Alimentation électrique #4

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Alimentation électrique #4

décembre 2022Tutoriel Lumière & Vidéo, Tutoriel Son

4e partie – La rupture du neutre

La rupture du neutre sur une installation électrique est sans doute l’un des phénomènes les plus furtifs et déroutants pour les utilisateurs. Et elle est souvent la cause de dégâts importants sur le matériel relié au réseau d’alimentation, alors même que l’installation était convenablement conçue et protégée. La rupture du neutre se résume en quelques mots : petite cause, grands effets !

Dans les précédents épisodes de ce tuto, nous avons évoqué le neutre dans deux cas de figure. En monophasé et en triphasé. Il s’agit à chaque fois de la même notion, du même conducteur permettant le retour du courant (fig.1), mais nous allons voir que les conséquences de sa rupture sont différentes suivant le cas envisagé.

La rupture du neutre en monophasé

Que se passe-t-il si le conducteur de neutre d’une liaison monophasée se rompt ? Le retour du courant n’étant plus assuré, il n’est plus possible non plus de le délivrer aux appareils. Cela conduit donc à une simple coupure du courant d’alimentation (fig.2). Identifier l’origine du problème et le corriger ou remplacer les éléments défaillants suffit à résoudre le problème.

Rupture du neutre en triphasé

Sauf dans certains cas particuliers, une alimentation 230 V issue d’un onduleur par exemple, l’immense majorité des lignes secteur monophasées utilisées, que ce soit dans les domaines domestiques, industriels ou dans l’univers de l’événementiel et du spectacle, est issue de sources triphasées – se reporter à l’épisode 1 de cette série de tutos.
Chacune des phases délivre une tension de 230 V par rapport au neutre commun et central. Dans des conditions normales de fonctionnement, cette tension varie peu, seuls les courants i1, i2, i3 et iN seront dépendants de la consommation des charges 1, 2 et 3 (fig.3).
Nous savons que les charges d’une installation électrique peuvent être de diverses natures, résistives, inductives et capacitives, souvent une combinaison complexe – au sens mathématique du terme – de ces trois composantes.
Dans une installation triphasée, quelle que soit la nature des charges, si les trois sont identiques, on comprend que du fait qu’elles sont chacune alimentées par une tension de même valeur, les trois courants i1, i2 et i3 auront également la même intensité. C’est ce qui se passe quand, par exemple, une ligne triphasée alimente un moteur triphasé. Le fonctionnement est équilibré (fig.4).
Cependant, si ce cas de figure de fonctionnement équilibré est fréquent dans certains usages, avec des moteurs de puissance par exemple, il faut bien constater que dans beaucoup de situations, il est rarement obtenu. Forçons le trait en supposant une forte consommation sur la phase 1, une moyenne sur la phase 2 et une très faible sur la 3 (fig.5). En soit, pas de problème, chaque appareil voit 230 V à ses bornes, entre la phase utilisée et le neutre.
Que se passe-t-il si le point de neutre se retrouve déconnecté (fig.6) ? Simplifions le schéma et analysons les forces en présence (fig.7). La grappe de luminaires se retrouve en série avec la console de mixage son. La charge ainsi constituée est désormais alimentée par les 400 V présents entre deux phases – cf. épisode 1 de cette série de tutos.
Même situation pour la charge constituée de la console son en série avec le chargeur de téléphone, de même pour les luminaires en série avec ce même chargeur.

Un article d'

Eric Moutot

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