I. Qu'est-ce que le surtension dispositif de protection (DPS)?

 

Un dispositif de protection contre les surtensions (DPS) est un appareil électronique qui protège les équipements électriques contre les surtensions transitoires, telles que celles provoquées par la foudre, les fluctuations du réseau électrique ou les pics de tension lors de la mise en marche ou l'arrêt d'un équipement. Il garantit le fonctionnement stable des équipements électriques, prolonge leur durée de vie et réduit les risques de dommages liés aux fluctuations de tension en limitant les surtensions transitoires et en dérivant les courants de surtension vers la terre.

 

Les parafoudres sont largement utilisés dans les systèmes électriques, les réseaux de communication, l'automatisation industrielle, les appareils ménagers et d'autres domaines, et constituent un élément important de la protection contre les surtensions.

 

1.1 Principe de fonctionnement d'un parasurtenseur

 

La fonction principale d'un parasurtenseur est de détecter et de supprimer les surtensions. Son principe de fonctionnement repose principalement sur les mécanismes suivants.

 

1.1.1 limitation de tension

Lorsque la tension dans le circuit dépasse le seuil défini, les composants non linéaires à l'intérieur du protecteur de surtension (tels que les varistances, les tubes à décharge gazeuse ou les diodes transitoires) conduisent rapidement, limitant la surtension dans une plage sûre.

 

1.1.2 Énergie Décharge

Le parasurtenseur canalise l'énergie générée par la surtension via le système de mise à la terre vers la terre, l'empêchant ainsi de pénétrer dans l'équipement protégé.

 

1.1.3 Automatique récupération

Certains protecteurs de surtension peuvent automatiquement reprendre leur fonctionnement normal après une surtension, tandis que d'autres nécessitent un remplacement ou une réinitialisation manuelle.

 

1.2 Comment à Choisissez un parasurtenseur

Lors du choix d'un protecteur de surtension adapté, les facteurs suivants doivent être pris en compte.

 

1.2.1 Tension niveau 

La tension nominale du protecteur de surtension doit correspondre à la tension du système protégé, par exemple un système 220 V CA ou un système 48 V CC.

 

1.2.2 Courant capacité (In/Iimp)

 

Cela indique le courant de surtension maximal que le protecteur de surtension peut supporter, généralement mesuré en kA (milliers d'ampères), et les SPD ayant une capacité de courant plus élevée doivent être sélectionnés dans les zones fréquemment touchées par la foudre.

 

1.2.3 Réponse temps

  

Plus le temps de réponse est court, meilleure est la protection. Les parafoudres avec un temps de réponse de l'ordre de la nanoseconde conviennent aux équipements électroniques de précision.

 

1.2.4 Protection mode

 

Sélectionnez le mode de protection monophasé, triphasé ou combiné (tel que LN, L-PE, N-PE, etc.) en fonction des exigences du système.

 

1.2.5 Installation emplacement

  

Selon la norme IEC 61643, les protecteurs de surtension peuvent être classés en trois types : type 1 (entrée du bâtiment), type 2 (boîte de distribution) et type 3 (extrémité de l’équipement).

 

1.2.6 Certification normes

 

Choisissez des produits conformes aux normes internationales (telles que UL 1449, IEC 61643) pour garantir sécurité et fiabilité.

 

1.3 Comment à installer un parasurtenseur

 

Une installation correcte est essentielle pour garantir le bon fonctionnement du protecteur de surtension :

 

1.3.1 Installation emplacement:

 

- Un parafoudre de type 1 doit être installé dans le tableau de distribution principal ou sur la ligne d'arrivée du bâtiment pour protéger contre les impacts directs de foudre ou la foudre induite.

- Le parafoudre de type 2 est installé dans le tableau de distribution secondaire pour assurer une protection secondaire.

- Le parafoudre de type 3 est installé à proximité d'équipements sensibles tels que des serveurs et des appareils de communication.

 

1.3.2 Méthode de câblage :

 

Utilisez des fils courts et épais pour la connexion afin de réduire l'impédance.

Assurez-vous que la résistance de mise à la terre respecte la norme (généralement ≤ 10Ω).

 

1.3.3 Connexion en parallèle et en série :

 

La plupart des parafoudres sont installés en parallèle, ce qui n'interfère pas avec le fonctionnement normal du circuit.

- Certains SPD spéciaux (tels que les SPD à filtrage) peuvent être installés en série.

 

1.3.4 Entretien et remplacement :

 

- Vérifiez régulièrement l'état du SPD. Certains SPD possèdent un indicateur de durée de vie (par exemple, une fenêtre rouge indique une panne).

- Même si son aspect reste intact après de multiples chocs, il convient de le remplacer.

 

II. DC/AC parasurtenseur

 

2.1 CC Surtension Protecteur

 

2.1.1 Concept de protection contre les surtensions CC

 

Le parafoudre CC (DC SPD) est spécialement conçu pour les systèmes d'alimentation en courant continu et sert à protéger les équipements alimentés en CC, tels que les systèmes photovoltaïques, les bornes de recharge pour véhicules électriques, les stations de base de communication et les centres de données, contre les dommages causés par les surtensions. L'électricité en courant continu ne présentant pas de variations périodiques, la conception de la protection contre les surtensions doit tenir compte de la tension continue et de la polarité.

 

2.1.2 Fonctionnement Principe du protecteur de surtension CC

 

• Conception sensible à la polarité : la polarité de la tension du système CC est fixe. Le parafoudre doit fonctionner correctement uniquement lorsque les pôles positif et négatif sont correctement connectés.

• Capacité de tenue en tension continue : contrairement aux parafoudres à courant alternatif, les parafoudres à courant continu doivent supporter une tension stable pendant une longue période sans dysfonctionnement.

• Technologie spéciale d'extinction d'arc : le courant continu ne possède pas de point de passage par zéro naturel, et l'arc est difficile à éteindre. Par conséquent, les parafoudres à courant continu nécessitent un dispositif d'extinction d'arc spécifique (tel qu'un dispositif d'extinction par soufflage magnétique).

 

2.1.3 Fonction du protecteur de surtension CC

 

- Protéger les panneaux photovoltaïques, les onduleurs et les systèmes de stockage d'énergie contre la foudre et les surtensions de commutation.

- Garantir le fonctionnement stable des bornes de recharge pour véhicules électriques, en évitant que les chocs à haute tension n'endommagent le système de gestion des batteries.

- Garantir la sécurité de l'alimentation électrique CC des stations de base de communication et des centres de données, réduisant ainsi le risque d'interruption de service des équipements.

 

2,2 CA Surtension Protecteur

 

2.2.1 Concept parafoudre

 

Le parafoudre (ou protecteur de surtension) protège les réseaux électriques (habitations, usines, bâtiments commerciaux, etc.) contre les surtensions. En raison des variations périodiques de la tension du courant alternatif, le parafoudre doit être conçu pour s'adapter aux variations de fréquence (50 Hz/60 Hz) et de phase.

 

2.2.2 Fonctionnement Principe du parasurtenseur CA

 

• Adaptation de phase : Le parafoudre CA doit pouvoir limiter efficacement la tension sur toutes les phases.

• Réponse rapide : La fréquence du courant alternatif étant élevée, le temps de réponse du SPD doit être extrêmement court (de l'ordre de la nanoseconde).

• Réinitialisation automatique : Certains parafoudres CA peuvent se réinitialiser automatiquement après une surtension et ne nécessitent aucune intervention manuelle.

 

2.3 Comment Correctement Choisissez un parasurtenseur CC ou CA.

 

• Spécifiez le type de système : Déterminez d’abord s’il s’agit d’un système CC ou CA.

• Évaluer le risque de surtension : Dans les zones fréquemment touchées par la foudre, choisir un niveau de protection plus élevé (par exemple, une combinaison de type 1 et de type 2).

• Respecter les exigences de l'équipement : pour les équipements électroniques de précision, choisissez des SPD à réponse plus rapide.

• Consultez des professionnels : Pour les systèmes complexes (tels que les alimentations hybrides), il est recommandé de faire concevoir le plan de protection par un ingénieur.

III. Conclusion

Les parafoudres sont des équipements essentiels pour garantir la sécurité des réseaux électriques. Que ce soit pour les applications en courant continu ou alternatif, le choix et l'installation corrects du parafoudre adapté permettent de réduire considérablement les risques de dommages matériels. Avec le développement des énergies nouvelles, des véhicules électriques et des réseaux intelligents, la demande en parafoudres à courant continu augmente, tandis que les parafoudres à courant alternatif demeurent la base des réseaux électriques industriels et domestiques. Grâce à une sélection rigoureuse et une installation standardisée, les parafoudres deviendront des dispositifs de sécurité fiables pour les systèmes électriques.