Liens physiques des câbles blindés aux réseaux de terre

La question des protocoles de connexions d'une installation ou d'un équipement électronique aux réseaux de terre est souvent très controversée quant au choix de la stratégie de protection adoptée contre les perturbations électromagnétiques. En d'autres termes, faut-il connecter une installation et notamment un câble blindé en un seul point ou en plusieurs points à la terre ? Compte tenu de l'extrême diversité des situations rencontrées en pratique, ce texte complémentaire du dossier [D 1 320] consacré aux blindages électromagnétiques s'efforce sur la base d'exemples volontairement simples d'éclaircir cette difficile question.

Après un rappel des propriétés de la ligne de terre et de ses liens avec le réseau d'alimentation en énergie électrique, on aborde l'impact de différents types de perturbations produites par des champs magnétiques, des champs électriques et dans d'autres cas par des courants indésirables circulant dans le sol.

Afin de discerner beaucoup plus facilement l'effet des connexions de terre sur l'amplitude des tensions résiduelles collectées aux extrémités d'un câble blindé, les perturbations sont réduites à des sources ponctuelles animées de variations d'amplitude sinusoïdales fonction de la variable temps. L'usage de circuits électriques équivalents simplifie l'analyse physique dont on extrait quelques formules contenant les paramètres les plus influents du point de vue de la compatibilité électromagnétique. Cette approche est ensuite perfectionnée en tenant compte de la contribution des phénomènes de propagation.

L'usage de la réciprocité électromagnétique permet d'analyser le comportement de câbles blindés produisant l'émission de signaux résiduels.

Le rappel de quelques éléments sur la théorie des lignes de transmission devrait faciliter l'analyse de synthèse des circuits équivalents et de la prise en compte des phénomènes de propagation.