Liaison équipotentielle : cours, sections, salle de bain et exercices
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En bref
La liaison équipotentielle relie entre eux, par un conducteur vert/jaune, les masses de l'installation et les éléments métalliques du bâtiment, pour qu'un défaut ne puisse pas créer de tension dangereuse entre deux objets touchés en même temps. La liaison principale (LEP) ramène à la borne principale de terre les canalisations métalliques qui entrent dans le bâtiment ; son conducteur fait au moins 6 mm² en cuivre. La liaison supplémentaire (LES) fait la même chose à l'échelle d'une pièce, la salle de bain en premier lieu, en 2,5 mm² sous conduit ou 4 mm² sans protection mécanique. On la contrôle à l'ohmmètre de continuité, avec 2 Ω au plus comme valeur repère.
Dans une salle de bain, un corps mouillé, des pieds nus et un robinet en cuivre à portée de main suffisent pour transformer un petit défaut d'isolement en accident grave. Le différentiel 30 mA finira par couper, mais pendant quelques dizaines de millisecondes, c'est la liaison équipotentielle qui décide de la tension que subit la personne. Ce cours reprend le sujet du CAP au BTS : principe, éléments à relier, sections selon la NF C 15-100, salle de bain et contrôle.
Le principe : supprimer les différences de potentiel
Le courant ne traverse le corps que s'il existe une différence de potentiel entre deux points qu'il touche : un oiseau posé sur une ligne ne risque rien, ses deux pattes sont au même potentiel. Plutôt que d'empêcher tout objet métallique de monter en tension, ce qui est impossible, on fait en sorte que tous les objets touchés simultanément montent ensemble.
Deux familles d'objets sont concernées. Une masse est une partie conductrice accessible d'un matériel électrique, normalement hors tension, qui peut le devenir en cas de défaut : la carcasse d'un lave-linge, le corps métallique d'un sèche-serviettes de classe I (appareil dont la masse se raccorde au conducteur de protection), la plaque d'un luminaire. Un élément conducteur ne fait pas partie de l'installation électrique mais peut y introduire un potentiel, en général celui de la terre : une canalisation d'eau en cuivre, un tuyau de gaz en acier, une baignoire en fonte, une huisserie métallique.
Le danger naît de leur rencontre. Sur défaut d'isolement, la carcasse d'un sèche-serviettes peut monter à plus de cent volts pendant que le mitigeur, relié au réseau d'eau enterré, reste proche de 0 V : la personne qui touche les deux fait le pont. Reliés par un conducteur de faible résistance, ils montent ensemble et la tension entre eux devient négligeable.
La liaison ne remplace ni la prise de terre ni le différentiel : la terre écoule le courant de défaut, le différentiel coupe, et la liaison limite la tension de contact pendant la coupure. Le fonctionnement de la prise de terre et des régimes de neutre est détaillé dans le cours prise de terre et régimes de neutre.
La liaison équipotentielle principale (LEP)
La liaison principale se réalise une fois par bâtiment, à l'origine de l'installation. Tout converge vers la borne principale de terre (BPT), dans le tableau ou sur un bornier séparé : le conducteur de terre qui vient de la prise de terre (via la barrette de mesure), le conducteur principal de protection qui dessert les circuits, et les conducteurs de liaison équipotentielle principale.
Ce que l'on relie à la LEP
On relie à la borne principale de terre tous les éléments conducteurs qui pénètrent dans le bâtiment ou qui en forment la structure : canalisation d'eau métallique, canalisation de gaz métallique, départ et retour du chauffage central, éléments métalliques de la construction, et armatures du béton lorsqu'elles sont accessibles. Le raccordement se fait au plus près du point d'entrée de la canalisation dans le bâtiment.
Sur chantier, cela se traduit par un collier de mise à la terre sur le tube cuivre d'arrivée d'eau, juste après le compteur, et un autre sur la conduite de gaz côté intérieur. Une arrivée en polyéthylène n'est pas un élément conducteur ; si la distribution intérieure repart en cuivre, c'est ce réseau qu'on raccorde. Ces canalisations sont reliées à la terre ; elles ne servent jamais de prise de terre.
La section du conducteur de liaison principale
La section du conducteur de LEP doit être au moins égale à la moitié de celle du plus gros conducteur de protection de l'installation, avec un minimum de 6 mm² en cuivre. Elle peut être plafonnée à 25 mm² en cuivre, même si le calcul donne davantage. Dans un logement, c'est le plus souvent le minimum de 6 mm² qui s'applique.
La liaison équipotentielle supplémentaire (LES)
La LEP agit à un seul endroit. Entre ce point et une salle de bain à l'étage, les mètres de tuyaux et de conducteurs ont une résistance, et les différences de potentiel qui y apparaissent en cas de défaut peuvent être dangereuses pour un corps mouillé. La liaison supplémentaire, dite aussi locale, reprend donc le même travail à l'échelle d'une pièce : elle relie entre eux, sur place, les masses et les éléments conducteurs simultanément accessibles.
Les sections des conducteurs de LES
Les sections dépendent de ce que relie le conducteur ; au CAP, on retient surtout les deux lignes « protégée » et « sans protection ».
| Conducteur | Section minimale (cuivre) | Remarque |
|---|---|---|
| Liaison principale (LEP) | La moitié du plus gros conducteur de protection, 6 mm² au minimum | Plafonnée à 25 mm² |
| LES protégée mécaniquement | 2,5 mm² | Sous conduit ou goulotte |
| LES sans protection mécanique | 4 mm² | Fixée en apparent, sous baignoire par exemple |
| LES entre deux masses | Au moins la section du plus petit conducteur de protection de ces masses | Avec les minima de 2,5 ou 4 mm² |
| LES entre une masse et un élément conducteur | Au moins la moitié de la section du conducteur de protection de la masse | Avec les minima de 2,5 ou 4 mm² |
Dans une salle de bain de logement, on pose donc du H07V-U vert/jaune en 2,5 mm² sous conduit, ou en 4 mm² lorsqu'il chemine à nu, sous la baignoire par exemple.
La liaison équipotentielle en salle de bain
La salle de bain concentre les conditions défavorables : peau mouillée, pieds nus, parfois immersion. La NF C 15-100 y impose une liaison équipotentielle supplémentaire ; la version publiée en août 2024 n'a pas supprimé cette exigence. Les volumes 0, 1 et 2 sont traités dans notre article sur la norme électrique dans la salle de bain.
Ce qu'il faut relier
Sont à relier les éléments conducteurs situés dans les volumes 0, 1, 2 et le volume caché : canalisations métalliques d'eau froide et d'eau chaude, de vidange, de chauffage central et de gaz ; corps métallique de la baignoire ou du receveur de douche ; parties fixes des huisseries métalliques de portes et fenêtres. S'y ajoutent les conducteurs de protection de tous les circuits qui alimentent la pièce, donc les masses des appareils de classe I : sèche-serviettes électrique, chauffe-eau, lave-linge, luminaires. Promotelec conseille d'étendre la liaison à toute la pièce lorsqu'elle est grande.
Ce qu'il ne faut pas relier
Une canalisation en PER ou en PVC n'est pas un élément conducteur : on ne la relie pas, pas plus qu'un radiateur ou un robinet alimenté uniquement par des canalisations isolantes, un porte-serviettes métallique non chauffant ou une grille d'aération.
Une interdiction mérite d'être retenue par cœur : on ne relie jamais à la liaison équipotentielle la carcasse d'un appareil de classe II. Sa sécurité repose sur la double isolation, pas sur la terre.
Où raccorder la LES
Trois solutions sont admises. En habitation, on peut ramener les conducteurs directement au bornier de terre du tableau de répartition. On peut aussi poser une boîte de connexion avec bornier, dans la pièce ou dans un local adjacent sur une paroi commune, qui reçoit les conducteurs de liaison et les conducteurs de protection des circuits de la pièce. En habitation encore, une solution mixte est possible.
Les cas de dispense
Point souvent mal compris : la salle de bain n'est jamais dispensée de liaison équipotentielle ; ce sont certains éléments qui peuvent l'être. D'après la fiche Promotelec sur la salle de bains, une huisserie métallique, un corps de baignoire ou de receveur de douche métallique peut ne pas être relié à la LES dans deux cas : lorsque la continuité électrique entre cet élément et un élément conducteur effectivement relié à la LES est au plus égale à 2 Ω (il est déjà relié par un autre chemin) ; ou lorsque la résistance d'isolement entre les deux est suffisamment élevée (il ne peut pas transmettre de potentiel). Dans les deux cas, c'est une mesure qui justifie la dispense, pas l'œil de l'installateur. Notre article sur la mise à la terre des huisseries métalliques détaille le cas des menuiseries.
Les autres « dispenses » découlent de la définition : réseau en PER, receveur en résine ou baignoire acrylique ne sont pas des éléments conducteurs. Les conducteurs de protection des circuits de la pièce, eux, restent toujours à raccorder.
Réaliser la liaison sur chantier
Prenons une salle de bain en rénovation : arrivées en cuivre, baignoire en acier émaillé, sèche-serviettes électrique, un luminaire au plafond. Les circuits de la pièce sont consignés au tableau avant de commencer. La méthode tient ensuite en quatre temps. On commence par repérer tous les éléments conducteurs, y compris ceux que cachera le tablier de la baignoire. On prépare les surfaces : le collier se pose sur un tube décapé à la toile émeri, jamais sur une peinture ou un calorifuge. On pose les colliers de mise à la terre adaptés au diamètre du tube, puis on raccorde chaque élément par un conducteur vert/jaune. Sur la baignoire, on utilise la patte de mise à la terre prévue par le fabricant, ou à défaut un pied ou le châssis métallique solidaire de la cuve ; on ne perce jamais l'émail. On ramène enfin l'ensemble à la boîte de connexion ou au tableau, avec les conducteurs de protection des circuits de la pièce. Les connexions devant rester accessibles pour la vérification, on prévoit une trappe de visite dans le tablier de baignoire.
Le contrôle de continuité
Un collier posé sur un tube oxydé peut sembler parfait et présenter plusieurs ohms. On contrôle donc la liaison par une mesure de continuité, hors tension, avec un ohmmètre de continuité conforme à la norme NF EN 61557-4, c'est-à-dire capable de faire circuler un courant d'au moins 200 mA. Un multimètre ordinaire, qui mesure avec un courant bien plus faible, peut flatter une connexion médiocre.
On compense d'abord les cordons (mise à zéro pointes court-circuitées). On mesure ensuite entre la borne de la boîte de connexion ou le bornier de terre et chaque élément relié : tube d'eau froide, tube d'eau chaude, vidange, corps de baignoire, huisserie, borne de terre du sèche-serviettes. La valeur repère utilisée en vérification est de 2 Ω au plus, celle que retient la fiche Promotelec pour dispenser une huisserie ou une baignoire. Au-delà, cherchez un collier mal serré, posé sur de la peinture ou oxydé. L'appareillage de mesure et les pièges de lecture sont développés dans le cours sur les mesures électriques.
| Mesure | Lecture | Interprétation |
|---|---|---|
| Bornier LES → tube eau froide | 0,18 Ω | Correct |
| Bornier LES → corps de baignoire | 0,35 Ω | Correct |
| Bornier LES → tube eau chaude | 6,8 Ω | Anormal : collier à reprendre |
| Bornier LES → huisserie non raccordée | 1,1 Ω | Déjà reliée par la structure : raccordement non exigé |
Pour les niveaux bac pro et BTS
Calculer une tension de contact
En schéma TT, le cas des logements, un défaut franc entre phase et masse fait circuler un courant de défaut Id qui traverse la prise de terre de l'installation (résistance RA) puis celle du neutre du distributeur (RB). En négligeant les conducteurs :
Id = U0 / (RA + RB) et Uc = RA × Id
Avec U0 = 230 V, RA = 30 Ω et RB = 10 Ω, on obtient Id = 230 / 40 = 5,75 A et Uc = 30 × 5,75 = 172,5 V, alors qu'un tuyau relié au réseau d'eau enterré reste proche de 0 V. Cette tension dépasse largement la tension limite conventionnelle UL = 50 V en courant alternatif : le différentiel doit couper. La condition de protection en TT s'écrit RA × IΔn ≤ UL, soit, pour un différentiel 30 mA, RA ≤ 50 / 0,03 ≈ 1 667 Ω. En milieu mouillé, la résistance du corps chute et la tension dangereuse baisse d'autant : c'est ce qui justifie la LES dans les salles d'eau.
Avec la LES, la masse et le tuyau sont reliés par un conducteur de quelques dixièmes d'ohm, et la tension entre eux se limite à la chute dans ce conducteur : avec 0,1 Ω parcourus au plus par le courant de défaut de 5,75 A, 0,1 × 5,75 ≈ 0,6 V.
Le critère d'efficacité de la LES
Lorsqu'on doute de l'efficacité d'une liaison supplémentaire, la norme propose de vérifier que la résistance R entre deux parties simultanément accessibles respecte R ≤ UL / Ia, où Ia est le courant qui assure le fonctionnement du dispositif de protection : IΔn pour un différentiel, le courant de déclenchement en 5 s pour un disjoncteur. Avec un disjoncteur en schéma TN, dont le courant de fonctionnement est élevé, ce critère devient exigeant.
Enfin, la résistance d'un conducteur de liaison se calcule par R = ρ × L / S, avec ρ ≈ 0,017 Ω·mm²/m pour le cuivre à 20 °C : 6 m de 4 mm² ne font que 0,026 Ω. Ce sont donc les connexions qui font l'essentiel de la résistance mesurée. Le rôle du différentiel dans cette chaîne de protection est repris dans le cours sur le disjoncteur et le différentiel.
Les erreurs qui reviennent
La plus fréquente est de poser le collier sur un tube peint ou calorifugé. La peinture isole : à la mesure, on lit plusieurs ohms, voire l'infini.
Vient ensuite l'oubli des éléments cachés. La vidange et le corps de baignoire sont enfermés derrière le tablier par le plombier : la liaison doit être faite avant, ce qui suppose de se coordonner avec lui.
Troisième erreur : relier ce qui ne doit pas l'être. Raccorder un radiateur de classe II parce qu'il est métallique est une faute ; poser un collier sur un tube PER, une perte de temps. En examen, la même confusion prend une autre forme : appeler « masse » une canalisation (c'est un élément conducteur), ou donner à la LES les 6 mm² de la LEP.
Dernière erreur, enfin : ne pas mesurer. Une liaison non contrôlée n'est qu'une supposition, et une liaison manquante ou défaillante figure parmi les motifs de refus fréquents du Consuel.
Exercices corrigés
Exercices 1 à 3 : niveau CAP ; 4 à 7 : bac pro. Cherchez avant d'ouvrir le corrigé.
Exercice 1. Quelle différence faites-vous entre la liaison équipotentielle principale et la liaison équipotentielle supplémentaire ?
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La liaison principale se fait une fois par bâtiment, à l'origine de l'installation : elle relie à la borne principale de terre les canalisations métalliques entrantes et la structure métallique. La liaison supplémentaire se fait dans une pièce comme la salle de bain : elle relie entre eux les masses et les éléments conducteurs accessibles en même temps.
Exercice 2. Vous posez un conducteur de LES dans un conduit ICTA encastré, puis un autre fixé à nu sous la baignoire. Quelles sections minimales choisissez-vous ?
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Dans le conduit, le conducteur est protégé mécaniquement : 2,5 mm² en cuivre suffisent. Sous la baignoire, fixé sans protection mécanique : 4 mm² au minimum. Dans les deux cas, le conducteur est vert/jaune.
Exercice 3. Dans une salle d'eau neuve, l'eau est distribuée en PER, le receveur est en résine et le sèche-serviettes électrique est de classe II. Que reliez-vous à la LES ?
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Ni le PER ni le receveur en résine ne sont des éléments conducteurs : rien à relier. Le sèche-serviettes de classe II ne doit pas être relié. Restent les conducteurs de protection des circuits de la pièce et toute huisserie métallique éventuelle.
Exercice 4. Le plus gros conducteur de protection d'un petit bâtiment tertiaire a une section de 16 mm². Quelle section retenez-vous pour le conducteur de LEP ? Même question si ce conducteur fait 70 mm².
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Premier cas : la moitié de 16 mm² vaut 8 mm², au-dessus du minimum de 6 mm². La section normalisée immédiatement supérieure est 10 mm² : on retient 10 mm² en cuivre. Second cas : la moitié de 70 mm² vaut 35 mm², mais la section peut être plafonnée à 25 mm² en cuivre : on retient 25 mm².
Exercice 5. Un conducteur de LES en cuivre de 4 mm² mesure 7 m. Calculez sa résistance (ρ = 0,017 Ω·mm²/m). La mesure entre le bornier et le collier donne pourtant 3,2 Ω. Que concluez-vous ?
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R = ρ × L / S = 0,017 × 7 / 4 ≈ 0,030 Ω. Le conducteur ne peut expliquer que 0,03 Ω sur les 3,2 Ω mesurés : le défaut vient d'une connexion (collier mal serré, tube non décapé ou oxydé, borne desserrée). La valeur dépasse largement le repère de 2 Ω, et surtout la résistance attendue du conducteur : il faut reprendre la connexion et mesurer à nouveau.
Exercice 6. Installation en schéma TT, U0 = 230 V, RA = 50 Ω, RB = 10 Ω. Calculez le courant de défaut et la tension de contact lors d'un défaut franc sur un chauffe-eau. Le différentiel 30 mA assure-t-il la protection ?
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Id = U0 / (RA + RB) = 230 / 60 ≈ 3,83 A. Uc = RA × Id = 50 × 230 / 60 ≈ 191,7 V. Cette tension dépasse largement UL = 50 V. Le courant de défaut (3,83 A) dépasse très largement IΔn = 0,03 A : le différentiel déclenche. La condition RA × IΔn = 50 × 0,03 = 1,5 V ≤ UL garantit qu'il déclenche avant que la masse n'atteigne 50 V. La LES limite la tension de contact pendant la coupure.
Exercice 7. Lors d'une vérification, vous mesurez 1,4 Ω entre le tube d'eau froide relié à la LES et une huisserie de fenêtre en aluminium qui n'a pas été raccordée. L'installateur doit-il ajouter un conducteur ? Justifiez, puis dites ce qui changerait avec une mesure de 3,5 Ω.
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Avec 1,4 Ω, la continuité entre l'huisserie et un élément effectivement relié à la LES est au plus égale à 2 Ω : son raccordement n'est pas exigé. Avec 3,5 Ω, la condition n'est plus remplie : il faut soit raccorder l'huisserie à la LES, soit démontrer par une mesure d'isolement qu'elle est isolée des éléments reliés.
Sources
- Promotelec, Salle de bains : que prévoit la norme NF C 15-100 ? (fiche de mars 2019), réalisation de la LES et cas où une huisserie ou une baignoire peut ne pas être raccordée.
- Promotelec, Que doit-on faire relier à la liaison équipotentielle de la salle d'eau ?
- Legrand, NF C 15-100, révision du 23 août 2024 : points clés, mise à la terre et pièces d'eau.
- Schneider Electric, Guide de l'installation électrique 2017 (PDF), chapitre G, § 6.4 : conducteur d'équipotentialité principale (moitié du plus gros conducteur de protection, 6 mm² au moins et 25 mm² au plus en cuivre), règles de moitié de la liaison supplémentaire ; note de la figure G58 : 2,5 mm² avec protection mécanique, 4 mm² sans, pour un conducteur de protection qui ne fait pas partie de la canalisation.
- Hager, guide NF C 15-100 de l'habitat : liaison équipotentielle locale de la salle d'eau, protégée mécaniquement, en 2,5 mm² cuivre (article 10.1.5.4 de la NF C 15-100-10).
- Norme NF C 15-100, parties 4-41, 5-54 (sections des conducteurs de liaison équipotentielle) et 7-701 ; NF EN 61557-4 pour les appareils de mesure de continuité.
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📖 Le glossaire de cet article
Les termes techniques abordés dans cet article, expliqués simplement.
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