Bonne question. Nous devons prendre en compte plusieurs types de défauts.
Avertissement: je ne suis pas électricien. J'ai un parcours similaire à vous, des trucs universitaires de type génie électrique (je suis physicien expérimental). J'ai eu une confusion similaire et j'ai fait de l'auto-apprentissage sur ce truc de sécurité.
Je vais parler de l'alimentation électrique d'un bâtiment. Il y a trois terminaux à considérer. En direct, neutre et terrestre. Notez que l'alimentation fournit une différence de tension entre ses bornes sous tension et neutre. Cela signifie que tout circuit complet doit avoir un chemin entre la borne sous tension et la borne neutre.
Il se trouve que la borne de terre est physiquement connectée à la terre. Ce n'est pas des raisons liées à l'élimination des défauts électriques, mais plutôt à la prévention des objets à l'intérieur du bâtiment de flotter trop haut au-dessus du potentiel de la terre. Cela peut se produire en raison d'une accumulation d'électricité statique, de la foudre ou d'autres surtensions. Je ne le mentionne que parce que c'est une caractéristique qui distingue (électriquement) la borne de terre de la borne neutre. Cependant, pour le reste de cet article, nous pourrions complètement ignorer cette connexion à la terre. Cependant, ce que nous ne pouvons pas ignorer, c'est le fait que les surfaces métalliques du bâtiment telles que les éviers métalliques, les conduites d'eau, etc. sont électriquement connectées à la borne de terre.
Premièrement, un fait: à la source pour nos circuits électriques, le fil neutre est physiquement lié à la terre. Ceci est fait pour des raisons liées aux surtensions qui peuvent se produire en raison de l'accumulation d'électricité statique, de la foudre et d'autres types de surtensions. Fondamentalement, ils garantissent qu'aucun circuit ne `` flotte '' trop loin du potentiel de la terre (notez que ce n'est pas pour effacer les défauts du circuit, je le mentionne seulement parce que nous aurons besoin de ce fait plus tard).
Autre fait: à l'alimentation la borne neutre est connectée à la borne de terre. Nous verrons bientôt pourquoi cela est utile et critique pour la sécurité.
Ce premier type de défaut que je considère que vous comprenez déjà. Supposons que nous ayons un appareil à deux broches. Il y a une charge qui a une connexion sous tension d'un côté et une connexion neutre de l'autre. Supposons qu'il y ait un châssis flottant. En fonctionnement normal, vous pouvez toucher le châssis et un tuyau dans le bâtiment sans aucun problème. Cependant, s'il y a un court-circuit entre le fil sous tension et le châssis, le châssis est maintenant à haute tension par rapport à un tuyau dans le bâtiment, de sorte que toucher les deux pourrait provoquer un courant à travers vous. DANGER. La façon dont cela est résolu dans les circuits modernes est de faire passer un fil de la borne de terre au châssis de l'appareil. Maintenant, si un tel court-circuit se produit, un courant élevé sera du châssis le long du fil de terre, à travers le cavalier de terre au neutre au niveau de l'alimentation, complétant ainsi le circuit. Ce courant élevé déclenche un disjoncteur sur le circuit qui coupe tout rapidement pour assurer la sécurité jusqu'à ce que le défaut soit corrigé.
Cependant, oubliez le fil de terre. Si vous venez de connecter le châssis directement au neutre, vous obtiendrez le même effet. Dans ce cas, le courant circulerait depuis le châssis, à travers la connexion châssis-neutre, puis reviendrait le long du neutre vers la borne neutre au niveau de l'alimentation complétant le circuit. Ce serait un courant élevé qui déclencherait le disjoncteur.
Ce que vous suggérez dans votre question est essentiellement la même chose. Dans la section que vous citez, la suggestion est d'avoir trois fils provenant de l'appareil. Un live, un neutre et un "chassis". La phase et le neutre sont câblés pour vivre et neutre sur la prise et le châssis est également câblé au neutre sur la prise. Il n'y a pas d'autre connexion à l'arrière de la prise. L'idée est de connecter le neutre directement au châssis.
Une telle configuration est appelée un terrain de bootleg. Il peut être tentant d'installer un bootleg ground dans une situation où, par exemple, un bâtiment n'a que des prises à deux broches (car il est vieux) mais que vous avez des appareils modernes à trois broches. Vous ne devriez pas faire cela car c'est dangereux comme je vais le décrire ci-dessous.
Dans le cas d'un court-circuit entre la phase de phase et le châssis, comme je l'ai décrit ci-dessus, ce câblage de masse bootleg provoquera une surintensité qui déclenchera un disjoncteur pour effacer le défaut. C'est bon. Cependant, la mise à la terre de l'équipement nous permet de nous protéger contre un autre type de défaut.
Au-dessus du problème, il y avait un court-circuit. Le défaut que nous considérons maintenant est un circuit ouvert. Voir ce diagramme à partir de la réponse ici: https://electronics.stackexchange.com/a/388134/180824
Voir ce diagramme.
Il y a deux possibilités avec un terrain de bootleg. Tout d'abord, imaginez que c'est une situation comme dans le schéma ci-dessus où les deux circuits de droite n'ont pas de fil de terre d'équipement qui leur relie. Ensuite, dans le cas où le fil neutre est coupé comme dans le troisième appareil, alors, en raison de la connexion neutre-châssis réalisée à la masse de bootleg, le châssis flotte jusqu'à la tension sous tension. Maintenant, si quelqu'un touche le châssis et un tuyau dans le bâtiment, il terminera un circuit et un courant dangereux coulera. Notez qu'aucun courant ne traverse la charge après la coupure du fil neutre, cependant, si quelqu'un touche le châssis et un tuyau, le courant passe à travers la charge.
La deuxième possibilité est la même que le schéma ci-dessus, sauf que les connexions à la terre sont en fait terminées de l'alimentation aux trois circuits. Les deux circuits de droite ont simplement la connexion supplémentaire du neutre à la terre. Dans ce cas, si le fil neutre est coupé, la terre remplace simplement le fil neutre. Le courant circulera à travers la charge et reviendra du côté neutre de la charge, à travers le cavalier neutre-terre côté charge, le long du fil de terre, puis le long du cavalier terre-neutre côté alimentation vers la borne neutre pour terminer le circuit. Dans ce cas, le courant traverse la charge même si le fil neutre a été coupé. Et si vous touchez le châssis et un tuyau? Eh bien, maintenant vous terminez à nouveau un circuit fournissant un chemin de retour (à travers votre corps et le tuyau) mais vous êtes en parallèle avec le fil de terre direct. Ce n'est pas aussi grave que le cas précédent, dans ce cas, la plupart du courant passera le long du fil de terre car sa résistance est inférieure à la vôtre. Cependant, si le courant du circuit est élevé, même la petite fraction qui vous traverse peut être dangereuse. De plus, si le fil de terre était coupé (ou avait une résistance accrue) en plus du fil neutre, nous serions dans la situation précédente comme avant avec la masse bootleg sans véritable connexion à la terre.
Très longue histoire court:
- Il est important d'avoir un fil de terre de l'équipement allant au châssis des appareils pour s'assurer que les SHORTS sous tension au châssis sont dégagés en fournissant un chemin vers le neutre pour déclencher le disjoncteur.
- Il est important qu'il n'y ait pas de connexion entre le neutre et le châssis côté charge pour s'assurer que le châssis ne peut JAMAIS faire partie du chemin de retour des courants. En particulier, de telles connexions "bootleg ground" deviennent particulièrement dangereuses lorsque la résistance le long des fils neutre / terre est augmentée en raison de ruptures ou de dommages à ces fils.
edit: Un autre commentaire, notez que dans le cas d'un câblage normal (mise à la terre de l'équipement relié au neutre UNIQUEMENT à l'alimentation) que s'il y a un court-circuit direct au châssis, la ligne de terre de l'équipement effacera le défaut, le circuit se déclenchera. Cependant, s'il y a un court-circuit entre le neutre et le châssis, il n'y aura essentiellement aucun signe d'avertissement. Ceci est quelque peu acceptable car tant que les fils neutre et de terre allant de la prise à l'alimentation sont intacts et que le courant traversant la charge est modéré, il n'y a pas de risque substantiel, mais je trouve quand même intéressant de noter l'absence d'avertissement.