Un dispositif de protection contre les surtensions, également connu sous le nom de surtension ou SPD, est conçu pour protéger les composants électriques contre des surtensions en tension qui pourraient se produire dans le circuit électrique.

Chaque fois qu'une augmentation soudaine du courant ou de la tension est produite dans le circuit électrique ou le circuit de communication en raison de l'ingérence extérieure, le dispositif de protection contre les surtensions peut effectuer et shunt en très peu de temps, empêchant la surtension de endommager d'autres dispositifs dans le circuit .

Les dispositifs de protection des surtensions (SPD) sont 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 pour assurer le fonctionnement lisse et ininterrompu des dispositifs électroniques dans une large gamme d'applications en limitant la surtension transitoire.

Un SPD fonctionne en détournant la tension excédentaire à partir de surtensions transitoires loin de l'équipement protégé. Il se compose généralement de varistations d'oxyde métallique (MOVS) ou de tubes à décharge de gaz qui absorbent l'excès de tension et le redirigent vers le sol, protégeant ainsi les dispositifs connectés.

Des surtensions peuvent survenir pour diverses raisons, notamment des coups de foudre, une commutation de réseaux électriques, un câblage défectueux et le fonctionnement d'équipements électriques à haute puissance. Ils peuvent également être causés par des événements qui se produisent à l'intérieur d'un bâtiment, tels que le démarrage de moteurs ou l'allumage sur les grands appareils.

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

Protection de l'équipement électronique sensible contre les surtensions de tension dommageables.

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

Extension de la durée de vie des appareils électroménagers et de l'équipement en les protégeant des perturbations électriques.

Réduction du risque d'incendie électrique causée par des surtensions de puissance.

La tranquillité d'esprit sachant que votre précieux équipement est sauvegardé.

La durée de vie d'un SPD peut varier en fonction de facteurs comme sa qualité, de la gravité des surtensions qu'il rencontre et des 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 au besoin pour garantir une protection optimale.

Le besoin de SPD peut varier en fonction de facteurs tels que la localisation 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 de surtension courants utilisés dans la fabrication de SPD sont des varistations d'oxyde métallique (MOV), des diodes de panne d'avalanche (ABDS - anciennement connu sous le nom de diodes d'avalanche ou de SAD) et de tubes à décharge de gaz (GDT). Les MOV sont la technologie la plus couramment utilisée pour la protection des circuits d'alimentation AC. L'évaluation du courant de surtension d'un MOV est liée à la zone transversale et à sa composition. En général, plus la zone transversale est grande, plus la surtension de la surtension de l'appareil est élevée. Les mouvements sont généralement de géométrie ronde ou rectangulaire mais se présentent dans une pléthore de dimensions standard allant de 7 mm (0,28 pouce) à 80 mm (3,15 pouces). Les notes de courant de surtension de ces composants de protection contre la surtension varient considérablement et dépendent du fabricant. Comme discuté précédemment dans cette clause, en reliant les mouvements dans un réseau parallèle, une valeur de courant de surtension pourrait être calculée en ajoutant simplement les notes de courant de surtension des mouvements individuels pour obtenir la note de courant de surtension du tableau. Ce faisant, une considération devrait être accordée à la coordination de l'exploitation.

Il existe de nombreuses hypothèses sur quelle composante, quelle topologie et le déploiement de technologies spécifiques produisent le meilleur SPD pour détourner le courant de surtension. Au lieu de présenter toutes les options, il est préférable que la discussion sur la cote de courant sur la surtension, la cote de courant de décharge nominale ou les capacités de courant augmente 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, c'est que le SPD a une cote de courant de surtension ou un courant de courant nominal qui convient à l'application.

L'édition actuelle du Règlement de câblage IET, BS 7671: 2018, indique qu'à moins qu'une évaluation des risques ne soit effectuée, une protection contre la surtension transitoire doit être fournie lorsque la conséquence causée par la surtension pourrait:

Entraîner des blessures graves ou la perte de la vie humaine; 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

Affecter un grand nombre d'individus colocalisés.

Ce règlement s'applique à tous les types de locaux, notamment domestiques, commerciaux et industriels.

Bien que les réglementations de câblage IET ne soient pas rétrospectives, où des travaux sont effectués sur un circuit existant dans une installation qui a été conçue et installée sur une édition précédente de la réglementation de câblage IET, il est nécessaire de s'assurer que le circuit modifié est conforme aux dernières dernières Edition, ce ne sera bénéfique que si les SPD sont installés pour protéger toute l'installation.

La décision d'acheter des SPD est entre les mains du client, mais ils devraient recevoir suffisamment d'informations pour prendre une décision éclairée pour savoir s'ils souhaitent omettre les SPD. Une décision doit être prise sur la base des facteurs de risque de sécurité et à la suite d'une évaluation des coûts des SPD, qui peut coûter aussi peu que quelques centaines de livres, par rapport au coût de l'installation électrique et de l'équipement qui s'y connecte comme les ordinateurs, les téléviseurs et l'équipement nécessaire, Par exemple, la détection de la fumée et les contrôles de la chaudière.

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

Il vaut également la peine de vérifier auprès de votre compagnie d'assurance car certaines polices peuvent indiquer que l'équipement doit être couvert d'un SPD ou qu'ils ne seront pas payés en cas de réclamation.

Le classement de la surtension (communément appelée protection contre la foudre) est évalué en fonction de la théorie de la protection de la subdivision IEC 61643-31 et EN 50539-11, qui est installée à la jonction de la partition. Les exigences et fonctions techniques diffèrent. Le dispositif de protection contre la foudre de première étape est installé entre la zone 0-1, élevé pour les besoins en flux, l'exigence minimale de CEI 61643-31 & EN 50539-11 est itotal (10/350) 12,5 ka, et le deuxième et le troisième Les niveaux sont installés entre les zones 1-2 et 2-3, principalement pour supprimer la surtension.

Les dispositifs de protection des surtensions (SPD) sont essentiels pour protéger l'équipement électronique contre les effets nocifs de la surtension transitoire qui peuvent provoquer des dommages, des temps d'arrêt du système et une perte de données.

Dans de nombreux cas, le coût du remplacement ou de la réparation de l'équipement peut être significatif, en particulier dans les applications critiques telles que les hôpitaux, les centres de données et les usines industrielles.

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

Alors que les SPD sont spécifiquement conçus pour détourner la surtension transitoire loin de l'équipement, la protégeant des dommages et prolongeant sa durée de vie.

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

Principe de travail SPD

Le principe de base derrière les SPD est qu'ils fournissent un chemin à faible impédance à la terre pour une tension excessive. Lorsque des pointes ou des surtensions de tension se produisent, les SPD fonctionnent en détournant l'excès de tension et le courant au sol.

De cette façon, l'ampleur de la tension entrante est abaissée à un niveau sûr qui n'endommage pas le dispositif attaché.

Pour fonctionner, un dispositif de protection contre les surtensions doit contenir au moins un composant non linéaire (un écart de varistor ou d'étincelle), qui dans différentes conditions, transitions entre un état d'impédance élevé et faible.

Leur fonction consiste à détourner le courant de décharge ou d'impulsion et de limiter la surtension à l'équipement en aval.

Les dispositifs de protection des surtensions fonctionnent dans les trois situations énumérées ci-dessous.

A. Condition normale (absence de surtension)

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

B. pendant les surtensions de tension

En cas de pics de tension et de surtensions, le SPD se déplace vers l'état de conduction et son impédance a diminué. De cette façon, il protégera le système en détournant le courant d'impulsion au sol.

C. Retour au fonctionnement normal

Une fois la surtension qui a été libérée, le SPD est revenu à son état normal d'impédance élevée.

Les dispositifs de protection des surtensions (SPD) sont des composants essentiels des réseaux électriques. Cependant, le choix d'un SPD approprié pour votre système pourrait être un problème difficile.

Tension de fonctionnement continu maximale (UC)

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

Temps de réponse

Il est décrit comme le temps du SPD réagit aux transitoires. Le SPD plus rapide répond, meilleur est la protection par le SPD. Habituellement, les SPD à base de 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 à 8/20 μs de forme d'onde et la valeur typique du SPD de taille miniature résidentielle est de 20KA.

Courant de décharge impulsif maximal (IIMP)

L'appareil doit être capable de gérer le courant de surtension maximal qui est attendu sur le réseau de distribution pour s'assurer qu'il n'échoue pas pendant un événement transitoire et le dispositif 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, SPD commence à serrer tout transitoire de tension qu'elle détecte dans la ligne électrique.

Fabricant et certifications

La sélection d'un SPD parmi un fabricant bien connu qui a une certification dans une installation de test impartiale, telle que UL ou IEC, est cruciale. La certification garantit que le produit a été examiné et transmet toutes les exigences de performance et de sécurité.

La compréhension de 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 sur les surtensions.

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

1. surtension de puissance excessive

L'une des principales causes de défaillance du SPD est la surtension, la surtension peut se produire en raison de coups de foudre, de surtensions de puissance 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 d'âge

En raison de 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 blessés par des pics de tension fréquents.

3. Problèmes de configuration

Très mal conçu, comme lorsqu'un SPD configuré par WYE est lié à une charge connectée via un delta. Cela peut exposer le SPD à des tensions plus élevées, ce qui pourrait entraîner une défaillance du SPD.

4. défaillance du composé

Les SPD contiennent plusieurs composants, tels que les varistations d'oxyde métallique (MOV), qui peuvent échouer en raison de défauts de fabrication ou de facteurs environnementaux.

5. Forme de mise à disposition

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 est mal mis à la terre.