Mesurer la résistance de terre: quelle méthode et quelles valeurs cibles?
La résistance de terre indique la capacité d'une prise de terre à écouler les courants de défaut et de foudre dans le sol. Elle se mesure classiquement par la méthode de chute de potentiel avec des piquets auxiliaires, ou sans piquets à la pince. Les valeurs cibles dépendent de l'application et la résistivité du sol influe fortement.
Voir les appareilsQuelles méthodes permettent de mesurer la résistance de terre?
Il existe deux méthodes de base: la chute de potentiel avec piquets auxiliaires (montage à 3 ou 4 bornes) et la méthode à la pince ou de boucle, sans piquets. La méthode à piquets est la référence pour une prise de terre isolée, tandis que la pince convient aux réseaux de terre maillés en service.
Dans la méthode de chute de potentiel, l'appareil injecte un courant entre la prise à mesurer et un piquet de courant éloigné (terre auxiliaire). Un second piquet de potentiel mesure la chute de tension dans le sol. La résistance se calcule à partir du courant et de la tension. Les piquets sont alignés, le piquet de potentiel étant placé à environ 62 pour cent de la distance vers le piquet de courant, là où le potentiel forme un plateau.
Le montage à 4 bornes sépare entièrement les circuits de courant et de tension et élimine ainsi la résistance des cordons et des pinces du résultat. C'est le choix le plus précis pour les très faibles résistances de terre et pour mesurer la résistivité du sol (dispositif Wenner à quatre piquets). Le montage à 3 bornes est plus simple mais inclut la résistance des cordons dans la lecture.
La méthode à la pince ou de boucle se passe de piquets auxiliaires. Une pince de mesure induit une tension dans la boucle de terre et mesure le courant qui en résulte; on en déduit la résistance de boucle. Elle exige un système maillé comportant plusieurs prises de terre parallèles formant le chemin de retour. La prise de terre n'a pas à être déconnectée - l'installation reste en service.
Quelles valeurs cibles s'appliquent à la résistance de terre?
Des limites fixes n'existent que par application. Pour les installations de protection contre la foudre, on vise couramment une résistance de terre inférieure à 10 Ω, tandis que les terres fonctionnelles et de protection suivent leurs propres valeurs selon le schéma et le concept de protection. L'essentiel reste que la condition de coupure requise soit respectée en cas de défaut.
Dans les schémas TT, la résistance de terre admissible découle de l'exigence que la tension de contact reste sous la limite en cas de défaut et que le dispositif de protection amont déclenche. Avec un dispositif différentiel de 30 mA, la résistance admissible calculée est élevée, mais en pratique on vise des valeurs bien plus basses pour garder des réserves et assurer un déclenchement fiable.
| Méthode | Principe | Quand l'utiliser |
|---|---|---|
| Chute de potentiel 3 bornes | Courant injecté par piquet de courant, potentiel lu par un piquet | Prise isolée, déconnectée, précision moyenne |
| Chute de potentiel 4 bornes | Circuits courant et tension séparés, résistance des cordons éliminée | Très faibles résistances, résistivité du sol |
| Méthode à la pince/boucle | La pince induit une tension, mesure le courant de boucle, sans piquet | Réseaux maillés en service, déconnexion impossible |
Comme les exigences varient selon le schéma, le dispositif de protection et les règles locales, les valeurs cibles précises doivent toujours être tirées de la norme d'installation applicable et du concept de l'installation. Les repères indiqués ici servent d'orientation et ne remplacent pas l'exigence normative.
Comment le sol influence-t-il le résultat?
La résistivité du sol est le facteur le plus important: elle va de quelques ohms-mètres dans l'argile humide à plusieurs milliers d'ohms-mètres dans la roche ou le sable sec. L'humidité, la température, la teneur en sel et la saison la modifient fortement - une valeur mesurée en été peut être bien plus élevée par temps de gel.
La résistance de terre est donc de préférence évaluée dans des conditions défavorables, par exemple sol sec ou gelé, et la prise de terre dimensionnée en conséquence. Des piquets enfoncés plus profond atteignent des couches plus stables et moins saisonnières et donnent des valeurs plus régulières que des conducteurs en feuillard posés en surface.
Placer le piquet de courant assez loin pour que les zones de résistance de l'objet et du piquet ne se recouvrent pas.
Déplacer le piquet de potentiel et vérifier que la lecture forme un plateau - alors seulement elle est fiable.
Les courants parasites à la fréquence du réseau peuvent fausser le résultat; les appareils selon IEC 61557-5 les rejettent.
Consigner la lecture avec l'état du sol et la saison pour rendre les valeurs comparables plus tard.
La mesure se fait à la mise en service, après modification de l'installation de terre et lors des vérifications périodiques. En complément du contrôle de la prise de terre, la résistance d'isolement relève du contrôle de sécurité électrique: plus de détails dans le guide sur /fr/ratgeber/mesure-isolement.
Questions fréquentes
Quand utiliser la méthode à la pince plutôt qu'à piquets?
La méthode à la pince est le bon choix pour des réseaux de terre maillés comportant plusieurs prises parallèles à maintenir en service. Elle se passe de piquets auxiliaires et de déconnexion. Pour une prise de terre isolée, seule la méthode de chute de potentiel donne un résultat correct.
Quelle résistance de terre exige la protection contre la foudre?
Comme valeur repère, on vise couramment moins de 10 Ω pour les installations de terre de protection contre la foudre. La valeur exacte requise découle de la classe de protection et de la norme d'installation; une exécution de faible résistance et bien maillée de l'ensemble est également déterminante.
Pourquoi la valeur mesurée varie-t-elle au cours de l'année?
La résistivité du sol dépend fortement de l'humidité et de la température. La sécheresse et le gel l'augmentent, un sol humide l'abaisse. La résistance de terre est donc de préférence évaluée dans des conditions défavorables et la date de mesure consignée.
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Recommandation selon le type de prise et l'application, indépendante de la marque.
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Expertise
Pour aller plus loin: notre guide de la mesure d'isolement sur /fr/ratgeber/mesure-isolement.