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La mise à la terre est un principe de l'électricité qui intrigue parfois les propriétaires. Pour comprendre son importance pour un système de câblage domestique, il est important de connaître la nature du flux d'énergie électrique.
Qu'est-ce que la mise à la terre électrique ?
La mise à la terre offre l'excès d'électricité le chemin le plus efficace et le plus sûr d'un appareil au sol via un panneau électrique. La mise à la terre électrique est une voie de secours qui n'est généralement utilisée qu'en cas de défaillance du système de câblage.
Quelques notions de base sur l'électricité
Le courant électrique dans le système de câblage de votre maison consiste en un flux d'électrons dans des fils de circuit métalliques. Le courant se présente sous deux formes, une charge négative et une charge positive, et ce champ électrique chargé est créé par d'énormes générateurs exploités par la société de services publics, parfois à plusieurs centaines de kilomètres. C'est cette charge polarisée qui constitue effectivement le flux de courant électrique, et elle arrive chez vous via un vaste réseau de fils de service à haute tension, de sous-stations et de transformateurs qui recouvrent le paysage.
La moitié négative de la charge est le courant "chaud". Dans le système de câblage de votre maison, le courant chaud est normalement transporté par des fils noirs, tandis que les fils neutres, qui sont blancs, transportent la charge positive. Les deux ensembles de fils entrent dans votre maison par les fils de service principaux du service public, passent par votre panneau de service électrique et passent côte à côte dans tous les circuits de votre maison.
La physique du flux électrique est plus compliquée que la plupart des explications simples peuvent le faire croire, mais essentiellement, l'électricité cherche à ramener ses électrons au "sol", c'est-à-dire à décharger son énergie négative et à revenir à l'équilibre. Normalement, le courant revient à la terre via les fils neutres du système électrique. Mais en cas de panne du chemin, le courant chaud peut plutôt traverser d'autres matériaux, tels que des charpentes en métal ou en bois, des tuyaux en métal ou des matériaux inflammables dans votre maison. C'est ce qui peut arriver dans une situation de court-circuit, à l'origine de la plupart des incendies et des chocs électriques. Un court-circuit se produit lorsque l'électricité s'éloigne des fils qu'elle est censée traverser, en d'autres termes, lorsqu'elle emprunte un chemin plus court vers la terre.
Le système de mise à la terre domestique
Pour éviter ce danger, le système électrique de votre maison comprend un plan de secours, un système de fils de mise à la terre parallèles aux fils chauds et neutres. Il fournit une voie alternative pour le courant électrique à suivre en cas de panne du système de fils chauds et neutres qui transportent normalement le courant. Si une connexion filaire se desserre, par exemple, ou qu'un rongeur ronge un fil, le système de mise à la terre renvoie le courant vagabond à la terre par cette voie alternative avant qu'il ne puisse provoquer un incendie ou un choc.
La voie de mise à la terre est généralement formée par un système de fils de cuivre nus qui se connectent à chaque appareil et à chaque boîtier électrique métallique de votre maison. Dans le câble NM gainé standard, ce fil de cuivre nu est inclus avec les fils conducteurs isolés à l'intérieur du câble. Les fils de mise à la terre en cuivre nu se terminent par une barre de mise à la terre dans votre panneau de service principal, et cette barre de mise à la terre est à son tour connectée à une tige de mise à la terre enfoncée profondément dans la terre à l'extérieur de votre maison. Ce système de mise à la terre fournit un chemin de moindre résistance pour que l'électricité retourne à la terre si une rupture du système de câblage permet à l'électricité de « fuir » hors du système préféré de fils de circuit noir et blanc.
Dans la plupart des systèmes de câblage domestique, des preuves du système de mise à la terre peuvent être vues à chaque prise de courant, où la troisième fente ronde à l'avant de la prise représente la connexion à la terre. Lorsqu'un appareil mis à la terre se branche sur une telle prise, sa broche de mise à la terre ronde est maintenant directement connectée au système de fils de terre en cuivre nu à l'intérieur des circuits de la maison.
Toutes les maisons ne disposent pas de ce système de mise à la terre élaboré et complet formé par un réseau de fils de cuivre nus. Bien qu'un tel système de mise à la terre soit standard dans les maisons équipées de disjoncteurs câblés avec un câble NM gainé, les systèmes de câblage plus anciens installés avant 1965 peuvent être mis à la terre par un conduit métallique ou un câble métallique, et non par des fils de mise à la terre en cuivre nu. Et même les systèmes plus anciens installés avant 1940 peuvent n'avoir aucune forme de mise à la terre du tout. Tel est le cas dans le câblage à bouton et tube, où il n'y a aucun chemin de mise à la terre d'aucune sorte. De nombreux systèmes plus anciens ont déjà été mis à jour, et c'est une bonne idée de le faire si votre câblage est de cette ancienne génération. Un indice que votre câblage est vieux est lorsque les prises de courant ont deux fentes au lieu de trois. Cela indique que les prises ne sont peut-être pas mises à la terre.
Protection intégrée
Votre système de câblage domestique comprend également d'autres dispositifs de sécurité pour aider à prévenir les catastrophes. Des disjoncteurs ou des fusibles protègent et contrôlent chaque circuit individuel. Les disjoncteurs ou fusibles remplissent deux fonctions : ils protègent les fils contre la surchauffe en cas de surcharge par trop de courant électrique qui les traverse; ils détectent également les courts-circuits et se déclenchent ou « soufflent » pour arrêter instantanément le flux de courant lorsque des problèmes surviennent. Dans une situation de court-circuit ou de défaut à la terre, une réduction soudaine de la résistance fait circuler une quantité incontrôlable de courant, et le disjoncteur réagit en se déclenchant.
Enfin, il est assez courant que les tuyaux de plomberie métalliques de votre maison soient également connectés à la voie de mise à la terre. Cela offre une protection supplémentaire si l'électricité entre en contact avec ces tuyaux métalliques. Souvent, cette mise à la terre est établie par un fil de mise à la terre fixé à une conduite d'eau en métal près de votre chauffe-eau ou à l'endroit où la conduite d'eau publique pénètre dans votre maison.
Mise à la terre de l'appareil
Non seulement votre système de câblage domestique dispose d'un système de mise à la terre pour plus de sécurité, mais de nombreux appareils et appareils enfichables en ont également. Les outils électriques, les aspirateurs et de nombreux autres appareils sont beaucoup plus sûrs lorsqu'ils ont une troisième broche sur la fiche du cordon, qui est conçue pour s'adapter à la fente de mise à la terre ronde sur une prise de courant. La présence de cette troisième broche indique que l'appareil dispose d'un système de mise à la terre, et il est essentiel que ceux-ci soient branchés sur des prises de terre. Certaines personnes ont été connues pour couper la broche de mise à la terre sur une fiche d'appareil afin de l'adapter à une prise ou à une rallonge qui n'a pas de fente de mise à la terre. Il s'agit d'une pratique extrêmement dangereuse qui peut provoquer un choc en cas de court-circuit du câblage interne de l'appareil.
Adaptateurs de prise
La plupart des gens connaissent les adaptateurs de prise qui permettent d'insérer des fiches à trois broches dans des prises de courant à deux fentes. Il est important de noter que ceux-ci offrent une protection de mise à la terre SEUL si le fil en queue de cochon ou la boucle métallique de l'adaptateur est correctement fixé à la vis de montage sur le couvercle de sortie, ET si cette vis de plaque de couverture est connectée à une boîte en métal ET si cette boîte métallique est correctement mise à la terre. Ce n'est en aucun cas une chose sûre, donc les adaptateurs à trois broches à deux emplacements doivent être utilisés avec une grande prudence, voire pas du tout. La meilleure solution consiste à brancher les fiches à trois broches uniquement dans des prises à trois emplacements qui sont mises à la terre.
Lorsqu'une prise de terre mise à la terre n'est pas possible, comme dans le câblage plus ancien, une certaine protection est offerte en installant une prise GFCI (interrupteur de circuit de défaut à la terre) à cet emplacement. Le GFCI détectera les défauts à la terre et coupera l'alimentation avant que le courant vagabond puisse causer des problèmes. Il est important de noter, cependant, que l'utilisation d'un GFCI ne crée pas réellement une voie de mise à la terre; cela rend simplement une prise non mise à la terre un peu plus sûre.
Bien sûr, tous les appareils et dispositifs enfichables ne disposent pas d'une prise de terre à trois broches, et ceux-ci sont toujours sûrs à utiliser car ils ont normalement une construction à double isolation qui minimise le risque de courts-circuits.
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Recherche sur les incendies électriques : l'état de l'art. Association internationale pour la science de la sécurité incendie
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Sécurité et santé dans le bâtiment. Occupational Safety and Health Administration, U.S. Department of Labor
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Black and Decker : Le guide complet du câblage. Pub Créatif. International, 2008
