Mise à la terre des alimentations en courant continu

 

Faut-il ou non relier une alimentation en courant continu à la terre ? La réponse à cette question ne se résume pas à un oui ou à un non. Cet article examine les avantages et les inconvénients de la mise à la terre des blocs d’alimentation en courant continu

Les alimentations en courant continu sont un composant courant – voire presque garanti – d’un système de contrôle, en particulier d’un système contenant un contrôleur numérique. La connexion de la sortie au système de mise à la terre reliant les machines industrielles est une question souvent débattue concernant les systèmes d’alimentation en courant continu. Cette connexion à la terre est-elle nécessaire ? Si ce n’est pas le cas, est-ce une bonne ou une mauvaise idée d’établir cette connexion ?

La plupart des alimentations en courant continu installées dans les armoires de commande produisent une tension de 24V. Les blocs d’alimentation des ordinateurs (y compris les blocs d’alimentation des PLC, ou PSU) produisent généralement 5V et /- 12V, tous à une polarité constante de courant continu. Lorsque l’on examine les fils de sortie, on constate qu’ils ne contiennent qu’une borne a et une borne – et très rarement une connexion à la terre de protection (masse). Pourtant, pour les systèmes à courant alternatif, ce système de mise à la terre est réglementé et exigé de manière très stricte.

La question de la mise à la terre des alimentations à courant continu peut être divisée en trois sujets distincts :

1. L’examen de l’aspect le plus critique : la mise à la terre est-elle exigée par une réglementation NEC ?
2. Si ce n’est pas le cas, il faut l’examiner au cas par cas, en évaluant les raisons de relier la sortie CC à la terre
3. Enfin, il s’agit d’évaluer les conséquences négatives d’une telle connexion.

Exigences du code pour la mise à la terre des systèmes à courant continu

La première question essentielle qu’il faut toujours se poser est la suivante : une connexion est-elle nécessaire et quelles sont les conditions qui régissent cette connexion ?

La réponse se trouve dans la section 250.162 du NEC, qui se réfère à la mise à la terre des systèmes à courant continu à deux fils, ce qui inclut les sorties 5V et 24V, selon votre cas. La réglementation fixe une limite stricte à la mise à la terre requise si la tension est supérieure à 60V. Étant donné qu’aucun de ces deux cas ne dépasse cette tension, nous sommes obligés de peser les possibilités et de déterminer s’il convient d’effectuer cette connexion optionnelle.

En résumé, pour un système de 24 V CC, la réponse est non, la sortie n’a pas à être reliée à la terre.

Avantages d’une sortie CC mise à la terre

Le premier avantage – et peut-être le plus évident – d’une sortie CC mise à la terre est l’élément de protection de la sécurité. Prenons l’exemple d’un fil reliant le fil de sortie -V au système de mise à la terre par l’intermédiaire d’un fil vert. Si le fil V, où qu’il se trouve dans le système, se détache et touche un rail DIN mis à la terre ou une armoire métallique de poste d’opérateur, il aura immédiatement un chemin illimité vers la terre, ce qui fera sauter le fusible ou le disjoncteur.

Cet élément ajoute une sécurité inhérente au système, garantissant qu’aucun opérateur n’entre accidentellement en contact avec cette tension en touchant le boîtier métallique près du point de défaillance.

Un deuxième avantage de la mise à la terre du système CC est qu’un vaste réseau de signaux de mise à la terre interconnectés crée un point de référence très cohérent. Si vous mesurez la tension à l’aide d’un appareil de mesure et que la tension à un point de jonction change en raison d’interférences, mais que la référence ne change pas, le signal sera très bruyant. Toutefois, si la référence change également au même moment en raison de ces mêmes interférences, les signaux l’un par rapport à l’autre seront en fait assez stables. Lorsque la même interférence est présente sur les deux lignes, on parle de signalisation en mode commun, et le bruit est mesuré lorsqu’un seul de ces signaux est mesuré sans référence à l’autre.

Il est souvent recommandé de connecter la sortie DC – à une terre liée afin de réduire ou d’éliminer ce bruit de mode commun.

Il est également pratique, pour les besoins des mesures, que la référence d’un composant CC puisse être n’importe quel objet métallique situé à proximité. Si le système n’est pas mis à la terre, vous devez avoir un fil de mode commun à proximité pour pouvoir effectuer des mesures.

Toutefois, l’énumération de ces avantages ne signifie pas toujours qu’il faille le faire. Il existe plusieurs raisons pour lesquelles il est utile de ne pas mettre le système à la terre.

Connecter ou non une alimentation en courant continu à la terre ?

À la question « Faut-il ou non relier une alimentation en courant continu à la terre ? », la réponse n’est pas directement oui ou non. Dans de nombreux cas, cela ne posera aucun problème. En fait, il est plus sûr de mettre à la terre le -v commun de la sortie CC.

Dans les cas où l’isolation de l’instrumentation est importante, ce sera une mauvaise idée d’établir cette connexion.

Les ingénieurs ont établi toute une série de raisons pour ou contre la mise à la terre des systèmes à courant continu, et nombre d’entre elles sont basées sur des scénarios et des cas spécifiques. En général, ces pratiques sont parfaitement acceptables et donnent lieu à une variété d’opinions et de solutions. Il n’y a pas de réponse pour tous les cas, la meilleure option est donc de comprendre les avantages et les défis et d’apprendre à devenir compétent en matière de dépannage afin que les systèmes puissent être construits de la manière la plus fiable possible.