Résistance Maximale Recommandée pour l'Installation Électrique des Bâtiments Commerciaux

Une personne vient effectuer une inspection électrique dans votre bâtiment commercial. L’ingénieur lui informe que l’électrode de terre a été testée à 22 Ohms. Quelqu’un à proximité dit que puisque le NEC permet 25 Ohms, tout est en ordre. Mais le manuel du fabricant de l’équipement indique qu’un maximum de 5 Ohms est nécessaire car il fonctionne avec de l’électronique sensible ; par conséquent, l’ingénieur de mise en service cite une spécification qui vous est nouvelle. Quelle valeur doit être suivie ? La question posée est très courante pour ceux qui travaillent dans le domaine électrique commercial, mais la réponse dépend de la norme à laquelle vous vous référez.

Ce texte vous donne la réponse immédiatement avec les chiffres exacts qui sont corrects – aucun chiffre imaginaire ne sera utilisé. Vous saurez exactement ce que le NEC exige, ce que dit l’IEEE, comment fonctionne la “ règle des 25 Ohms ”, et ce qui est considéré comme sûr.

Si vous cherchez une réponse rapide, il n’y a pas de chiffre clair et universellement applicable pour la résistance maximale de la mise à la terre dans tous les bâtiments commerciaux car cette réponse dépend de la norme et de la partie du système dont vous parlez. Le NEC (NFPA 70) n’a pas de résistance maximale générale pour un bâtiment, mais la combinaison de 25 ohms (qui est en fait spécifiée dans 250.53) a un sens pratique lorsqu’on parle uniquement de la tige ou plaque de mise à la terre et est utilisée uniquement pour vérifier si une tige ou plaque est suffisante pour l’électrode de terre (c’est-à-dire, si une électrode est à 25 ohms ou moins, il n’est pas nécessaire d’utiliser une deuxième). Pour les grands systèmes commerciaux et industriels, la norme IEEE Std 142 (“ Green Book ”) spécifie que la résistance de l’électrode de terre principale doit être comprise entre 1 et 5 ohms, et la pratique de l’industrie (recommandations NFPA/IEEE, pratiques NETA ATS, normes de l’industrie des télécommunications, etc.) vise environ 5 ohms pour les bâtiments commerciaux et même 1 ohm pour les postes de transformation et centrales électriques. Pour résumer, les exigences minimales du NEC ne sont pas liées à la performance requise par l’IEEE en termes de plage de valeurs de 1 à 5 ohms pour les bâtiments commerciaux, qui est communément acceptée comme valeur cible dans l’industrie, tandis que toute valeur supérieure à 25 ohms est considérée comme mauvaise et inacceptable pour une électrode de terre commerciale.

Soyons précis, car c’est là que résident les informations erronées. Les chiffres pertinents, avec leurs sources :

Norme / Guide	Valeur	À quoi cela s’applique
NEC 250.53 (NFPA 70)	25 ohms	Électrode tige/plaque unique — si la résistance teste à 25Ω ou moins, une deuxième électrode n’est pas requise
Défaut NEC 250.53	Deux électrodes	Les électrodes tige/tube/plaque par défaut sont deux ; aucun test à 25Ω n’est nécessaire lorsque les deux sont installées
IEEE Std 142 (Livre Vert)	1–5 ohms	Résistance recommandée de la terre de l’électrode principale pour les grands systèmes commerciaux/industriels
IEEE Std 80	0,5–1 ohm	Grilles de mise à la terre des postes de transformation / centrales électriques
Guide industriel NFPA/IEEE	5 ohms ou moins	Cible commerciale couramment citée ; norme de l’industrie des télécommunications
Tests d’acceptation NETA ATS	5 ohms / 1 ohm	≤5Ω grand commercial/industriel ; ≤1Ω centrales de production/transmission
Fabricants d’équipements	<1 à 5 ohms	Spécifications pour l’électronique sensible / équipements de diagnostic médical

Fait important : il n’y a aucune exigence dans le NEC qu’une mise à la terre commerciale doit être “ 25 ohms ou moins ”. Le chiffre 25 est inclus uniquement pour décider s’il y a un espacement suffisant à partir d’un seul électrode. Les exigences de performance comme IEEE 142 et les recommandations et pratiques de NETA suggèrent une valeur entre 1 et 5 ohms – 5 ohms étant la limite la plus couramment utilisée.

La règle des 25 ohms du NEC — ce qu’elle signifie réellement

Selon la section 250.53(A)(2) du NEC (ainsi que la section 250-56 du NEC 2005), le code exige l’installation de deux électrodes de mise à la terre. Cependant, il existe une exception importante indiquant qu’une seule électrode est permise si elle respecte la résistance requise à la terre de 25 ohms ou moins. Malheureusement, cela est souvent mal interprété comme signifiant que l’on peut installer une seule électrode, tester sa résistance, puis ajouter la seconde électrode au cas où la première ne respecterait pas la résistance requise de 25 ohms.

En réalité, la répartition est la suivante :

Par défaut = deux électrodes installées à au moins 6 pieds d’écart.
Autorisé = une seule électrode soumise à un test de résistance approprié vérifiant que la résistance à la terre est de 25Ω ou moins.

Dans le cas où la seconde électrode est installée, la combinaison n’a pas à respecter la condition des 25 ohms — car la seconde électrode est considérée comme conforme aux exigences du NEC du fait de son installation.

IEEE 142 (Green Book) : la recommandation de 1 à 5 ohms

La question “ quelle est la résistance recommandée pour une structure commerciale ? ” reçoit une solution d’ingénierie autoritaire de la norme IEEE Std 142, connue sous le nom de Green Book. La suggestion qu’elle fait est une résistance de terre de 1 à 5 ohms pour l’électrode principale de mise à la terre dans les grands systèmes industriels et commerciaux.

La raison de préférer cette valeur de résistance plutôt que 25 ohms est que les installations commerciales sont souvent équipées d’électronique sensible, etc., et ont donc besoin d’une référence de terre très stable et à faible impédance, ce qui n’est pas suffisant avec le minimum du code. Avoir une faible résistance de terre comme indiqué ci-dessus permet :

Un courant de défaut plus élevé revenant plus rapidement à la source
Une moindre élévation de tension sur le boîtier de l’équipement pendant le défaut
Une meilleure dissipation des surtensions de foudre
Moins de bruit électrique

Pour résumer, le code exige 25 ohms ; en termes d’ingénierie, 1-5 ohms est la valeur nécessaire pour une bonne performance.

Pratique industrielle : 5 ohms comme objectif commercial

Sur le terrain, l’information que la plupart des gens sont susceptibles d’entendre pour les systèmes commerciaux est “ 5 ohms ou moins ”. Cela provient de différentes sources complémentaires, telles que :

les recommandations de la NFPA et de l’IEEE pour 5,0 ohms ou moins comme bon objectif
les approches dans les télécommunications (5 ohms ou moins pour la mise à la terre et le raccordement)
les normes de NETA pour les tests d’acceptation (≤5 ohms pour les systèmes commerciaux/industriels ; ≤1 ohm pour les centrales électriques/stations de transmission)
les chiffres donnés par différents fabricants d’équipements (de 1 à 5 ohms pour l’électronique délicate)

Selon la recommandation commune de différents ingénieurs et testeurs, 5 ohms ou moins est bon pour les bâtiments commerciaux, tandis que la valeur moyenne pour les postes de transformation est de 1 ohm ou moins. Ce n’est pas une exigence du NEC, mais ce sont les meilleures pratiques que de nombreux concepteurs suivent et qui font l’objet de tests.

Existe-t-il une plage sûre ? Comprendre les chiffres

Voici comment interpréter les relevés de résistance de terre en pratique :

Résistance	Interprétation
< 1 ohm	Excellent — typique des grands réseaux, postes de transformation, électrodes à haute densité
1–5 ohms	Bon — plage recommandée pour le commercial/industriel (IEEE 142)
5–10 ohms	Acceptable pour de nombreuses installations, mais mérite d’être amélioré pour les charges sensibles
10–25 ohms	Conforme au seuil NEC pour électrode unique mais limite pour l’électronique commerciale ; à vérifier
25–100 ohms	Mauvais — au-dessus de la limite NEC pour électrode unique ; nécessite probablement plusieurs électrodes ou traitement
> 100 ohms	Très mauvais — inacceptable pour toute installation permanente ; reprise nécessaire

L’avertissement clé est le suivant : il n’existe pas une valeur “ sûre ” universelle applicable à chaque situation du point de vue de la sécurité — elle est également influencée par différents facteurs tels que le courant de défaut à la terre, les conditions du sol et le circuit réel. La qualité de la résistance de mise à la terre de l’électrode n’est qu’une partie du problème ; l’intégrité de l’ensemble du système de mise à la terre est tout aussi importante. Une électrode parfaite de 2 Ohm est inutile si les conducteurs de terre des appareils sont tordus ou corrodés.

20 Ohms est-il mauvais ? Interprétation de votre mesure

Les niveaux de résistance de 20 ohms ne sont pas considérés positivement dans le code de construction des bâtiments commerciaux, mais aucune violation du code n’est associée à cette valeur, donc :

Norme NEC : Ce niveau est inférieur à la valeur maximale pour électrode unique déterminée par la législation ci-dessus. Néanmoins, un niveau de résistance de 20 ohms est encore proche de dépasser les normes, en fonction de l’augmentation et de la diminution saisonnières du taux d’humidité dans le sol.
Norme IEEE 142 : Selon cette norme, le niveau de résistance de 20 ohms dépasse la valeur recommandée de 1-5 ohms, ce qui signifie que certains équipements électroniques, tels que ceux protégeant contre les surtensions, pourraient être endommagés en raison d’un niveau de mise à la terre inadéquat.

En termes pratiques, toute organisation commerciale s’assurera que la mise à la terre respecte les normes établies.

Conclusion : De manière générale, une résistance de 20 ohms ne menace pas la sécurité du bâtiment, mais elle reste trop élevée pour un bâtiment commercial ; elle doit donc être améliorée.

Autres exigences commerciales : prises et liaison équipotentielle

La résistance de terre fait partie de la sécurité électrique commerciale. Les exigences du National Electrical Code (NEC) sont les suivantes :

Caractéristiques des prises commerciales (NEC 406, 210.52, 210.8) : Les prises commerciales doivent être spécifiées en 125V, 15A et/ou 20A, une protection GFCI doit être fournie à certains emplacements (salles de bains, toits, cuisines, emplacements extérieurs, etc. selon 210.8(B)), toutes les prises seront connectées à la boîte métallique et chaque prise doit être assurée d’être connectée au conducteur de mise à la terre.
Processus de liaison (NEC 250.102-250.104) : Il est essentiel de comprendre que toutes les parties métalliques susceptibles d’être mises sous tension, telles que les tuyauteries, les équipements encadrés, les structures en acier, les équipements de pompage, doivent être reliées au système de mise à la terre. Il convient de noter que le test de continuité de la liaison sera effectué séparément de la résistance de l’électrode (la résistance point à point ne doit pas dépasser 0,5 ohm lorsque l’équipement est connecté au système de mise à la terre).
Conducteur d’électrode de mise à la terre (NEC 250.66) : Les électrodes de mise à la terre doivent être dimensionnées en fonction du service, ne doivent pas dépasser le diamètre maximal et doivent connecter le système de mise à la terre à l’équipement de service.

Si vous vérifiez également les dispositifs de protection sur le circuit, notre explication de disjoncteurs vs interrupteurs différentiels clarifie quelle protection fait quoi dans un tableau commercial.

Qu’est-ce qui compte comme une résistance électrique élevée ?

Le contexte joue un rôle dans la signification de “ résistance élevée ” :

Lors de la mesure des électrodes de mise à la terre, cela signifie une valeur supérieure à environ 25 ohms (par exemple, 100 ohms ou plus est une valeur très élevée). Le niveau de résistance “ idéal ” est de 1 à 5 ohms.
En termes de continuité de la mise à la terre, toute valeur supérieure à 0,5 ohm indique un défaut. La connexion entre l’équipement et la terre doit être quasi nulle.
En ce qui concerne la résistance d’isolement, une valeur élevée signifie une bonne résistance puisqu’elle est mesurée en méga et gigaohms, où toute valeur inférieure à 1 MΩ indique une forte probabilité de défaillance.

En conclusion, “ résistance élevée ” signifie presque toujours un problème (pour la mise à la terre) mais peut signifier une bonne situation (pour l’isolement). Assurez-vous toujours de ce dont on parle exactement lorsqu’on utilise le terme “ résistance élevée ”.

Facteurs qui influencent la résistance de terre

La résistance de terre n’est pas une valeur constante. Elle varie selon les circonstances :

Résistivité du sol : L’argile/limon (10–100 Ω·m) a une résistivité plus faible que le sable/gravier (1 000–10 000 Ω·m).
Teneur en humidité : Les sols humides ont une résistivité plus faible tandis que le temps sec augmente considérablement la résistance.
Température : Le sol froid a une résistivité beaucoup plus élevée.
Profondeur et section transversale de l’électrode : Les électrodes plus longues et les plaques plus grandes pénètrent plus profondément dans le sol.
Nombre et espacement des électrodes : Plus vous avez d’électrodes et plus elles sont éloignées, plus la résistance sera faible.
Matériau de l’électrode et corrosion : Plus les électrodes restent longtemps dans le sol, plus la corrosion augmente, et la résistance augmente.

Comment obtenir une mise à la terre à faible résistance

Si votre mise à la terre commerciale est excessivement élevée, voici une liste classée des solutions les plus rentables :

Ajouter des tiges : Ajouter une deuxième tige de terre, placée à 2,4 mètres de la première, réduira considérablement la résistance. Continuez à ajouter des tiges supplémentaires jusqu’à ce que la résistance correcte soit atteinte (le bénéfice généré diminue avec chaque tige ajoutée).
Utiliser des tiges plus grandes ou plus longues : Utiliser une tige plus longue (3 mètres) ou des tiges épaisses ou des électrodes en plaque aidera à atteindre des sols plus profonds et moins résistants.
Améliorer la connexion au sol : Le remblayage de matériaux conducteurs ou d'additifs chimiques autour de la tige améliorera sa connexion avec le sol.
Créer des anneaux ou des grilles de terre : Un conducteur en cuivre souterrain entourant la structure crée une plus grande zone de connexion (cette solution est largement utilisée dans le domaine commercial/industriel).
Utiliser des électrodes encastrées dans le béton (prises de terre Ufer) : Les armatures et conducteurs incorporés dans le béton présentent d'excellentes propriétés de conduction fiables.
Connect to the building’s steel parts and water pipe: Connecting to the metal structural steel and underground water pipes (if any) gives additional ways of conduction.

Be sure to test every time you change the system, but keep in mind that the NEC does not require retesting the two-electrode system.

How Ground Resistance Is Tested

Ground testing is to be carried out by persons qualified for this job. The main and widespread methods are:

Fall-of-Potential (more commonly known as three-point testing): The fall-of-potential method consists in the use of two temporary stakes and resistance measuring with increasing distance. It is the most precise technique used for small to medium installations.
Clamp-on (or inductive) testing: The clamp-on method involves the clamp around the rod/conductor so that the loop resistance can be measured without disconnecting the loop. It is advantageous for the already existing installations but requires the whole loop connected.
Two-point testing: The two-point method is used to make fast measurements against a known reference electrode: this technique is less accurate, thus used in rough calculations.

Testing is dangerous, since it usually requires isolation of the electrode, and fault current may be present, this job should not be done by an ordinary homeowner. For commercial buildings the commissioning and regular tests usually are performed by contractors or specialized companies in accordance with NETA standards.

Questions Fréquemment Posées

Which guideline outlines the acceptable maximum resistance for earthing in commercial installations?

NEC does not specify a single standard maximum value. The 25-ohm requirement outlined in NEC 250.53 applies only to the case of a single-electrode system, and not to the whole building. A major engineering standard is IEEE Std 142 (the Green Book), which suggests that the value of the main grounding electrode in large commercial and industrial installations should be in the range of 1-5 ohms. Normally, in practice, and accepting standards set by NETA, the value of 5 ohms is satisfactory for a commercial building (1 ohm for a substation). In general, NEC shows the limit according to the requirements of the code, IEEE 142 provides the acceptable range according to the engineering requirements, and then 5 ohms emerges as the accepted practice.

Is 20 ohms of resistance in a ground bad?

A resistance of 20 ohms is not hazardous in itself but is borderline acceptable for commercial buildings. While the NEC’s single-rod criterion of 25 ohms is passed, the number is above the level recommended by IEEE 142 for commercial installations, which is 1－5 ohms, as well as the commonly accepted level of 5 ohms. With that level of grounding, the fault current is returning in a slower manner and not providing remarkable surge protection or reference grounding for sensitive electronics as well. And since it is just a step away from going above the code threshold, the level may go up as a result of soil condition changes during the seasons. Hence, the grounding system should be improved in the case of commercial installations.

What are the NEC commercial receptacle requirements?

All commercial receptacles have a voltage rating of 125 volts to 15 or 20 amps as stated in NEC 406, and their minimum amount and spacing rules can be found in 210.52 for general areas. GFCI protection is mandatory in given commercial spaces under NEC 210.8(b), such as bathrooms, kitchens, rooftops, outdoors, and garages/service areas. All receptacles must be provided with an equipment grounding, and metallic boxes are to be grounded. In many commercial child-occupied places, tamper-resistant receptacles are a must, while some types of occupancies have their particular rules for provided receptacles.

What is a high electrical resistance?

“High electrical resistance” depends upon what measurement is at hand. With regard to grounding electrodes, anything over approximately 25 ohms counts as high, while numbers over 100 ohms are considered very high. Ideally, the resistance should be somewhere between 1 and 5 ohms. Concerning equipment grounding continuity, the electrical resistance should not exceed 0.5 ohm when measuring the equipment and the ground. In insulation, a high resistance is a positive sign. For insulation to be considered healthy, it must have a resistance of millions of ohms (MΩ) or even billions of ohms. A resistance level of less than 1 MΩ indicates a breakdown with leakage danger.

Références

Conclusion

The NEC’s two figures — 25 ohms and 1-5 ohms as per the IEEE 142 guide cover the maximum allowed electrical ground resistance of a commercial building. While the NEC does not consider for a commercial building the value of under 25 ohms that would indicate compliance with the code as a performance standard, it depends on whether a single electrode is sufficient. From this standpoint, the ideal value for reliable and safe performance of commercial installation would be in the range of 1-5 ohms, as noted by IEEE, thus facilitating fast failure elimination, effective surge protection, low noise level for commercial electronics.

Use proper fall-of-potential testing to get a good measurement and tally it against the range table (as good value is under 5, value ranging from 5 to 25 is marginal, value over 25 is below the acceptable level); you may need to add more or longer electrodes to the grounding system unless you find the readings satisfactory. Finally, do not forget that the resistance of electrodes is only half of the story and the continuity of bonding and grounding must also be accounted for.