L'homme moderne, essayant de suivre le rythme, sature sa maison d'appareils électriques à des fins diverses. Mais tous les propriétaires ne pensent pas qu'en cas de tension d'impulsion même à très court terme dans le réseau plusieurs fois supérieure à la valeur nominale, l'ensemble de son parc électrique et électronique coûteux peut tomber en panne. Remarquablement, l'impact de la surtension sur les consommateurs électriques est préjudiciable dans la mesure où l'équipement affecté, en règle générale, devient impropre à la réparation. Cette force majeure, bien que peu fréquente, mais garantie, peut être le résultat d'une surtension dans les réseaux causée par des orages, un chevauchement de phases d'urgence ou des processus de commutation. Les dispositifs dits de protection contre les surtensions sont destinés à protéger les équipements électriques. Le principe de fonctionnement du SPD, les classes et la différence entre elles sont discutés ci-dessous.
Classement SPD
Les dispositifs de protection contre les surtensions sont un concept large et généralisé. Cette catégorie d'appareils comprend des appareils qui peuvent être divisés en classes :
- je classe. Sont destinés à la protection contre l'influence directe d'une décharge de foudre. Ces appareils doivent être équipés d'appareils d'entrée-distribution (ASU) des bâtiments administratifs et industriels et des immeubles d'habitation.
- Classe II. Ils assurent la protection des réseaux de distribution électrique contre les surtensions causées par les processus de commutation, ainsi que les fonctions de deuxième étage de protection contre les effets d'un coup de foudre. Monté et connecté au réseau dans les tableaux de distribution.
- Classe III. Ils sont utilisés pour protéger les équipements contre les surtensions causées par les surtensions résiduelles et la distribution de tension asymétrique entre la phase et le fil neutre. Les appareils de cette classe fonctionnent également en mode filtres de bruit haute fréquence. Les plus pertinents pour les conditions d'une maison ou d'un appartement privé, ils sont connectés et installés directement chez les consommateurs. Les appareils fabriqués sous forme de modules équipés d'un support à dégagement rapide pour l'installation ou ayant une configuration de prises électriques ou de fiches d'alimentation sont particulièrement populaires.
Types d'appareils
Tous les appareils offrant une protection contre les surtensions sont divisés en deux types, qui diffèrent par leur conception et leur principe de fonctionnement. Considérez le fonctionnement des parafoudres de différents types.
Ecartements des soupapes et des étincelles. Le principe de fonctionnement des parafoudres repose sur l'utilisation de l'effet des éclateurs. La conception des parafoudres prévoit un entrefer dans le cavalier reliant les phases de la ligne électrique à la boucle de masse. À la valeur de tension nominale, le circuit dans le cavalier est interrompu. En cas de décharge de foudre, une rupture d'entrefer se produit dans la ligne de transport d'énergie, le circuit entre la phase et la terre se ferme, l'impulsion haute tension va directement à la terre. La conception du parafoudre à soupape dans un circuit avec un éclateur prévoit une résistance sur laquelle l'impulsion haute tension est éteinte. Les parafoudres sont dans la plupart des cas utilisés dans les réseaux à haute tension.
Parafoudres (SPD). Ces dispositifs ont remplacé les parafoudres obsolètes et encombrants. Afin de comprendre le fonctionnement du limiteur, vous devez vous souvenir des propriétés des résistances non linéaires, basées sur l'utilisation de leurs caractéristiques courant-tension. Les varistances sont utilisées comme résistances non linéaires dans les SPD. Pour les personnes qui ne sont pas expérimentées dans les subtilités de l'électrotechnique, quelques informations sur ce qu'il consiste et comment il fonctionne. Le matériau principal pour la fabrication des varistances est l'oxyde de zinc. Dans un mélange avec des oxydes d'autres métaux, un assemblage est créé, constitué de jonctions p-n, qui a des caractéristiques courant-tension. Lorsque la valeur de la tension dans le réseau correspond aux paramètres nominaux, le courant dans le circuit de la varistance est proche de zéro. Au moment de la surtension sur les jonctions p-n, une forte augmentation du courant se produit, ce qui entraîne une diminution de la tension à la valeur nominale. Après la normalisation des paramètres du réseau, la varistance revient en mode non conducteur et n'affecte pas le fonctionnement de l'appareil.
Les dimensions compactes des parafoudres et une large gamme de variétés de ces appareils ont permis d'élargir considérablement la portée de ces appareils, il est devenu possible d'utiliser des SPD comme moyen de protection contre les surtensions pour une maison ou un appartement privé. Cependant, les limiteurs de surtension montés sur des varistances, malgré tous leurs avantages par rapport aux parafoudres, présentent un inconvénient important - la limitation de la durée de vie. En raison de la protection thermique qui y est intégrée, l'appareil reste inopérant pendant un certain temps après son fonctionnement. Pour cette raison, un dispositif à détachement rapide est prévu sur le boîtier du SPD, ce qui permet un remplacement rapide du module.
Vous pouvez en savoir plus sur ce qu'est un SPD et quel est son objectif à partir de la vidéo :
Comment organiser la protection ?
Avant de procéder à l'installation et au raccordement des équipements de protection contre les surtensions, cela est nécessaire, sinon tous les travaux sur l'agencement des SPD perdront tout leur sens. Le schéma classique offre 3 niveaux de protection. Des parafoudres (SPD classe I) sont installés à l'entrée, assurant une protection contre la foudre. Le dispositif de protection suivant est de classe II, généralement le parafoudre est connecté au tableau de distribution de la maison. Le degré de sa protection doit garantir la réduction de l'amplitude de la surtension aux paramètres sans danger pour les appareils électroménagers et le réseau d'éclairage. A proximité immédiate de produits électroniques sensibles aux fluctuations de courant et de tension, la classe III est souhaitable.