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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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Coordination entre les parafoudres pour réseaux d’énergie et ceux pour autres installationsArticle inclus dans l'offre
"Réseaux électriques et applications"
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3. Parafoudres pour autres installations
3.1 Descriptif
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Parafoudres de télécommunication
Ils sont décrits dans la norme CEI 61643-21. Il existe des protections ayant 2, 3, 4 ou 5 bornes, voire davantage (figure 12). Les plus communes ont 3 bornes (parafoudre parallèle) ou 5 bornes (parafoudre série).
Des schémas typiques de ces parafoudres sont donnés sur la figure 13. Il est important de constater qu’en général, compte tenu de la capacité élevée des composants varistances, seuls les éclateurs et les composants solides au silicium sont utilisés pour ces applications. En outre, ce type de produit s’adresse plus souvent aux opérateurs de télécommunication ou aux fabricants et installateurs de matériels de télécommunication, tels les autocommutateurs par exemple, qu’au client final.
La figure 14 montre un parafoudre de télécommunication qui protège quatre paires de télécommunication conformément à la figure 13 b . On remarquera sur cette figure l’étage d’entrée composé d’éclateurs à gaz, les éléments de découplage et les diodes formant étage de sortie.
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Protection coaxiale pour les transmissions HF, VHF et UHF
Elles concernent les antennes des systèmes d’émission et de réception HF ou les liaisons grandes distances interurbaines et urbaines à fort débit (analogiques ou numériques) effectuées par câbles coaxiaux. La figure 15 présente différents parafoudres de ce type. On distingue trois types de protections selon leurs utilisations et leurs caractéristiques :
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les protections de transmission de données à faible niveau (gamme de fréquence inférieure à 10 MHz) ; ce sont des protections étagées qui sont caractérisées par le fort pouvoir d’écoulement d’un éclateur à gaz associé à un limiteur de courant en série et à un écrêteur rapide à très faible capacité apparente. Le pouvoir d’écoulement est au maximum de 10 kA en onde 8/20 ;
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les protections d’antennes (gamme de fréquence du continu à quelques GHz) ;...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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 - .
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(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.
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Parafoudres basse tension. Partie 11 : parafoudres connectés aux systèmes de distribution basse tension – Prescriptions et essais. - • NF EN 61643-11 - 09.2002.
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Installations électriques à basse tension. Règles. - • NF C 15-100 - 12.2002.
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Composants de protection contre la foudre. Partie 1 : prescriptions pour les composants de connexion. - • NF EN 50164-1 - 01.2000.
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Protection des installations électriques basse tension contre les surtensions d’origine atmosphérique. Choix et installation des parafoudres. - • Guide UTE C 15-443 - 07.1997.
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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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