Protections foudre et parasurtenseurs

SENSIBILISATION SUR LES CHOCS DE FOUDRE

La qualité de mise en oeuvre et du choix des parasurtenseurs commence part une bonne connaisance des phénomène physique.Cette sensibilisation n’a pour seule ambition que d’aborder de façon concrète les différents aspects pratiques de la protection contre la foudre, des installations et matériels courant dans l’industrie.
Elle s’adresse donc plus particulièrement aux techniciens et ingénieurs qui ont la responsabilité directe de sauvegarder l’intégrité des moyens de production et d’assurer la continuité de service.

Bien entendu, la protection des personnes reste pour tout responsable d’industrie, la première des préoccupations.
Cependant ce domaine est affaire de spécialistes et les organismes de contrôles des installations électriques, remplissent ce rôle avec compétence.
Dans la formation, nous nous cantonnons donc à l’aspect matériel du sujet (protections foudre et parasurtenseurs), même si un regard sur l’aspect protection des personnes est parfois esquissé.

Une bonne approche du sujet, protection contre la foudre, doit être conduite avec la volonté constante de démystifier.
L’importance des dommages, traduit tout autant la puissance du phénomène "foudre" que le peu d’attention porté aux méthodes de protection.
‘’ On ne peut rien faire contre la foudre ‘’.
Voilà, une idée extrêmement répandue et cependant particulièrement fausse.
Une approche résolument technique ne peut que convaincre du contraire

 

Règles générales vis à vis de l'utilisation des protections foudre et parasurtenseurs

Utiliser des parasurtenseurs à fort pouvoir d’écoulement (15/20 KA) et faible tension résiduelle (câblage en série), de tension adaptée à l’utilisation type parasurtenseurs PRO TAS ou à défaut de type parasurtenseurs PM, protéger toutes les lignes arrivant ou partant du site.

 Réaliser des liaisons équipotentielles entre les différentes terres (terre du neutre, terre des masses, ….) et les canalisations (utiliser des câbles 16 mm2 minimum) et exécuter ces liaisons le plus directement possible.

 Lorsque cela est possible, placer les parasurtenseurs hors des armoires, dans un coffret séparé dédié aux parasurtenseurs, le plus près possible de l’entrée en terre. Sinon, monter les parasurtenseurs en bas d’armoire, au plus près de la barre de terre (relier celle-ci avec une câblette de 25 mm2, le plus droit possible, à la terre.

 Réaliser les liaisons "parasurtenseurs"  / terre, les plus courtes et les plus droites possible avec des conducteurs de 4 mm2 minimum pour l’alimentation et 2.5 mm2 minimum pour les lignes de  transmission.

• Chaque fois que l’on peut, éviter de faire circuler des câbles protégés par les parasurtenseurs avec des câbles  non protégés ou à plus forte raison, avec des circuits d’écoulement des chocs à la  terre (induction). Eviter les proximités des courants faibles avec les courants forts.
•  Utiliser des câbles blindés pour les circuits protégés par parasurtenseurs (blindage relié à la terre d’un seul coté).
•  Dans le but d’obtenir la pérennité de la protection assurée par parasurtenseurs il convient de:
           •  Vérifier et entretenir régulièrement la qualité des interconnexions des terres.
           •  Contrôler régulièrement (2 fois par an), à l’aide d’un matériel approprié (Testeur de parasurtenseurs GR800) l’état des parasurtenseurs(tension statique d’amorçage). Remplacer les parasurtenseurs si nécessaire.

Recommandations

Protections foudre et parasurtenseurs 400V:  

Les parasurtenseurs PRO TAS400 - PRO TAS400C se branchent en parallèle avec une protection associée (disjoncteur 16A courbe C ou fusibles gL 14x51 de 50A), soit à l’aval du disjoncteur général BT ou sur l’arrivée 400V de l’armoire électrique.
Possibilité de câbler le contact auxiliaire  (version C), des parasurtenseurs, à ouverture sur défaut suite à une déconnexion de la protection foudre (ou parafoudre) lors d’un éventuel emballement thermique de la protection foudre ou parafoudre, sur une entrée alarme de la télégestion.

Parasurtenseurs 220V: 

Les parasurtenseurs PRO TAS220 - PRO TAS220C - PSD40 - PSD40C peuvent se raccorder en série jusqu’à 16A de courant de service. Au delà, les parasurtenseurs se brancheront en parallèle avec une protection associée (disjoncteur 16A courbe C ou fusibles gL 14x51 de 25A).
Possibilité de câbler le contact auxiliaire (version C) des protections foudre et parasurtenseurs, à ouverture sur défaut suite à une déconnexion de la protection foudre lors d’un éventuel emballement thermique des parasurtenseurs, sur une entrée alarme de la télégestion

 

Parasurtenseurs des lignes téléphoniques:

Les matériels connectés à un réseau sont soumis (par exemple en période d’orage) à des surtensions.
Dans de tel cas, le matériel est endommagé quand la différence de potentiel apparaissant à ses bornes est supérieure à son isolement.
Deux stratégies de protection sont alors envisageables:
 * une stratégie d’isolement,
 * une stratégie d’écoulement


Stratégie de l’isolement

Pour les lignes téléphoniques on procède par séparation galvanique en utilisant des produits spécifiques
(tels que boîtier Mimosa, Isotel ou autres translateurs qui ne sont pas des parasurtenseurs).
Ce type de solution revient à augmenter le niveau d’isolement du matériel que l’on souhaite protéger.
Il existe deux inconvénients à cette technique:
  * le coût généralement élevé.
  * l’incertitude que l’isolement obtenu sera suffisant vis à vis des tensions  qui apparaîtront lors du prochain choc.


Stratégie de l’écoulement

Cette stratégie est celle sur laquelle  se base les parasurtenseurs PRO TAS120.
Les parasurtenseurs PRO TAS120 sont des matériels permettant d’éviter les montées de tension aux bornes d’un appareil relié à une ligne téléphonique RTC.
les parasurtenseurs PRO TAS120 détectent une éventuelle surtension, généralement d’origine atmosphérique, apparaissant sur la ligne protégée. Ils écoulent alors à la terre le courant de choc, empêchant ainsi la montée de tension.

Il existe un inconvénient à cette technique:
 * la détermination d’un niveau de surtension permettant à la fois de de protéger le matériel et de ne pas perturber la ligne en fonctionnement normal de la ligne.


Non – perturbation de la ligne:


Les parasurtenseurs PRO TAS120  ont été étudié de façon à ce que le fonctionnement de la ligne ne soit pas perturbé par parasurtenseurs. En effet, lorsque cet parasurtenseur a été développé, sa commercialisation était soumise à l’agrément de France Télécom (le parasurtenseurs PRO TAS120 a obtenu le numéro d’agrément 94271X). Aujourd’hui ces parasurtenseurs n’ont plus besoins d’un tel agrément, mais sont soumis à une auto certification régie au niveau européen. Sans qu’aucune modification n’ait été nécessaire, la parasurtenseurs PRO TAS120 répond également à ces exigences définies par l’ETSI (European Telecommunications Standards Institute).


Protections des matériels:


Environ 10 000 lignes sont actuellement protégées, avec succès, en France par des parasurtenseurs PRO TAS120.
La diversité des matériels ainsi protégés par des parasurtenseurs PRO TAS120 tant à prouver, si besoin en était, la qualité de ce parasurtenseur.
Enfin, le critère économique est également à prendre en compte dans le choix d’une technique de protection foudre. Il est toujours difficile d’estimer la durée de vie d'un parasurtenseur. En effet, celle-ci dépend de l’énergie et de la fréquence des chocs à écouler par les parasurtenseurs. Il est communément admis que le choc moyen sur une ligne est de 5000A. Les parasurtenseurs PRO TAS120 sont à même d’écouler une centaine de chocs de ce type.


Interconnexion des terres


Il convient d’assurer une interconnexion des terres BT avec les terres du poste de transformation (terres HT et du neutre).
Afin d’assurer une interconnexion des terres BT avec la descente de terre du poteau EDF (si cette dernière est à moins de 30 mètres des installations), il convient d’insérer un éclateur d’interconnexion TS100 (isolement 1000 Mohms).
En présence d’une ligne France Télécom aérienne, il convient de vérifier l’existence d’une descente de mise à la terre sur poteau à moins de 30 mètres des installations. Si c’est le cas, il convient d’interconnecter cette terre aux terres BT des installations.
Assurer des liaisons équipotentielles sur toutes canalisations et toutes parties métalliques, notamment tubage de forage, canalisation de refoulement du forage, châssis et canalisations de pompes de reprise, etc…
 

Tenue aux chocs de foudre des matériels

Remplacer les redresseurs pont de diodes par des alimentations bénéficiant du marquage CE.
Préférer des sondes de mesure de niveau immergées PARATRONIC CNR ou MPXF (en fonction de l’étendue de mesure).
Ces capteurs ont une tenue aux chocs de foudre de 20 KA sans parasurtenseurs additionnelles et sont équipés d’un séparateur galvanique.
 

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