de contrôle périodique.
Erreurs fréquentes lors d’une mise à la terre
Les erreurs les plus courantes sont :
- Utiliser un conducteur de 6 mm² ou 10 mm² entre le TGBT et le piquet de terre : Voir notre expertise sur le terrain.
- Employer un conducteur non protégé de section insuffisante (léger doublon mais vous comprenez le sujet).
- Réaliser une connexion oxydée.
- Oublier la barrette de mesure.
- Rallonger inutilement le conducteur.
Ces défauts peuvent compromettre la sécurité et la conformité de l’installation.
Exemple pratique
Considérons une installation comprenant :
- un TGBT de 400 A ;
- un réseau triphasé 400/230 V ;
- un piquet de terre situé à 12 m ;
- un conducteur installé dans une gaine enterrée.
Le conducteur dispose d’une protection mécanique : une section de 16 mm² cuivre répond à l’exigence minimale de la NF C 15-100. Si le conducteur se trouve sous terre sans protection mécanique, il convient d’utiliser au minimum un 25 mm² cuivre.
Conclusion
Le conducteur reliant le TGBT à la prise de terre constitue un élément essentiel de la sécurité électrique. La NF C 15-100 impose des sections minimales afin de garantir sa tenue mécanique et sa capacité à écouler les courants de défaut.
FAQ – Conducteur de terre entre TGBT et piquet de terre
Quelle section minimale pour un conducteur de terre en cuivre ?
Selon la NF C 15-100, la section minimale est de 16 mm² cuivre pour un conducteur protégé mécaniquement (gaine, conduit, goulotte), et de 25 mm² cuivre s’il n’est pas protégé (apparent, enterré directement, exposé aux chocs).
Peut-on utiliser un conducteur de terre en aluminium ?
Oui, à condition qu’il soit protégé mécaniquement, avec une section minimale de 25 mm² aluminium. Cette solution reste toutefois rarement utilisée en pratique en raison de la sensibilité de l’aluminium à la corrosion.
Faut-il isoler le conducteur de terre ou peut-il rester nu ?
Les deux solutions se conçoivent. Le cuivre isolé offre une meilleure protection contre les contacts accidentels et une pose facilitée dans les gaines, tandis que le cuivre nu présente une excellente durée de vie et une bonne résistance à la corrosion, ce qui le rend très utilisé pour les prises de terre enterrées.
Quelle est la longueur maximale autorisée pour ce conducteur ?
La norme ne fixe pas de longueur maximale. Il recommande cependant de réaliser le trajet le plus court possible, d’éviter les boucles inutiles et de limiter les changements de direction afin de réduire l’impédance de la liaison.
Quelle résistance de terre viser après l’installation ?
Une résistance inférieure à 100 Ω est souvent admise pour les installations domestiques équipées de dispositifs différentiels adaptés. Des valeurs plus faibles (50 Ω, 30 Ω ou moins) sont recherchées dans les installations industrielles ou sensibles. La valeur cible dépend notamment du schéma de liaison à la terre (TT, TN, IT).
Quelles sont les erreurs les plus fréquentes sur ce conducteur ?
Les erreurs les plus courantes sont l’utilisation d’un conducteur de 6 mm² ou 10 mm² (section insuffisante), l’emploi d’un conducteur non protégé de section trop faible, une connexion oxydée, l’oubli de la barrette de mesure, ou encore un cheminement inutilement rallongé.
En résumé
- 16 mm² cuivre si le conducteur dispose d’une protection ;
- 25 mm² cuivre s’il ne l’est pas ;
- 25 mm² aluminium (protégé mécaniquement) ;
Au-delà du respect des sections minimales, on recommande de privilégier un cheminement court, des connexions de qualité et une prise de terre présentant une résistance adaptée aux exigences de l’installation. Un contrôle périodique de la continuité et de la résistance de terre reste indispensable pour maintenir un niveau de sécurité élevé.
À noter qu’en pratique, pour les installations industrielles et les TGBT de forte puissance, les bureaux d’études choisissent fréquemment un conducteur de terre en cuivre de 25 mm², voire 35 mm², afin d’améliorer la robustesse mécanique et la pérennité de l’installation, même lorsque la section minimale réglementaire est inférieure. Il est également important de distinguer les exigences de la NF C 15-100 (installations basse tension) de celles de la NF C 13-200 lorsqu’une installation comporte un poste de transformation HTA/BT.
Sources :
- ENGIE
- AFNOR
- ASSOCIATION PROMOTELEC
Merci pour vos lectures et bon chantier.
Serge USTUN.
