Type de dispositif de protection contre les surtensions. Installation Uzip - schémas de connexion, règles d'installation. Quels sont les dangers des surtensions ? Exemples

Il est devenu la norme pour nous tous que dans les tableaux de distribution des bâtiments résidentiels, il soit obligatoire d'installer des disjoncteurs d'arrivée, des disjoncteurs modulaires pour les circuits de départ, des RCD ou des disjoncteurs différentiels dans les pièces et les équipements où d'éventuelles fuites de courant sont critiques ( salles de bains, plaque de cuisson, lave-linge, chaudière ).

En plus de ces dispositifs de commutation obligatoires, presque personne n'a besoin d'expliquer pourquoi un relais de contrôle de tension est nécessaire.

SPD ou relais de tension

Tout le monde a commencé à les installer partout. En gros, il vous protège du 380 V au lieu du 220 V entrant dans la maison. Dans le même temps, vous n'avez pas besoin de penser qu'une tension accrue pénètre dans le câblage à cause d'un électricien sans scrupules.

Des phénomènes naturels qui ne dépendent pas des qualifications des électriciens sont tout à fait possibles. Un arbre est simplement tombé et a cassé le fil neutre.

N’oubliez pas non plus que toute ligne aérienne devient obsolète. Et même le fait qu'une nouvelle ligne ait été raccordée à votre maison à l'aide d'un système d'isolation isolé autoportant et que tout dans votre maison soit installé conformément aux règles ne garantit pas que tout va bien au poste de transformation d'alimentation lui-même - le poste de transformation.

Là, le zéro sur le jeu de barres peut également s'oxyder ou le contact sur la broche du transformateur peut griller. Personne n’est à l’abri de cela.

C'est pourquoi tous les nouveaux panneaux électriques ne sont plus assemblés sans UZM ou RN de diverses modifications.

Quant aux dispositifs de protection contre les surtensions, ou SPD en abrégé, la plupart ici ont des doutes quant à la nécessité de les acheter. Sont-ils vraiment nécessaires et est-il possible de s’en passer ?

De tels appareils sont apparus il y a assez longtemps, mais personne n'est encore pressé de les installer en masse. Peu de consommateurs ordinaires comprennent pourquoi ils sont nécessaires.

La première question qui leur vient à l’esprit est : « J’ai installé un relais de surtension, pourquoi ai-je besoin d’un autre SPD ?

Aucun relais de tension ne vous en sauvera, mais il grillera très probablement avec tous les autres équipements. Dans le même temps, le SPD ne protège pas contre les petites différences de dizaines de volts, voire de centaines.

Par exemple, les appareils destinés à être installés dans des panneaux domestiques, assemblés sur des varistances, ne peuvent fonctionner que lorsque le changement atteint des valeurs supérieures à 430 volts.

Par conséquent, les appareils BT et SPD se complètent.

Protéger votre maison des orages

Un orage est un phénomène spontané et il n’est pas encore très simple de le calculer. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire que la foudre frappe directement la ligne électrique. Il suffit de frapper à côté d'elle.

Même une telle décharge de foudre provoque une augmentation de la tension dans le réseau jusqu'à plusieurs kilovolts. En plus de la panne de l'équipement, cela entraîne également le développement d'un incendie.

Même lorsque la foudre frappe relativement loin des lignes aériennes, des surtensions d'impulsions se produisent dans les réseaux, endommageant les composants électroniques des appareils électroménagers. Un compteur électronique moderne avec son remplissage peut également souffrir de cette impulsion.

La longueur totale des fils et câbles dans une maison privée ou un chalet atteint plusieurs kilomètres.

Cela inclut à la fois les circuits de puissance et les circuits à faible courant :

• alarme de sécurité

Tous ces fils subissent les conséquences d’un coup de foudre. C'est-à-dire que tous vos kilomètres de câblage reçoivent une gigantesque interférence, dont aucun relais de tension ne peut vous sauver.

La seule chose qui aidera et protégera tout l'équipement, qui coûte plusieurs centaines de milliers de dollars, est une petite boîte appelée SPD.

Ils sont installés principalement dans des chalets, et non dans des appartements de grande hauteur, où l'alimentation de la maison se fait par un câble souterrain. Cependant, n'oubliez pas que si votre poste de transformation n'est pas alimenté par une ligne de câble 6-10 kV, mais par une ligne aérienne ou une ligne aérienne (SIP-3), alors l'effet d'un orage sur la moyenne tension peut également se refléter du côté 0,4 kV.

Par conséquent, ne soyez pas surpris si, lors d’un orage dans votre immeuble de grande hauteur, les routeurs WiFi, les téléphones sans fil, les téléviseurs et autres équipements électroniques de nombreux voisins tombent simultanément en panne.

La foudre peut frapper une ligne électrique à plusieurs kilomètres de votre domicile, mais l’impulsion parviendra quand même à votre prise. Par conséquent, malgré leur coût, tous les consommateurs d’électricité devraient penser à acheter un SPD.

Le prix des modèles de haute qualité de Schneider Electric ou d'ABB représente environ 2 à 5 % du coût total de l'électricité brute et d'un tableau moyen. Au total, ce n’est pas une somme d’argent si énorme.

Cours SPD

Aujourd'hui, tous les dispositifs contre les surtensions sont divisés en trois classes. Et chacun d'eux joue son rôle.

Le module de première classe amortit l'impulsion principale ; il est installé sur le panneau d'entrée principal.

Après extinction de la surtension la plus importante, l'impulsion résiduelle est reprise par un SPD de classe 2. Il est monté dans le tableau de distribution de la maison.

Si vous ne disposez pas d'un appareil de classe I, il y a une forte probabilité que l'intégralité de l'impact soit absorbée par le module II. Et cela pourrait bien se terminer bien tristement pour lui.

C’est pourquoi certains électriciens déconseillent même à leurs clients d’installer une protection contre les impulsions. Ce qui est motivant, c'est que puisque vous ne pouvez pas fournir le premier niveau, vous ne devriez pas du tout dépenser d'argent pour cela. Cela ne servira à rien.

Cependant, voyons ce que dit à ce sujet non pas un électricien familier, mais l'entreprise leader en matière de systèmes de protection contre la foudre, Citel :

Autrement dit, le texte indique directement que la classe II est montée soit après la classe 1, soit après la classe II. COMME APPAREIL AUTONOME.

Le troisième module protège directement un consommateur spécifique.

Si vous ne souhaitez pas construire toute cette protection en trois étapes, achetez des SPD initialement conçus pour fonctionner dans trois zones 1+2+3 ou 2+3.

De tels modèles sont également produits. Et ils constitueront la solution la plus universelle pour une utilisation dans les maisons privées. Cependant, leur coût en effrayera certainement beaucoup.

Schéma du panneau électrique avec SPD

Le schéma électrique d'un tableau de distribution bien équipé du point de vue de la protection contre toutes les surtensions et surtensions devrait ressembler à ceci.

À l'entrée devant le compteur se trouve un disjoncteur d'entrée qui protège le dispositif de mesure et les circuits à l'intérieur du panneau lui-même. Vient ensuite le compteur.

Entre le compteur et la machine d'entrée se trouve un SPD avec sa propre protection. L'organisme de distribution d'électricité peut bien entendu interdire une telle installation. Mais vous pouvez justifier cela par la nécessité d'une protection contre les surtensions pour le compteur lui-même.

Dans ce cas, il sera nécessaire de monter l'ensemble du circuit avec les appareils dans un boîtier séparé sous scellé afin d'empêcher le libre accès aux parties actives exposées jusqu'au compteur.

Cependant, ici se posera la question du remplacement du module déclenché et de la rupture des scellés. Par conséquent, convenez à l’avance de tous ces points.

Après le doseur, il y a :

• relais de tension UZM-51 ou équivalent

• machines modulaires simples

S'il n'y a aucune question concernant les composants habituels lors de l'assemblage d'un tel bouclier, à quoi devez-vous faire attention lors du choix d'un SPD ?

Pour la température de fonctionnement. La plupart des types électroniques sont conçus pour fonctionner à des températures ambiantes allant jusqu'à -25 °C. Par conséquent, il n'est pas recommandé de les installer dans des boucliers routiers.

Le deuxième point important concerne les schémas de connexion. Les fabricants peuvent produire différents modèles pour s'adapter à différents systèmes de mise à la terre.

Par exemple, il ne sera plus possible d'utiliser les mêmes SPD pour les systèmes TN-C ou TT et TN-S. Vous n’obtiendrez pas un fonctionnement correct avec de tels appareils.

Schémas de connexion

Voici les schémas de base de connexion des SPD en fonction de la conception des systèmes de mise à la terre en utilisant l'exemple des modèles de Schneider Electric. Schéma de raccordement d'un SPD monophasé dans un système TT ou TN-S :

Le plus important ici est de ne pas confondre l'emplacement de connexion de la cartouche d'insertion N-PE. Si vous le branchez sur une phase, vous créerez un court-circuit.

Schéma d'un SPD triphasé dans un système TT ou TN-S :

Schéma de raccordement d'un appareil triphasé dans le système TN-C :

A quoi faut-il faire attention ? Outre le bon raccordement des conducteurs neutre et phase, la longueur de ces mêmes fils joue un rôle important.

Du point de connexion dans la borne de l'appareil jusqu'au jeu de barres de mise à la terre, la longueur totale des conducteurs ne doit pas dépasser 50 cm !

Et voici des schémas similaires pour les parasurtenseurs d'ABB OVR. Option monophasée :

Circuit triphasé :

Passons en revue certains des schémas séparément. Dans le circuit TN-C, où nous combinons des conducteurs de protection et neutres, la solution de protection la plus courante consiste à installer un SPD entre la phase et la terre.

Chaque phase est connectée via un appareil indépendant et fonctionne indépendamment des autres.

Dans la version réseau TN-S, où les conducteurs neutre et de protection ont déjà été séparés, le circuit est similaire, mais ici un module supplémentaire est monté entre le zéro et la masse. En fait, c’est sur lui que revient tout le poids du coup.

C'est pourquoi, lors de la sélection et de la connexion de l'option N-PE SPD, les caractéristiques individuelles du courant d'impulsion sont indiquées. Et elles sont généralement supérieures aux valeurs de phase.
De plus, n'oubliez pas que la protection contre les orages n'est pas seulement un parasurtenseur correctement sélectionné. C'est tout un ensemble d'événements.

Ils peuvent être utilisés avec ou sans protection contre la foudre sur le toit de la maison.

Une attention particulière doit être accordée à une boucle de mise à la terre de haute qualité.
Un coin ou une épingle enfoncée dans le sol jusqu'à une profondeur de 2 mètres ne suffira clairement pas ici. Une bonne résistance de terre doit être de 4 ohms.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement du SPD repose sur l'atténuation de la surtension jusqu'à une valeur que les appareils connectés au réseau peuvent supporter. En d'autres termes, cet appareil, même à l'entrée de la maison, rejette l'excès de tension sur la boucle de terre, épargnant ainsi aux équipements coûteux une impulsion destructrice.

Déterminer l'état du dispositif de protection est assez simple :

• indicateur vert – module fonctionnel

Cependant, n'activez pas le module avec le drapeau rouge. S'il n'y en a pas de rechange, il est préférable de le démonter complètement.

Un SPD n’est pas toujours un appareil jetable, comme certains le pensent. Dans certains cas, les modèles de classe 2 et 3 peuvent tirer jusqu'à 20 fois !

Disjoncteurs ou fusibles devant le SPD

Pour maintenir une alimentation électrique ininterrompue dans la maison, il est également nécessaire d'installer un disjoncteur qui désactivera le parasurtenseur. L'installation de cette machine est également due au fait qu'au moment où l'impulsion est supprimée, un courant dit d'accompagnement apparaît.

Il ne permet pas toujours au module varistance de revenir en position fermée. En fait, il ne récupère pas après avoir été déclenché, comme il le devrait en théorie.

De ce fait, l’arc à l’intérieur de l’appareil est maintenu et conduit à un court-circuit et à une destruction. Y compris l'appareil lui-même.

En cas de panne similaire, la machine se déclenche et met le module de protection hors tension. L'alimentation électrique ininterrompue de la maison continue.

N'oubliez pas que cette machine ne protège pas en priorité le parafoudre, mais votre réseau.

Dans le même temps, de nombreux experts recommandent d'installer non même une machine, mais des fusibles modulaires comme protection.

Cela s'explique par le fait que la machine elle-même, lors d'une panne, est exposée à un courant pulsé. Et ses déclenchements électromagnétiques se feront également sous tension accrue.

Cela peut entraîner une panne de la bobine de déclenchement, une brûlure des contacts et même une défaillance de l'ensemble de la protection. En effet, vous vous retrouverez désarmé face à un court-circuit.

Par conséquent, installer un SPD après une machine est bien pire qu'après des fusibles.

Il existe bien entendu des interrupteurs automatiques spéciaux sans inducteurs, qui n'ont que des déclencheurs thermiques dans leur conception. Par exemple Tmax XT ou Formule A.

Cependant, envisager cette option pour les chalets n’est pas tout à fait rationnel. Il est beaucoup plus facile de trouver et d'acheter des fusibles modulaires. Dans ce cas, vous pouvez choisir le type GG.

Ils sont capables de protéger sur toute la plage de surintensités par rapport à celles nominales. Autrement dit, si le courant a légèrement augmenté, GG l'éteindra toujours à un intervalle de temps donné.

Il y a bien sûr un inconvénient au circuit avec une machine ou un PC directement devant le SPD. Nous savons tous que les orages et les éclairs sont des phénomènes à long terme et non ponctuels. Et tous les impacts ultérieurs peuvent être dangereux pour votre maison.

La protection avait déjà fonctionné du premier coup et la mitrailleuse était hors service. Et vous ne le devinerez même pas, car votre alimentation électrique n’a pas été interrompue.

Par conséquent, certaines personnes préfèrent installer un SPD immédiatement après le disjoncteur d'entrée. De sorte que lorsqu'il est déclenché, la tension dans toute la maison est coupée.

Cependant, il y a ici aussi des pièges et des règles. Le disjoncteur de protection ne peut être d'aucun calibre, mais est sélectionné en fonction de la marque du SPD utilisé. Voici un tableau de recommandations pour le choix des disjoncteurs montés devant les parafoudres :

Si vous pensez que plus la valeur nominale de la machine est installée, plus la protection sera fiable, vous vous trompez. Le courant d'impulsion et la surtension peuvent être d'une telle ampleur qu'ils entraîneront le déclenchement du disjoncteur avant même le fonctionnement du SPD.

Et par conséquent, vous vous retrouverez à nouveau sans protection. Par conséquent, choisissez tous les équipements de protection judicieusement et conformément aux règles. Le SPD est une protection silencieuse mais très rapide contre l'électricité dangereuse, qui entre en action instantanément.

Erreurs de connexion

1 L'erreur la plus courante consiste à installer un SPD dans une salle électrique avec un mauvais circuit de mise à la terre.

Une telle protection n’aura aucun sens. Et le tout premier coup de foudre « réussi » brûlera à la fois tous vos appareils et la protection elle-même.

2 Connexion incorrecte basée sur le système de mise à la terre.

Consultez la documentation technique du parasurtenseur et consultez un électricien expérimenté responsable des équipements électriques, qui doit connaître le système de mise à la terre utilisé dans votre maison.

La protection contre les surtensions est un dispositif de blocage contre les tensions excessives sous forme d'impulsions de courant. Il est installé dans des appartements et des maisons et présente des avantages tels qu'un rendement élevé, un faible coût et une conception parfaite.

Ce type de protection d'équipement pour les lignes de distribution d'énergie jusqu'à 1 000 volts sert à protéger contre les tensions élevées associées aux surtensions.

Les sources d'impulsions peuvent être :

• La foudre se décharge dans le circuit d'alimentation électrique ou dans le paratonnerre d'un objet à proximité de l'entrée d'alimentation de l'objet.
• La foudre se déclenche jusqu'à plusieurs milliers de mètres à proximité des communications de l'installation.
• Connexions de charges suffisamment puissantes, courts-circuits dans les lignes de distribution d'énergie.
• Interférence des ondes électromagnétiques, des appareils et équipements électroniques.

Les bureaux et les appartements disposent de nombreux appareils électroménagers, ordinateurs et autres équipements coûteux qui consomment de l'électricité. Par conséquent, afin d'éviter les risques de dommages et de pannes dus aux surtensions des équipements, il est préférable d'acheter et d'installer un dispositif de protection.

Une chute de tension soudaine suffit à provoquer la panne simultanée de plusieurs appareils électroménagers. Cette question est particulièrement pertinente dans les maisons de campagne et les maisons de campagne, dans lesquelles les systèmes d'alimentation électrique, de chauffage et d'approvisionnement en eau sont connectés à des réseaux électriques autonomes. Les exigences de sécurité électrique ne doivent pas être négligées.

La protection contre les surtensions sert à limiter la tension sous forme d'impulsions provenant de coups de foudre, de connexions d'une puissante charge inductive (il peut s'agir de gros moteurs électriques, d'un transformateur), etc.

Types et classes de protection contre les surtensions

1. Type 1. Classe B . Les appareils sont utilisés en cas d'éventuel coup de foudre direct dans le circuit électrique ou à proximité d'un objet dans le sol. Si l'alimentation électrique est réalisée via une ligne aérienne, ainsi qu'en présence d'un paratonnerre, l'installation d'une protection contre les impulsions est strictement nécessaire. L'équipement est monté dans un boîtier en fer, à côté de l'entrée électrique du bâtiment, ou dans un panneau de distribution.
2. Type 2. Classe C. Il a une protection réduite contre les surtensions et est monté à l'entrée de l'installation électrique et dans le local comme 2ème niveau de protection. Monté dans des panneaux de distribution.
3. Type 3. ClasseD. Protège les équipements électriques des surtensions résiduelles, des courants déséquilibrés et des interférences haute fréquence. Monté à proximité d'appareils électriques. Il est recommandé d'installer une protection contre les impulsions à proximité du consommateur, à moins de cinq mètres de celui-ci, et s'il y a un paratonnerre, alors directement à l'entrée d'alimentation du consommateur, car le courant dans le paratonnerre provoque une impulsion importante dans le câblage électrique. .

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement de la protection contre les surtensions peut être facilement expliqué puisqu’il dispose d’un simple circuit de sortie de surtension. Un shunt est intégré au circuit de l'appareil, à travers lequel le courant est fourni à la charge du consommateur connecté à l'alimentation. Un cavalier est connecté du shunt à la terre, qui consiste en un éclateur ou une varistance.

A tension de réseau normale, la varistance a une résistance de plusieurs mOhms. Lorsqu'une surtension apparaît sur la ligne, la varistance commence à faire passer du courant à travers elle, qui s'écoule ensuite dans le sol. C'est ainsi que fonctionne simplement la protection contre les impulsions. Lorsque la tension d'alimentation se normalise, la varistance cesse d'être conductrice de courant et l'alimentation est fournie au consommateur via le shunt intégré.

Dispositif de protection

La protection contre les surtensions est basée sur des varistances ou des parafoudres. Il existe également des dispositifs d'indication qui signalent une défaillance de la protection. Les inconvénients de la protection des varistances incluent le fait que lorsque la protection est déclenchée, les varistances chauffent et il faut du temps pour refroidir pour fonctionner à nouveau. Cela affecte négativement le fonctionnement par temps orageux et par de multiples éclairs.

Souvent, la protection des varistances est réalisée à l'aide d'un dispositif de montage. La varistance se change facilement en la retirant simplement du boîtier de protection et en installant une nouvelle varistance.

Utilisation pratique

Pour protéger de manière fiable un consommateur d'énergie contre les surtensions, vous devez d'abord en installer un bon. A cet effet, des circuits avec un conducteur neutre de protection et séparé sont utilisés.

Ensuite, les dispositifs de protection sont installés de manière à ce que la distance par rapport aux dispositifs de protection adjacents soit d'au moins 10 mètres le long du fil de la ligne électrique. Cette règle est importante pour le bon ordre d’activation de la protection.

Si une ligne aérienne est utilisée pour l'alimentation électrique, l'application optimale serait alors une protection contre les impulsions basée sur des fusibles et des parafoudres. Dans le panneau principal de la maison, la protection est installée sur des varistances de classe 1 et 2, dans les panneaux de plancher - classe 3. Pour protéger davantage les consommateurs électriques, une protection portable contre les impulsions sous forme de rallonges avec fusibles est branchée sur les prises.

De telles mesures de protection réduisent le risque d'exposition à une tension accrue, mais n'offrent pas une garantie complète. Par conséquent, pendant les orages, il est préférable d’éteindre si possible les appareils et équipements sensibles.

Comment protéger le dispositif de protection lui-même

Le dispositif de protection lui-même doit également être protégé contre les dommages. Ils peuvent survenir en raison de la destruction de pièces lors de l'absorption d'impulsions de surtension. Il y a eu des cas où les dispositifs de protection eux-mêmes ont pris feu et ont provoqué un incendie.

• Les appareils de classe 1 sont protégés par des inserts de 160 ampères.
• La classe 2 est protégée par des inserts de 125 ampères.

Si le calibre du fusible est supérieur à celui recommandé, vous devez alors installer un insert auxiliaire qui protège les pièces du panneau contre les dysfonctionnements. Lorsqu'une haute tension est appliquée pendant une longue période à la protection, les varistances deviennent très chaudes. Le déclencheur thermique désactive la protection de puissance si la varistance atteint une température critique.

Une protection contre les surtensions peut être équipée. La protection de classe 1 ne peut être protégée que par des inserts, car ceux-ci interrompent les courants de court-circuit à haute tension.

On peut conclure que l'utilisation correcte de la protection contre les surtensions permet de protéger efficacement les équipements contre les dysfonctionnements causés par une tension excessive de la ligne électrique.

Protection contre les impulsions -comment choisir

par courant de foudre

L'électricité peut être fournie à un bâtiment via une ligne aérienne avec les propriétés suivantes :

• Fils isolés, autoportants.
• Fils simples sans isolation.

Si les fils de la ligne aérienne et ses éléments sont isolés, cela affecte l'efficacité des circuits de protection et de connexion, et réduit également l'effet d'un coup de foudre.

SPD dans le système TN-C-S

Lors du raccordement d'une maison à partir d'une ligne isolée, la mise à la terre est effectuée selon le schéma présenté sur la figure. Une protection contre les surtensions est installée entre les phases et le PEN. Le point de déconnexion des conducteurs PEN vers PE et N à une distance de 30 m de la maison nécessite une protection auxiliaire.

Si la maison a installé une protection contre la foudre, il existe des communications métalliques, cela affecte le circuit et le choix de la connexion de la protection contre les impulsions, et affecte également négativement la sécurité électrique de la maison.

Options pour les schémas proposés

Option 1. Conditions.

L'électricité est fournie par une ligne aérienne isolée.

• Aucune protection contre la foudre.
• Il n'y a aucune structure métallique à l'extérieur de la maison. Le circuit de mise à la terre est réalisé selon le schéma TN – C – S.

Solution

Dans ce cas, il est peu probable que la foudre frappe directement la maison, en raison de :

• Disponibilité d'isolation des fils de lignes aériennes.
• Manque de paratonnerre et de communications métalliques externes sur la maison.

De ce fait, une protection contre les impulsions haute tension, qui ont une forme de 8/20 µs pour le courant, sera suffisante. Convient pour la protection contre les impulsions avec une classe de protection mixte dans un seul boîtier.

La plage de courant des impulsions de tension est sélectionnée dans la plage de 5 à 20 kiloampères. Il est préférable de choisir la valeur la plus élevée.

Option 2. Conditions.

Le courant électrique circule à travers une ligne aérienne isolée.

• Il n'y a pas de protection contre la foudre.
• À l'extérieur de la maison, il y a des communications métalliques pour l'approvisionnement en gaz ou en eau. Le système de mise à la terre est réalisé selon le schéma TN-C-S.

Solution

Si nous le comparons à l'option précédente, il peut y avoir ici un coup de foudre sur un tuyau avec un courant allant jusqu'à 100 kiloampères. A l'intérieur du tuyau, ce courant sera divisé en deux extrémités de 50 kiloampères. De notre côté du bâtiment, cette partie sera divisée par 25 kiloampères en bâtiment et mise à la terre.

Le fil PEN prendra en charge une partie de 12,5 kiloampères et le reste de l'impulsion de même ampleur traversera le dispositif de protection jusqu'au conducteur de phase. Le même dispositif de protection peut être utilisé comme précédemment.

Option 3. Conditions.

L'électricité est fournie par une ligne aérienne sans isolation.

Solution

Il existe une forte probabilité de décharge de foudre dans les fils ; le bâtiment utilise un système de mise à la terre CT.

SPD dans le système TT

Une protection contre les impulsions doit être assurée à la fois par les fils de phase par rapport à la terre et par le fil neutre. La protection du fil neutre à la terre est rarement utilisée en raison des conditions locales.

Lors de l'installation de fils sur une ligne ouverte sans isolation, la sécurité de la maison est influencée par la forme de la dérivation, qui peut être réalisée :

• Par câble.
• Fils isolés, comme une ligne aérienne isolée.
• Fils exposés.

Lors du branchement aérien, moins de risques sont créés par des fils isolés d'une section transversale d'au moins 16 mm carrés. La probabilité d'un coup de foudre sur ces fils est très faible. Une décharge de foudre est possible dans l'unité de coupe de fil à proximité des isolateurs à l'entrée. Dans ce cas, la moitié de la tension provenant de la décharge de foudre apparaîtra sur la phase.

L'homme moderne, essayant de rester dans l'air du temps, remplit sa maison d'appareils électriques destinés à une grande variété d'usages. Mais tous les propriétaires ne pensent pas au fait que si même une tension d'impulsion à très court terme apparaît dans le réseau, plusieurs fois supérieure à la tension nominale, l'ensemble de son parc coûteux d'équipements électriques et électroniques peut tomber en panne. Il convient de noter que l'impact des surtensions sur les consommateurs électriques est préjudiciable dans la mesure où l'équipement concerné devient généralement impropre à la réparation. Cet événement de force majeure, bien que peu fréquent, peut être garanti comme étant une conséquence de surtensions dans les réseaux causées par des orages, un chevauchement de phases d'urgence ou des processus de commutation. Les dispositifs dits de protection contre les surtensions sont conçus pour protéger les équipements électriques. Nous avons discuté ci-dessous du principe de fonctionnement des SPD, des classes et de la différence entre eux.

Classement SPD

Les dispositifs de protection contre les surtensions constituent un concept large et général. Cette catégorie d'appareils comprend des appareils qui peuvent être divisés en classes :

• Je cours. Conçu pour protéger contre l’exposition directe à la foudre. Ces appareils doivent être équipés de dispositifs de distribution d'entrée (IDU) des bâtiments administratifs et industriels et des immeubles d'habitation.
• Classe II. Ils assurent la protection des réseaux de distribution électrique contre les surtensions provoquées par les processus de commutation, ainsi que remplissent les fonctions du deuxième niveau de protection contre la foudre. Monté et connecté au réseau dans des tableaux de distribution.
• Classe III. Ils sont utilisés pour protéger les équipements contre les surtensions causées par les surtensions résiduelles et la distribution asymétrique de tension entre la phase et le fil neutre. Les appareils de cette classe fonctionnent également en mode filtre d'interférence haute fréquence. Ils sont particulièrement adaptés aux conditions d’une maison ou d’un appartement privé ; ils sont connectés et installés directement chez les consommateurs. Les appareils fabriqués sous forme de modules équipés d'un support à dégagement rapide pour une installation sur ou ayant la configuration de prises électriques ou de fiches réseau sont particulièrement populaires.

Types d'appareils

Tous les dispositifs assurant une protection contre les surtensions sont divisés en deux types, qui diffèrent par leur conception et leur principe de fonctionnement. Voyons comment fonctionnent les différents types de SPD.

Valves et éclateurs. Le principe de fonctionnement des parafoudres repose sur l'utilisation de l'effet éclateur. La conception des parafoudres prévoit un entrefer dans le cavalier reliant les phases de la ligne électrique à la boucle de mise à la terre. À la valeur de tension nominale, le circuit du cavalier est coupé. En cas de décharge de foudre, il en résulte une rupture de l'entrefer de la ligne électrique, le circuit entre la phase et la terre est fermé et l'impulsion haute tension va directement à la terre. La conception de l'écartement des soupapes dans un circuit avec éclateur comprend une résistance sur laquelle l'impulsion haute tension est amortie. Dans la plupart des cas, les parafoudres sont utilisés dans les réseaux haute tension.

Suppresseur de surtension (SPD). Ces appareils ont remplacé des parafoudres obsolètes et encombrants. Afin de comprendre le fonctionnement du limiteur, vous devez vous rappeler les propriétés des résistances non linéaires, qui reposent sur l'utilisation de leurs caractéristiques courant-tension. Une varistance est utilisée comme résistances non linéaires dans un SPD. Pour les personnes peu expérimentées dans les subtilités du génie électrique, quelques informations sur en quoi cela consiste et comment cela fonctionne. Le matériau principal pour la fabrication des varistances est l'oxyde de zinc. Lorsqu'il est mélangé avec des oxydes d'autres métaux, un assemblage constitué de jonctions p-n est créé, qui présente des caractéristiques courant-tension. Lorsque la tension du réseau correspond aux paramètres nominaux, le courant dans le circuit de la varistance est proche de zéro. Lorsqu'une surtension se produit, une forte augmentation du courant se produit aux jonctions p-n, ce qui entraîne une diminution de la tension jusqu'à la valeur nominale. Après avoir normalisé les paramètres du réseau, la varistance revient en mode non conducteur et n'affecte pas le fonctionnement de l'appareil.

Les dimensions compactes des parafoudres et la large gamme de variétés de ces dispositifs ont permis d'élargir considérablement le champ d'application de ces dispositifs. Il est devenu possible d'utiliser des parasurtenseurs comme moyen de protection contre les surtensions pour une maison ou un appartement privé ; . Cependant, les limiteurs de tension à impulsions montés sur des varistances, malgré tous leurs avantages par rapport aux parafoudres, présentent un inconvénient important : leur durée de vie limitée. En raison de la protection thermique intégrée, le dispositif reste inopérant pendant un certain temps après l'activation ; pour cette raison, un dispositif de dégagement rapide est prévu sur le corps du SPD, permettant un remplacement rapide du module.

Vous pouvez en savoir plus sur ce qu'est un SPD et quel est son objectif dans la vidéo :

Comment organiser la protection ?

Avant de procéder à l'installation et au raccordement des dispositifs de protection contre les surtensions, cela est nécessaire, sinon tous les travaux d'aménagement du SPD perdront tout leur sens. Le schéma classique offre 3 niveaux de protection. Des parafoudres (classe de protection contre les surtensions I) sont installés à l'entrée, assurant une protection contre la foudre. Le dispositif de protection de classe II suivant, généralement un parafoudre, est connecté au tableau de distribution de la maison. Le degré de sa protection doit garantir une réduction de l'ampleur de la surtension à des paramètres sans danger pour les appareils électroménagers et le réseau d'éclairage. A proximité immédiate de produits électroniques sensibles aux fluctuations de courant et de tension, la classe III est souhaitable.

Lors du raccordement des SPD, il est nécessaire de prévoir leur protection actuelle et leur protection contre les courts-circuits par un disjoncteur d'entrée ou des fusibles. Nous vous en dirons plus sur l’installation de ces dispositifs de protection dans un article séparé.

Nous avons donc examiné le principe de fonctionnement des SPD, les classes et la différence entre eux. Nous espérons que les informations fournies vous ont été utiles !

De nombreux processus qui se produisent dans notre maison ne supposent même pas que cela soit dû à une surtension. Notre téléviseur Philips est tombé en panne et nous reprochons au fabricant d'avoir acheté un Samsung. Nous ne pensons même pas à la raison pour laquelle il a brûlé.

Qu'est-ce que la surtension ?

La surtension est une augmentation à court terme de la tension à un point d'alimentation électrique au-dessus de la valeur autorisée. Après ce saut, la tension du réseau retrouve sa valeur initiale. Le degré de distorsion de tension est caractérisé par l'indicateur de tension d'impulsion.

Par exemple, notre appartement reçoit une tension sinusoïdale de 220 V. Des surtensions impulsionnelles peuvent survenir dans le réseau électrique (nous verrons la raison de leur apparition un peu plus tard), c'est alors qu'apparaît une surtension, durant plusieurs millisecondes mais l'amplitude (valeur maximale) peut atteindre jusqu'à 10 mille IN.

Pourquoi les surtensions sont-elles dangereuses pour les appareils électroménagers ?

L'isolation de tout appareil électrique est conçue pour un certain niveau de tension. En règle générale, les appareils électriques avec une tension de 220 à 380 V sont conçus pour une impulsion de surtension d'environ 1 000 V. Que se passe-t-il si des surtensions avec une impulsion de 3 000 V surviennent dans le réseau ? Dans ce cas, une rupture d’isolation se produit. Une étincelle apparaît - un espace d'air ionisé à travers lequel circule un courant électrique. Cela entraîne un arc électrique, un court-circuit et un incendie.

Veuillez noter que des dommages à l'isolation peuvent survenir même si tous vos appareils sont débranchés. Le câblage électrique, les boîtes de distribution et les prises resteront toujours sous tension dans la maison. Ces éléments de réseau ne sont pas non plus protégés contre les surtensions.

Causes de surtension

Les décharges de foudre (coup de foudre) sont l'une des causes des surtensions. Surtensions de commutation résultant de la mise sous/hors tension de consommateurs avec une charge importante. En cas de déséquilibre de phase suite à un court-circuit dans le réseau.

Protéger votre maison des surtensions

Il est impossible de se débarrasser des surtensions d'impulsion, mais afin d'éviter les ruptures d'isolation, il existe des dispositifs qui réduisent l'ampleur des surtensions d'impulsion à une valeur sûre.

De tels dispositifs de protection sont SPD - dispositif de protection contre les surtensions.

Existe partiel Et protection complète par les dispositifs SPD.

Le limiteur de surtension est l’un des dispositifs haute tension les plus connus utilisés pour protéger le réseau.

Description de l'appareil

Pour commencer, il convient d'expliquer pourquoi, en principe, les surtensions impulsionnelles se produisent et pourquoi elles sont dangereuses. La raison de l'apparition de ce processus est une perturbation du processus atmosphérique ou de commutation. De tels défauts sont tout à fait capables de causer d'énormes dommages aux équipements électriques exposés à de telles influences.

Ici, il convient de donner un exemple de paratonnerre. Cet appareil fait un excellent travail pour détourner une forte décharge frappant un objet, mais il ne pourra en aucun cas aider si la décharge pénètre dans le réseau par des lignes aériennes. Si cela se produit, le tout premier conducteur qui gêne une telle décharge tombera en panne et peut également provoquer une panne d'autres équipements électriques connectés au même réseau électrique. La protection élémentaire consiste à éteindre tous les appareils pendant un orage, mais dans certains cas, cela est impossible, c'est pourquoi des dispositifs tels que les parasurtenseurs ont été inventés.

Que donnera l'utilisation de l'appareil ?

Si nous parlons de moyens de protection conventionnels, leur conception est alors légèrement pire que celle des parafoudres. Dans la version habituelle, des résistances au carborundum sont installées. Une conception supplémentaire concerne les éclateurs, qui sont connectés les uns aux autres en série.

Les suppresseurs de surtension contiennent également des éléments tels que des transistors non linéaires. La base de ces éléments était l'oxyde de zinc. Il existe plusieurs pièces de ce type, et elles sont toutes combinées en une seule colonne, qui est placée dans un boîtier spécial constitué d'un matériau tel que la porcelaine ou le polymère. Cela garantit une utilisation totalement sûre de ces appareils et les protège également de manière fiable de toute influence extérieure.

Il est important de noter ici que la principale caractéristique du limiteur de surtension est la conception de résistances en oxyde de zinc. Cette conception vous permet d'étendre considérablement les fonctions que l'appareil peut exécuter.

Spécifications techniques

Comme tout autre appareil, un parafoudre possède une caractéristique fondamentale qui détermine ses performances et sa qualité. Dans ce cas, cet indicateur était la quantité de tension de fonctionnement pouvant être fournie aux bornes de l'appareil sans aucune limitation de temps.

Il existe une autre caractéristique : le courant de conduction. C'est la valeur du courant qui traverse l'appareil sous l'influence d'une tension. Cet indicateur ne peut être mesuré que dans les conditions d'utilisation réelle de l'appareil. Les principaux indicateurs numériques de ce paramètre sont la capacité et l'activité. La valeur totale de cette caractéristique peut atteindre plusieurs centaines de microampères. Sur la base de la valeur obtenue de cette caractéristique, les performances du limiteur de surtension sont évaluées.

Description du dispositif parafoudre

Pour fabriquer cet appareil, les fabricants utilisent les mêmes techniques électriques et de conception que celles utilisées pour fabriquer d’autres produits. Ceci est particulièrement visible lorsque l’on examine les dimensions et les matériaux utilisés pour construire le boîtier. L'apparence présente également certaines similitudes avec d'autres appareils. Cependant, il convient de noter qu'une attention particulière est accordée à des éléments tels que l'installation d'un limiteur de surtension, ainsi que sa connexion ultérieure aux installations électriques générales de type grand public.

Plusieurs exigences s'appliquent spécifiquement à cette classe d'appareils. Le boîtier du parafoudre doit être entièrement protégé du contact humain direct. Le risque que l'appareil prenne feu en raison d'éventuelles surcharges doit être complètement éliminé. Si l'élément tombe en panne, cela ne devrait pas entraîner de court-circuit dans la ligne.

But et utilisation des parafoudres

L'objectif principal des parafoudres non linéaires est d'isoler les équipements électriques des surtensions atmosphériques ou de commutation. Cet appareil appartient au groupe des appareils haute tension.

Ces appareils n'ont pas de section telle que l'éclateur. Si l'on compare la plage de fonctionnement d'un parafoudre et d'un parafoudre conventionnel, le limiteur est capable de résister à des chutes de tension plus importantes. La tâche principale de cet appareil est de résister à ces charges sans limite de temps. Une autre différence significative entre un limiteur de surtension et un limiteur de pression conventionnel est que les dimensions, ainsi que le poids physique de la structure dans ce cas, sont beaucoup plus faibles. La présence d'un élément tel qu'un couvercle en porcelaine ou en polymères a permis de protéger de manière fiable l'intérieur de l'appareil contre les influences environnementales externes.

OPN-10

La conception de cet appareil est quelque peu différente de celle d'un parafoudre classique. Dans ce mode de réalisation, une colonne de varistances est utilisée, qui sont enfermées dans un pneu. Pour créer un pneu dans ce cas, ce n'est plus de la porcelaine ou des polymères qui sont utilisés, mais un tuyau en fibre de verre sur lequel est pressée une coque en caoutchouc de silicone résistant au traçage. De plus, la colonne de varistance comporte des fils en aluminium pressés des deux côtés et également vissés à l'intérieur du tuyau.