La protection contre les surtensions dans une installation électrique est essentielle pour garantir la sécurité des personnes et éviter des dommages matériels à court et à long terme. La grande majorité des installations sont protégées contre les surcharges et les dérivations, mais les équipements installés ne protègent pas contre les surtensions transitoires (dues principalement à la foudre) et les surtensions permanentes (dues par exemple à des failles du neutre).
Cependant, bien que l’importance de l’utilisation de parafoudres dans les maisons, les espaces commerciaux et les industries soit reconnue, elle n’est pas toujours correctement réalisée dans certains cas.
Nous répondons ci-dessous à quelques points afin expliquer comment créer correctement une protection contre les surtensions pour éviter les dommages que les survoltages peuvent entraîner.
Qu'est-ce qu'une protection contre les surtensions échelonnée ou en cascade ?
Conformément aux principes de protection échelonnée et de coordination énergétique, il est connu de définir une protection contre les surtensions échelonnée, coordonnée ou en cascade, par le placement sélectif de dispositifs de protection en fonction du risque à éviter.
En fonction du risque de surtension à protéger, on distingue trois types de parafoudres répartis dans l’installation en cascade : les parafoudres de type 1, 2 et 3.
Un parafoudre de type 1 offre une protection robuste, garantissant que si une décharge de foudre se produit dans le réseau, elle agit en drainant l'excès de courant. Cependant, bien qu’il s’agisse d’un type de protection résistant aux courants élevés, c’est un dispositif lent qui laisse une tension résiduelle élevée pour les équipements connectés.
Le parafoudre de type 2 est une protection contre les surtensions moyenne, placée dans l'installation après le parafoudre de type 1 afin de freiner la tension résiduelle restante. Un parafoudre de type 2 ne pourrait pas résister à une décharge directe, mais est indiqué pour les décharges atténuées ou les inductions de ligne. Dans certains cas, le parafoudre de type 2 peut également laisser une tension résiduelle. La protection doit alors être complétée par un parafoudre de type 3.
Les parafoudres de type 3 sont ceux qui offrent une protection plus fine, c’est-à-dire qu’ils ne supportent pas les grandes charges, mais qui sont les plus rapides, leur tension résiduelle est donc très faible.
Dans tous les cas, avant de déterminer le type de parafoudres à utiliser et leur emplacement, il est indispensable de procéder à une étude préliminaire de l’installation électrique et de son schéma unifilaire.
Quelques exemples de protection contre les surtensions en cascade sont indiqués ci-après.
Protection contre les surtensions échelonnée en zone résidentielle
La protection contre les surtensions dans un logement, par exemple dans un bâtiment, une protection habituelle pourrait consister à placer une protection avec un T1 + T2 (par exemple, avec un AT-8089) dans le tableau général, situé à l'entrée du bâtiment. De cette manière, l'entrée de l'alimentation de la compagnie d'électricité est protégée, empêchant ainsi une surtension de type foudre d'entrer dans l’installation. Soit un parafoudre de type 2 + 3 est alors placé dans chaque tableau électrique de logement individuel, soit un parafoudre contre les surtensions permanentes et transitoires combinant les deux types de protection contre les surtensions est utilisé.
D'autre part, les câbles d’alimentation de téléphonie, des ICT (TIC), des antennes et d’Internet, doivent également être protégés. La protection de ce type de câbles est fortement recommandée car elle connecte des équipements très sensibles aux surtensions.
Par exemple, dans les blocs de logements, où la protection extérieure contre la foudre n’est pas toujours nécessaire, l’antenne du bâtiment, située au point le plus élevé, devient un chemin de prédilection pour la foudre, les surtensions entrant alors par le câblage.
Protection contre les surtensions dans le secteur commercial ou tertiaire
La protection contre les surtensions dans le secteur commercial est similaire à la protection dans le secteur domestique, mais adaptée aux besoins de chaque entreprise et aux caractéristiques de l'installation.
Les commerces ont généralement plusieurs tableaux électriques. Dans le cas d'un centre commercial par exemple, suivant la logique de la protection échelonnée, nous pourrions placer un parafoudre de type 1 + 2 dans les transformateurs, un parafoudre de type 2 dans chacun des locaux et un parafoudre de type 3 dans un tableau secondaire.
Protection contre les surtensions dans le secteur industriel
Au niveau industriel, il est nécessaire d’étudier en détail le schéma unifilaire de l’installation afin de planifier correctement la protection contre les surtensions. Dans chaque industrie, l'installation électrique peut avoir des caractéristiques très différentes et doit être adaptée à des besoins particuliers. En se basant sur la théorie, il convient d’installer le type de protection 1 dans les tableaux principaux, le type 2 en secondaire et le type 3 en tertiaire, mais cela peut varier dans chaque cas particulier.
Il convient de ne pas oublier les lignes qui sortent du bâtiment, car elles sont sujettes aux surtensions. Par conséquent, à ces points sensibles, il faudra placer des parafoudres de types 1 et de type 2, la foudre pouvant s’y introduire.
La protection doit toujours être échelonnée à partir du point où la surtension peut entrer. Les surtensions peuvent provenir de l’alimentation ou de tout câble sortant du bâtiment, c’est là que nous devons placer la protection la plus robuste. À partir de ce point dans le bâtiment, la protection est renforcée jusqu’à atteindre une protection de type 3.
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