En mesurant la tension phase-neutre, neutre-terre et phase-terre, vous êtes bien parti pour répondre aux questions suivantes :
- Est-ce que la prise est mal câblée ?
- Est-ce que le circuit de dérivation est trop fortement chargé ?
- Est-ce que les charges électroniques sensibles ont la tension dont elles ont besoin ?
Ces trois mesures, relevées toutes les trois rapidement sur une prise, vous permettent de bien comprendre l'alimentation électrique du bâtiment.
Tester une prise pour la polarité de la mise à la terre
Les prises électriques mal câblées ne sont pas rares. Une prise à trois broches possède une broche de phase (courte), une broche neutre (longue) et une broche de terre (en forme de U). Les fils de phase (noirs) et de neutre (blancs) sont-ils inversés ? Les fils de neutre et de terre (verts) sont-ils inversés ou court-circuités ?
Ces problèmes peuvent passer inaperçus pendant très longtemps. Beaucoup de charges ne sont pas sensibles à la polarité, que le neutre et la phase soient inversés ne pose pas de problème majeur. En revanche, les charges électroniques sensibles comme les ordinateurs et les équipements d'instrumentation ont besoin d'une terre propre (une terre dépourvue de tension et de courant de charge). Une seule inversion du neutre et de la terre peut compromettre tout un système de mise à la terre
Alors, qu'avez-vous trouvé ?
La tension phase-neutre est la tension de charge. La tension doit être aux environs de 120 V (en général, elle se situe entre 115 et 125 V). Vous obtenez exactement 118,5 V.
- La tension neutre-terre est une chute de tension (également appelée chute ohmique) causée par le courant de charge qui traverse l'impédance du fil blanc. Disons que vous mesurez 1,5 V.
- La tension phase-terre peut être vue comme la source de tension disponible dans la prise. Vous obtenez 120,0 V. Vous remarquerez que la tension phase-terre est plus élevée que la tension phase-neutre. En fait, la tension phase-terre est égale à la somme des tensions phase-neutre et neutre-terre.
Ces mesures sont-elles normales ? Le dispositif est-il correctement câblé ?
Les mauvais câblages les plus fréquents sont l'inversion de la phase et du neutre ou l'inversion ou le court-circuitage du neutre et de la terre. Comment repérer cette erreur ?
- La mesure phase-neutre seule ne vous indique pas s'il y a eu une inversion. Il faut que vous mesuriez les tensions neutre-terre ou phase-terre. Si la tension neutre-terre tourne autour 120 V et que la tension phase-terre est légèrement inférieure, alors la phase et le neutre ont été inversés.
- Sous conditions de charge, il existe une tension neutre-terre. En règle générale, elle est de 2 V ou légèrement plus faible. Si la tension neutre-terre est de 0 V, toujours sous conditions de charge, alors cherchez une connexion neutre-terre dans la prise, qu'elle soit accidentelle ou intentionnelle.
- Pour vérifier si le neutre et la terre sont inversés, mesurez la tension phase-neutre et phase-terre sous conditions de charge. La tension phase-terre doit être supérieure à la tension phase-neutre. Plus la charge est élevée, plus la différence doit être importante. Si la tension phase-neutre, mesurée sous conditions de charge sur le circuit, est plus importante que la tension phase-terre, alors le neutre et la terre sont inversés. C'est un risque potentiel pour la sécurité et l'erreur doit être corrigée immédiatement.
La tension phase-terre doit être la tension la plus haute des trois mesures. La terre, en temps normal et sans défaut, ne doit pas comporter de courant et donc pas de chute ohmique. Vous pouvez vous représenter la terre comme un fil retournant à la source (le panneau principal ou le transformateur) où il est connecté au neutre. À la fin du chemin de mise à la terre dans la prise, où la mesure est réalisée, la terre n'est reliée à aucune source de tension (encore une fois, en supposant qu'il n'y ait pas de défaut). Le fil de terre se présente donc comme un long cordon de mesure relié à la tension source. Lorsqu'une charge est connectée, la tension source de la prise phase-terre devrait valoir la somme de la tension phase-neutre (la tension à travers la charge) et de la tension neutre-terre (la tension chute sur le neutre jusqu'à sa connexion au circuit de mise à la terre).