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1 - ÉVOLUTION TECHNIQUE ET NORMATIVE

2 - COMPOSANTS

3 - RÉSEAUX BASSE TENSION

| Réf : D4840 v2

Réseaux basse tension
Parafoudres basse tension - Composants. Réseaux basse tension

Auteur(s) : Alain ROUSSEAU

Date de publication : 10 août 2003

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RÉSUMÉ

Les équipements de la maison sont de plus en plus sensibles aux surtensions. Des parafoudres installés sur le tableau d'entrée de l'installation permettent de dériver le plus rapidement possible à la terre les surtensions dangereuses. Toutefois, les surtensions peuvent aussi se propager par les lignes téléphoniques, les câbles coaxiaux, les circuits de données ou, même, par le circuit de terre. Cet article présente des informations sur les réseaux basse tension utiles pour la sélection des parafoudres permettant de protéger chacune des voies d'entrée de l'installation.

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Auteur(s)

  • Alain ROUSSEAU : Ingénieur de l’École centrale de Lyon - DEA de Génie électrique - Directeur technique - Assistance Protection System SAS

INTRODUCTION

Les matériels électriques utilisés tant dans les applications domestiques que dans les applications industrielles sont de plus en plus sensibles aux surtensions, en raison de l’utilisation massive de composants électroniques. Les ampoules d’éclairage à incandescence, le moteur de la machine à laver ont une tenue intrinsèque contre les surtensions assez élevée et, pendant longtemps, leur protection contre les surtensions n’était donc pas un problème majeur.

De nos jours, les alarmes, ordinateurs, télévisions et même le programmateur de la machine à laver utilisent des composants électroniques, ce qui augmente leur fragilité vis‐à‐vis des surtensions. L’usage croissant de prises protégées (prises de courant avec parafoudre incorporé), que l’on peut trouver aussi bien dans les magasins de bricolage que dans les catalogues de vente par correspondance, témoigne bien de l’évolution rapide de la protection contre les surtensions et de sa pénétration dans le milieu domestique.

Néanmoins, les parafoudres ne se résument pas à ces prises protégées qui, en général, ne consistent qu’en une barrière secondaire contre les surtensions. Il faut installer d’abord des parafoudres dans le tableau d’entrée de l’installation afin de dériver le plus rapidement possible à la terre les surtensions dangereuses. Les parafoudres qui sont en aval de ce premier parafoudre (installés en tableau ou dans les prises de courant) ne servent alors qu’à stabiliser le potentiel en des points sensibles du réseau et à dériver à la terre la faible partie de la surtension qui n’a pas été entièrement éliminée par le parafoudre installé en amont. Les parafoudres et leur mode d’installation seront présentés dans l’article Parafoudres basse tension- Description. Installation. Il est, en effet, fondamental de bien choisir le ou les parafoudres nécessaires et aussi de les installer convenablement.

Cependant, les surtensions peuvent se propager jusqu’à l’appareil considéré, non seulement par les lignes d’énergie, mais aussi par les lignes téléphoniques (fax, répondeurs...), les câbles coaxiaux (antennes de télévision...), les circuits de données (prises RS232 des ordinateurs) ou, même, par le circuit de terre (cas d’un bâtiment protégé par un paratonnerre, par exemple). Les informations sur les réseaux basse tension utiles pour la sélection des parafoudres sont présentées dans le présent article.

Idéalement, chacune des voies d’entrée pour les surtensions doit être protégée et une grande quantité de types de parafoudres existent donc sur le marché, en plus des parafoudres pour lignes d’énergie. La description de ces différents types de parafoudres fait l’objet de l’article Parafoudres basse tension- Description. Installation.

Parallèlement, les composants utilisés dans les parafoudres ont évolué dans le sens d’une toujours plus grande fiabilité, d’une augmentation permanente de tenue en énergie et d’une amélioration du niveau de protection. Ces composants sont présentés dans le présent article.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-d4840


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3. Réseaux basse tension

3.1 Différents types de réseaux d’énergie

Il s’agit de ce que l’on appelle schémas de liaisons à la terre (figure 9) encore appelés régimes de neutre.

Le choix des parafoudres et les surtensions pouvant survenir étant fonction de ces régimes de neutre, il est indispensable d’en faire un bref rappel.

On définit deux paramètres : le premier caractérise la liaison à la terre du neutre BT au transformateur MT / BT, le second caractérise la mise à la terre des masses de l’installation.

• Dans le régime TT, le neutre du transformateur et les masses de l’installation sont reliés à la terre. Il peut s’agir de la même terre.

• Dans le régime TN, le neutre est aussi relié à la terre, mais les masses sont reliées à ce neutre par un conducteur de protection (PE). Il y a deux cas principaux : le TNC où le conducteur de neutre N et le conducteur de protection PE sont communs. Il est alors appelé PEN et est relié en de nombreux points à la terre. Dans le second cas, les conducteurs de neutre N et de protection PE sont séparés et on appelle ce régime TNS. En pratique, on peut rencontrer un schéma TNC à l’extérieur du bâtiment et TNS à l’intérieur du bâtiment. Il s’agit alors du régime TNCS.

• Enfin, dans le régime IT, le neutre est isolé (il est alors, de fait, relié à la terre par les capacités parasites) ou impédant (valeur d’impédance élevée d’environ 1 kΩ) et les masses sont reliées à la terre.

HAUT DE PAGE

3.2 Transmission des surtensions sur les réseaux BT

HAUT DE PAGE

3.2.1 Surtensions dues à la foudre

Comme indiqué sur la figure 1, il y a plusieurs chemins possibles pour un choc de foudre se propageant vers la structure à protéger.

    ...

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