Quelles sont les différences entre les dispositifs de protection contre les surtensions et les disjoncteurs ?
- Différences entre les dispositifs de protection contre les surtensions et les disjoncteurs
1.1 Dispositif de protection contre les surtensions
Un parafoudre, également appelé dispositif de protection contre les surtensions, est un appareil qui limite les surtensions causées par de fortes surtensions transitoires dans les circuits électriques ou les lignes de communication, protégeant ainsi les équipements. Son principe de fonctionnement est le suivant : lorsqu’une surtension ou une surintensité transitoire se produit dans le circuit, le parafoudre conduit rapidement, dérivant la surtension vers la terre.
Selon le type d'équipement protégé, les dispositifs de protection contre les surtensions se divisent en deux catégories : les dispositifs de protection contre les surtensions d'alimentation et les dispositifs de protection contre les surtensions de signal. Les dispositifs de protection contre les surtensions d'alimentation sont classés, selon leur capacité de protection, en types 1, 2, 3 et 4. Les dispositifs de protection contre les surtensions de signal comprennent les dispositifs de protection contre les surtensions de signal réseau, les dispositifs de protection contre les surtensions vidéo, les dispositifs de protection contre les surtensions de surveillance 3-en-1, les dispositifs de protection contre les surtensions de signal de commande et les dispositifs de protection contre les surtensions de signal RF (antenne-alimentation).
1.2 Disjoncteur
Un disjoncteur, parfois appelé interrupteur pneumatique, est un dispositif de sécurité utilisé dans les installations électriques. Il coupe automatiquement le circuit lorsque le courant dépasse un seuil prédéfini. Ceci protège les circuits et les équipements électriques contre les courts-circuits et les surcharges.
On utilise souvent des disjoncteurs pour contrôler l'alimentation électrique dans des installations telles que les systèmes d'éclairage ou les locaux de pompage. Ce dispositif fonctionne grâce à la chaleur. Lorsqu'un courant trop important traverse le disjoncteur, il produit de la chaleur. Cette chaleur provoque la déformation d'une lame métallique à l'intérieur du disjoncteur. Par conséquent, le disjoncteur se déclenche et coupe l'alimentation électrique. Cela permet d'éviter les dommages matériels causés par une surintensité.
- Différences entre les deux appareils
2.1 Leur principe de fonctionnement diffère : un dispositif de protection contre les surtensions conduit lorsqu’une surtension transitoire survient dans le circuit, dérivant l’excédent de tension vers la terre. En revanche, un disjoncteur coupe automatiquement le circuit lorsque le courant dépasse la limite nominale, protégeant ainsi les équipements électriques.
2.2 Les fonctions de protection diffèrent : un parafoudre est conçu pour protéger les équipements électriques et de communication contre les dommages causés par les surtensions au sein du circuit. Un disjoncteur, quant à lui, protège le circuit contre les défauts tels que les courts-circuits et les surcharges.
Les domaines de protection diffèrent : un parafoudre protège à la fois les réseaux d’alimentation électrique et les lignes de communication, tandis qu’un disjoncteur protège uniquement les équipements électriques raccordés au circuit d’alimentation.
- Connaissances de base pour le choix d'un dispositif de protection contre les surtensions (DPS).
Les principaux facteurs de sélection d'un dispositif de protection contre les surtensions sont les suivants :
Le niveau de protection contre les surtensions (Up) doit être choisi en fonction de la tension de tenue diélectrique de l'équipement protégé afin de garantir que la tension de protection soit inférieure à la tension de tenue diélectrique de l'équipement, le protégeant ainsi des dommages causés par les surtensions. La valeur de Up doit être inférieure à 80 % de la tension de tenue diélectrique de l'équipement protégé. Par exemple, dans le tableau de distribution secondaire d'un bâtiment résidentiel, la valeur de Up est généralement comprise entre 1,5 kV et 2,5 kV. Pour la protection d'équipements électroniques sensibles, tels que les systèmes domotiques, une valeur de Up plus faible doit être choisie.
La tension de fonctionnement continue maximale (Uc) indique la tension alternative efficace (CA) ou continue maximale que le parafoudre peut supporter en toute sécurité sur une longue période. Elle doit être supérieure à la tension de fonctionnement continue maximale susceptible d'apparaître dans le système et est généralement choisie en fonction de la tension nominale de ce dernier. Dans un système d'alimentation résidentiel de 220 V/380 V, une valeur de Uc de 385 V ou 420 V est généralement sélectionnée. Dans un système photovoltaïque, la valeur de Uc du parafoudre doit être choisie en fonction de la tension d'entrée maximale de l'onduleur photovoltaïque. Lorsque le système d'alimentation présente d'importantes fluctuations de tension, une valeur de Uc plus élevée doit être choisie.
La capacité de décharge correspond au courant de surtension maximal que le parafoudre peut supporter lors d'une surtension unique. Elle comprend le courant de décharge nominal (In) et le courant de décharge maximal (Imax). Le choix du parafoudre doit se baser sur son emplacement et l'intensité potentielle des surtensions dues à la foudre. Par exemple, au niveau du tableau de distribution principal, une capacité de décharge plus importante est requise, tandis qu'au niveau du tableau de distribution terminal, une capacité plus faible peut suffire. Le courant de décharge nominal (In) représente le niveau de courant de surtension que le parafoudre peut supporter de manière répétée sans dommage. Le choix de In dépend de facteurs tels que l'emplacement, la hauteur, l'environnement et le niveau de protection contre la foudre requis. En zone urbaine, à proximité de bâtiments élevés, In peut être choisi à 20 kA ; en zone dégagée ou dans les régions fréquemment sujettes à la foudre, In doit être de 30 kA ou plus.
Le courant de décharge maximal (Imax) représente le courant de surtension maximal que le parafoudre peut supporter en une seule fois. Son choix est similaire à celui de In, mais doit également tenir compte de l'environnement d'installation, de l'importance du bâtiment et de la valeur des équipements. Pour les bâtiments résidentiels courants, Imax peut être choisi entre 40 kA et 60 kA ; pour les bâtiments résidentiels haut de gamme ou les sites abritant des équipements critiques, Imax doit être supérieur ou égal à 80 kA.
Le temps de réponse reflète la rapidité avec laquelle le parafoudre réagit aux surtensions dues à la foudre. Plus le temps de réponse est court, mieux c'est. En général, il est recommandé de choisir des parafoudres avec un temps de réponse inférieur à 25 ns afin de garantir une suppression et une décharge rapides des surtensions, minimisant ainsi les risques de dommages matériels.