Varistance – qu’est-ce que c’est et comment fonctionne-t-elle ?
Dans le secteur de l’automatisation et de l’électronique industrielle, le varistor est un composant qui revient régulièrement dans le contexte de la protection contre les surtensions. Bien qu’il ne soit pas nouveau pour les spécialistes de l’automatisation, il vaut la peine de jeter un regard neuf sur son essence, d’autant plus que c’est souvent sa défaillance qui entraîne des arrêts de ligne imprévus ou des dommages à des composants plus coûteux.
Qu’est-ce qu’un varistor ? En termes simples : un élément semi-conducteur non linéaire dont la résistance dépend de la tension appliquée. À la tension de fonctionnement, il se comporte comme une résistance très élevée, mais lorsque la tension augmente (par exemple lors d’une surtension), sa résistance chute rapidement, ce qui permet de dissiper l’énergie excédentaire – avant qu’elle n’atteigne des composants plus sensibles.
En général, un varistor de 230 V est utilisé dans les systèmes monophasés – un exemple de tension nominale à laquelle le composant “reste invisible” dans le circuit jusqu’à ce qu’un court-circuit ou une impulsion de surtension se produise.
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Varistor – principe de fonctionnement étape par étape
- État normal : à des tensions inférieures au seuil de déclenchement (par exemple 230 V CA), la varistance a une résistance très élevée – elle n’affecte pas le fonctionnement du système.
- Condition de surtension : en cas de pic de tension – par exemple jusqu’à 600 V – la varistance commence à conduire, limitant fortement la tension par le phénomène de conduction en avalanche.
- Dissipation d’énergie : l’énergie de la perturbation est redirigée vers la terre ou un autre chemin de protection, ce qui réduit la tension sur les autres composants.
- Retour à l’état initial : une fois que la surtension a cessé, la varistance redevient pratiquement “transparente” pour le système.
- Dégradation : après de nombreux cycles de fonctionnement ou une forte impulsion, la varistance peut être endommagée de manière permanente – elle ne répond plus ou conduit de manière continue.
Varistance défectueuse – symptômes et effets
- Absence d’alimentation ou court-circuit permanent : l’un des premiers symptômes lorsqu’une varistance défectueuse conduit le courant en continu – ce qui peut perturber gravement le fonctionnement de l’ensemble de l’appareil et même endommager l’alimentation électrique.
- Signes visibles de dommages physiques : surchauffe, décoloration, gonflement – ce sont les effets d’une surchauffe ou d’une mauvaise dissipation de l’énergie.
- Déclenchement de la protection : si une varistance surcharge les lignes, la protection contre les surintensités peut s’activer, masquant la cause réelle – il convient alors de vérifier l’état des chambres de varistance.
- Augmentation de la température de fonctionnement : une varistance usée thermiquement s’échauffe souvent, même sans charge, ce qui est un bon indicateur de sa dégradation.
Important : dans de tels cas, le remplacement rapide du composant ne vise pas seulement à rétablir le fonctionnement du système, mais aussi à le protéger contre des défaillances secondaires.
Utilisation de varistances dans les barrettes de protection contre les surtensions de 230V
L’application la plus courante dans les environnements industriels et domestiques est la barrette de protection contre les surtensions à varistances. Dans les installations à 230 V CA, elle sert de protection primaire pour les consommateurs – contrôleurs, ordinateurs industriels, onduleurs ou alimentations à découpage – contre les pics de tension soudains.
Pourquoi utiliser des barrettes de protection contre les surtensions avec varistance ?
- Ils protègent les équipements en cas de surtensions provenant du réseau électrique (par exemple, de la foudre à distance).
- Ils limitent l’ampleur des interférences générées localement, par exemple en mettant en marche des moteurs de forte puissance.
- Si le varistor de la bande est endommagé, de nombreux modèles disposent également d’un indicateur d’usure du composant.
L’utilisation de varistances, en particulier sous la forme d’une protection intégrée contre les surtensions, est une méthode efficace et relativement peu coûteuse pour protéger l’électronique industrielle. Une surveillance régulière de l’état de ces composants – en particulier dans les lignes de production sensibles – peut permettre d’éviter des défaillances à plus grande échelle.
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