Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Alain ROUSSEAU : Ingénieur de l’École centrale de Lyon DEA de Génie électrique - Directeur techniqueAssistance Protection System SAS
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Lire l’articleINTRODUCTION
La première partie a présenté les évolutions techniques et normatives récentes dans le domaine de la protection contre les surtensions. La connaissance de ces éléments est nécessaire à la bonne compréhension des mécanismes de choix et des règles d’installation des parafoudres qui sont présentés dans cette deuxième partie. En effet, les parafoudres d’aujourd’hui ont tiré parti de ces évolutions et leurs caractéristiques permettent une amélioration de l’efficacité de la protection contre les surtensions. La fonction protection du parafoudre est directement liée aux caractéristiques des composants qui forment la partie active. La description détaillée des composants utilisés et de leurs avantages et inconvénients est donnée dans la première partie. Cependant, la fonction protection a moins évolué que les fonctions secondaires (indicateur de défaut du parafoudre, renvoi d’état à distance...) qui font désormais partie intégrante de la majorité des parafoudres ; ces fonctions ont parfois pris plus d’importance que la protection elle-même dans le choix du parafoudre.
On constate ces dernières années une accélération de la connaissance dans le domaine des surtensions et des réseaux basse tension. L’état actuel des connaissances dans ce domaine est présenté dans la première partie. Parallèlement, il faut aussi noter des progrès importants dans la technologie des parafoudres et dans les moyens d’essais. Les parafoudres d’aujourd’hui n’ont plus grand chose à voir avec les parafoudres de la décennie précédente. Il sont fiables, protègent mieux et supportent des courants de foudre élevés. En outre, ils informent en permanence sur leur état et signalent toute défaillance sans créer de problème à l’installation électrique.
Les normes peinent à suivre des progrès aussi rapides et les guides d’applications qui aident à la compréhension de ces normes ont encore plus de difficultés à être à jour. Les éléments de base décrits dans l’article sont des éléments valides en termes de physique des phénomènes mis en jeu, indépendamment des évolutions normatives. Cependant, les projets de normes les plus récents ont été pris en compte ; ils sont présentés dans la première partie et sont détaillés en .
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- Version courante de mai 2017 par Alain ROUSSEAU
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Conclusion4. Coordination entre les parafoudres pour réseaux d’énergie et ceux pour autres installations
Quand un système a été protégé efficacement, toutes ses entrées sont protégées par des parafoudres afin de réaliser l’équipotentialité entre la structure, ses installations et le paratonnerre (celui-ci pouvant être la structure elle-même quand elle est capable d’accepter cette contrainte).
On a vu qu’il était parfois nécessaire d’installer des parafoudres complémentaires proches des matériels sensibles. Cependant, cela ne suffit pas toujours.
Dans le cas d’une installation où le réseau d’énergie et le réseau de téléphone (par exemple) ne sont pas reliés à la même prise de terre ou bien quand ils sont reliés au même réseau de prises de terre mais pas au même point, on peut encore générer, en cas de choc de foudre sur l’un ou l’autre des réseaux, une surtension élevée aux bornes d’un matériel relié aux deux réseaux, un modem dans l’exemple de la figure 16.
Le phénomène, modélisé sur la figure 17, peut s’expliquer de la façon suivante [15] : le courant de foudre circulant dans l’un ou l’autre des réseaux fera augmenter le potentiel de la terre conduisant presque à tous les coups au fonctionnement du parafoudre de l’autre réseau et donc à la circulation d’une partie du courant de foudre initial dans l’autre réseau. Compte tenu du fait que les deux terres ne sont pas au même endroit, le courant de foudre est amené à circuler dans un conducteur reliant ces deux terres, conducteur qui peut être plus ou moins long (10 m dans l’exemple). Dans ce cas, pour un choc de foudre somme toute assez modeste de 10 kA, la surtension peut varier de 8 à 35 kV environ, valeurs qui dépassent largement la tenue des matériels. Il y aura donc une destruction d’équipement malgré la présence de parafoudres sur les deux réseaux.
Il y a alors deux possibilités pour résoudre ce problème :
• Soit trouver un autre chemin pour les conducteurs afin de diminuer la taille de la boucle entre les deux réseaux. Ceci n’est facilement réalisable que quand les deux réseaux entrent par le même côté du bâtiment ce qui est généralement recommandé.
• Soit...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - XEMARD (A.), al - Étude statistique des surtensions induites dues à la foudre sur les ouvrages de distribution d’énergie et analyse du risque - . Cired (1997).
-
(2) - EMTP - Electromagnetic Transient Program User’s manual - .
-
(3) - StanSim Research Aps - ESACAP User’s manual - (1997).
-
(4) - ROUSSEAU (A.), al - Foudre et protection des bâtiments - . [C 3 307], Techniques de l’Ingénieur, traité Construction (2000).
-
(5) - ROUSSEAU (A.), al - Design of ZnO surge protective devices in case of direct lightning surges. International conference on lightning protection - (ICLP) (sept. 1996).
-
(6) - ANSI/IEEE - Guide for surge voltages in low voltage AC power circuits - . Faisant partie d’un ensemble de documents appelé « Trilogie »...
NORMES
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Parafoudres pour installations basse tension. - • NF C 61-740 - 07.1995.
-
Parafoudres basse tension. Partie 11 : parafoudres connectés aux systèmes de distribution basse tension – Prescriptions et essais. - • NF EN 61643-11 - 09.2002.
-
Installations électriques à basse tension. Règles. - • NF C 15-100 - 12.2002.
-
Composants de protection contre la foudre. Partie 1 : prescriptions pour les composants de connexion. - • NF EN 50164-1 - 01.2000.
-
Protection des installations électriques basse tension contre les surtensions d’origine atmosphérique. Choix et installation des parafoudres. - • Guide UTE C 15-443 - 07.1997.
-
Mise en œuvre et cohabitation des réseaux de puissance et des réseaux de communication dans les installations des locaux d’habitation du tertiaire et analogues. - • Guide UTE C 15-900 - 10.2000.
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Coordination de l’isolement...
1 Constructeurs. Installateurs (Liste non exhaustive)
Les constructeurs sont regroupés au sein de deux syndicats professionnels : DOMERGIE ET GIMELEC.
Les installateurs sont regroupés au sein du syndicat professionnel FFIE.
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