Un coffret de commande de pompe peut nécessiter une protection contre les surtensions pour plus que son alimentation triphasée. Les capteurs de niveau externes, les transmetteurs de pression, les boucles 4–20mA, les câbles RS485 et les lignes de communication à distance peuvent également conduire des surtensions transitoires vers l'API, le VFD et l'alimentation de commande.
Ce guide explique comment les fabricants de coffrets de pompe, les prestataires de traitement de l'eau, les équipes de projets municipaux, les équipes de maintenance, les distributeurs et les acheteurs OEM peuvent identifier les points de protection SPD AC, DC et signal requis.
Table des matières
Réponse rapide
Un coffret de commande de pompe typique peut nécessiter plusieurs SPD coordonnés. Un SPD AC principal ne protège pas une surtension qui entre par un capteur distinct ou un câble de communication.
- Utilisez un SPD de Type 2 ou de Type 1+2 à l'entrée AC triphasée, selon l'emplacement du coffret et le risque du site.
- Protégez le VFD du côté de son alimentation d'entrée.
- Évaluez séparément les circuits auxiliaires AC et les circuits de commande externes 24V DC.
- Adaptez les SPD 4–20mA et d'entrée numérique au circuit réel du capteur.
- Utilisez une protection spécifique à l’interface pour RS485, Modbus, Ethernet ou PoE.
- Installez les SPD au plus près de l’entrée du câble et utilisez un chemin de liaison court et coordonné.
La sélection finale du modèle nécessite la tension d’alimentation, le système de mise à la terre, l’emplacement du panneau, les types de signaux et les informations de câblage.
Demander une sélection initialePourquoi un coffret de commande de pompe peut nécessiter plusieurs SPD
Les tableaux de commande de pompes sont souvent installés dans des emplacements éloignés ou exposés électriquement.
Les applications typiques comprennent les stations de relevage des eaux usées, les sites d’irrigation, les forages, les réservoirs, les systèmes de traitement de l’eau et les stations de pompage municipales extérieures.
Ces tableaux peuvent contenir un PLC, un VFD, une IHM, un transformateur de commande, une alimentation 24 V CC, des E/S distantes et des équipements de communication.
Un transitoire peut pénétrer par l’alimentation principale. Il peut également entrer par un capteur externe, un câble de commande ou de données.
La protection complète suit donc chaque chemin conducteur qui entre dans le coffret ou en sort. Les SPD pour l’alimentation, les données et les signaux doivent également utiliser une disposition de liaison coordonnée. [4]
Voies d'arrivée d'alimentation
- Alimentation du réseau ou du groupe électrogène
- ATS ou circuit de basculement
- Arrivée triphasée
- Transformateur de commande
- Alimentation auxiliaire séparée
Voies d'entrée terrain
- Transmetteurs de niveau et de pression
- Interrupteurs à flotteur et entrées numériques
- Débitmètres et E/S distantes
- Câbles RS485 et Modbus
- Connexions Ethernet, PoE ou radio
Sélection d'un SPD AC triphasé
Ne sélectionnez pas le parafoudre uniquement en fonction de la puissance en kilowatts ou en chevaux-vapeur du moteur de la pompe.
La puissance de la pompe influe sur la conception du disjoncteur, du contacteur, du variateur de fréquence et du câblage. Elle ne détermine toutefois pas à elle seule les valeurs correctes de Uc et Up, la disposition des pôles, le mode de protection ou l'intensité nominale de décharge.
La norme CEI 61643-11:2025 porte sur les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) raccordés aux réseaux électriques basse tension à courant alternatif et définit leurs performances, leur sécurité, leurs caractéristiques nominales et les exigences d'essai. [1]
Informations à vérifier au préalable
- Tension nominale entre phases
- Tension entre phase et neutre, si le neutre est présent
- Alimentation à trois fils ou à quatre fils
- Configuration TN-S, TN-C-S, TT, IT ou en triangle
- Emplacement du tableau dans le réseau de distribution
- Alimentation entrante aérienne ou souterraine
- Système de protection contre la foudre externe
- Type et emplacement du SPD en amont
- Courant de court-circuit prospectif
- Fusible ou disjoncteur de secours obligatoire
DOCUP de type 2
Un SPD de type 2 est généralement mis en œuvre au niveau du tableau de commande d'une pompe en aval, lorsqu'une protection coordonnée est déjà installée au niveau du tableau de distribution en amont.
Il sert à limiter les surtensions résiduelles dues à la foudre et les transitoires de commutation avant qu'ils n'atteignent le variateur de fréquence et l' électronique de commande.
Type 1+2 SPD
Un SPD de type 1+2 peut nécessiter une évaluation lorsque l'armoire de la pompe est située à un point d'entrée exposé, raccordée à une alimentation aérienne ou placée à la limite d'une zone de protection contre la foudre.
Le simple fait d'être installé à l'extérieur ne nécessite pas automatiquement un parafoudre de type 1+2.
Ne sélectionnez pas « 3P », « 3P+N » ou « 4P » à partir d'une photo
La configuration correcte des pôles dépend de la présence ou non du neutre dans l'armoire, du mode de raccordement des charges, du système de mise à la terre et des modes de protection requis.
Protection SPD pour un coffret de pompe avec VFD
En règle générale, la protection contre les surtensions CA est installée du côté de l'alimentation du variateur de fréquence.
Le disjoncteur différentiel (SPD) peut être installé au niveau de l'entrée du tableau de commande de la pompe, au point de distribution d'entrée du variateur de fréquence (VFD) ou sur un tableau en amont coordonné.
L'objectif est de limiter les surtensions transitoires entrantes avant qu'elles n'atteignent le redresseur du variateur de fréquence, le bus CC et l'électronique de commande.
Ne considérez pas la sortie du variateur de fréquence comme une alimentation secteur normale.
Une sortie de variateur de fréquence est une forme d'onde PWM commutée. Des câbles de moteur longs et une commutation rapide peuvent générer une contrainte dU/dt élevée au niveau des bornes du moteur.
Des filtres dU/dt homologués pour les variateurs, des filtres sinusoïdaux, des réacteurs de sortie, des câbles de moteur adaptés et des moteurs conçus pour les variateurs sont utilisés pour gérer ce type de contrainte. [5]
Ne raccordez pas un parasurtenseur de distribution CA standard directement à la sortie d'un variateur de fréquence, sauf si le fabricant du variateur et celui du parasurtenseur approuvent cette application spécifique.
Protection de l'alimentation de commande et du 24V DC
Un tableau de commande de pompe peut comporter plusieurs niveaux de tension.
Un tableau électrique type peut fonctionner avec une alimentation triphasée de 380 V, 400 V, 415 V ou 480 V, une alimentation de commande de 110 V ou 230 V CA et une alimentation de 24 V CC pour l'automate programmable, les capteurs et les relais.
Ces circuits ne doivent pas être considérés comme un seul point de protection.
Alimentation de commande CA
Lorsque le transformateur de commande ou l'alimentation auxiliaire est raccordé à un circuit exposé, utilisez un parafoudre CA adapté à la tension de commande réelle et au schéma de câblage.
Vérifiez si la protection doit être installée sur le primaire du transformateur, sur le secondaire du transformateur ou sur une entrée auxiliaire distincte.
Circuits de contrôle 24V CC
Un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) à courant continu basse tension doit supporter la tension de fonctionnement normale sans conduire le courant lors des variations prévisibles de l'alimentation.
Vérifiez la tension continue maximale, l'intensité du circuit, la disposition des conducteurs, la méthode de mise à la terre et la chute de tension admissible.
N'utilisez pas de parasurtenseur CA sur un circuit 24 V CC.
Un dispositif destiné à une alimentation en courant alternatif triphasé ou monophasé ne peut en aucun cas se substituer à un parafoudre de commande ou de signal basse tension.
Protection du capteur de niveau et du capteur de pression
Les instruments de terrain externes comptent parmi les éléments de protection les plus importants d'une station de pompage.
Parmi les appareils de terrain courants, on trouve les transmetteurs de niveau hydrostatiques, les capteurs à ultrasons, les transmetteurs de pression, les débitmètres, les interrupteurs à flotteur et les alarmes de niveau haut.
Le SPD approprié dépend de l'interface électrique, et pas seulement du nom de l'instrument.
Transmetteurs 4–20 mA
Pour une boucle de 4 à 20 mA, vérifiez si le transmetteur est à deux fils ou à quatre fils.
Vérifiez également la tension de boucle, la résistance en série admissible, la chute de tension, le nombre de conducteurs, la méthode de mise à la terre ainsi que toute exigence relative au protocole HART ou aux zones dangereuses.
Une résistance en série trop élevée peut réduire la tension disponible pour le transmetteur.
Le SPD doit protéger la boucle sans entraver son fonctionnement normal.
Interrupteurs à flotteur et entrées numériques
Un interrupteur à flotteur peut utiliser un contact sec, une entrée 24 V CC, un circuit de commande CA ou une connexion à un contrôleur propriétaire.
Vérifiez la tension du circuit avant de choisir le SPD de signal.
Un produit destiné à une entrée de PLC basse tension peut ne pas convenir à un circuit à interrupteur à flotteur de 110 V ou 230 V CA.
Protection RS485, Modbus, Ethernet et PoE
Les stations de pompage utilisent souvent les protocoles RS485 ou Modbus RTU pour connecter des variateurs de fréquence, des E/S déportées, des débitmètres, des régulateurs de niveau et des passerelles SCADA.
Le signal SPD doit être adapté à la tension de l'interface, à la disposition des conducteurs, au débit de données, à la capacité, au blindage et à la méthode de mise à la terre.
La norme CEI 61643-21:2025 s'applique aux dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) raccordés aux réseaux de télécommunications et de signalisation.
Elle couvre également les lignes qui transmettent à la fois de l'énergie et des données, y compris les applications PoE. [2]
| Circuit | Direction initiale du parafoudre | Confirmer avant la sélection | Risque courant |
|---|---|---|---|
| AC triphasé | Type 2 ou Type 1+2 SPD AC | Tension, système de mise à la terre, poteaux, Uc, Up, In, Imax, Iimp et protection de secours | Sélection uniquement en fonction de la puissance (kW) ou du débit maximal (Imax) de la pompe |
| Commande 24V CC | Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) pour lignes de commande à courant continu basse tension | Tension continue maximale, courant, conducteurs, mise à la terre et chute de tension | Utilisation d'un parasurtenseur CA raccordé au réseau électrique |
| Capteur 4–20 mA | SPD de signal analogique adapté à l'application | Boucle à deux fils ou à quatre fils, tension, résistance, mise à la terre et HART | Ne pas tenir compte de la tension de boucle disponible |
| Interrupteur à flotteur | SPD à entrée numérique ou à ligne de commande | Contact sec ou alimenté, tension alternative ou continue, courant et conducteurs | Utilisation d'un parafoudre basse tension sur un circuit de commande à courant alternatif |
| RS485 / Modbus | RS485 ou SPD pour données industrielles | Tension de fonctionnement, configuration à deux ou quatre fils, débit de données, référence et blindage | Capacité ou mise à la terre incompatible |
| Ethernet / PoE | SPD compatible RJ45 ou PoE | 100 M ou Gigabit, norme PoE, alimentation, utilisation des paires et blindage | En partant du principe que tous les SPD RJ45 prennent en charge tous les modes PoE |
Sur les appareils mobiles, chaque ligne du tableau est automatiquement convertie en une fiche verticale.
Installez des SPD de signal au niveau de l'entrée de câble
Installez un SPD de signal à proximité de l'endroit où le câble externe pénètre dans l'armoire.
Évitez de faire passer le câble protégé à côté du câble d'arrivée non protégé sur une longue distance.
Installation et mise à la terre d'une station de pompage extérieure
Un boîtier conforme à la norme IP offre une protection contre la pénétration d'éléments extérieurs tels que la poussière et l'eau.
Il n'empêche pas les surtensions transitoires de pénétrer par un conducteur électrique.
Les performances en service du SPD dépendent également de son emplacement, de la longueur des conducteurs de raccordement, du cheminement des câbles et de la liaison équipotentielle.
Bonnes pratiques
- Installez le SPD à proximité du point d'entrée des câbles.
- Utilisez une connexion courte et directe à la prise de terre (PE) ou à la barre de liaison.
- Éloignez les câbles non protégés des câbles protégés.
- Séparer les câbles d'alimentation du moteur, les câbles de signaux analogiques et les câbles de communication.
- Utilisez des passe-câbles étanches et bien agencés.
- Contrôlez la condensation, la corrosion et la température de l'armoire.
- Prévoir un accès permettant le remplacement et l'inspection du module.
Installation correcte
- Conducteur court SPD-PE
- Point de raccordement commun
- Séparation entre le câblage d'alimentation et le câblage de signal
- Câblage protégé, séparé du câblage d'alimentation
- État d'accessibilité et modules remplaçables
Erreurs courantes d'installation
- Conducteur de terre long ou enroulé
- Le SPD est monté loin de l'entrée de câble
- Câbles protégés et non protégés acheminés ensemble
- Câble de signal acheminé à côté du câble d'alimentation du moteur
- Bornes desserrées, corrodées ou mal entretenues
Alarme à distance et maintenance
De nombreuses stations de pompage sont situées dans des zones isolées ou ne sont pas surveillées.
Une fenêtre permettant de visualiser l'état à l'intérieur de l'armoire pourrait ne pas suffire à l'équipe de maintenance.
Lorsque le parafoudre sélectionné est équipé d'un contact sec, son état peut être raccordé à une entrée numérique d'automate, à un système SCADA ou à une alarme à distance.
Vérifiez la configuration des contacts normalement ouverts, normalement fermés et communs, la capacité des contacts et la tension d'entrée de l'automate avant de procéder au câblage de l' alarme.
Contrôles d'entretien recommandés
- Vérifiez l'indicateur d'état visuel.
- Testez l'entrée d'alarme à distance.
- Vérifiez que les bornes ne sont pas desserrées ou en surchauffe.
- Vérifiez qu'il n'y a pas de corrosion ni de condensation.
- Vérifiez l'installation après un épisode de foudre important.
- Consignez les dates de remplacement des modules.
Directions produits LEEYEE et preuves de fournisseur
Les gammes de produits LEEYEE suivantes peuvent servir de points de départ pour une première évaluation.
Il ne s'agit pas de choix universels valables pour tous les tableaux de commande de pompes.
La valeur Uc finale, la configuration des pôles, le mode de protection, la version du signal et la protection de secours doivent correspondre au projet réel.
La série multipolaire LEEYEE LY1-C40 peut être évaluée pour une alimentation triphasée en aval d'un tableau de pompage, lorsque sa tension, son nombre de pôles, ses modes de protection et ses conditions de court-circuit sont adaptés au système.
La série multipolaire LEEYEE LY1-12.5 peut être envisagée lorsque le projet nécessite un parafoudre de type 1+2 et que la version choisie est adaptée au circuit d'alimentation.
La gamme de SPD de signaux LEEYEE LY10 peut être évaluée pour les circuits compatibles RS485, de télémétrie et de signaux industriels à basse tension.
Une étude spécifique de l'application est nécessaire pour les boucles de 4 à 20 mA.
Ne partez pas du principe qu'un modèle RS485 est automatiquement adapté à tous les transmetteurs analogiques.
Les acheteurs B2B doivent examiner les fiches techniques des produits, le champ d'application des certificats, la documentation relative au câblage et les résultats des essais avant de valider une commande en grande série.
LEEYEE peut prendre en charge la validation des modèles, l'étiquetage OEM, la documentation technique, les dossiers de certification et l'évaluation d'échantillons pour les projets qui s'y prêtent.
Liste de vérification pour l'approvisionnement en SPD de coffret de commande de pompe
Avant de demander un modèle à un fournisseur, préparez les informations suivantes.
| Information | Pourquoi c'est important | Détails de l'exemple |
|---|---|---|
| Alimentation principale | Détermine la tension et la configuration des pôles | 400 V, 415 V ou 480 V ; à trois fils ou à quatre fils |
| Système de mise à terre | Définit les modes de protection et la connexion | TN-S, TN-C-S, TT, IT ou en triangle |
| Emplacement du panneau | Permet de déterminer s'il s'agit d'un cas de type 2 ou d'un cas de type 1+2 | Entrée de service, tableau de dérivation ou installation extérieure |
| Commande de moteur | Définit la configuration du variateur de fréquence ou du démarreur | DOL, démarrage étoile-triangle, démarreur progressif ou variateur de fréquence (VFD) |
| Tension de commande | Détermine la protection auxiliaire en courant alternatif ou continu | 230V AC, 110V AC or 24V DC |
| Interfaces de capteurs | Détermine le type de signal SPD | 4–20 mA, 0–10 V, contact sans potentiel ou entrée d'impulsions |
| Communication | Détermine les exigences en matière de tension des données et de transmission | RS485, Modbus RTU, Ethernet ou PoE |
| Exigences du projet | A une incidence sur l'homologation technique et commerciale | Certificats, alarme à distance, quantité et étiquette OEM |
Une photo de studio est utile, mais ne suffit pas
Une photo peut montrer la disposition et l'espace disponible sur le rail DIN .
Il ne permet pas de vérifier le système de mise à la terre, la tension normale, l'interface de signal ni la protection en amont.
Questions fréquemment posées
Quel SPD doit être utilisé dans un panneau de contrôle de pompe triphasée ?
Un SPD de type 2 est généralement contrôlé au niveau d'un panneau situé en aval.
Un SPD de type 1+2 peut nécessiter une évaluation à un point d’entrée plus exposé.
Le modèle exact dépend de la tension, du système de mise à la terre, du mode de raccordement du neutre et de la protection en amont.
Le SPD peut-il être sélectionné en fonction de la puissance en kilowatts de la pompe ?
Non.
La puissance du moteur a une incidence sur les équipements de commutation et de protection contre les surintensités, mais elle ne détermine pas la tension du SPD, le nombre de pôles, les modes de protection ni la catégorie d’installation.
Le parafoudre AC principal protège-t-il le capteur de niveau ?
Non.
Une surtension pénétrant par le câble du capteur peut contourner le parasurtenseur de l'alimentation principale et atteindre l'entrée de l'automate programmable.
Utilisez un SPD de signal adapté à l'interface du capteur.
Un parafoudre AC normal peut-il être installé sur la sortie du variateur de fréquence ?
Ce n'est pas une solution par défaut.
La sortie du variateur de fréquence (VFD) est une onde PWM.
Les contraintes de tension du côté moteur nécessitent généralement l'utilisation de filtres, de réacteurs, de câbles et de moteurs homologués pour les variateurs.
Un cabinet de pompe IP65 extérieur a-t-il toujours besoin d'un SPD ?
La norme IP65 protège contre la pénétration de poussière et d'eau.
Il ne protège pas contre les surtensions transitoires pénétrant par les conducteurs d'alimentation, de capteurs ou de communication.
Les deux extrémités d'un long câble de capteur doivent-elles être protégées ?
Une protection aux deux extrémités peut s’avérer appropriée lorsqu’un long câble extérieur relie des équipements de valeur ou traverse différentes zones de protection.
Il convient également de vérifier le blindage et la mise à la terre des câbles.
Le SPD doit-il inclure un contact d'alarme à distance ?
La surveillance à distance est utile pour les stations de pompage sans personnel et les sites qui ne font pas l'objet d'inspections régulières.
Vérifier la logique des contacts, la puissance nominale et l'entrée du PLC ou du système SCADA .
Ce guide couvre-t-il les contrôleurs de pompe à incendie ?
Non.
Les projets relatifs aux commandes de pompes à incendie nécessitent un examen distinct de l'homologation applicable à la commande, du cahier des charges du projet et des exigences de conformité.
Besoin d'une configuration de SPD pour coffret de pompe ?
Veuillez nous transmettre les informations suivantes : tension d'alimentation, système de mise à la terre, type de démarreur ou de variateur de fréquence, tension de commande, interfaces des capteurs, lignes de communication et schéma du tableau électrique.
LEEYEE peut vous aider à passer en revue les points de protection nécessaires pour le courant alternatif, le courant continu et les signaux .
Discuter du panneau de commande de la pompeCNSPD est la plateforme de LEEYEE dédiée à la protection contre les surtensions, conçue pour aider les acheteurs du monde entier à trouver des SPD fiables et d’autres produits de protection basse tension. Conçu pour protéger. Fiable pour durer.
Références
La conception finale du système doit être conforme à la réglementation nationale en vigueur, au cahier des charges du projet et aux instructions fournies avec le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) sélectionné et les équipements raccordés.
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61643-11:2025 — Dispositifs de protection contre les surtensions à basse tension raccordés à des réseaux d'alimentation à courant alternatif basse tension .
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61643-21:2025 — Dispositifs de protection contre les surtensions raccordés aux réseaux de télécommunications et de signalisation .
- Commission électrotechnique internationale, IEC 61643-01:2024 — Exigences communes relatives aux dispositifs de protection contre les surtensions à basse tension .
- Weidmüller, Bases techniques de la protection contre la foudre et les surtensions .
- Danfoss, Options d'alimentation VLT — Filtres de sortie à onde sinusoïdale et dU/dt .
- Schneider Electric, Protection contre les surtensions pour l'ensemble des installations de traitement de l'eau et des eaux usées, Note d'application AG-22020 .
- CITEL, Protection contre les surtensions pour les stations de relevage et les tableaux de pompage .
- LEEYEE, Certificat de produit et informations relatives au champ d'application du certificat .
