Les surtensions électriques se produisent lorsque le flux de courant dans une ligne électrique augmente à certains points. Par exemple, la foudre peut créer une surtension électrique. Elle peut tomber à proximité d’une source d’alimentation et avoir un impact sur la tension d’une ligne électrique. Des appareils électriques comme un parafoudre peuvent protéger contre les dégâts de la foudre en désassemblant l’équipement de la source d’alimentation.
Qu’est-ce qu’un parafoudre ?
C’est une solution de protection qui fait écran pour protéger le système d’alimentation des surtensions dues à la foudre. L’appareil a deux bornes : terre et haute tension. Supposons qu’une surtension électrique traverse le parafoudre. Dans ce cas, un énorme courant est dirigé vers l’isolation et la borne de terre pour protéger la plate-forme d’alimentation contre les dommages.
Principe de fonctionnement du parafoudre
Lorsqu’une surtension ou un éclair frappe un système électrique, l’ensemble de la plate-forme et les appareils électriques connectés peuvent être affectés, car ils fonctionnent sur une plage de tension fixe. Si les appareils reçoivent une puissance supérieure à la tension fixe, ils peuvent soit exploser ou être endommagés. Un parafoudre protège les appareils électriques contre les dommages en empêchant la tension trop élevée de circuler dans le système d’alimentation.
Ainsi, un parafoudre est une solution activée par tension, qui est exploitée pour protéger les ordinateurs et autres appareils électroniques contre les surtensions ou les tensions transitoires dans les câbles d’alimentation électrique ou de données, qui seraient causés par la foudre ou la commutation. Le parafoudre dirige la tension ajoutée vers le fil de terre et l’empêche de s’écouler vers l’équipement électronique.
Installation d’un parafoudre
Les parafoudres sont généralement installés à proximité d’un wattmètre pour protéger le système électrique d’un bâtiment ou d’une maison de l’impact des surtensions qui arrivent de l’extérieur. Cependant, ces appareils ne peuvent pas offrir une protection complète contre les surtensions dues à un câblage défectueux.
Caractéristiques des parafoudres
Un parafoudre présente les caractéristiques électriques suivantes :
- Lorsque des parafoudres de plus de 52 kV sont installés, ils sont alimentés par des compteurs de décharge
- Ils sont connectés à la terre et aux conducteurs de phase
- La décharge nominale du courant a lieu aux valeurs de 5, 10 et 20 kA
- Intensité de court-circuit nominale
- Tension maximum de fonctionnement continu
- L’appareil a une fréquence d’alimentation élevée de l’ordre de 50/60 Hz
- La tension aux bornes du parafoudre lorsque le flux d’énergie est arrêté après l’étincelle est appelée tension de rescellement.
Types de parafoudres
Les parafoudres sont classés en fonction de leur construction et de leur fonctionnement, ils sont soit intermédiaire, de distribution ou secondaire.
1. Parafoudres secondaires
Ce parafoudre utilise une tension d’alimentation inférieure à 1000 V. Il est utilisé pour se défendre contre une surtension secondaire. Le taux de défaillance d’un transformateur peut être compris entre 0,4 et 1%. Les surtensions côté bas sont à l’origine de jusqu’à 70% des dysfonctionnements du transformateur. Le transformateur de service a une responsabilité supplémentaire car il doit se protéger contre les surtensions secondaires dans la maison. L’utilisation d’un parafoudre secondaire réduit les taux de défaillance du transformateur.
2. Parafoudres pour tableaux de distribution
Les valeurs nominales de ces parafoudres vont de 1 à 36 kV. Ils sont utilisés dans les transformateurs à huile montés sur cellule, coudés ou à huile. Un parafoudre à usage normal est déployé dans des applications placées dans des environnements qui présentent moins de risque de foudre, les parafoudres à usage intensif sont quant à eux intégrés dans des systèmes à haut risque de foudre, les parafoudres de colonne montante sont pour leur part placés dans des applications où la ligne de distribution passe du plafond au sous-sol, et enfin, des parafoudres de distribution sont utilisés dans tous les systèmes aériens.
Les parafoudres de colonne montante peuvent être utilisés pour arrêter la surtension subie par les câbles et équipements souterrains.
3. Parafoudres intermédiaires
Ce type de parafoudre fournit des tensions déchargées améliorées et a la capacité de résister à un courant de défaut élevé. Ses tensions nominales vont de 3 à 120 kV.
4. Parafoudres de classe station
Ces parafoudres fournissent les meilleures tensions d’expulsion parmi tous les parafoudres. Ils ont la capacité de résister à des courants de défaut élevés et de gérer des tensions élevées. Leurs tensions nominales vont de 3 à 684 kV.
Dysfonctionnement sur un parafoudre
Une défaillance sur un parafoudre peut provoquer des courts-circuits dans les maisons si l’humidité ou la moisissure affecte l’appareil. L’humidité peut provoquer une décharge en augmentant la fuite de courant. Un parafoudre tombe généralement en panne en raison de la pénétration de courant, de l’impact de l’humidité et des défauts d’étanchéité.
Pour conclure cet article, nous vous suggérons de contacter des experts qualifiés pour obtenir des recommandations adaptées afin de définir les meilleures solutions électriques en fonction de vos besoins individuels ou professionnels.
