Outils personnels

Le parafoudre

De Guide de l'Installation Electrique

Version du 25 juillet 2016 à 08:10 par Romain.R (discuter | contributions)

(diff) ← Version précédente | Voir la version courante (diff) | Version suivante → (diff)
Aller à : Navigation , rechercher
Flag of France.svg  Les contenus spécifiques aux normes et réglementations françaises sont mis en évidence par un texte orange ou par un filet orange comme celui dans la marge

Règles générales de conception d'une installation électrique
Raccordement au réseau de distribution publique MT
Raccordement au réseau de distribution publique BT
Bien choisir une architecture de distribution électrique
La distribution BT
Protection contre les chocs et incendies électriques
La protection des circuits
L’appareillage BT : fonctions et choix
La protection contre les surtensions
Efficacité Energétique de la Distribution Electrique
Compensation d’énergie réactive
Détection et atténuation des harmoniques
Les alimentations et récepteurs particuliers
Les installations photovoltaïques
La norme NF C 15-100 dans l’habitat
Recommandations pour l'amélioration de la CEM
Mesure

Sommaire

Les dispositifs de protection par parafoudre sont utilisés pour les réseaux d’alimentation électrique, les réseaux téléphoniques, les bus de communication ou d’automatisme.

Le parafoudre est un composant du système de protection de l’installation électrique.

Ce dispositif est connecté en parallèle sur le circuit d’alimentation des récepteurs qu’il doit protéger (cf. Fig. J17). Il peut aussi être utilisé à tous les niveaux du réseau d’alimentation.

C’est le type de protection contre les surtensions le plus utilisé et le plus efficient.

Voir [les offres de parafoudres] de Schneider Electric

Fig. J17Principe de la protection en parallèle

Principe

Connecté en parallèle, un parafoudre a une haute impédance. Lorsque la surtension transitoire apparaît dans le système, l'impédance du dispositif diminue. Le courant de foudre est dérivé à travers le parafoudre, en contournant le matériel sensible.

Le parafoudre est un dispositif destiné à limiter les surtensions transitoires d’origine atmosphérique et à dériver les ondes de courant vers la terre, afin de limiter l’amplitude de cette surtension à une valeur non dangereuse pour l’installation électrique et l’appareillage électrique.

Le parafoudre élimine les surtensions :

  • en mode commun, entre phase et neutre ou terre,
  • en mode différentiel, entre phase et neutre.

En cas de surtension supérieure au seuil de fonctionnement, le parafoudre

  • conduit l’énergie à la terre, en mode commun,
  • répartit l’énergie dans les autres conducteurs actifs, en mode différentiel.

Les trois types de parafoudre

Parafoudre de type 1

Le parafoudre de type 1 est préconisé dans le cas particulier des bâtiments tertiaires et industriels, protégés par un paratonnerre ou par une cage maillée.

Il protège l’installation électrique contre les coups de foudre directs. Il permet d’écouler le courant de foudre « en retour » se propageant du conducteur de terre vers les conducteurs du réseau

Les parafoudres de type 1 sont caractérisés par une onde de courant 10/350 µs.

Parafoudre de type 2 

Le parafoudre de type 2 est la protection principale de toutes les installations électriques basse tension. Installé dans chaque tableau électrique, il évite la propagation des surtensions dans les installations électriques et protège les récepteurs.

Les parafoudres de type 2 sont caractérisés par une onde de courant 8/20 µs.

Parafoudre de type 3 

Ces parafoudres possèdent une faible capacité d’écoulement. Ils sont donc obligatoirement installés en complément des parafoudres de type 2 et à proximité des récepteurs sensibles.

Les parafoudres de type 3 sont caractérisés par une combinaison des ondes de tension (1,2/50 μs) et de courant (8/20 μs).

Définition normative des parafoudres

Coup de foudre direct Coup de foudre indirect
CEI 61643-11 (2011) Classe I test Classe II test Classe III test
CEI 61643-11 (2011) Type 1 : Symbol-T1.gif Type 2 : Symbol-T2.gif Type 3 : Symbol-T3.gif
EN/IEC 61643-11 Type 1 Type 2 Type 3
Former VDE 0675v B C D
Type d'onde d'essais 10/350 8/20 1.2/50 + 8/20

Note 1: il existe des parafoudres Symbol-T1.gif + Symbol-T2.gif soit (B+C) combinant la protection des récepteurs contre les coups de foudre directs et indirects.
Note 2: les parafoudres Symbol-T2.gif peuvent aussi être déclarés en Symbol-T3.gif.

Fig. J18Définition normative des parafoudres

Caractéristiques des parafoudres

La norme internationale CEI 61643-11 (Parafoudres connectés aux systèmes basse tension - Exigences et méthodes d'essai) définit les caractéristiques et les essais des parafoudres connectés aux réseaux de distribution basse tension (cf. Fig. J19).

Caractéristiques communes

Uc : tension maximale de service permanent

C’est la tension efficace ou continue au delà de laquelle le parafoudre devient passant. Cette valeur est choisie en fonction de la tension du réseau et du schéma des liaisons à la terre.

Up : niveau de protection (à In)

C’est la tension maximale aux bornes du parafoudre lorsqu’il est passant. Cette tension est atteinte lorsque le courant qui s’écoule dans le parafoudre est égal à In. Le niveau de protection doit être choisi inférieur à la tenue en surtension des charges. Lors de coups de foudre, la tension aux bornes du parafoudre reste généralement inférieure à Up.

In : courant nominal de décharge

C’est la valeur de crête d’un courant de forme d’onde 8/20 µs que le parafoudre est capable d’écouler 20 fois.

Parafoudre de type 1 

Pourquoi Iimp est-il important ?

La norme CEI 62305 exige une valeur de courant d'impulsion maximum par pôle Iimp de 25 kA. Pour assurer la protection de toute installation, le parafoudre doit être correctement dimensionné pour le courant maximum prévu. Attention de ne pas confondre le courant par pôle (25 kA) avec le courant total (100 kA pour un réseau 3P + N).

Iimp : courant impulsionnel de décharge

C’est la valeur de crête d’un courant de forme d’onde 10/350 µs que le parafoudre est capable d’écouler 5 fois.

Ifi : courant d’auto-extinction

Applicable uniquement à la technologie à éclateur.

C’est le courant (50 Hz) que le parafoudre est capable d’interrompre de lui-même après amorçage. Ce courant doit toujours être supérieur au courant de court-circuit présumé au point d’installation.

Parafoudre de type 2 

Pourquoi Imax est-il important ?

La différence entre Imax et In indique que le parafoudre fonctionne dans des conditions nominales près de ses limites. Plus Imax est élevé, pour une même valeur de In, plus les conditions de fonctionnement sont sûres, loin des limites de performance.

Imax : courant maximal de décharge.

C’est la valeur de crête d’un courant de forme d’onde 8/20 µs que le parafoudre est capable d’écouler 1 fois.

Parafoudre de type 3 

Uoc

Tension en circuit ouvert appliquée lors des essais de class III (type 3).

Fig. J19Caractéristique temps/courant d’un parafoudre à varistance

Les principales applications

Les parafoudres BT

Des dispositifs très différents, tant d’un point de vue technologique que d’utilisation, sont désignés par ce terme. Les parafoudres basse tension sont modulaires pour être facilement installés à l’intérieur des tableaux BT.

Il existe aussi des parafoudres adaptables sur les prises de courant mais ces parafoudres ont une faible capacité d’écoulement.

Les parafoudres pour les circuits à courant faible

Ces dispositifs protègent les réseaux téléphoniques, les réseaux commutés ou d’automatisme (bus) contre les surtensions issues de l’extérieur (foudre) et celles internes au réseau d’alimentation (équipement polluant, manœuvre d’appareillage, etc.).

De tels parafoudres sont aussi installés dans des coffrets de distribution ou intégrés dans des récepteurs.