Calcul de piquet de terre
Ce calcul de piquet de terre estime la résistance de prise de terre d’un piquet enfoncé à partir de la résistivité du sol, de la longueur et du diamètre du piquet avec la formule de Dwight. Si vous saisissez la distance à un second piquet, l’outil estime aussi la résistance de deux piquets en parallèle et compare le résultat à la règle des 25 ohms du NEC américain.
Résultats
L’outil « Calcul de piquet de terre » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Câbles & protection. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Ce que fait le calcul de piquet de terre
Un piquet de terre relie une installation électrique au sol. La qualité de cette liaison dépend surtout du terrain : plus sa résistivité est faible, plus la résistance de terre est basse. Le calculateur applique la formule de Dwight pour un piquet vertical et estime deux piquets en parallèle à partir de leur écartement. Vous voyez ainsi si un second piquet ramène l’installation sous la valeur visée.
Formule de la résistance de prise de terre
La formule de Dwight pour un piquet vertical et une estimation simple pour deux piquets :
ρ est la résistivité du sol en Ω·m, L la longueur en m, a le rayon en m et s l’écartement entre les piquets. Le second terme tient compte du fait que les deux piquets partagent le même volume de sol.
Exemple de résistance d’un piquet de terre
Un piquet de 5/8 in (15,875 mm) est enfoncé de 2,4 m dans un sol de 100 Ω·m :
Un piquet seul dépasse 25 Ω, le NEC exige donc une électrode supplémentaire ; deux piquets à 6 ft l’un de l’autre ramènent l’estimation sous 25 Ω.
Comment calculer la résistance d’un piquet de terre
Saisissez la résistivité du sol en ohms-mètres, issue d’une mesure ou d’une valeur typique pour votre terrain. Saisissez la longueur enfoncée en mètres, 2,4 m pour un piquet de 8 ft, et le diamètre en millimètres, 15,875 mm pour 5/8 in. Pour un second piquet, saisissez l’écartement en mètres et cliquez sur Calculer.
Interpréter la résistance de terre
Le résultat est une estimation ; l’humidité du sol, la température et la stratification modifient la valeur réelle, mesurez donc les piquets installés avec un telluromètre. Le NEC demande un piquet supplémentaire lorsqu’un piquet seul n’atteint pas 25 ohms ou moins. En France, en schéma TT, la NF C 15-100 impose RA × IΔn ≤ 50 V : avec un différentiel 500 mA en tête d’installation, la terre doit rester sous 100 Ω, et une valeur bien plus basse est recommandée. Un écartement d’au moins une longueur de piquet permet à chacun de travailler dans son propre volume de sol.
Quand calculer un piquet de terre
- Concevoir la prise de terre d’une maison
- Vérifier si un seul piquet peut atteindre la valeur visée
- Choisir longueur et écartement des piquets en terrain difficile
- Estimer la terre d’une installation télécom ou d’un paratonnerre
- Montrer comment la résistivité du sol fixe la résistance de terre
Erreurs fréquentes avec un piquet de terre
- Saisir la longueur en pieds. Entrez des mètres ; 8 ft valent 2,44 m.
- Rayon au lieu du diamètre. Saisissez le diamètre complet en mm.
- Écartement trop faible. Gardez au moins 1,83 m, idéalement une longueur de piquet.
- Se fier uniquement à l’estimation. Mesurez les piquets installés quand l’enjeu le justifie.
Conseils pour une faible résistance de terre
- Enfoncez les piquets sur toute leur longueur ; un piquet partiellement enfoncé est plus résistant.
- Prévoyez deux piquets bien écartés comme base.
- Reliez toutes les électrodes du site en un seul système.
Résistivité du sol et résistance de terre
La résistivité du sol varie d’un facteur cent ou plus. L’argile humide et la terre limoneuse sont souvent sous 30 Ω·m, le sable sec, le gravier et la roche au-delà de 1000 Ω·m. L’humidité et les sels dissous conduisent le courant, si bien qu’un même terrain peut afficher des valeurs bien plus fortes en été sec ou par gel. Une mesure de Wenner à quatre électrodes détermine la résistivité en profondeur avant de planter les piquets ; à défaut, les valeurs de tableau donnent un ordre de grandeur. En sol très résistant, des piquets plus longs ou plus profonds, plusieurs piquets, une boucle à fond de fouille ou une terre de fondation font bien mieux qu’un piquet seul. Le calcul loi d’Ohm montre pourquoi une faible résistance compte : elle fixe la tension que prend la prise de terre en cas de défaut.
Écartement et piquets multiples
Chaque piquet est entouré d’une zone de sol qui dissipe son courant. Des piquets trop rapprochés partagent cette zone : deux piquets côte à côte valent à peine mieux qu’un seul. À environ une longueur de piquet d’écart, ils travaillent presque indépendamment et l’estimation pour deux piquets tombe près de la moitié. Au-delà de deux ou trois piquets, le gain diminue et une boucle ou des plaques deviennent plus intéressantes. Notez que ce n’est pas le piquet qui fait déclencher la protection mais le conducteur de protection, dimensionné en tenant compte du courant de court-circuit ; en schéma TT, c’est le dispositif différentiel qui assure la coupure.
Tableau de résistance d’un piquet de terre
Résistance d’un piquet seul de 5/8 in selon la résistivité du sol :
| Résistivité du sol | Piquet de 8 ft (2,44 m) | Piquet de 10 ft (3,05 m) |
|---|---|---|
| 10 Ω·m (argile humide) | 4,0 Ω | 3,3 Ω |
| 30 Ω·m | 12,0 Ω | 9,9 Ω |
| 50 Ω·m | 20,0 Ω | 16,5 Ω |
| 100 Ω·m | 39,9 Ω | 33,1 Ω |
| 200 Ω·m | 79,8 Ω | 66,2 Ω |
| 500 Ω·m (sable sec, gravier) | 199,5 Ω | 165,4 Ω |
Questions fréquentes : Calcul de piquet de terre
Comment calculer la résistance d’un piquet de terre ?
Avec la formule de Dwight : R = ρ ÷ (2πL) × [ln(4L ÷ a) − 1]. Un piquet de 8 ft et 5/8 in dans un sol de 100 Ω·m donne environ 40 Ω.
Que dit la règle des 25 ohms ?
Selon le NEC américain, une électrode seule (piquet, tube ou plaque) qui n’atteint pas 25 ohms ou moins doit être complétée par une seconde électrode. En France, la NF C 15-100 fixe la condition RA × IΔn ≤ 50 V en schéma TT.
Quelle distance entre deux piquets de terre ?
Le NEC exige au moins 6 ft (1,83 m). Un écartement d’au moins une longueur de piquet, voire davantage, donne un meilleur résultat.
Un piquet plus long aide-t-il plus qu’un piquet plus gros ?
Oui. La résistance baisse à peu près avec la longueur, alors que le diamètre n’intervient que dans le logarithme. Doubler le diamètre change à peine le résultat.