Comment réaliser la mise à la terre pour une chaudière à gaz : exigences pour le conducteur de terre et instructions d'installation

L'installation d'une chaudière à gaz permet de résoudre les problèmes de chauffage, d'eau chaude et d'optimisation du microclimat intérieur de votre logement selon vos souhaits. Mais pour éviter les pannes et réduire le risque d'incendie de gaz, l'installation et l'utilisation ultérieure d'un tel appareil électrique puissant doivent être effectuées dans le respect de toutes les règles. Êtes-vous d'accord ?

Nous vous expliquons comment réaliser la mise à la terre d'une chaudière à gaz conformément aux normes de construction et aux recommandations du PUE. Dans l'article que nous vous proposons, la technique d'installation est détaillée. Nos conseils sur le choix du matériau et la réalisation des calculs préliminaires vous permettront de mettre parfaitement l'équipement à la terre.

Pourquoi est-il nécessaire de mettre à la terre une chaudière à gaz ?

Un élément obligatoire de toute chaudière à gaz est un boîtier métallique, à la surface duquel des charges statiques se forment lorsque l'appareil est connecté au réseau.

Et si l'on ne prévoit pas de « voies d'évacuation » pour l'électricité, un jour défavorable, tous les composants électroniques de l'appareil ou certains de ses éléments peuvent tomber en panne. Par exemple, la carte de commande ou le système de gestion.

Pour éviter cela, la chaudière est « sécurisée » par une mise à la terre – un conducteur qui relie l'appareil électrique à la prise de terre, et cette dernière directement au sol. La terre a la propriété d'« absorber » le courant électrique, son environnement garantit donc la sécurité contre les pannes de l'équipement en cas de variations de tension ou de courts-circuits dans le réseau.

Quel que soit le type de chaudière que vous choisissez – gaz, combustible solide, électrique – une installation correcte de l'équipement est impossible sans la mise en place d'un circuit de mise à la terre.

La mise à la terre est nécessaire pour :

• Réduire les risques d'explosion de l'appareil – l'électricité statique est souvent à l'origine de l'auto-inflammation des appareils fonctionnant au gaz, et sous pression.
• Éliminer les risques de blessures – le boîtier métallique peut parfois « fuir », et au toucher, une personne peut ressentir une décharge électrique allant de légers picotements à une charge puissante pouvant entraîner la mort.
• Prévenir les pannes de l'automatisme – les cartes électroniques des chaudières à gaz sont sensibles aux variations de tension, et leur remplacement coûte au moins un tiers du prix de l'équipement lui-même.

De plus, une chaudière fonctionnant sans mise à la terre suscitera de nombreuses questions de la part des inspecteurs du service du gaz, ce qui peut entraîner des amendes conséquentes et le débranchement forcé de l'appareil. Par conséquent, il convient d'équiper un circuit de mise à la terre dans tous les cas, car il ne s'agit pas seulement d'aspects économiques, mais aussi de votre sécurité.

Les subtilités de la conception du circuit

Le système de mise à la terre peut être naturel ou artificiel. Le premier type comprend les structures en métal ou en béton armé qui sont en contact direct avec le sol. Il peut s'agir des fondations du bâtiment, d'une canalisation ou d'autres réseaux souterrains.

Mais pour une chaudière à gaz, la mise à la terre naturelle nécessite au moins deux contacts avec des parties distinctes du boîtier, les conduites d'égout, de chauffage et la conduite de gaz étant exclues dans ce cas. C'est pourquoi, lors de l'installation, on utilise plus souvent un système artificiel, dont nous allons examiner l'organisation.

Quel matériau choisir pour les prises de terre ?

Pour la mise à la terre artificielle, les conducteurs-électrodes sont des tiges ou des tubes reliés entre eux par des bandes métalliques. Ils sont installés verticalement dans l'épaisseur du sol afin d'assurer le fonctionnement du système même en hiver, lorsque la couche supérieure du sol gèle.

Une condition importante : les éléments métalliques ne doivent pas être protégés de la corrosion par un matériau isolant.

La durée de vie du circuit de mise à la terre dépend en grande partie de la présence d'une protection anticorrosion sur ses électrodes – les éléments cuivrés et inoxydables dureront le plus longtemps.

On peut également trouver dans le commerce des kits prêts à l'emploi pour le système de mise à la terre, composés de tiges en acier (généralement avec un revêtement en cuivre) et d'embouts spécialement pointus pour des sols de différentes densités.

Le kit comprend également un traitement anticorrosion à appliquer sur le système avant l'installation et des éléments de connexion – manchons en laiton, pinces. Le principal avantage de cette solution est que le circuit peut être assemblé sans travaux de soudure ni longue préparation.

Bien que les services de contrôle préconisent les kits prêts à l'emploi pour la mise à la terre, il est possible de fabriquer la structure soi-même – cela ne constituera pas une infraction et coûtera beaucoup moins cher.

Pour assembler un système à partir de matériaux disponibles, il convient de prendre en compte plusieurs nuances importantes :

• Les structures métalliques destinées à être installées dans le sol peuvent être fabriquées à partir de tubes profilés, de poutres en I, de profilés en U, de cornières.
• Le métal de l'électrode de terre doit être protégé contre la corrosion par galvanisation, cuivrage ou, à défaut, par une pâte anticorrosion.
• La section transversale du fil reliant la phase neutre du tableau au circuit de mise à la terre dépend du type de métal dont il est fait. Pour le cuivre, la valeur optimale est de 1 cm², pour l'acier – 7,5 cm², et pour l'aluminium – 16 cm².
• La résistance de la prise de terre pour un sol sableux ne doit pas dépasser 50 ohms, pour un sol argileux – 10 ohms maximum.
• Les matériaux des électrodes doivent également être choisis en tenant compte de la résistance du circuit. L'option optimale – des tubes de deux pouces ou des cornières d'une longueur d'au moins 2 m et d'une section transversale d'au moins 5 cm².
• Le conducteur de terre est réalisé à partir d'une bande de cuivre ou d'acier (l'utilisation d'aluminium est interdite dans ce cas).

Le respect de ces exigences et une installation correcte du circuit de mise à la terre permettront d'éviter les réclamations de la part des inspecteurs du service gaz, que vous ayez utilisé un système modulaire prêt à l'emploi ou que vous l'ayez assemblé vous-même.

Calcul des paramètres du circuit

Dans la liste des exigences pour l'installation de la mise à la terre, il y a plusieurs indicateurs dont la méthode d'obtention peut être difficile à comprendre pour un débutant en électricité – par exemple, combien d'électrodes seront nécessaires pour le bon fonctionnement du système ou comment mesurer la résistance de la boucle. Essayons de clarifier les principes de base pour déterminer ces paramètres.

On peut déterminer la résistivité du sol, des dispositifs de mise à la terre de toute configuration, et même la présence de liaison entre les électrodes à l'aide d'un appareil de mesure spécial.

La mise à la terre est effectuée après l'installation de la chaudière à gaz dans une maison de campagne. Les paramètres physiques du circuit de mise à la terre sont principalement déterminés de manière empirique. Cette méthode pratique conviendra à ceux qui craignent de s'enliser dans des calculs théoriques complexes.

La procédure à suivre est la suivante :

• Prenons comme base une boucle en forme de triangle isocèle composée de trois tiges métalliques de 3 mètres de long.
• Reliez les conducteurs.
• Prenez un ohmmètre (appareil de mesure de la résistance) et mesurez les valeurs de la boucle. La valeur idéale est de 4 ohms.
• Si le résultat obtenu dépasse largement la valeur optimale – ajoutez un autre élément à la boucle et vérifiez à nouveau la résistance. Continuez jusqu'à obtenir la valeur idéale ou au moins la valeur maximale admissible pour la boucle de la chaudière, soit 10 ohms.

Mais on peut également déterminer le nombre d'électrodes nécessaire à l'aide de formules, en choisissant les options adaptées à votre cas.

Grâce à cette formule, on peut déterminer la résistance d'un seul électrode si le sol sur le terrain où se trouve la maison est homogène et non stratifié.

Il faut substituer dans la formule la valeur moyenne de la résistivité, en fonction du type de sol dans lequel se trouvera le conducteur de terre :

• sable humide – 500 ohms*m ;
• limon sableux dur – 300 ohms*m ;
• mélange argilo-sableux – 150 ohms*m ;
• limon – 100 ohms*m ;
• argile semi-dure et terre noire – 60 ohms*m ;
• terre de jardin – 40 ohms*m ;
• limon plastique dur – 30 ohms*m ;
• tourbe – 25 ohms*m ;
• argile plastique et saline – 20 ohms*m.

Les pierres et les sols rocheux sont les moins adaptés pour l'installation d'un circuit de mise à la terre. Dans ce cas, il faudra construire un remblai artificiel.

Pour un sol hétérogène, calculer la résistance pour une seule électrode sera plus difficile, mais cela reste possible en substituant vos données dans la formule indiquée.

La valeur du coefficient climatique saisonnier de résistance du sol dépend de la région où se trouve votre maison. On les divise classiquement en 4 groupes.

La correction des particularités climatiques est particulièrement importante pour les régions aux hivers froids, car dans un sol gelé, l'efficacité de la mise à la terre diminue considérablement.

Il existe également des algorithmes plus complexes pour déterminer précisément les paramètres des électrodes, et même des programmes spéciaux pour leurs calculs. Mais pour un fonctionnement correct de la chaudière à gaz, il suffira de suivre les recommandations générales pour la mise en place d'un circuit de mise à la terre standard.

L'utilisation de conducteurs de terre en acier cuivré permet de construire des systèmes dans des sols aux propriétés physico-mécaniques quelconques :

Installation du système de mise à la terre pour la chaudière

Pour installer le circuit, vous devrez réserver un espace libre situé à une distance d'au moins un mètre, mais pas à plus de 5 mètres des fondations de la maison.

Cette zone ne pourra plus être utilisée ultérieurement pour la construction d'annexes, les travaux de plantation, et il est même dangereux pour une personne de s'y trouver, car en cas de déclenchement, cela pourrait être mortel. Il convient donc de délimiter le circuit avec une bordure et d'embellir l'endroit avec une composition de pierres ou de le décorer avec une sculpture de jardin.

Conception et travaux préparatoires

Pour réaliser la mise à la terre d'une chaudière à gaz, on dessine d'abord un schéma du futur circuit sur la zone réservée. Le plus souvent, on utilise un schéma qui prévoit le placement des conducteurs de terre sur les côtés d'un triangle isocèle.

Mais le circuit peut également prendre la forme d'une ligne, d'un carré ou d'un polygone – tout dépend du nombre calculé d'électrodes et de l'emplacement du bâtiment lui-même.

Bien que traditionnellement, pour la mise en place du circuit, on choisisse un triangle isocèle de côtés 0,5 à 2,5 m, en cas de manque d'espace libre près de la maison, le système peut également être linéaire.

Pour assembler une structure artisanale, vous aurez besoin des outils suivants :

• un poste à souder pour assembler les éléments métalliques du système ;
• une meuleuse d'angle pour couper et affûter les tubes ou les tiges ;
• un perforateur ou une perceuse pour faire passer le câble de terre dans la maison.

Il faut également préparer un outil pour creuser. Le kit minimal, que les propriétaires d'une maison individuelle ont sûrement en réserve, est une bêche et une masse lourde. Mais si le sol est dur, il est préférable de se procurer une tarière manuelle ou motorisée, ce qui facilitera considérablement l'étape « en profondeur » du travail.

Installation et raccordement du circuit

Voyons maintenant étape par étape comment réaliser un circuit triangulaire pour la mise à la terre d'une chaudière à gaz. Pour commencer, il faut creuser des tranchées le long des lignes du schéma préalablement tracé. La largeur optimale de chaque tranchée est de 35 à 40 cm, la profondeur de 50 à 70 cm. Depuis le sommet du triangle le plus proche de la maison, une tranchée droite est creusée jusqu'aux fondations.

Le schéma triangulaire est simple et fiable, car même en cas d'endommagement de la liaison métallique entre les tiges, il continuera à fonctionner de l'autre côté.

À l'aide d'une masse ou d'une tarière, les électrodes – conducteurs en acier (tubes ou cornières) – sont enfoncées verticalement aux sommets du triangle. Pour faciliter ce processus, vous pouvez affûter au préalable le bord inférieur de chaque section avec une meuleuse.

Ils doivent être enfoncés à une profondeur telle que la distance entre le fond de la tranchée et le bord supérieur du conducteur soit comprise entre 15 et 20 cm (c'est-à-dire que par la suite, toute la structure sera recouverte d'une couche de terre de 30 à 55 cm).

Ensuite, les électrodes doivent être reliées entre elles. Placez dans les tranchées creusées le long des côtés du triangle un conducteur en acier d'une section de 4,8 à 5 cm² ou une bande de 4 cm de large et d'au moins 4 mm d'épaisseur.

Toute la procédure d'installation du circuit de mise à la terre comprend une série d'étapes standard :

Les kits de mise à la terre prêts à l'emploi peuvent être assemblés avec les boulons fournis. Pour les constructions artisanales, la meilleure solution est le soudage par points.

Schéma illustré du circuit de mise à la terre pour une chaudière à gaz, réalisé à l'aide de bandes d'acier et de trois électrodes

Ensuite, vous devez souder une bande métallique horizontale au conducteur en acier, qui sera acheminée le long de la tranchée jusqu'à l'endroit prévu pour l'entrée de la mise à la terre dans le bâtiment. Elle s'élève d'environ 50 cm au-dessus du niveau du revêtement extérieur (vous pouvez également utiliser une tige en acier).

Maintenant, vous devez amener la mise à la terre dans la maison. Pour ce faire, un trou est fait dans le mur à l'aide d'un perforateur, à travers lequel on passe un fil de cuivre. Un boulon M8 est soudé à la bande. Le fil de cuivre est fixé d'une extrémité à la borne sur la barre de terre, et de l'autre à la plaque métallique sur le socle.

Schéma de raccordement via un fil à trois conducteurs au circuit et au poteau électrique (pour réaliser ce raccordement, vous devez obligatoirement obtenir l'autorisation des réseaux électriques locaux)

Ensuite, la chaudière à gaz est connectée au tableau via un disjoncteur individuel à l'aide d'un fil à trois conducteurs. Il est également recommandé d'installer un stabilisateur de tension.

Comment vérifier le fonctionnement et obtenir le certificat de mise à la terre ?

À l'aide d'un appareil de mesure, déterminez la résistance de propagation du courant dans le circuit. Si le résultat de la mesure de la résistance de mise à la terre ne dépasse pas la valeur maximale autorisée de 10 Ω, vous pouvez alors enterrer les tranchées.

Si des écarts sont constatés, ajoutez le nombre nécessaire d'électrodes et assurez-vous que la résistance est normale. La mise à la terre est prête, vous pouvez enterrer le circuit et appeler l'inspection.

Pour enterrer les tranchées avec les conducteurs de terre, utilisez uniquement un sol homogène, sans mélange de pierres ni de débris de construction, et protégez l'entrée du système dans la maison des précipitations à l'aide d'une boîte en PVC.

Au fait, il existe une autre méthode pour vérifier le fonctionnement du système. Pour cela, vous aurez besoin d'une simple ampoule d'une puissance de 100 W (ou plus), que l'on visse dans une douille avec une rallonge. Ensuite, une extrémité de la rallonge est connectée à l'une des bandes d'acier horizontales installées sur les côtés du triangle de mise à la terre, et l'autre à la phase 220 volts.

Comparons le résultat :

• L'ampoule brille vivement, comme si elle était branchée sur une prise – le circuit fonctionne.
• L'ampoule s'allume, mais la lumière est faible ou clignote – ressoudez les joints de la structure.
• L'ampoule ne s'allume pas – vous devez vérifier l'intégrité de tout le circuit, de la qualité de la soudure au câblage jusqu'au tableau.

Les représentants des organismes de contrôle se basent généralement, lors de la vérification de la préparation de l'équipement à l'exploitation, sur les recommandations du PUE énoncées aux points 1.7-1.8. Ils déterminent la résistance du sol et du circuit de terre, la bonne connexion au tableau de la chaudière à gaz et d'autres paramètres.

Sans certificat ni rapport de vérification de la société de gaz, ils peuvent refuser de raccorder votre maison au réseau de gaz.

Si tous les indicateurs sont normaux, un certificat de mise à la terre est délivré. Il s'agit d'un ensemble de documents techniques comprenant le rapport des tests effectués avec la liste des instruments de mesure utilisés, le certificat d'enregistrement du laboratoire, le procès-verbal de vérification du circuit entre la boucle de terre et la chaudière, et un état des défauts.

L'article suivant vous familiarisera avec les particularités de la mise à la terre de la baignoire dans un appartement d'un immeuble à plusieurs étages, que nous vous conseillons de lire.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Et enfin, nous vous proposons une sélection de vidéos où vous pourrez obtenir une présentation visuelle de la façon de mettre en toute sécurité à la terre une chaudière à gaz dans une maison individuelle.

Dans cette vidéo, vous pouvez voir la construction d'une boucle de terre avec 4 tiges pour atteindre une résistance de 7 ohms :

Une autre option pour aménager le circuit de mise à la terre d'une chaudière à gaz pour une maison individuelle, raccordée depuis un poteau :

Le système de mise à la terre est une étape importante à ne pas négliger lors de l'installation d'une chaudière à gaz. Et si vous n'êtes pas sûr de pouvoir installer et connecter correctement le circuit au tableau, il est préférable de ne pas prendre de risques et de faire appel à des professionnels, car il n'y a pas seulement la préservation d'un équipement coûteux en jeu, mais surtout votre sécurité et même votre vie.

Racontez-nous comment vous avez construit votre système de mise à la terre sur votre terrain de campagne. Il n'est pas exclu que vous ayez des informations utiles pour les futurs installateurs de systèmes de mise à la terre. N'hésitez pas à laisser des commentaires, à publier des photos sur le sujet et à poser des questions dans le bloc ci-dessous.