La protection contre les surtensions des tableaux de commande CVC ne se limite pas à l'installation d'un seul dispositif de protection contre les surtensions CA au niveau de l'entrée du tableau. Une armoire CVC à usage commercial ou industriel peut être raccordée à un réseau triphasé, à des commandes 24 V CC, à des variateurs de fréquence, à des pompes, à des ventilateurs, à des capteurs, à des actionneurs, à des réseaux RS485 et à des systèmes de gestion technique des bâtiments basés sur Ethernet.
Chaque raccordement crée un chemin de surtension différent. Une stratégie de protection adéquate commence par l'identification de chaque câble conducteur entrant ou sortant de l'armoire, puis par le choix d'un parasurtenseur adapté aux caractéristiques électriques, à la position d'installation et au degré d'exposition de ce circuit.
Portée de la page : Ce guide traite des équipements spécifiques au secteur du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC), tels que les centrales de traitement d'air (CTA), les refroidisseurs, les tours de refroidissement, les unités de toiture, les interfaces BMS, les ventilateurs et les pompes. Pour les armoires générales de PLC, de machines et d'automatisation, veuillez consulter le Guide sur la protection contre les surtensions des armoires de commande industrielles.
Table des matières
Réponse rapide
Un tableau de commande CVC doit être considéré comme un ensemble d'interfaces distinctes d'alimentation, de commande et de communication. Commencez par protéger l'alimentation CA entrante. Évaluez ensuite individuellement les câbles exposés de 24 V CC, les câbles de capteurs, d'actionneurs, RS485, Modbus, BACnet et Ethernet.
- Alimentation en courant alternatif : coordonner le tableau SPD avec la protection en amont du bâtiment.
- Commandes 24 V CC : Vérifier la tension et le courant de fonctionnement maximaux, la polarité et la référence de mise à la terre.
- Entrées/sorties analogiques et numériques : Vérifier la plage du signal, les fuites, la résistance en série et la disposition des conducteurs.
- Communiqué de BMS : Identifiez l'interface physique avant de choisir le dispositif de protection.
- Équipements installés sur le toit ou à distance : évaluer les points d'entrée des câbles, ainsi que les extrémités des câbles et la liaison équipotentielle.
Un tableau de commande CVC doit-il être équipé d'un parafoudre ?
Le terme « CVC » ne suffit pas à lui seul à déterminer si un SPD spécifique est nécessaire. Cette décision dépend de la conception électrique du bâtiment, de l'exposition aux transitoires, du cheminement des câbles, de la protection en amont, de la sensibilité des équipements et des conséquences d'un arrêt du système CVC.
Les tableaux CVC modernes contiennent des régulateurs électroniques, des alimentations à découpage, des interfaces de communication et des variateurs de fréquence. Une perturbation transitoire pénétrant par un câble d'alimentation ou un câble de signal de terrain peut endommager les équipements ou interrompre la ventilation, le refroidissement, le pompage ou la communication avec le système de gestion technique du bâtiment (GTB).
La norme CEI 60364-4-44 traite de la protection des installations basse tension contre les perturbations de tension et les perturbations électromagnétiques. Les normes CEI 60364-5-53 et CEI 61643-12 définissent les principes de sélection, d'implantation et de coordination des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) dans les réseaux d'alimentation basse tension.[1][2][3]
Ne commencez pas par vous demander : « Quel modèle de SPD pour système CVC dois-je acheter ? » Commencez plutôt par vous demander : « Quels câbles d’alimentation, de commande et de communication relient ce tableau CVC au bâtiment et aux équipements de terrain exposés ? »
Quels circuits d'entrée de surtension faut-il vérifier ?
Une armoire de commande peut comporter davantage de voies d'entrée de surtensions que son alimentation triphasée. Ne pas évaluer une interface de commande ou de communication exposée peut permettre à un transitoire d'atteindre le contrôleur même que le parafoudre CA est censé protéger.
Le type de circuit est plus important que la désignation générale « câble CVC ».
| Parcours d'accès possible | Raccordement CVC type | Ce qui doit être confirmé | Directives en matière de protection |
|---|---|---|---|
| Alimentation CA entrante | Alimentation du tableau électrique en monophasé ou en triphasé | Tension du réseau, système de mise à la terre, parafoudre en amont, emplacement du tableau électrique et conditions de court-circuit | Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) de type 1, de type 1+2 ou de type 2 coordonné |
| Alimentation 24V DC | Alimentation d'un automate programmable, d'un relais, d'un actionneur ou d'une interface d'E/S déportée | Tension continue maximale, courant, polarité, référence commune et chute de tension admissible | SPD pour courant continu ou pour courant et signal combinés |
| Signal analogique | 0–10 V, 4–20 mA, transmetteur de pression ou de température | Plage de signal, tension de boucle, résistance, fuite et précision de mesure | SPD de signal à faible fuite adapté à la boucle |
| Entrée/sortie numérique | Commande de démarrage, d'arrêt, d'alarme, d'état, de vanne ou de registre | Contact sec, entrée alimentée, sortie relais, sortie à transistor et commun partagé | SPD de ligne de commande spécifique à un circuit |
| Communication série | RS485, Modbus RTU ou BACnet MS/TP | Nombre de fils, référence de signal, débit en bauds, capacité, blindage et terminaison | SPD de signalisation compatible RS485 |
| Communication Ethernet | Modbus TCP, BACnet/IP ou passerelle de supervision | Débit du réseau, catégorie de câble, connecteur, blindage et PoE | SPD Ethernet ou PoE lorsque les conditions d'exposition le justifient |
| Câble pour équipement distant | Unité de traitement d'air (UTA) sur le toit, condenseur, tour de refroidissement, pompe ou capteur extérieur | Tracé du câble, limite de la zone de protection, mise à la masse, référence de terre et équipements aux deux extrémités | Protection au point d'entrée concerné et, le cas échéant, aux deux extrémités |
Conclusion de l'acquisition : Un panneau CVC peut nécessiter un parafoudre CA et plusieurs parafoudres CC ou de signaux différents. Ces dispositifs ne peuvent pas être choisis en fonction d'une tension, d'un nombre de pôles ou d'une valeur de courant de décharge communs.
Comment faut-il protéger le circuit d'alimentation principal d'un système CVC ?
L'alimentation électrique d'entrée est généralement le premier circuit à examiner. La classification appropriée du dispositif de protection contre les surtensions (SPD) dépend de l'emplacement du tableau électrique au sein du réseau de distribution du bâtiment et de l'intensité des surtensions attendues à cet emplacement.
On prévoit généralement un SPD de type 2 pour un tableau de commande CVC intérieur installé en aval d'une protection coordonnée au niveau du bâtiment. Une protection de type 1 ou de type 1+2 peut s'avérer nécessaire à proximité de l'entrée d'alimentation ou dans les zones où la conception prévoit un courant de foudre partiel.
Il s'agit d'un critère de sélection qui dépend du projet, et non d'une règle universelle fondée uniquement sur le fait que l'armoire soit installée à l'intérieur ou à l'extérieur. Il convient d'examiner conjointement la configuration de l'alimentation, le système externe de protection contre la foudre, l'évaluation des risques, le parasurtenseur en amont et les exigences locales applicables.[2][3][4]
| Emplacement du tableau de commande du système CVC | Direction de départ typique | Ce qui reste à vérifier |
|---|---|---|
| Armoire d'intérieur alimentée par un sous-tableau protégé | Évaluer un dispositif de protection contre les surintensités (SPD) de type 2 coordonné au niveau de l'entrée du tableau de distribution | Longueur de câble, SPD amont, Up, résistance des équipements et conditions de court-circuit |
| Tableau électrique principal des services mécaniques | Vérifiez s'il s'agit du type 1, du type 1+2 ou du type 2 | Emplacement de l'installation, LPS externe, exposition aux courants de foudre et configuration de l'alimentation électrique |
| Local technique décentralisé ou bâtiment indépendant | Évaluer la mise en place d'une protection supplémentaire au niveau du point d'entrée du réseau de distribution distant | Tracé de l'alimentation, mise en commune, dispositif de mise à la terre et protection au niveau des deux ouvrages |
| Armoire de climatisation installée sur le toit ou à l'extérieur | Évaluer la protection CA locale coordonnée à proximité de l'équipement | Entrée de câbles, mise à la terre du toit, protection en amont et disposition des coffrets |
Paramètres SPD de l'alimentation CA à vérifier
- Tension nominale du système : par exemple 230/400 V ou 240/415 V.
- Tension de fonctionnement continue maximale, Uc : adapté au mode réel d'alimentation et de protection.
- Schéma de mise à la terre : TN-S, TN-C-S, TT ou tout autre système.
- Nombre de conducteurs et de poteaux : y compris la présence éventuelle d'un conducteur neutre.
- Classification SPD : Type 1, Type 1+2 ou Type 2.
- Paramètres de décharge : Iimp, In et Imax, selon le cas.
- Niveau de protection contre les surtensions, Up : en fonction de la résistance aux impulsions des équipements en aval.
- Courant de court-circuit prévisionnel : vérifié par rapport aux capacités du SPD et au dispositif de protection de secours.
- Fusible ou disjoncteur différentiel maximal : extrait de la documentation du constructeur spécifique à ce modèle.
- Affichage à distance : obligatoire lorsque le BMS doit signaler une perte de protection.
Une intensité de décharge nominale élevée ne permet pas de pallier une valeur Uc incorrecte, un mode de protection inadapté, une valeur Up inappropriée, une capacité de résistance aux courts-circuits insuffisante, un dispositif de protection de secours inadéquat ou une position de montage incorrecte.
Une fiche technique spécifique au modèle doit indiquer la disposition des pôles, les valeurs Uc, Up, In ou Iimp, les conditions de court-circuit, la protection de secours maximale, la gamme de conducteurs, les dimensions et l'option de contact à distance.
Par exemple, le LEEYEE LY1-C40/3(S), parafoudre tripolaire de type 2 documente les paramètres pertinents pour les applications de tableaux de commande triphasés. Il s'agit d'un exemple du processus de vérification requis, et non d'une recommandation automatique applicable à toutes les armoires CVC.
Comment faut-il protéger les circuits 24 V CC, les capteurs et les E/S de commande ?
Le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) CA protège le côté entrée de l'alimentation électrique du tableau. Il ne protège pas automatiquement tous les câbles 24 V CC raccordés à la sortie de l'alimentation.
Une protection supplémentaire contre le courant continu ou les signaux devient d'autant plus importante lorsqu'un circuit sort de l'armoire, alimente des équipements installés sur le toit, se connecte à un actionneur distant ou transmet les mesures provenant de capteurs extérieurs.
La désignation nominale « 24 V CC » ne suffit pas pour choisir un modèle. Le fournisseur a également besoin de connaître la tension nominale maximale, le courant continu, la fonction des conducteurs, la référence du circuit et la chute de tension admissible.
| Interface | Utilisation courante des systèmes CVC | Les paramètres qui comptent | Risque lié à un mauvais choix |
|---|---|---|---|
| Alimentation 24V DC | Alimentation d'un automate programmable, d'un relais, d'un actionneur ou d'une interface d'E/S déportée | Tension maximale, courant continu, polarité, référence et chute de tension | SURCHARGE DU SPD, CHUTE DE TENSION EXCESSIVE OU PROTECTION INCOMPLÈTE DES CONDUCTEURS |
| 0–10V | Référence de vitesse du registre, de la vanne ou du variateur de fréquence (VFD) | Plage de signal, référence commune, résistance de fuite et résistance en série | Valeur de commande incorrecte ou commande instable |
| 4–20mA | Transmetteur de pression, de débit ou de température | Tension de boucle, résistance disponible, mode de câblage et mise à la terre | Charge excessive liée à la boucle ou erreur de mesure |
| Entrée/sortie numérique | État de fonctionnement, alarme, commande de vanne, de registre ou de contacteur | Contact sec ou signal alimenté, sortie relais ou transistor et commun partagé | Fausse alerte, fonctionnement intempestif ou dommages aux équipements de sortie |
| RTD ou thermistance | Mesure de température | Type de capteur, nombre de fils, courant de mesure et résistance supplémentaire admissible | Décalage de température ou erreur du régulateur |
Conclusion de l'ingénierie : Un SPD de signal doit transmettre le signal de mesure ou de commande normal sans présenter de fuite, de résistance, de capacité ou de distorsion inacceptables, tout en limitant la tension transitoire.
Pour plus de détails sur le choix de l'interface de terrain, consultez le Guide de protection contre les surtensions des signaux d'E/S PLC.
Comment faut-il protéger les lignes BMS, RS485, Modbus et BACnet ?
Le nom du protocole ne permet pas toujours d'identifier le SPD requis. Il faut également vérifier l'interface électrique physique.
Modbus est un protocole de couche application pouvant fonctionner sur différents réseaux. Modbus RTU est généralement acheminé via un réseau série EIA/TIA-485, tandis que Modbus TCP utilise le protocole TCP/IP, le plus souvent sur un réseau Ethernet.[8][9]
Le protocole BACnet MS/TP utilise une couche physique EIA-485. Le protocole BACnet/IP est un protocole de transport basé sur IP et ne doit pas être automatiquement considéré comme utilisant la même interface électrique que le protocole MS/TP.[10]
| Description du BMS | Interface physique type | Contrôles de sélection SPD | Erreur courante en matière d'achats |
|---|---|---|---|
| Modbus RTU | Généralement RS485 à deux fils ou à quatre fils | Conducteurs A/B ou D0/D1, ligne commune, débit en bauds, capacité et blindage | Commande à partir du mot « Modbus » sans confirmation du câblage série |
| Modbus TCP | TCP/IP, généralement Ethernet | Débit du réseau, catégorie de câble, connecteur, blindage et PoE | Installation d'un protecteur RS485 sur un port Ethernet |
| BACnet MS/TP | Réseau série à paires torsadées EIA-485 | Topologie, référence de conducteur, terminaison, blindage et débit de données | Ajout d'une capacité excessive ou perturbation de l'impédance du bus |
| BACnet/IP | Réseau IP, souvent Ethernet | Support physique utilisé, type de port, débit, blindage et PoE | Protection de l'alimentation électrique du contrôleur uniquement |
| Bus de contrôleur propriétaire | Spécifique au constructeur | Configuration des broches, tension des signaux, débit de données, câble et homologation du fabricant | En supposant qu'il soit électriquement identique au RS485 |
La norme CEI 61643-21 s'applique aux dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) raccordés aux réseaux de télécommunications et de signalisation, y compris les lignes pouvant transporter de l'énergie, telles que le PoE. La norme CEI 61643-22 traite des principes de sélection, d'implantation et de coordination des SPD destinés aux réseaux de signalisation.[6][7]
La protection contre les surtensions ne permet pas de corriger une topologie inadaptée, une terminaison incorrecte, un nombre excessif de dérivations, une polarisation incorrecte ou un traitement inadéquat du blindage. Il convient donc de revoir à la fois la conception du système de communication et la protection contre les surtensions.
Pourquoi les équipements installés sur les toits et les longs câbles de climatisation présentent-ils un risque accru ?
Les unités de traitement d'air (UTA) installées sur le toit, les tours de refroidissement, les condenseurs extérieurs, les capteurs météorologiques et les pompes à commande à distance peuvent être raccordés au tableau de commande à l'aide de longs câbles d'alimentation, de commande et de communication.
Ces conducteurs peuvent être exposés à des tensions transitoires induites. Ils peuvent également relier des équipements situés à des potentiels de terre locaux différents, notamment lorsque le câble traverse des bâtiments ou des zones de protection.
L'évaluation du projet devrait prendre en compte les éléments suivants :
- que le câble sorte du bâtiment ou relie des structures distinctes ;
- si le tracé se trouve à proximité de paratonnerres ou d’éléments métalliques exposés ;
- si les deux extrémités contiennent du matériel électronique sensible ;
- si les équipements de terrain et le tableau de commande partagent un même système de liaison équipotentielle ;
- comment sont raccordées les gaines de protection ou les armatures des câbles ;
- si le tracé traverse la limite d’une zone de protection contre la foudre ;
- si les câbles d'alimentation et de communication desservent le même équipement distant.
Une protection peut s'avérer nécessaire au niveau de l'entrée du tableau, au niveau de l'équipement distant ou aux deux extrémités. La configuration finale doit tenir compte du tracé du câble, des limites de la zone de protection et du système de mise à la terre, plutôt que de se fonder sur une règle arbitraire relative à la longueur du câble.[5][7]
Un boîtier conforme à la norme IP peut offrir un niveau de protection défini contre les intrusions de l'environnement. Il n'empêche toutefois pas une tension transitoire de pénétrer par un câble d'alimentation ou de signal raccordé.
Quels sont les changements à prendre en compte lorsque le tableau contient des variateurs de fréquence, des ventilateurs ou des pompes ?
Les tableaux de commande des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) commandent souvent les ventilateurs d'alimentation, les ventilateurs d'extraction, les pompes à eau glacée, les pompes de condenseur et les compresseurs à l'aide de contacteurs, de démarreurs progressifs ou de variateurs de fréquence.
Protéger le côté réseau du variateur de fréquence dans le cadre du système à courant alternatif
Le côté entrée du variateur de fréquence doit être évalué dans le cadre du dispositif de protection contre les surtensions alternatives du tableau électrique. Le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) doit être adapté à la tension d'alimentation, au schéma de mise à la terre, aux conditions transitoires attendues et aux instructions du fabricant du variateur.
Ne partez pas du principe qu'un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) du réseau électrique est adapté à la sortie d'un variateur de fréquence (VFD)
La sortie d'un variateur de fréquence est une forme d'onde à modulation de largeur d'impulsion (PWM), et non une tension sinusoïdale classique du réseau électrique. Schneider Electric déconseille d'installer un parasurtenseur du côté charge des variateurs de vitesse concernés, car la sortie PWM peut endommager les composants du parasurtenseur.[11]
La tension de crête aux bornes du moteur, les effets d'ondes réfléchies et les pics de dV/dt élevés sont généralement pris en charge à l'aide du câble, de la bobine de sortie, du filtre dV/dt ou du filtre sinusoïdal recommandés par les fabricants du variateur et du moteur. La méthode approuvée doit être validée pour le variateur et le moteur concernés.
Évaluer séparément les interfaces de commande des variateurs de fréquence
Un variateur de fréquence peut également être raccordé à des E/S numériques 24 V, à des signaux 0–10 V, 4–20 mA, à une interface RS485, au protocole BACnet ou à un réseau Ethernet. Ces interfaces doivent faire l'objet d'une évaluation distincte lorsque leurs câbles sortent de l'armoire ou sont raccordés à des équipements exposés.
Voir le Guide de protection contre les surtensions des VFD pour une comparaison ciblée des risques liés à l'entrée, à la sortie et à la communication des variateurs.
Comment coordonner la protection au sein du tableau électrique du système CVC ?
Une protection coordonnée contre les surtensions des systèmes CVC implique d'examiner l'entrée du bâtiment, le tableau de distribution, le tableau CVC et les interfaces de terrain exposées comme des étapes interconnectées plutôt que comme des éléments isolés.
- Vérifier la protection au niveau du bâtiment Identifiez les SPD installés dans le tableau principal et dans le tableau de distribution des installations techniques.
- Vérifier la position du panneau CVC Déterminez s'il s'agit d'un tableau électrique principal, d'une armoire en aval, d'une unité de toiture ou d'un panneau à distance.
- Sélectionnez le parafoudre CA d'entrée Tenir compte de la tension d'alimentation, du schéma de mise à la terre, du mode de protection, des conditions de court-circuit et de la coordination en amont.
- Énumérez tous les câbles de commande externes Comprend une alimentation 24 V, des E/S analogiques, des E/S numériques, une interface RS485, une connexion Ethernet, des capteurs, des actionneurs et des alarmes à distance.
- Sélectionner une protection spécifique à l'interface Utilisez des dispositifs séparés pour le courant alternatif, le courant continu ou la signalisation, en fonction de l'interface électrique effective.
- Vérifier l'installation et l'entretien Assurer le cheminement des conducteurs de commande et permettre l'accès aux voyants, aux modules remplaçables et aux contacts à distance.
La norme CEI 61643-12 traite des principes de sélection, de fonctionnement, d'implantation et de coordination des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) raccordés aux réseaux électriques basse tension. Les circuits de signalisation font l'objet d'une réglementation distincte dans la norme CEI 61643-22.[3][7]
Pourquoi la mise à la terre et la liaison équipotentielle sont-elles importantes ?
Un SPD détourne le courant de surtension par un chemin de connexion défini. La tension qui atteint le régulateur CVC dépend non seulement de la tension maximale (Up) indiquée par le fabricant du SPD, mais aussi de la tension inductive générée par ses conducteurs de raccordement.
Des conducteurs longs, en boucle ou mal raccordés peuvent augmenter la tension effective subie par l’équipement protégé. Un parafoudre techniquement adapté peut donc présenter des performances insuffisantes sur le terrain lorsque le chemin de raccordement n’est pas adapté.
- Veillez à ce que les conducteurs de connexion SPD soient courts et directs.
- Utilisez la section de conducteur requise par la réglementation en vigueur et les instructions du fabricant.
- Prévoir un point de liaison à la terre ou de liaison équipotentielle clairement défini.
- Reliez entre eux le boîtier, la porte et les structures métalliques voisines concernées.
- Respectez les consignes du fabricant du système de commande concernant le traitement de blindage.
- Séparer le câblage protégé et non protégé.
- Évitez les boucles de conducteurs superflues.
La norme CEI 60364-5-54 traite des dispositifs de mise à la terre, des conducteurs de protection et des conducteurs de liaison de protection. La norme CEI 62305-4 porte sur les mesures de protection contre les surtensions destinées aux systèmes électriques et électroniques situés à l'intérieur des bâtiments.[5][12]
L'expression « veillez à ce que la connexion soit courte » ne signifie pas qu'il faille utiliser un conducteur de section insuffisante ou présentant un risque pour la sécurité mécanique. La section, l'isolation, le cheminement et la protection contre les défauts doivent être conformes aux exigences du projet et aux instructions du matériel.
Exemples d'application de la protection contre les surtensions dans les systèmes CVC
Ces exemples constituent des pistes de réflexion pour l'examen technique. Il ne s'agit pas de nomenclatures définitives.
| Application CVC | Principaux chemins de surtension | Bilan de la protection | L'acheteur doit fournir |
|---|---|---|---|
| Panneau de commande de l'unité de traitement d'air (UTA) intérieure | Entrée CA, alimentation du contrôleur et capteurs externes | Coordonner le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) du panneau et évaluer les E/S de terrain sortant de l'armoire | Tension d'alimentation, SPD en amont, tension du contrôleur et liste des E/S |
| Armoire de climatisation sur le toit | Câble d'alimentation apparent, mise à la terre du toit, câble du système de gestion du bâtiment (BMS) et capteurs météorologiques | Évaluer les points d'entrée de l'alimentation électrique et des signaux à la limite de la zone de protection sur le toit | Parcours des câbles, LPS externe, mise à la terre et emplacement du tableau électrique |
| Installation de refroidissement équipée de variateurs de fréquence | Alimentation triphasée, entrées du variateur de fréquence, E/S de l'automate programmable et communication avec le système de gestion du bâtiment (BMS) | Protéger l'alimentation électrique en bord de ligne et évaluer les interfaces de commande exposées | Modèles de variateurs de fréquence, tension secteur, interfaces de commande et caractéristiques des câbles de moteur |
| Tour de refroidissement ou pompe à distance | Alimentation externe, signaux de pression ou de niveau et RS485 | Évaluer les deux extrémités de l'équipement ainsi que les éventuelles différences de potentiel de terre | Distance, type de câble, boucle de capteur et configuration des liaisons |
| Unité CVC conditionnée par un équipementier (OEM) | Puissance de sortie, alimentation du contrôleur et ports BMS en option | Définir les options configurables de protection contre les courants alternatif, continu et de signaux | Marché, tension, schéma, interfaces, documents requis et quantité |
Signification de l'acheteur : Un même groupe de climatisation monobloc peut nécessiter une configuration SPD différente selon qu'il s'agit d'un bâtiment commercial, d'un projet sur toiture à ciel ouvert ou d'un site industriel comportant un long câblage extérieur.
Erreurs courantes en matière de protection contre les surtensions des panneaux de commande des systèmes CVC
Protection exclusive de l'alimentation triphasée entrante
Il est possible que le SPD CA soit correctement sélectionné alors qu'un câble RS485, 24 V ou analogique extérieur reste directement connecté au contrôleur.
Utilisation d'une seule spécification SPD pour chaque circuit
L'alimentation CA, le 24 V CC, la tension 0–10 V, le courant 4–20 mA, les E/S numériques, le RS485 et l'Ethernet ont des exigences différentes en matière d'alimentation électrique et de transmission.
Ignorer la protection en amont
Le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) du tableau CVC doit être coordonné avec les dispositifs de protection du réseau principal et des réseaux de sous-distribution, plutôt que d'être choisi comme un produit isolé.
Commander un « SPD Modbus » sans vérifier l'interface
Les protocoles Modbus RTU et Modbus TCP nécessitent généralement des dispositifs de protection physique différents.
Installation de conducteurs SPD longs ou en boucle
L'inductance supplémentaire du conducteur peut augmenter la tension qui atteint le contrôleur protégé.
En partant du principe qu'un parafoudre ordinaire pour le réseau électrique convient à la sortie du variateur de fréquence
La forme d'onde de sortie PWM peut ne pas convenir à un parafoudre secteur classique. Vérifiez auprès du fabricant du variateur si une protection ou un filtrage côté sortie est nécessaire.
Que doivent vérifier les acheteurs avant de passer commande ?
- tension et fréquence d'entrée du panneau ;
- alimentation monophasée ou triphasée ;
- dispositif de mise à la terre ;
- emplacement du tableau dans le réseau de distribution du bâtiment ;
- un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) de type 1, de type 1+2 ou de type 2 déjà installé en amont ;
- courant de court-circuit prévisionnel ;
- mode de protection CA requis et configuration des pôles ;
- Tension maximale et courant de charge de 24 V CC ;
- des signaux analogiques tels que 0–10 V, 4–20 mA, RTD ou thermistance ;
- type d'E/S numériques et conducteurs communs partagés ;
- Modbus RTU, Modbus TCP, BACnet MS/TP, BACnet/IP ou une autre interface ;
- Nombre de fils RS485, conducteur de référence, blindage et débit en bauds ;
- Catégorie Ethernet, débit réseau, blindage et exigences en matière de PoE ;
- emplacements des équipements à l'extérieur et sur les toits ;
- les chemins de câbles pour l'alimentation externe, la commande et la communication ;
- Marque, modèle et interfaces de commande connectées du variateur de fréquence (VFD) ;
- exigences relatives aux indicateurs visuels et aux alarmes à distance ;
- largeur disponible du rail DIN et contraintes d'espace au niveau du panneau ;
- la documentation requise conforme aux normes CEI, EN, UL ou aux exigences du marché local ;
- Exigences relatives à l'étiquette OEM, à la couleur du module, à l'emballage et à la fiche technique ;
- quantité commandée et procédure de validation des échantillons.
Un schéma unifilaire du tableau, un schéma de commande et une liste des E/S sont plus utiles qu'une simple photo de l'armoire. Ces documents indiquent quels circuits nécessitent une protection distincte et permettent au fournisseur de vérifier les limites des paramètres.
- fiche technique et plan coté spécifiques au modèle ;
- schéma de câblage ou de mode de protection ;
- informations relatives à la protection de secours et à la coordination des courts-circuits ;
- champ d'application du certificat ou du rapport d'essai correspondant au modèle précis ;
- paramétrage des contacts à distance et logique d'alarme ;
- Étiquette OEM, emballage et échantillon de traçabilité, le cas échéant.
Vous avez besoin d'une révision SPD pour un tableau de commande de système CVC ?
Veuillez communiquer à LEEYEE la tension de votre tableau électrique, le système de mise à la terre, le schéma unifilaire, les caractéristiques du circuit 24 V, les interfaces BMS et les informations relatives aux câbles externes. L'équipe technique pourra alors examiner les consignes appropriées en matière de protection des circuits CA, CC et des signaux, en vue de la validation du modèle ou de la certification OEM.
LEEYEE est un fournisseur spécialisé dans la protection contre les surtensions et la protection basse tension. CNSPD est la plateforme de LEEYEE dédiée à la protection contre les surtensions pour les acheteurs techniques internationaux.
FAQ sur la protection contre les surtensions des panneaux de commande CVC
Chaque tableau de commande de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) nécessite-t-il un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) ?
Ce n'est pas uniquement parce qu'il s'agit d'un tableau de chauffage, de ventilation et de climatisation. Les besoins et la configuration dépendent de l'installation électrique, de l'exposition aux transitoires, du tracé des câbles, de la protection en amont, de la sensibilité des équipements et des exigences spécifiques au projet.
Un seul SPD de type 2 suffit-il pour une armoire de commande CVC ?
Un SPD de type 2 peut constituer le niveau de protection du courant alternatif entrant, mais il ne protège pas automatiquement les circuits externes 24 V, les capteurs, les circuits RS485 ou Ethernet. Chaque voie conductrice doit être évaluée séparément.
Le système SPD du bâtiment principal peut-il protéger les équipements CVC installés sur le toit ?
Il assure un niveau de protection en amont. Une protection locale supplémentaire peut toutefois s'avérer nécessaire en raison de l'exposition des câbles, des limites de la zone de protection, des liaisons équipotentielles locales et de la sensibilité des équipements.
Quel SPD faut-il utiliser pour un régulateur CVC de 24 V ?
Choisissez un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) pour courant continu ou signal en fonction de la tension nominale maximale, du courant continu maximal, de la polarité, de la référence du circuit, de la chute de tension admissible et de la résistance de l'équipement. La seule mention d'une tension nominale de 24 V n'est pas suffisante.
La protection contre les surtensions Modbus est-elle identique à la protection contre les surtensions RS485 ?
Ce n'est pas toujours le cas. Modbus RTU utilise généralement un réseau série RS485, tandis que Modbus TCP utilise le protocole TCP/IP, le plus souvent sur Ethernet. Vérifiez l'interface physique avant de choisir le SPD.
Le protocole BACnet MS/TP bénéficie-t-il de la même protection que le protocole BACnet/IP ?
Non. Le protocole BACnet MS/TP utilise une couche physique série EIA-485. Le protocole BACnet/IP est un protocole de transport basé sur IP et peut utiliser Ethernet ou un autre support pris en charge. Il convient de vérifier le port et le câble utilisés.
Faut-il installer un SPD RS485 aux deux extrémités du câble ?
Une protection aux deux extrémités peut s'avérer appropriée lorsqu'un câble traverse des zones de protection, relie des structures distinctes ou relie des équipements ayant des références de terre locales différentes. La configuration finale dépend du réseau, du tracé du câble et de la conception de la liaison équipotentielle.
Le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) du tableau CVC doit-il intégrer une fonction de signalisation à distance ?
Un contact sec à distance est utile lorsque le système de gestion de batterie (BMS) ou le système de maintenance doit signaler une perte de protection. Vérifiez les caractéristiques nominales du contact, son état normal et la logique d'alarme avant de passer commande.
Références
- Commission électrotechnique internationale, CEI 60364-4-44:2024, Installations électriques à basse tension – Partie 4-44 : Protection pour la sécurité – Protection contre les perturbations de tension et les perturbations électromagnétiques. Page de publication officielle de l'IEC.
- Commission électrotechnique internationale, CEI 60364-5-53:2019+A1:2020+A2:2024, Installations électriques à basse tension – Partie 5-53 : Sélection et mise en œuvre des équipements électriques – Dispositifs de protection, d’isolation, de commutation, de commande et de surveillance. Page officielle de la version consolidée de la CEI.
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61643-12:2020, Parafoudres basse tension – Partie 12 : Parafoudres connectés aux réseaux de distribution basse tension – Principes de choix et d'application. Page de publication officielle de l'IEC.
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61643-11:2025, Parafoudres basse tension – Partie 11 : Parafoudres connectés aux réseaux basse tension – Exigences et méthodes d'essai. Page de publication officielle de l'IEC.
- Commission Électrotechnique Internationale, IEC 62305-4:2024, Protection contre la foudre – Partie 4 : Systèmes électriques et électroniques dans les structures. Page de publication officielle de l'IEC.
- Commission électrotechnique internationale, CEI 61643-21:2025, Parafoudres basse tension – Partie 21 : Parafoudres pour réseaux de télécommunications et de signalisation – Exigences et méthodes d'essai. Page de publication officielle de l'IEC.
- Commission électrotechnique internationale, CEI 61643-22:2015, Parafoudres basse tension – Partie 22 : Parafoudres connectés aux réseaux de télécommunications et de signalisation – Principes de choix et d'application. Page de publication officielle de l'IEC.
- Organisation Modbus, Spécification du protocole d'application MODBUS V1.1b3. Spécification officielle Modbus.
- Organisation Modbus, Guide de spécification et de mise en œuvre de MODBUS sur ligne série, version 1.02. Guide officiel sur les liaisons série Modbus.
- Comité BACnet, Le casse-tête BACnet, décrivant les différences entre les réseaux physiques BACnet MS/TP, EIA-485 et BACnet/IP. Publication technique du Comité BACnet.
- Schneider Electric, FAQ FA339928, Peut-on installer un parasurtenseur à la sortie d'un variateur de vitesse ? Consignes officielles du fabricant.
- Commission électrotechnique internationale, CEI 60364-5-54:2011+A1:2021, Installations électriques à basse tension – Partie 5-54 : Choix et mise en œuvre des équipements électriques – Dispositifs de mise à la terre et conducteurs de protection. Page officielle de la version consolidée de la CEI.
Cet article fournit des conseils généraux en matière d'ingénierie et d'approvisionnement. Les besoins définitifs en matière de parafoudres, ainsi que leur type, leur modèle, leur câblage, leur protection de secours, leur mise à la terre, leur coordination et leur installation, doivent être vérifiés au regard de la réglementation locale applicable, de l'évaluation des risques du projet, des schémas du tableau électrique, des instructions relatives aux équipements protégés et de la documentation spécifique au modèle de parafoudre.
