Un dispositif de protection contre les surtensions, également appelé parasurtenseur ou SPD, est conçu pour protéger les composants électriques contre les surtensions qui pourraient survenir dans le circuit électrique.

Chaque fois qu'une augmentation soudaine du courant ou de la tension se produit dans le circuit électrique ou le circuit de communication en raison d'une interférence extérieure, le dispositif de protection contre les surtensions peut conduire et shunter dans un laps de temps très court, empêchant la surtension d'endommager d'autres appareils du circuit. .

Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) constituent une méthode rentable pour prévenir les pannes et améliorer la fiabilité du système.

Ils sont généralement installés dans les panneaux de distribution et jouent un rôle important en garantissant le fonctionnement fluide et ininterrompu des appareils électroniques dans une large gamme d'applications en limitant les surtensions transitoires.

Un SPD fonctionne en détournant l'excès de tension des surtensions transitoires de l'équipement protégé.Il se compose généralement de varistances à oxyde métallique (MOV) ou de tubes à décharge à gaz qui absorbent l'excès de tension et le redirigent vers la terre, protégeant ainsi les appareils connectés.

Les surtensions peuvent survenir pour diverses raisons, notamment la foudre, la commutation du réseau électrique, un câblage défectueux et le fonctionnement d'équipements électriques de grande puissance.Ils peuvent également être provoqués par des événements se produisant à l’intérieur d’un bâtiment, comme le démarrage de moteurs ou l’allumage/extinction de gros appareils électroménagers.

L'installation d'un SPD peut offrir plusieurs avantages, notamment :

Protection des équipements électroniques sensibles contre les surtensions dommageables.

Prévention de la perte ou de la corruption de données dans les systèmes informatiques.

Prolongation de la durée de vie des appareils et équipements en les protégeant des perturbations électriques.

Réduction des risques d'incendies électriques provoqués par des surtensions.

Tranquillité d'esprit en sachant que votre précieux équipement est protégé.

La durée de vie d'un SPD peut varier en fonction de facteurs tels que sa qualité, la gravité des surtensions qu'il rencontre et les pratiques de maintenance.Généralement, les SPD ont une durée de vie allant de 5 à 10 ans.Cependant, il est recommandé d'inspecter et de tester régulièrement les SPD et de les remplacer si nécessaire pour garantir une protection optimale.

Le besoin de SPD peut varier en fonction de facteurs tels que l'emplacement géographique, les réglementations locales et la sensibilité de l'équipement électronique connecté.Il est conseillé de consulter un électricien ou un ingénieur électricien qualifié pour évaluer vos besoins spécifiques et déterminer si un SPD est nécessaire pour votre système électrique.

Quelques composants de protection contre les surtensions couramment utilisés dans la fabrication des SPD sont les varistances à oxyde métallique (MOV), les diodes de claquage par avalanche (ABD – anciennement connues sous le nom de diodes à avalanche au silicium ou SAD) et les tubes à décharge gazeuse (GDT).Les MOV sont la technologie la plus couramment utilisée pour la protection des circuits d'alimentation CA.Le courant de surtension d'un MOV est lié à la section transversale et à sa composition.En général, plus la section transversale est grande, plus le courant de surtension nominal de l'appareil est élevé.Les MOV sont généralement de géométrie ronde ou rectangulaire, mais sont disponibles dans une multitude de dimensions standard allant de 7 mm (0,28 pouce) à 80 mm (3,15 pouces).Les valeurs nominales de courant de surtension de ces composants de protection contre les surtensions varient considérablement et dépendent du fabricant.Comme indiqué précédemment dans cette clause, en connectant les MOV dans un réseau parallèle, une valeur de courant de surtension peut être calculée en additionnant simplement les valeurs nominales de courant de surtension des MOV individuels pour obtenir la valeur de courant de surtension du réseau.Ce faisant, il convient de veiller à la coordination des opérations.

Il existe de nombreuses hypothèses sur quel composant, quelle topologie et le déploiement d'une technologie spécifique produit le meilleur SPD pour détourner le courant de surtension.Au lieu de présenter toutes les options, il est préférable que la discussion sur le courant de surtension nominal, le courant de décharge nominal ou les capacités de courant de surtension tourne autour des données de test de performance.Quels que soient les composants utilisés dans la conception ou la structure mécanique spécifique déployée, ce qui compte est que le SPD ait un courant de surtension nominal ou un courant de décharge nominal adapté à l'application.

L'édition actuelle des réglementations de câblage IET, BS 7671:2018, stipule qu'à moins qu'une évaluation des risques ne soit effectuée, une protection contre les surtensions transitoires doit être fournie lorsque les conséquences causées par une surtension pourraient :

entraîner des blessures graves, voire la perte de vies humaines ;ou

Entraîner une interruption des services publics et/ou des dommages au patrimoine culturel ;ou

Entraîner une interruption de l’activité commerciale ou industrielle ;ou

Affecte un grand nombre d’individus colocalisés.

Cette réglementation s'applique à tous les types de locaux qu'ils soient domestiques, commerciaux ou industriels.

Bien que les réglementations de câblage de l'IET ne soient pas rétrospectives, lorsque des travaux sont effectués sur un circuit existant au sein d'une installation qui a été conçue et installée selon une édition antérieure des réglementations de câblage de l'IET, il est nécessaire de garantir que le circuit modifié est conforme aux dernières édition, cela ne sera bénéfique que si des SPD sont installés pour protéger l’ensemble de l’installation.

La décision d'acheter ou non des SPD appartient au client, mais celui-ci doit disposer de suffisamment d'informations pour pouvoir prendre une décision éclairée quant à savoir s'il souhaite omettre les SPD.Une décision doit être prise en fonction des facteurs de risque pour la sécurité et après une évaluation du coût des SPD, qui peuvent coûter aussi peu que quelques centaines d'euros, par rapport au coût de l'installation électrique et des équipements qui y sont connectés, tels que les ordinateurs, les téléviseurs et les équipements nécessaires. par exemple, la détection de fumée et les commandes de chaudière.

Une protection contre les surtensions pourrait être installée dans une unité consommateur existante si un espace physique approprié était disponible ou, si suffisamment d'espace n'était pas disponible, elle pourrait être installée dans une enceinte externe adjacente à l'unité consommateur existante.

Il vaut également la peine de vérifier auprès de votre compagnie d'assurance, car certaines polices peuvent stipuler que l'équipement doit être couvert par un SPD, sinon elles ne paieront pas en cas de sinistre.

Le classement du parasurtenseur (communément appelé protection contre la foudre) est évalué selon la théorie de la protection contre la foudre des lotissements CEI 61643-31 et EN 50539-11, qui est installé à la jonction de la cloison.Les exigences techniques et les fonctions diffèrent.Le dispositif de protection contre la foudre du premier étage est installé entre la zone 0-1, élevée pour l'exigence de débit, l'exigence minimale des normes CEI 61643-31 et EN 50539-11 est Itotal (10/350) 12,5 ka, et le deuxième et le troisième des niveaux sont installés entre les zones 1-2 et 2-3, principalement pour supprimer les surtensions.

Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont essentiels pour protéger les équipements électroniques contre les effets néfastes des surtensions transitoires qui peuvent provoquer des dommages, des temps d'arrêt du système et des pertes de données.

Dans de nombreux cas, le coût de remplacement ou de réparation des équipements peut être important, en particulier dans les applications critiques telles que les hôpitaux, les centres de données et les installations industrielles.

Les disjoncteurs et les fusibles ne sont pas conçus pour gérer ces événements à haute énergie, ce qui rend nécessaire une protection supplémentaire contre les surtensions.

Alors que les SPD sont spécifiquement conçus pour détourner les surtensions transitoires de l'équipement, le protégeant des dommages et prolongeant sa durée de vie.

En conclusion, les SPD sont essentiels dans l’environnement technologique moderne.

Principe de fonctionnement du SPD

Le principe de base des SPD est qu'ils fournissent un chemin à faible impédance vers la terre en cas de surtension.Lorsque des pics ou des surtensions se produisent, les SPD fonctionnent en détournant l'excès de tension et de courant vers la terre.

De cette façon, l'amplitude de la tension entrante est abaissée à un niveau sûr qui n'endommage pas l'appareil connecté.

Pour fonctionner, un dispositif de protection contre les surtensions doit contenir au moins un composant non linéaire (une varistance ou un éclateur), qui, dans différentes conditions, fait la transition entre un état d'impédance élevée et faible.

Leur fonction est de détourner le courant de décharge ou d'impulsion et de limiter la surtension au niveau des équipements en aval.

Les dispositifs de protection contre les surtensions fonctionnent dans les trois situations répertoriées ci-dessous.

A. Condition normale (absence de surtension)

En l'absence de surtension, le SPD n'a aucun impact sur le système et agit comme un circuit ouvert, il reste dans un état de haute impédance.

B. Lors de surtensions

En cas de pics et de surtensions de tension, le SPD passe à l'état de conduction et son impédance diminue.De cette façon, il protégera le système en détournant le courant impulsionnel vers la terre.

C. Retour au fonctionnement normal

Une fois la surtension déchargée, le SPD est revenu à son état normal de haute impédance.

Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont des composants essentiels des réseaux électriques.Cependant, choisir un SPD adapté à votre système peut être une question difficile.

Tension de fonctionnement continue maximale (UC)

La tension nominale du SPD doit être compatible avec la tension du système électrique pour offrir une protection appropriée au système.Une tension nominale inférieure endommagera l'appareil et une tension nominale plus élevée ne détournera pas correctement les transitoires.

Temps de réponse

Il est décrit comme le temps de réaction du SPD aux transitoires.Plus le SPD réagit rapidement, meilleure est la protection assurée par le SPD.Habituellement, les SPD basés sur des diodes Zener ont la réponse la plus rapide.Les types remplis de gaz ont un temps de réponse relativement lent et les fusibles et les types MOV ont le temps de réponse le plus lent.

Courant de décharge nominal (In)

Le SPD doit être testé avec une forme d'onde de 8/20 μs et la valeur typique pour un SPD résidentiel de taille miniature est de 20 kA.

Courant maximum de décharge d'impulsion (Iimp)

L'appareil doit être capable de gérer le courant de surtension maximal attendu sur le réseau de distribution pour garantir qu'il ne tombe pas en panne lors d'un événement transitoire et l'appareil doit être testé avec une forme d'onde de 10/350 μs.

Tension de serrage

Il s'agit d'une tension de seuil et au-dessus de ce niveau de tension, le SPD commence à limiter toute tension transitoire qu'il détecte dans la ligne électrique.

Fabricant et certifications

La sélection d'un SPD auprès d'un fabricant bien connu et certifié par un centre de test impartial, tel que UL ou CEI, est cruciale.La certification garantit que le produit a été examiné et répond à toutes les exigences de performance et de sécurité.

Comprendre ces directives de dimensionnement vous permettra de sélectionner le meilleur dispositif de protection contre les surtensions pour vos besoins et de garantir une protection efficace contre les surtensions.

Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont conçus pour fournir une protection fiable contre les surtensions transitoires, mais certains facteurs peuvent conduire à leur défaillance.Voici quelques-unes des raisons sous-jacentes à l’échec des SPD :

1. Surtensions excessives

L'une des principales causes de défaillance du SPD est la surtension. Une surtension peut survenir en raison de la foudre, de surtensions ou d'autres perturbations électriques.Assurez-vous d'installer le bon type de SPD après des calculs de conception appropriés en fonction de l'emplacement.

2.Facteur de vieillissement

En raison des conditions environnementales, notamment la température et l'humidité, les SPD ont une durée de conservation limitée et peuvent se détériorer avec le temps.De plus, les SPD peuvent être endommagés par des pics de tension fréquents.

3.Problèmes de configuration

Mal configuré, par exemple lorsqu'un SPD configuré en étoile est lié à une charge connectée via un triangle.Cela pourrait exposer le SPD à des tensions plus élevées, ce qui pourrait entraîner une défaillance du SPD.

4. Défaillance d'un composant

Les SPD contiennent plusieurs composants, tels que des varistances à oxyde métallique (MOV), qui peuvent tomber en panne en raison de défauts de fabrication ou de facteurs environnementaux.

5. Mauvaise mise à la terre

Pour qu'un SPD fonctionne correctement, une mise à la terre est nécessaire.Un SPD peut mal fonctionner ou éventuellement devenir un problème de sécurité s'il n'est pas correctement mis à la terre.