Mise à la Terre des Structures Métalliques

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Introduction

La mise à la terre des structures métalliques est une composante essentielle de la protection électrique des bâtiments industriels, hangars, et charpentes en acier.
Son rôle est d’assurer la sécurité des personnes, la protection des équipements, et la stabilité du potentiel électrique de la structure.

Les normes de référence principales sont :

  • IEC 62305 – Protection contre la foudre

  • BS 7430 – Code of practice for protective earthing

  • NFPA 780 – Standard for lightning protection systems

Objectifs du système de mise à la terre

  1. Évacuer vers le sol les courants de défaut ou de foudre.

  2. Garantir l’équipotentialité entre toutes les parties métalliques.

  3. Limiter la tension de contact pour protéger les personnes.

  4. Réduire les surtensions transitoires sur les équipements sensibles.

Composants du système

  • Électrode de terre (piquet ou ruban enterré) : élément conducteur inséré dans le sol.

  • Conducteur de terre (câble ou ruban cuivre) : liaison entre la structure et le réseau de terre.

  • Patte de terre (Earthing Boss) : platine soudée sur la structure pour raccorder le conducteur.

  • Boucle de terre (réseau de mise à la terre) : ensemble des liaisons enterrées autour du bâtiment.

Disposition typique sur une structure métallique

Conformément aux recommandations de la norme IEC 62305,
chaque patte de terre soudée doit être placée sur les poteaux métalliques principaux à une hauteur de 0,45 m du niveau du sol fini,
et espacée d’au maximum 30 mètres.
Cette configuration garantit la continuité électrique et une résistance de terre inférieure à 10 Ω.

Deux cas de mise en œuvre

1️⃣ Structure métallique utilisée comme conducteur de descente

Lorsque la charpente métallique est utilisée pour conduire le courant de foudre vers la terre (Down Conductor) :

  • Chaque patte de terre est reliée à la boucle de terre par un ruban en cuivre nu 25×2 mm (section 50 mm²).

  • Ce ruban forme un anneau périphérique reliant toutes les colonnes, assurant un écoulement homogène du courant de foudre.

  • Les soudures doivent être périphériques à 100 % pour garantir la continuité électrique.

2️⃣ Structure métallique non utilisée comme conducteur de descente

Si la structure n’est pas utilisée pour l’écoulement du courant de foudre :

  • Chaque patte de terre est connectée à la boucle de terre par un câble de cuivre isolé PVC de section 35 mm².

  • Ce câble assure la liaison équipotentielle de sécurité et la protection contre les courants de défaut.

  • La résistance de mise à la terre recommandée reste inférieure à 10 Ω.

Schéma technique de référence



Ce schéma illustre les deux configurations typiques :

  • À gauche : structure utilisée comme conducteur de descente (ruban cuivre 25×2 mm).

  • À droite : structure non utilisée comme descente (câble cuivre isolé 35 mm²).
    Chaque patte de terre est soudée à 0,45 m du sol et reliée à la boucle de terre du bâtiment.

Exigences recommandées

Élément Spécification
Espacement entre points de terre ≤ 30 m
Hauteur des pattes de terre 0,45 m ± 0,05 m
Section du ruban cuivre (descente foudre) 25 × 2 mm (50 mm²)
Section du câble cuivre isolé 35 mm²
Résistance totale du réseau ≤ 10 Ω (≤ 5 Ω pour la foudre)

Conclusion

Une mise à la terre conforme aux normes IEC 62305 et BS 7430 garantit une protection efficace des structures métalliques contre les décharges électriques et les effets de la foudre.
Elle contribue à la sécurité des personnes, à la protection des équipements, et à la pérennité des installations industrielles.


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