Comment installer une tige de terre

La plupart des propriétaires ne pensent jamais à leur système de mise à la terre jusqu’à ce que quelque chose se passe mal. Un disjoncteur déclenché, un appareil grillé ou pire. Le piquet de terre est la partie de votre système électrique que personne ne voit et dont presque personne ne parle, mais il fait un véritable travail à chaque fois qu'il y a un défaut, une surtension ou un coup de foudre à proximité. L’installer correctement n’est pas difficile, mais il y a quelques éléments qui surprennent les gens du premier coup.

Ce guide couvre l'installation complète du début à la fin, y compris ce que le NEC exige réellement, comment gérer un sol dur ou rocheux et quelles erreurs sont les plus susceptibles de vous coûter cher plus tard.

Installation de piquet de terre enfoncé dans le sol

Pourquoi la tige de terre existe

Voici la version courte : l’électricité veut toujours un chemin vers la terre. Lorsque tout fonctionne normalement, le courant circule dans vos fils chauds, fait son travail et revient sur le neutre. Lorsque quelque chose tombe en panne, comme un fil qui se détache et touche le boîtier d'un appareil métallique, le courant doit aller ailleurs. Si votre système est correctement mis à la terre, il s'écoule sans danger dans la terre et déclenche ainsi un disjoncteur. S'il n'est pas mis à la terre, il emprunte le prochain chemin disponible. Ce chemin pourrait être vous.

Les piquets de terre traitent également le problème de référence de tension. Votre entreprise de services publics met ses transformateurs à la terre. Votre maison doit partager cette même référence, sinon vous obtenez des différences de tension petites mais réelles entre le neutre et la terre qui provoquent des scintillements, des composants électroniques endommagés et des équipements qui se comportent étrangement. Un piquet de terre correctement installé relie le tout.

Le NEC couvre tout cela dans l'article 250. L'article 250.53 est la partie qui régit spécifiquement la façon dont les piquets de terre sont installés, et nous y reviendrons tout au long de ce guide.

Avant d'acheter quoi que ce soit : appelez le 811

Cette étape vient en premier parce que les gens la sautent et se heurtent ensuite à une conduite de gaz. Appelez le 811 au moins deux ou trois jours ouvrables avant la date d'installation prévue. Il s'agit de la ligne nationale « appelez avant de creuser » aux États-Unis. Des localisateurs de services publics viendront marquer gratuitement les lignes enterrées dans votre cour. Les piquets de terre s'enfoncent à plusieurs mètres dans la terre, ce qui correspond exactement à la profondeur où se trouvent les conduites de gaz et les conduites d'eau enterrées.

Si vous résidez en dehors des États-Unis, votre pays dispose d’un service équivalent. Trouvez-le et utilisez-le.

Choisir la bonne canne

Le NEC fixe ici un plancher : la tige doit mesurer au moins 8 pieds de long et au moins 5/8 de pouce de diamètre, à moins qu'elle n'ait une liste spécifique indiquant le contraire. La plupart des quincailleries proposent des tiges standard de 8 pieds et 5/8 pouces, et celles-ci fonctionnent bien pour la grande majorité des installations résidentielles. Certains entrepreneurs optent pour des tiges de 10 pieds lorsqu'ils savent que la couche supérieure du sol est sèche ou meuble, car la longueur supplémentaire permet d'atteindre le sol plus conducteur en dessous.

La plus grande question est matérielle. Vous avez trois vraies options.

Cuivre massifest le choix premium. Il ne rouille pas, il maintient une connexion à faible-résistance pendant 50 ans ou plus et il fonctionne bien même lorsque les conditions du sol changent autour de lui. L'inconvénient est le prix. Une tige de cuivre solide coûte beaucoup plus cher que les alternatives, c'est pourquoi la plupart des installations résidentielles ne l'utilisent pas.

Acier recouvert de cuivre-C'est ce que vous trouverez dans la plupart des magasins de fournitures électriques et des magasins à grande surface. Le noyau en acier lui confère la résistance mécanique nécessaire pour être martelé dans un sol dense sans se plier, et la couche externe en cuivre gère la conductivité. L'élément clé à vérifier lors de l'achat de tiges recouvertes de cuivre- est le processus de liaison. Une tige correctement fabriquée a le cuivre lié moléculairement à l'acier, et pas seulement galvanisé dessus. Si vous pliez une tige d'échantillon et que la couche de cuivre se fissure ou se soulève, l'adhérence est mauvaise et la tige commencera à se corroder sous terre au bout de quelques années. Victoire électriqueTige de mise à la terre recouverte de cuivreutilise 99,9 % de cuivre électrolytique sur un noyau en acier à haute résistance-et est disponible en versions à extrémité plate-ou à extrémité filetée-en fonction de votre installation.

Acier galvaniséest l’option budgétaire et le NEC le permet. Il résiste bien dans un sol neutre avec une humidité raisonnable. Là où il a du mal, c'est dans les sols acides, comme les sols proches de matières organiques lourdes ou de sites industriels, où le revêtement de zinc se décompose plus rapidement que prévu. Si vous savez que votre sol est acide, dépensez l'argent supplémentaire en revêtement de cuivre-. Victory Electric fait également unTige de terre galvaniséeavec-galvanisation à chaud pour les applications standards.

Une chose sur laquelle le NEC est clair : pas de barres d’armature. Il se corrode, il se conduit mal à des fins de mise à la terre et tout inspecteur digne de ce nom le signalera.

Si vous réalisez un projet où le système de mise à la terre doit réellement durer sans entretien, comme une installation de communication à distance ou une structure de service public permanente, Victory ElectricTige de mise à la terre en cuivre massifça vaut le coût. Il possède une tête d'entraînement plate et une pointe conique pour l'installation et est conçu pour être associé à des pinces de tige de terre en cuivre.

Tige de mise à la terre recouverte de cuivre VICTORY

De quoi d'autre avez-vous besoin

Un marteau de la gamme 4 livres manipule les sols mous à moyens sans trop de problèmes. Si vous avez de l'argile dure, un sol dense et compacté ou un sol rocheux, louez ou achetez un marteau perforateur avec un accessoire d'entraînement à tige de terre. L'accessoire est un manchon en acier creux qui s'adapte sur le dessus de la tige et absorbe les coups de marteau afin que vous ne frappiez pas directement sur la tige. Cela est important car une tige qui se développe en haut est plus difficile à serrer et plus faible au point de connexion.

La pince de mise à la terre est la partie que les gens sous-estiment. Il relie la tige au fil de cuivre qui relie votre panneau et passe toute sa vie enfoui sous terre, quelle que soit l'humidité, l'acidité et l'activité microbienne que contient votre sol. Une pince qui n'est pas spécifiquement conçue pour un enfouissement direct se corrodera et perdra le contact dans quelques années, et vous n'en aurez aucune idée jusqu'à ce que vous testiez réellement le système ou que quelque chose de mauvais se produise.

Le type standard est une pince à gland, nommée en raison de sa forme. Il doit porter une liste UL pour un enterrement direct. Dépensez les quelques dollars supplémentaires ici. Victory Electric fait unPince de tige de terre en cuivreavec une construction en cuivre de haute-pureté pour résister à la corrosion galvanique au point de contact. Certaines versions utilisent une conception Hammerlock qui crée une connexion permanente à haute -conductivité plutôt que de compter uniquement sur la tension des boulons.

Au-delà de ces deux éléments, vous avez besoin d'un fil de terre en cuivre dimensionné selon le tableau NEC 250.66 (généralement 4 AWG pour un service de 200 ampères, 6 AWG pour 100 ampères), d'une pince à dénuder et d'un conduit si le fil passe au-dessus du sol où il pourrait être physiquement endommagé.

Installation, étape par étape

Choisir l'endroit

Près du panneau principal se trouve le but. Le conducteur de l'électrode de mise à la terre (le fil qui relie la tige au panneau) doit emprunter le chemin le plus direct possible, avec le moins de coudes possible. Chaque pied de fil supplémentaire et chaque courbure inutile ajoute de l'impédance, ce qui est le plus important lors du courant transitoire rapide d'un coup de foudre.

Évitez les sols excessivement secs ou sablonneux si vous avez le choix en la matière. Un sol qui retient un peu d'humidité toute l'année-conduit mieux. Un endroit légèrement ombragé qui ne sèche pas en été est vraiment préférable à un endroit ensoleillé avec un sol sableux et meuble.

Gardez la tige à au moins quelques pieds de votre fondation. Il ne s'agit pas d'une règle NEC stricte dans la plupart des juridictions, mais le remblai des fondations est souvent incohérent et s'écoule mal. Le sol plus éloigné a tendance à vous offrir une connexion plus fiable.

Conduire la tige

Réglez la tige verticalement, extrémité pointue vers le bas. Si votre sol est mou, vous pouvez pousser la pointe de quelques centimètres à la main pour démarrer directement. Prenez votre temps dès le premier pied, car corriger un mauvais angle plus tard signifie retirer la tige et recommencer.

Faites-le tomber à coups réguliers. Si vous rencontrez une résistance, ne commencez pas immédiatement à frapper plus fort au même endroit. Faites une pause, vérifiez que la tige est toujours droite, puis continuez. Les tiges qui sont décalées-à la verticale, même de 10 ou 15 degrés, ont tendance à rencontrer plus de résistance à mesure qu'elles s'enfoncent plus profondément.

Le haut de la tige doit affleurer la surface du sol ou en dessous. La section NEC 250.53(G) exige que 8 pieds de tige soient en contact avec le sol. Pour une tige standard de 8-pieds, cela signifie qu'elle va jusqu'au bout. Si vous laissez 6 pouces au-dessus du sol, vous n'avez plus que 7,5 pieds dans le sol et vous êtes déjà non conforme.

Quand la tige s'arrête court

Le sol rocheux arrête beaucoup de tiges avant qu'elles n'atteignent 8 pieds. Voici vos options sous le NEC :

Inclinez la tige jusqu'à 45 degrés par rapport à la verticale et continuez à conduire. Cela permet souvent à la pointe de travailler autour d'une couche de roche ou de croûte dure. La tige a toujours besoin de 8 pieds de contact avec le sol mesurés sur toute sa longueur, pas seulement sur la profondeur verticale, alors vérifiez vos calculs.

Si la pêche à la ligne ne fonctionne pas, vous pouvez poser la canne horizontalement dans une tranchée d'au moins 30 pouces de profondeur. Il s’agit d’un dernier recours légitime en vertu du code, et non d’une solution de contournement. Creusez la tranchée, posez la tige, remblayez-la et réalisez votre raccordement comme vous le feriez pour une installation verticale.

Dans les zones présentant une dureté persistante ou une mauvaise conductivité du sol, certains installateurs utilisent des matériaux d'amélioration du sol. Il s'agit d'un composé conducteur qui est versé autour de la tige pour améliorer la zone de contact et aider à retenir l'humidité. Pour l'utiliser, creusez un trou un peu plus large que le diamètre de la tige, mélangez le composé dans une bouillie selon les instructions, versez-le dedans, puis placez la tige et remblayez normalement.

Connecter le fil

Fixez la pince de mise à la terre au sommet de la tige. Serrez-le bien. Cette connexion est souterraine et vous ne la reverrez plus. Une pince desserrée est le point de défaillance le plus courant dans les systèmes de mise à la terre résidentiels et l'une des choses les plus difficiles à diagnostiquer après coup.

Faites passer le fil de cuivre de la pince au panneau. Là où il passe au-dessus du niveau du sol, protégez-le avec un conduit. Le fil ne doit pas être agrafé sur le côté de votre maison sans protection. Le chemin doit être aussi direct que possible, se courber doucement là où les virages sont inévitables et ne jamais faire de virage serré à 90 degrés.

Au panneau

Éteignez le disjoncteur principal. C’est important, mais ce n’est pas la même chose que de rendre le panneau mort. Les conducteurs d'entrée de service provenant du service public en haut du panneau sont toujours sous tension, quelle que soit la position dans laquelle se trouve votre disjoncteur principal. Ne touchez pas ces fils. Si votre installation nécessite de travailler à proximité, engagez un électricien agréé.

Faites passer le fil à travers une ouverture au bas du panneau, dénudez environ 3/4 de pouce d'isolant à l'extrémité et connectez-le à la barre omnibus de mise à la terre. Serrez fermement la vis de la borne. Dans un panneau de service principal, le bus de mise à la terre et le bus neutre sont reliés ensemble. Dans un sous-panneau, ils doivent rester séparés, ce qui constitue une installation différente avec des règles différentes.

La question du deuxième bâton

La section NEC 250.53 exige qu'une seule tige de terre atteigne une résistance à la terre de 25 ohms ou moins. Tester cette résistance nécessite un équipement que la plupart des propriétaires ne possèdent pas. La solution pratique du code est simple : installer une deuxième tige. Une fois que vous avez deux tiges espacées d'au moins 6 pieds et reliées ensemble avec du fil de cuivre, le code accepte l'installation sans vous obliger à mesurer réellement la résistance.

Il ne s’agit pas seulement d’une technicité du code. Deux tiges bien espacées vous offrent véritablement de meilleures performances, car elles accèdent à des volumes de sol différents. L'espacement minimum de 6 pieds est un sol, pas une cible. 10 ou 12 pieds c'est mieux. Les bâtonnets placés trop près partagent des zones d’influence qui se chevauchent et perdent l’essentiel de l’avantage d’en avoir deux.

Remarques sur les types de sol

Sol rocheuxest couvert ci-dessus. Inclinez d’abord, puis horizontalement si nécessaire.

Sol sableux ou secest courant dans le sud-ouest et dans les zones à sol à drainage rapide-. Le problème est que le sable sec a une résistance électrique très élevée. Allez plus profondément si vous le pouvez, car le sol situé sous la couche superficielle sèche est généralement plus conducteur. Le matériel d’amélioration du sol est également utile ici.

Argileest facile à travailler électriquement (il retient l'humidité et conduit bien) mais difficile à traverser mécaniquement. Arroser la zone avant et pendant l’installation l’adoucit. Quelques centimètres de progression, puis versez un seau d'eau dans le trou, attendez quelques minutes et continuez. C'est lent mais ça marche.

Quelques choses qui tournent mal

Tige pas assez profonde.Le problème le plus courant. Huit pieds est le minimum autorisé par le NEC, ce n'est pas une suggestion. Si la tige s'est arrêtée à 5 ou 6 pieds parce que le sol est devenu dur, l'installation n'est pas terminée.

Mauvaise pince.Une pince de poutre standard ou un connecteur matériel non classé se corrodera sous terre. La pince doit être spécifiquement homologuée pour un enterrement direct.

Trop de courbures dans le fil.Gardez le chemin du fil de terre aussi droit que possible. Un GEC enroulé ou excessivement plié ne fonctionne pas aussi bien qu'un fonctionnement direct, en particulier lors d'événements transitoires.

Tringle installée à l'intérieur du bâtiment.Certaines situations de code autorisent une tige enfoncée à travers un sous-sol dans le sol en dessous. S'arrêter à l'intérieur de la dalle de béton ne compte pas. La tige a besoin d’un véritable contact avec le sol.

Deux tiges trop rapprochées.Une distance de moins de 6 pieds ne respecte pas le code et ne vous offre pas l’avantage électrique que vous recherchez.

Permis

La plupart des juridictions exigent un permis pour ce travail. Il s’agit généralement d’un processus simple, les frais sont minimes et l’inspection vous donne un regard indépendant confirmant que l’installation est correcte. Contactez votre AHJ locale avant de commencer. Certaines zones ont des modifications de code qui diffèrent de celles du NEC de base, et les connaître dès le départ évite d'avoir à refaire le travail.

Conclusion

Un piquet de terre correctement installé est invisible une fois terminé. C'est là le point. Il se trouve sous terre, connecté silencieusement à votre panneau, et soit votre système électrique n'a jamais de défaut grave, soit il en a et le piquet de terre le gère comme il est censé le faire.

Les éléments auxquels il convient de prêter attention sont le matériau et la qualité de la tige, la valeur nominale de la pince, la profondeur et le chemin du fil. Aucun d’entre eux n’est compliqué, mais sauter des virages sur l’un d’eux crée un système qui a l’air bien et qui fonctionne mal. Utilisez une tige de cuivre-plaquée ou solide correctement collée, utilisez une pince enterrée-, amenez-la à 8 pieds et faites passer le fil droit.