Table des matières
I. Comprendre les dispositifs de protection contre les surtensions (DPS)
1.1 Définition et principe de fonctionnement
Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) protègent les équipements électroniques contre les surtensions. Ces surtensions sont dues à la foudre, à la commutation du système ou à des pannes. Bien que brèves, elles sont porteuses d'une grande énergie. Les dispositifs de protection contre les surtensions fournissent un chemin à faible impédance qui dirige en toute sécurité le courant de surtension vers la terre. Les normes CEI garantissent que les parafoudres limitent les surtensions à des niveaux sûrs, généralement inférieurs à 2,5 kV. Les SPD de haute qualité réagissent en quelques nanosecondes. Choisissez les parafoudres en fonction des besoins du système et des spécifications techniques. Cette adéquation garantit une protection au moment le plus important.
1.2 Principaux types et applications de SPD
Il existe trois types de DOCUP :
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SPD à commutation de tension s'adaptent aux lignes de transmission à haute tension. Ils agissent rapidement pour arrêter les fortes surtensions.
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SPD à limitation de tension conviennent aux systèmes à basse tension. Ils limitent les pics de tension dans les habitations et les bureaux.
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DOCUP combinés combinent ces deux caractéristiques. Ils sont utilisés dans des lieux tels que les hôpitaux et les centres de données. Ils garantissent une réaction et une protection rapides.
Selon la CEI, vous devez évaluer la sensibilité du système et choisir le bon dispositif de protection contre les surtensions. Une étude de cas réalisée dans un hôpital a montré que les disjoncteurs limitant la tension réduisaient les défaillances liées aux surtensions de plus de 70%.
II. Détermination des besoins de protection
2.1 Évaluation de la sensibilité du système
La sensibilité du système dépend de la tolérance de l'appareil aux pics de tension. Par exemple, les serveurs et les commandes sont très sensibles. Les moteurs et l'éclairage sont plus tolérants. Les normes IEEE classent cette sensibilité par catégorie. Un centre de données qui n'avait pas installé de SPD a subi des millions de pertes. Vous devez évaluer la sensibilité pour choisir le bon SPD.
2.2 Définition des niveaux et des normes de protection
Les niveaux de protection sont sélectionnés sur la base de la norme IEC 61643. Les bâtiments résidentiels ont besoin de niveaux inférieurs. Les systèmes critiques nécessitent une protection plus élevée. Une usine chimique qui a suivi la norme CEI 61643-11 a constaté une baisse de 70% des pannes d'équipement. Vérifiez également les certifications UL 1449 et EN 61643. Elles confirment la conformité aux réglementations locales.
III. Choisir le bon DOCUP
3.1 Adapter le DOCUP aux besoins du système
Commencez par examiner votre installation électrique. Pour les équipements sensibles, tels que l'imagerie hospitalière ou les serveurs des centres de données, utilisez des SPD avec des niveaux de protection contre les faibles tensions (VPL). La norme CEI 61643-11 recommande que les niveaux de protection soient inférieurs à la fenêtre de tolérance du système.
Pour les environnements à haute énergie tels que les usines chimiques, sélectionnez des SPD avec des courants de décharge nominaux (In) et maximaux (Imax) appropriés. Veillez à ce que l'Imax corresponde au courant de surtension maximal prévu.
Les SPD d'extérieur doivent être de conception robuste, résistants aux intempéries, à la corrosion et à la chaleur. Cela concerne les plates-formes offshore ou les climats difficiles.
3.2 Comparaison des types de DOCUP
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Type 1 (commutation de tension) : Gère la foudre directe. Installé au niveau du branchement. Dans des gammes de 10 kA à 120 kA selon la norme IEC 61643-11.
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Type 2 (limitation de tension) : Conçu pour une protection interne contre les surtensions. L'intensité est généralement de 5 à 40 kA.
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Hybride/Combiné : Offre une protection sur toute la gamme. Bien que plus coûteux, il permet d'économiser sur les temps d'arrêt et la maintenance.
Équilibrer le coût et la performance pour garantir la sécurité à long terme.
IV. Paramètres techniques clés
4.1 Tension de fonctionnement continu (Uc)
Uc indique la tension la plus élevée que le SPD peut supporter sans s'activer. Pour les systèmes à 230 VCA, choisir Uc au moins 10-20% au-dessus de la tension nominale. Les données de l'industrie montrent que les disjoncteurs sous-évalués se déclenchent plus souvent, ce qui augmente les coûts de maintenance. Choisissez judicieusement pour équilibrer le coût et la fiabilité.
4.2 Valeurs In et Imax
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Courant de décharge nominal (In) : Courant soutenu que le SPD traite de manière répétée.
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Courant de décharge maximal (Imax) : Le courant de surtension le plus élevé que le SPD peut tolérer en une seule fois.
Par exemple :
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In = 20 kA gère les surtensions typiques.
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Imax = 40 kA peut résister à des cas extrêmes.
Le choix des bonnes valeurs permet de prévenir les défaillances des équipements et d'éviter les remplacements inutiles. L'adage de Franklin se vérifie : "Une once de prévention vaut une livre de guérison".
Résumé final (I-IV)
Cette section du guide couvre :
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Principes de base des DOCUP : objectif et fonctionnement.
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Les types de DOCUP et leur utilisation.
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Évaluer la sensibilité du système et les niveaux de protection requis.
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Caractéristiques principales : Uc, In, Imax, et sélection des applications.
La section suivante traite de l'installation, de l'entretien, de la réglementation, de l'économie et des études de cas.
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