La mise à la terre est un principe de l’électricité qui pose parfois problème aux propriétaires. Essentiellement, le système de mise à la terre dans un système de câblage résidentiel sert une voie "de secours" qui fournit une voie de remplacement pour le courant électrique à suivre jusqu'à la "terre" en cas de problème du système de câblage. Pour comprendre son importance pour un système de câblage domestique, il est important de connaître la nature du flux d’énergie électrique.
Quelques bases de l'électricité
Le courant électrique dans le système de câblage de votre maison consiste en un flux d'électrons dans des fils de circuit en métal. 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 des centaines de kilomètres de distance. C’est cette charge polarisée qui constitue effectivement le flux de courant électrique et elle arrive chez vous par l’intermédiaire d’un vaste réseau de fils de service, de sous-stations et de transformateurs haute tension qui couvrent 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, portent la charge positive. Les deux ensembles de câbles pénètrent dans votre maison par les principaux câbles de service du service public, passent par votre panneau de service électrique et passent côte à côte dans chaque circuit de votre maison.
La physique des flux électriques est plus compliquée que la plupart des explications simples ne peuvent en donner, mais l’électricité cherche essentiellement à ramener ses électrons à la "masse", 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. Toutefois, en cas de rupture de la voie, le courant chaud peut traverser d’autres matériaux, tels que la charpente en bois, les tuyaux en métal ou les matériaux inflammables de votre maison. C'est ce qui peut se produire dans une situation de court-circuit, d'où proviennent la plupart des incendies et des chocs électriques. Un court-circuit se produit lorsque l’électricité s’éloigne des câbles qu’elle est supposée traverser, c’est-à-dire qu’elle prend un chemin plus court jusqu’à la terre.
Le système de mise à la terre
Pour éviter ce danger, le système électrique de votre maison comprend un plan de secours: un système de câbles de mise à la terre parallèle aux câbles chauds et neutres. Il fournit un chemin alternatif à suivre pour le courant électrique en cas de panne du système de fils chauds et neutres transportant normalement le courant. Si une connexion filaire se détache, par exemple, ou si un rongeur ronge un fil, le système de mise à la terre canalise le courant vagabond vers le sol par cette voie alternative avant qu'il puisse provoquer un incendie ou un choc.
La voie de mise à la terre est généralement constituée d’un système de fils de cuivre nu qui se connectent à chaque appareil et à chaque boîtier électrique en métal de votre maison. Dans un câble NM gainé standard, ce fil de cuivre nu est inclus avec les fils conducteurs isolés à l'intérieur du câble. Les fils de terre en cuivre nu se terminent dans une barre de mise à la terre de votre panneau de service principal, lequel est à son tour connecté à une tige de mise à la terre profondément enfoncée à l'extérieur de votre maison. Ce système de mise à la terre fournit un chemin de moindre résistance pour que l'électricité revienne à la terre si une rupture du système de câblage permettait à l'électricité de "fuir" hors du système préféré des fils de circuit noir et blanc.
Dans la plupart des systèmes de câblage domestiques, le système de mise à la terre est visible sur chaque prise de courant, la troisième fente arrondie située sur la face de la prise représentant la connexion de mise à la terre. Lorsqu'un appareil mis à la terre est branché à une telle prise de courant, sa fiche ronde de mise à la terre est maintenant directement connectée au système de fils de terre en cuivre nus situés à l'intérieur des circuits de la maison.
Toutes les maisons n’ont pas ce système de mise à la terre élaboré et complet formé d’un réseau de fils de cuivre nus. Bien qu'un tel système de mise à la terre soit standard dans les maisons avec des 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 ou un câble en métal, et non par des fils de terre en cuivre nu. Et même les systèmes plus anciens installés avant 1940 peuvent ne pas avoir de forme de mise à la terre du tout. C'est le cas du câblage bouton-tube où il n'y a pas de chemin de mise à la terre d'aucune sorte. Beaucoup de systèmes plus anciens ont déjà été mis à jour et il est judicieux de le faire si votre câblage appartient à cette génération plus ancienne. Un indice que votre câblage est ancien est que les prises de courant ont deux emplacements plutôt que 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 permettant d'éviter les catastrophes. Les disjoncteurs ou les fusibles protègent et contrôlent chaque circuit. Les disjoncteurs ou les 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 des courts-circuits et déclenchent ou "soufflent" pour arrêter instantanément le flux de courant en cas de problème. En cas de court-circuit ou de défaut à la terre, une réduction soudaine de la résistance provoque le passage d’une quantité incontrôlable de courant et le disjoncteur réagit à cette situation en se déclenchant.
Enfin, il est assez courant que les tuyaux de plomberie en métal de votre maison soient également connectés au chemin de mise à la terre. Ceci offre une protection supplémentaire au cas où l'électricité entrerait en contact avec ces tuyaux en métal. Souvent, cette mise à la terre est établie par un câble de mise à la terre fixé à un tuyau d’eau en métal près de votre chauffe-eau.
Mise à la terre de l'appareil
Votre système de câblage domestique dispose non seulement d'un système de mise à la terre par sécurité, mais de nombreux appareils et périphériques enfichables le sont également. Les outils électriques, les aspirateurs et de nombreux autres appareils sont beaucoup plus sûrs quand ils ont une troisième broche sur la fiche du cordon, qui est conçue pour s’adapter à la fente de terre ronde sur une prise de courant. La présence de cette troisième broche indique que l'appareil est doté d'un système de mise à la terre. Il est essentiel que ces derniers soient branchés dans des prises mises à la terre. On sait que certaines personnes coupent la broche de mise à la terre d'une fiche d'appareil afin de l'adapter à une prise ou à une rallonge ne comportant pas de fente de mise à la terre. Ceci est une pratique extrêmement dangereuse qui pourrait provoquer un choc en cas de court-circuit du câblage interne de l'appareil.
Adaptateurs de prise
La plupart des gens connaissent bien les adaptateurs de prise que d’autoriser l’insertion de fiches à trois broches dans des prises à deux logements. Il est important de noter que ceux-ci offrent une protection de mise à la terre UNIQUEMENT si le câble en queue de cochon ou la boucle métallique de l’adaptateur est correctement fixé à la vis de montage du cache de la prise, ET si cette vis est raccordée à une boîte métallique ET si ce la boîte est correctement mise à la terre. Ce n’est pas sûr, loin de là. Par conséquent, les adaptateurs à trois broches ou à deux emplacements doivent être utilisés avec une grande prudence, voire pas du tout. La meilleure solution consiste à ne brancher les fiches à trois broches que dans des prises à trois fentes mises à la terre.
Là où une prise mise à la terre n'est pas possible, comme dans le câblage plus ancien, une protection est offerte en installant une prise GFCI (disjoncteur de fuite à la terre) à cet endroit. Le GFCI détectera les défauts à la terre et coupera l’alimentation avant que le courant parasite ne pose problème. Il est toutefois important de noter que l’utilisation d’un GFCI ne crée pas en réalité de voie de mise à la terre; cela rend simplement un point de vente non relié un peu plus sûr.
Bien sûr, tous les appareils et périphériques enfichables ne disposent pas d'une fiche à trois broches mise à la terre et leur utilisation est sûre, car ils ont généralement une construction à double isolation minimisant le risque de court-circuit.