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Alain ROUSSEAU : Ingénieur de l’École centrale de Lyon DEA de Génie électrique - Directeur techniqueAssistance Protection System SAS
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Lire l’articleINTRODUCTION
La première partie a présenté les évolutions techniques et normatives récentes dans le domaine de la protection contre les surtensions. La connaissance de ces éléments est nécessaire à la bonne compréhension des mécanismes de choix et des règles d’installation des parafoudres qui sont présentés dans cette deuxième partie. En effet, les parafoudres d’aujourd’hui ont tiré parti de ces évolutions et leurs caractéristiques permettent une amélioration de l’efficacité de la protection contre les surtensions. La fonction protection du parafoudre est directement liée aux caractéristiques des composants qui forment la partie active. La description détaillée des composants utilisés et de leurs avantages et inconvénients est donnée dans la première partie. Cependant, la fonction protection a moins évolué que les fonctions secondaires (indicateur de défaut du parafoudre, renvoi d’état à distance...) qui font désormais partie intégrante de la majorité des parafoudres ; ces fonctions ont parfois pris plus d’importance que la protection elle-même dans le choix du parafoudre.
On constate ces dernières années une accélération de la connaissance dans le domaine des surtensions et des réseaux basse tension. L’état actuel des connaissances dans ce domaine est présenté dans la première partie. Parallèlement, il faut aussi noter des progrès importants dans la technologie des parafoudres et dans les moyens d’essais. Les parafoudres d’aujourd’hui n’ont plus grand chose à voir avec les parafoudres de la décennie précédente. Il sont fiables, protègent mieux et supportent des courants de foudre élevés. En outre, ils informent en permanence sur leur état et signalent toute défaillance sans créer de problème à l’installation électrique.
Les normes peinent à suivre des progrès aussi rapides et les guides d’applications qui aident à la compréhension de ces normes ont encore plus de difficultés à être à jour. Les éléments de base décrits dans l’article sont des éléments valides en termes de physique des phénomènes mis en jeu, indépendamment des évolutions normatives. Cependant, les projets de normes les plus récents ont été pris en compte ; ils sont présentés dans la première partie et sont détaillés en .
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- Version courante de mai 2017 par Alain ROUSSEAU
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2. Parafoudres pour réseaux d’énergie
2.1 Descriptif
• On distingue, suivant la norme NF EN 61643-11, deux sortes de parafoudres : les parafoudres un port (entrée et sortie confondues) et les parafoudres deux ports (entrée et sortie distinctes). Les premiers sont insérés en parallèle avec la ligne et les seconds en série avec elle. Ces derniers voient donc transiter le courant de charge et doivent être dimensionnés en conséquence. Ces parafoudres peuvent contenir un élément de découplage (inductance ou résistance) entre deux composants ou simplement une longueur de fil.
• Les parafoudres peuvent aussi être spécifiés par le fait qu’ils contiennent des composants limiteurs, des composants commutateurs ou une combinaison de deux composants.
La figure 8 présente un schéma typique de parafoudre un port alors que la figure 9 présente un parafoudre deux ports dont l’élément de découplage est un filtre. La figure 10 présente un schéma de réalisation d’un parafoudre un port monophasé sous la forme fréquemment utilisée d’un boîtier pour rail Din. On remarquera la varistance ZnO carrée, la fenêtre de visualisation du déconnecteur thermique et sa télésignalisation en bas.
Les paramètres utiles pour caractériser les parafoudres sont résumés dans le tableau 2.
HAUT DE PAGE2.2 Essais
Les essais électriques suivants sont réalisés sur les parafoudres (selon norme NF EN 61643-11) :
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essai de fonctionnement afin de vérifier que le parafoudre n’est pas dégradé par des chocs de foudre ;
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mesure de niveau de protection afin de s’assurer que les valeurs annoncées pour U p ne sont pas dépassées ;
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mesure de la chute de tension et de l’échauffement lors du passage du courant assigné pour les parafoudres deux ports ;
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essais de fin de vie au cours desquels on vérifie qu’en cas de court-circuit ou de surtensions temporaires il n’y a pas de risque de feu, et qu’en cas d’échauffement excessif le parafoudre...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - XEMARD (A.), al - Étude statistique des surtensions induites dues à la foudre sur les ouvrages de distribution d’énergie et analyse du risque - . Cired (1997).
-
(2) - EMTP - Electromagnetic Transient Program User’s manual - .
-
(3) - StanSim Research Aps - ESACAP User’s manual - (1997).
-
(4) - ROUSSEAU (A.), al - Foudre et protection des bâtiments - . [C 3 307], Techniques de l’Ingénieur, traité Construction (2000).
-
(5) - ROUSSEAU (A.), al - Design of ZnO surge protective devices in case of direct lightning surges. International conference on lightning protection - (ICLP) (sept. 1996).
-
(6) - ANSI/IEEE - Guide for surge voltages in low voltage AC power circuits - . Faisant partie d’un ensemble de documents appelé « Trilogie »...
NORMES
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Parafoudres pour installations basse tension. - • NF C 61-740 - 07.1995.
-
Parafoudres basse tension. Partie 11 : parafoudres connectés aux systèmes de distribution basse tension – Prescriptions et essais. - • NF EN 61643-11 - 09.2002.
-
Installations électriques à basse tension. Règles. - • NF C 15-100 - 12.2002.
-
Composants de protection contre la foudre. Partie 1 : prescriptions pour les composants de connexion. - • NF EN 50164-1 - 01.2000.
-
Protection des installations électriques basse tension contre les surtensions d’origine atmosphérique. Choix et installation des parafoudres. - • Guide UTE C 15-443 - 07.1997.
-
Mise en œuvre et cohabitation des réseaux de puissance et des réseaux de communication dans les installations des locaux d’habitation du tertiaire et analogues. - • Guide UTE C 15-900 - 10.2000.
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Coordination de l’isolement...
1 Constructeurs. Installateurs (Liste non exhaustive)
Les constructeurs sont regroupés au sein de deux syndicats professionnels : DOMERGIE ET GIMELEC.
Les installateurs sont regroupés au sein du syndicat professionnel FFIE.
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