Le parafoudre ou suppresseur de surtension non linéaire est l'appareil principal (dispositif de commutation) pour protéger la branche de la ligne électrique contre les surtensions soudaines. Il a remplacé les résistances de valve. Les normes de production et d'installation sont introduites par GOST R 52725-2007. Dans différentes sources, pour désigner un limiteur, le concept d'éclateur sans éclateur ou l'abréviation UZPN est utilisé.
La nécessité d'une protection contre les surtensions
Surtension d'impulsion - une forte augmentation de la différence de potentiel dans le réseau, dépassant la limite maximale de la tension de fonctionnement. Saut court - jusqu'à 1 nanoseconde (1 • 10-9 sec.), par conséquent, les USM classiques peuvent ne pas avoir le temps de fonctionner et laisser l'impulsion passer dans le réseau d'alimentation interne. L'amplitude peut dépasser les 10 fois nominales.
Origine:
- atmosphérique (orage) - causé par la foudre avec une intensité de courant moyenne de 200 kA dans le paratonnerre de la maison ou dans des objets à proximité (le courant pénètre dans le sol, mais des champs électromagnétiques apparaissent dans le câblage de la maison);
- commutation - dysfonctionnements ou remplacement des équipements de commutation / sections du circuit, lancement d'équipement électrique puissant, panne du transformateur.
Quelle que soit la nature de l'événement, de tels dysfonctionnements comportent un risque pour tous les appareils connectés: allumage de l'isolation du câblage (évalué à 1-1,5 kV), endommagement des circuits électriques des appareils et leur inadéquation totale à la réparation.
Le dispositif et le principe de fonctionnement d'un limiteur non linéaire
Le fonctionnement du parafoudre est basé sur la propriété spécifique d'une varistance - un semi-conducteur avec une caractéristique courant-tension non linéaire. Avec une différence de potentiel régulière, la perméabilité de l'élément tend vers zéro et s'élève à plusieurs mlA. Une forte augmentation de la tension ouvre la conductivité du tunnel (> 1000 Am), la résistance disparaît pratiquement, l'impulsion est rapidement supprimée du système. Le matériau du conducteur est l'oxyde de zinc, parfois avec l'ajout d'oxydes d'autres métaux (cobalt, bismuth, etc.).
Le parafoudre se compose de plaques de résistance circulaires (le nombre est orienté vers la surtension nominale), qui sont pliées en une colonne, placées dans un tube en fibre de verre et cousues dans une enveloppe isolante nervurée. L'étanchéité assure le remplissage des vides avec une composition visqueuse organique silicium. Des deux côtés, la structure est étroitement serrée par des brides. Une caractéristique du dispositif dans la mise en œuvre d'une élimination rapide et sûre de l'énergie thermique dans l'environnement est que lors de la réception d'une impulsion, la température de la varistance atteint 100-150 ° C.
La conception des limiteurs modulaires modernes est différente. Il s'agit d'un boîtier en plastique de 17,5 mm de large (OIN-1), qui contient un fusible thermique, une unité de varistance amovible et des bornes crantées. Il existe des modèles avec voyants lumineux. Ils ont un montage sur rail DIN.
Un câble d'alimentation est fixé d'un côté du limiteur et mis à la terre de l'autre.
Types et principales caractéristiques du parafoudre
Les limiteurs de surtension se distinguent par les matériaux isolants (porcelaine et polymère), la solution structurelle (une colonne et deux colonnes), la tension et les classes de protection. D'après le décryptage, il est clair ce qu'est un parafoudre chez un électricien. Lecture des désignations selon GOST:
OPN - X - 1/2/3/4 XX
La première abréviation signifie suppresseur de surtension non linéaire. Sur le marché, des options pour les produits OPS (S - réseau) ou SPE (I - impulsion) sont possibles.
- X - matériau du pneu: P - polymère, sans lettre - porcelaine;
- 1 - classe de tension réseau en kV: 1,5, 4, 6, 10, 36;
- 2 - la plus grande tension de fonctionnement, kV: 3 - 475;
- 3 - courant de décharge nominal, kA: 5, 10, 20;
- 4 - courant de débit, A (jusqu'à 200 - 1 classe de débit, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, plus de 1601 - 5);
- XX - les lettres indiquent la région climatique ou leur combinaison (commun: U - modéré, Chl - froid, UHL), le nombre indique les conditions de placement (1 - en plein air, 2 - sous un auvent, 3 - à l'intérieur, 4 - dans des espaces avec climatisation artificielle, 5 - dans des conditions de forte humidité).
La description du parafoudre modulaire indique le nombre de pôles P1-4.
Classes de protection et connexion réseau des parafoudres
Pour une protection complète des systèmes d'alimentation internes contre la pénétration d'une puissante impulsion destructrice, les parafoudres sont répartis par étapes en fonction de la classe de protection.
- La classe B accepte les effets d'un coup de foudre direct sur une ligne électrique ou un équipement de protection électrique domestique. Il est installé sur le tableau externe pour entrer dans la ligne électrique de la structure.
- La classe C fait face aux surtensions de commutation et aux surtensions dues à la foudre qui ont passé la première étape de protection. L'appareil est placé dans le panneau de distribution principal à l'intérieur du chalet ou dans le garage annexe, l'entrée d'un immeuble à plusieurs étages, à l'étage du bâtiment administratif.
- La classe D est conçue pour éteindre les effets résiduels. Utile juste avant les appareils électriques. Le limiteur peut être intégré dans la sortie.
Le circuit de connexion du parafoudre a ses propres caractéristiques pour un réseau monophasé et triphasé, principes de mise à la terre TNC et TNS (combinés ou non, conducteur principal et conducteur de protection).
Les appareils sont installés parallèlement au réseau principal devant le générateur auxiliaire, le compteur et d'autres équipements. Pour éviter les conséquences d'un éventuel court-circuit à la masse, utilisez un disjoncteur devant le parafoudre.
Dans le circuit de connexion de l'OIP-1 à un réseau monophasé, une ligne électrique convient à un terminal et un câble de masse est fixé à l'autre. Lors de la séparation des zéros, le principal est connecté à la terre séparément. Un réseau triphasé implique la protection de chaque phase séparément (et zéro pour TNS).
Sécurité et efficacité des équipements de protection électrique
La sécurité des systèmes électriques dans les bâtiments administratifs et les immeubles d'habitation est de la responsabilité des services publics. Dans une maison privée, le propriétaire assure lui-même la sécurité.
L'installation des parafoudres doit être confiée à un professionnel, bien que la complexité soit initialement invisible. Il est important d'éviter les équipements bon marché de mauvaise qualité, qui peuvent eux-mêmes devenir un foyer de danger. L'utilisation d'équipements électriques doit être strictement conforme aux spécifications techniques.
Vérifiez l'état de fonctionnement de l'équipement de manière rationnelle au cours du mois de mars - avril avant le début de la saison des orages. Il existe 2 méthodes principales pour diagnostiquer les dispositifs de protection: la mesure sans contact de la température de chauffage avec un imageur thermique est effectuée tout d'abord, selon les résultats, le courant transmis est en plus contrôlé par un micro ou un milliampèremètre.
Le limiteur de tension modulaire est équipé d'une fenêtre d'indicateur de santé: le vert indique une volonté d'effectuer des fonctions, le rouge indique un dysfonctionnement. Dans ce dernier cas, le remplacement opérationnel de la partie varistance est prescrit. Ainsi, ce type d'équipement électrique est plus facile à utiliser à domicile.
Parafoudre - équipement électrique qui protège contre les surtensions à court terme de grande amplitude. Il n'est pas en mesure de faire face à une surtension stable ou à une baisse de la différence de potentiel, il est donc utilisé en combinaison avec USM et RCD.
