Parafoudre – qu’est-ce que c’est et quand l’utiliser ?
Un parafoudre est un dispositif qui protège les installations et les composants qui y sont raccordés contre les effets des augmentations soudaines de tension, appelées surtensions. Bien que la plupart d’entre nous associent ce danger aux décharges de la foudre, dans la pratique, les surtensions de commutation sont plus dangereuses. Ces dernières sont beaucoup plus fréquentes, en particulier dans les environnements industriels, par exemple lors de la commutation de gros moteurs, d’onduleurs ou d’UPS.
L’absence de protection contre les surtensions peut endommager les automates, les panneaux IHM, les capteurs ou les variateurs. Le coût d’une défaillance est souvent bien plus élevé que l’investissement dans la seule protection. C’est pourquoi les parafoudres deviennent de plus en plus un équipement standard dans les tableaux de distribution d’énergie – dans les applications monophasées et triphasées, en courant alternatif et en courant continu.
Plusieurs fabricants sont présents sur le marché : les parafoudres de Hager, Eaton, Schneider – chacun offrant des solutions en classes B, C ou combinées (BC), dédiées à un niveau de protection et à une application spécifiques.
Types de parafoudres – subdivision, caractéristiques et utilisations
- Type 1 (classe B) : destiné à la protection primaire contre les surtensions – monté à l’entrée du bâtiment. Capable de dissiper des courants de surtension très élevés (par exemple, en cas d’impact direct de la foudre). Dans les installations industrielles, il est souvent utilisé dans la zone de protection LPS.
- Type 2 (classe C) : les plus couramment utilisés dans les appareillages de commutation à basse tension – réduisent les surtensions provenant du réseau d’alimentation. Ils protègent les équipements terminaux mais ne dissipent pas les courants de surtension très élevés.
- Type 1+2 (BC) : solution combinée – fournit une protection aux deux niveaux. Recommandé lorsque le filtrage des surtensions de commutation et la décharge sûre des surtensions de foudre sont importants.
- DC – tensions continues : les parafoudres DC spécialement conçus sont utilisés dans les systèmes photovoltaïques, l’industrie des batteries ou les alimentations tampons. Leur conception tient compte de la polarité alternative et des tensions de fonctionnement plus élevées (par exemple 600 V, 1000 V ou plus).
Par exemple, si l’objet à protéger est l’automatisation d’une ferme photovoltaïque, un parafoudre CC sera nécessaire, tandis qu’un parafoudre BC pour les tensions CA standard dans un système triphasé conviendra pour l’appareillage de commutation.
Installation des parafoudres – ce qu’il faut savoir
- Choisir le bon type : avant de procéder à l’installation, déterminez la tension du système (230 V, 400 V alternatif ou par exemple 1000 V direct), le type d’installation (TN-C, TN-S, TT) et le lieu de protection – tableau de distribution principal, tableau de distribution secondaire ou point de l’appareil.
- Installation dans les systèmes mon ophasés et triphasés : dans un système monophasé(parafoudre monophasé), il est monté entre le conducteur de phase et le PE/N ; dans unsystème triphasé (parafoudre triphasé), chaque phase doit être protégée.
- Raccordement correct : les câbles du parafoudre doivent être aussi courts que possible (< 0,5 m), avoir une section appropriée (min. 6 mm² Cu) et être aussi droits que possible – évitez les boucles inductives. Un parcours trop long peut réduire l’efficacité.
- Coordination avec d’autres dispositifs de protection : il est recommandé que le parafoudre interagisse avec un disjoncteur ou un fusible de surintensité, choisi de préférence selon les directives du fabricant. Dans certains modèles, le dispositif de protection est déjà intégré dans le module.
- Inspection et maintenance : la plupart des modèles ont un indicateur d’état (par exemple un champ vert/rouge) qui indique la capacité de protection. Dans les environnements exposés à des surtensions fréquentes (par exemple, les halls de production équipés de grosses machines), une inspection visuelle doit être prévue dans le programme d’entretien.
Comment raccorder un parafoudre – exemple pratique
Exemple de disposition dans une installation triphasée TN-S :
Nous utilisons un parafoudre de type 2 (par exemple un parafoudre Schneider ou Eaton) marqué 3+1. Trois circuits de protection (L1, L2, L3) sont connectés aux conducteurs de phase et le quatrième circuit est connecté entre N et PE pour protéger le conducteur neutre. Il est monté dans le tableau de distribution sur un rail TH-35 dédié. Pour la protection, il est recommandé de le faire précéder d’un disjoncteur de surintensité de 20 A de type C.
Ce circuit offre une protection efficace non seulement pour l’alimentation électrique de la machine, mais aussi pour l’électronique d’automatisation délicate – IHM, modules d’entrée PLC ou alimentations 24 V CC.
Pour les tensions continues – telles que les systèmes photovoltaïques – nous utilisons un parafoudre DC. Deux circuits protègent les conducteurs + et – par rapport au PE, et l’ensemble est monté le plus près possible du point d’entrée du courant continu dans l’appareillage de commutation. Les modèles de sociétés réputées – Hager, Schneider, Eaton – sont dotés d’un double élément de protection, d’indicateurs d’usure et d’inserts amovibles pour faciliter l’entretien.
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