Exigences pour les installations électriques, réglementations de câblage IET, dix-huitième édition, BS 7671: 2018

Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) et le règlement de la 18e édition

L'arrivée de la 18e édition du règlement sur le câblage de l'IET remodèle davantage le paysage réglementaire des entrepreneurs en électricité. Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont conçus pour éviter les chocs électriques et les surtensions endommageant l'infrastructure de câblage de l'installation.

Exigences de la 18e édition pour la protection contre les surtensions

L'arrivée de la 18e édition du règlement sur le câblage de l'IET remodèle davantage le paysage réglementaire des entrepreneurs en électricité. Un certain nombre de domaines importants ont été examinés et examinés; parmi eux, la question de la protection contre les surtensions et des dispositifs conçus pour atténuer les risques de surtension. Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont conçus pour éviter les chocs électriques et les surtensions endommageant l'infrastructure de câblage de l'installation. Si un événement de surtension se produit, le SPD détourne le courant excessif résultant vers la Terre.

Le règlement 443.4 exige, (sauf pour les habitations individuelles où la valeur totale de l'installation et des équipements qui s'y trouvent ne justifie pas une telle protection), cette protection contre les surtensions transitoires est fournie lorsque les conséquences causées par une surtension pourraient entraîner des blessures graves, des dommages aux lieux culturellement sensibles, interruption de l'approvisionnement ou affecter un grand nombre de personnes co-localisées ou perte de vie.

Quand faut-il installer une protection contre les surtensions?

Pour toutes les autres installations, une évaluation des risques doit être effectuée afin de déterminer si des parafoudres doivent être installés. Lorsqu'une évaluation des risques n'est pas effectuée, des parafoudres doivent être installés. Les installations électriques dans les unités d'habitation individuelles ne sont pas obligées d'avoir des parafoudres installés, mais leur utilisation n'est pas exclue et il se peut que, lors de discussions avec un client, de tels appareils soient installés, ce qui réduit considérablement les risques associés aux surtensions transitoires.

C'est quelque chose que les entrepreneurs n'ont pas eu à prendre en compte auparavant dans une large mesure, et devra être pris en compte, à la fois en termes d'allocation de temps pour l'achèvement du projet et d'ajout de coûts pour le client. Tout équipement électronique peut être vulnérable aux surtensions transitoires, qui peuvent être causées par la foudre ou un événement de commutation. Cela crée une pointe de tension augmentant la magnitude de l'onde à potentiellement plusieurs milliers de volts. Cela pourrait causer des dommages coûteux et instantanés ou réduire considérablement la durée de vie d'un équipement.

Le besoin de SPD dépendra de nombreux facteurs différents. Il s'agit notamment du niveau d'exposition d'un bâtiment aux transitoires de tension induits par la foudre, de la sensibilité et de la valeur de l'équipement, du type d'équipement utilisé dans l'installation et de la présence ou non d'équipement dans l'installation qui pourrait générer des transitoires de tension. Bien que le transfert de responsabilité de l'évaluation des risques incombant à l'entrepreneur soit susceptible d'être une surprise pour beaucoup, en accédant au support approprié, ils peuvent intégrer de manière transparente cette fonction dans leur approche de travail traditionnelle et garantir le respect des nouvelles réglementations.

Dispositifs de protection contre les surtensions LSP

LSP dispose d'une gamme de dispositifs de protection contre les surtensions de type 1 et 2 pour vous assurer de vous conformer au nouveau règlement de la 18e édition. Pour plus d'informations sur les SPD et la gamme LSP Electrical, visitez: www.LSP-internationala.com

Visitez la 18e édition BS 7671: 2018 pour des guides gratuits et téléchargeables sur les principaux changements de réglementation de BS 76:71. Y compris des informations sur la sélection des disjoncteurs différentiels, la détection des défauts d'arc, la gestion des câbles, la charge des véhicules électriques et la protection contre les surtensions. Téléchargez ces guides directement sur n'importe quel appareil afin de pouvoir les lire n'importe quand et n'importe où.

Exigences pour les installations électriques, réglementations de câblage IET, dix-huitième édition, BS 7671: 2018

Les règlements de câblage de l'IET intéressent tous ceux qui sont concernés par la conception, l'installation et la maintenance du câblage électrique dans les bâtiments. Cela comprend les électriciens, les entrepreneurs en électricité, les consultants, les autorités locales, les géomètres et les architectes. Ce livre intéressera également les ingénieurs professionnels, ainsi que les étudiants des universités et des établissements d'enseignement supérieur.

La 18e édition du règlement sur le câblage de l'IET publiée en juillet 2018 et est entrée en vigueur en janvier 2019. Les modifications par rapport à l'édition précédente incluent des exigences concernant les dispositifs de protection contre les surtensions, les dispositifs de détection des défauts d'arc et l'installation de l'équipement de recharge des véhicules électriques ainsi que de nombreux autres domaines .

Comment la 18e édition changera-t-elle le travail quotidien des installateurs électriques?

La 18e édition de la réglementation IET Wiring a atterri, apportant avec elle un éventail de nouvelles choses que les installateurs électriques doivent connaître et faire partie de leur quotidien.

Nous sommes maintenant d'un mois à une période d'ajustement de six mois pour les électriciens afin de s'assurer qu'ils ont tout en place. À partir du 1er janvier 2019, les installations doivent être pleinement conformes à la nouvelle réglementation, ce qui signifie que tous les travaux électriques qui ont lieu à partir du 31 décembre 2018 doivent respecter les nouvelles règles.

Conformément aux dernières avancées technologiques et aux données techniques mises à jour, les nouvelles réglementations visent à rendre les installations plus sûres pour les électriciens et l'utilisateur final, ainsi que leur impact sur l'efficacité énergétique.

Tous les changements sont importants, mais nous avons retenu quatre points clés que nous pensons particulièrement intéressants:

1: supports de câbles métalliques

Les règlements stipulent actuellement que seuls les câbles situés sur les voies de secours doivent être soutenus contre un effondrement prématuré en cas d'incendie. La nouvelle réglementation exige désormais que des fixations métalliques, plutôt que des fixations en plastique, soient utilisées pour supporter tous les câbles tout au long de installations, pour réduire le risque pour les occupants ou les pompiers de tomber des câbles en raison de fixations de câbles défectueuses.

2: Installation des dispositifs de détection de défaut d'arc

Étant donné que les bâtiments britanniques contiennent désormais plus d'équipements électriques que jamais auparavant et que les incendies électriques se produisent à peu près au même rythme d'année en année, l'installation de dispositifs de détection de défaut d'arc (AFDD) pour modérer le risque d'incendie dans certains circuits a été introduit.

Les incendies électriques causés par des défauts d'arc se produisent généralement au niveau de mauvaises terminaisons, de connexions desserrées, en raison d'une isolation ancienne et défaillante ou d'un câble endommagé. Ces AFDD sensibles peuvent réduire la probabilité d'incendies électriques résultant d'arcs par détection et isolation précoces.

L'installation des AFDD a commencé aux États-Unis il y a plusieurs années et il y a eu une réduction des incendies associés d'environ 10%.

3.Toutes les prises CA évaluées jusqu'à 32A nécessitent désormais une protection RCD

Les dispositifs à courant résiduel (RCD) surveillent en permanence le courant électrique dans les circuits qu'ils protègent et déclenchent le circuit si un écoulement à travers un chemin non intentionnel vers la terre est détecté, comme une personne.

Ce sont des dispositifs de sécurité des personnes et potentiellement une mise à jour salvatrice. Auparavant, toutes les prises évaluées jusqu'à 20 A nécessitaient une protection RCD, mais cela a été étendu dans le but de réduire les chocs électriques pour les installateurs travaillant avec des prises de courant CA sous tension. Il protégera également l'utilisateur final dans les cas où un câble est endommagé ou coupé et où les conducteurs sous tension pourraient être accidentellement touchés, provoquant le passage du courant à la terre.

Cependant, pour éviter que le RCD ne soit submergé par la forme d'onde actuelle, il faut veiller à ce que le RCD approprié soit utilisé.

4: efficacité énergétique

Le projet de mise à jour de la 18e édition contenait une clause sur l'efficacité énergétique des fixations électriques. Dans la version finale publiée, cela a été changé en recommandations complètes, qui se trouvent à l'annexe 17. Cela reconnaît la nécessité à l'échelle nationale de réduire la consommation d'énergie globale.

Les nouvelles recommandations nous encouragent à tirer le meilleur parti de l'utilisation globale de l'électricité, de la manière la plus efficace.

Dans l'ensemble, les processus d'installation révisés peuvent nécessiter des investissements dans de nouveaux équipements et, bien sûr, une formation complémentaire. Plus important encore, s'ils travaillent sur un nouveau projet de construction, par exemple, les électriciens peuvent désormais avoir la possibilité d'assumer davantage de rôles de premier plan dans le processus de conception d'un bâtiment, pour s'assurer que l'ensemble du projet est conforme aux nouvelles réglementations

La 18e édition apporte de nouveaux progrès vers une installation plus sûre et des espaces plus sûrs pour les utilisateurs finaux. Nous savons que les électriciens du Royaume-Uni travaillent d'arrache-pied pour se préparer à ces changements et nous voulons savoir ce qui, selon vous, vous affectera le plus et ce que vous faites pour rendre la transition aussi fluide que possible.

BS 7671

Assurez-vous que votre travail répond aux exigences du Règlement de 1989 sur l'électricité au travail.

BS 7671 (IET Wiring Regulations) établit les normes pour l'installation électrique au Royaume-Uni et dans de nombreux autres pays. L'IET co-publie BS 7671 avec la British Standards Institution (BSI) et est l'autorité en matière d'installation électrique.

À propos de BS 7671

L'IET dirige le comité JPEL / 64, (le comité national des règlements de câblage), avec des représentants d'un large éventail d'organisations industrielles. Le comité prend en compte les informations des comités internationaux et les exigences spécifiques du Royaume-Uni, pour assurer la cohérence et améliorer la sécurité dans l'ensemble de l'industrie électrique britannique.

La 18e édition

La 18e édition des réglementations de câblage IET (BS 7671: 2018) publiée en juillet 2018. Toutes les nouvelles installations électriques devront être conformes à la norme BS 7671: 2018 à partir du 1er janvier 2019.

Pour aider l'industrie à appliquer les exigences de la norme BS 7671 et à se mettre à jour avec la 18e édition, l'IET fournit une mine de ressources, allant du matériel d'orientation, des événements et de la formation, à des informations gratuites telles que le magazine en ligne Wiring Matters. Consultez les encadrés ci-dessous pour plus d'informations sur notre gamme de ressources.

Modifications de la 18e édition

La liste suivante donne un aperçu des principaux changements dans la 18e édition des réglementations de câblage IET (publication le 2 juillet 2018). Cette liste n'est pas exhaustive car il y a de nombreux petits changements dans le livre qui ne sont pas inclus ici.

BS 7671: 2018 Requirements for Electrical Installations sera publié le 2 juillet 2018 et devrait entrer en vigueur le 1er janvier 2019.

Les installations conçues après le 31 décembre 2018 devront être conformes à la norme BS 7671: 2018.

Le règlement s'applique à la conception, au montage et à la vérification des installations électriques, ainsi qu'aux ajouts et modifications aux installations existantes. Les installations existantes qui ont été installées conformément aux éditions antérieures du Règlement peuvent ne pas être conformes à cette édition à tous égards. Cela ne signifie pas nécessairement qu'ils ne sont pas sûrs pour une utilisation continue ou qu'ils nécessitent une mise à niveau.

Un résumé des principaux changements est donné ci-dessous. (Ce n'est pas une liste exhaustive).

Partie 1 Champ d'application, objet et principes fondamentaux

La règle 133.1.3 (Sélection de l'équipement) a été modifiée et exige maintenant une déclaration sur le certificat d'installation électrique.

Définitions de la partie 2

Les définitions ont été développées et modifiées.

Chapitre 41 Protection contre les chocs électriques

La section 411 contient un certain nombre de changements importants. Certains des principaux sont mentionnés ci-dessous:

Les tuyaux métalliques entrant dans le bâtiment ayant une section isolante à leur point d'entrée n'ont pas besoin d'être connectés à la liaison équipotentielle de protection (règle 411.3.1.2).

Les temps de déconnexion maximaux indiqués dans le Tableau 41.1 s'appliquent désormais aux circuits finaux jusqu'à 63 A avec une ou plusieurs prises de courant et 32 ​​A pour les circuits finaux alimentant uniquement des équipements consommateurs de courant à connexion fixe (règle 411.3.2.2).

La règle 411.3.3 a été révisée et s'applique désormais aux prises de courant dont le courant nominal ne dépasse pas 32A. Il existe une exception pour omettre la protection par disjoncteur différentiel lorsque, autre qu'une habitation, une évaluation des risques documentée détermine que la protection par disjoncteur différentiel n'est pas nécessaire.

Un nouveau règlement 411.3.4 exige que, dans les locaux domestiques (domestiques), une protection supplémentaire par un disjoncteur différentiel avec un courant de fonctionnement résiduel nominal ne dépassant pas 30 mA soit prévue pour les circuits finaux CA alimentant les luminaires.

La règle 411.4.3 a été modifiée pour inclure qu'aucun dispositif de commutation ou d'isolement ne doit être inséré dans un conducteur PEN.

Les règlements 411.4.4 et 411.4.5 ont été remaniés.

La réglementation relative aux systèmes informatiques (411.6) a été réorganisée. Les Règlements 411.6.3.1 et 411.6.3.2 ont été supprimés et 411.6.4 remaniés et un nouveau Règlement 411.6.5 inséré.

Un nouveau groupe de règlements (419) a été inséré lorsque la déconnexion automatique conformément au règlement 411.3.2 n'est pas possible, comme les équipements électroniques avec un courant de court-circuit limité.

Chapitre 42 Protection contre les effets thermiques

Un nouveau règlement 421.1.7 a été introduit, recommandant l'installation de dispositifs de détection de défaut d'arc (AFDD) pour atténuer le risque d'incendie dans les circuits finaux CA d'une installation fixe en raison des effets des courants de défaut d'arc.

Le règlement 422.2.1 a été remanié. La référence aux conditions BD2, BD3 et BD4 a été supprimée. Une note a été ajoutée indiquant que les câbles doivent satisfaire aux exigences du RPC en ce qui concerne leur réaction au feu et faisant référence à l'appendice 2, point 17. Des exigences ont également été incluses pour les câbles qui alimentent des circuits de sécurité.

Chapitre 44 Protection contre les perturbations de tension et les perturbations électromagnétiques

L'article 443, qui traite de la protection contre les surtensions d'origine atmosphérique ou dues à la commutation, a été reformulé.

Les critères AQ (conditions d'influence externe pour la foudre) pour déterminer si une protection contre les surtensions transitoires est nécessaire ne sont plus inclus dans la norme BS 7671. Au lieu de cela, une protection contre les surtensions transitoires doit être fournie lorsque la conséquence causée par une surtension (voir règle 443.4)

(a) entraîne des blessures graves ou la perte de vies humaines, ou (b) entraîne une interruption des services publics / ou des dommages au patrimoine culturel, ou
(c) entraîne une interruption de l'activité commerciale ou industrielle, ou
(d) affecte un grand nombre d'individus colocalisés.

Dans tous les autres cas, une évaluation des risques doit être effectuée afin de déterminer si une protection contre les surtensions transitoires est nécessaire.

Il existe une exception à la non-protection des unités d'habitation individuelles dans certaines situations.

Chapitre 46 Dispositifs d'isolement et de commutation - Un nouveau chapitre 46 a été introduit.

Il s'agit de mesures d'isolement et de commutation locales et à distance non automatiques pour la prévention ou l'élimination des dangers associés aux installations électriques ou aux équipements électriques. Aussi, commutation pour le contrôle de circuits ou d'équipements. Lorsqu'un équipement à alimentation électrique relève du domaine d'application de la norme BS EN 60204, seules les exigences de cette norme s'appliquent.

Chapitre 52 Sélection et montage des systèmes de câblage

Le règlement 521.11.201, qui donne des exigences pour les méthodes de support des systèmes de câblage dans les voies d'évacuation, a été remplacé par un nouveau règlement 521.10.202. C'est un changement important.

Le règlement 521.10.202 exige que les câbles soient correctement soutenus contre leur effondrement prématuré en cas d'incendie. Cela s'applique tout au long de l'installation et pas seulement dans les voies d'évacuation.

La règle 522.8.10 concernant les câbles enterrés a été modifiée pour inclure une exception pour les câbles SELV.

La règle 527.1.3 a également été modifiée et une note a été ajoutée indiquant que les câbles doivent également satisfaire aux exigences du RPC en ce qui concerne leur réaction au feu.

Chapitre 53 Protection, isolation, commutation, commande et surveillance

Ce chapitre a été entièrement révisé et traite des exigences générales de protection, d'isolement, de commutation, de commande et de surveillance et des exigences de sélection et de montage des dispositifs fournis pour remplir ces fonctions.

Section 534 Dispositifs de protection contre les surtensions

Cette section se concentre principalement sur les exigences pour la sélection et le montage de parafoudres pour la protection contre les surtensions transitoires lorsque requis par la section 443, la série BS EN 62305, ou comme indiqué autrement.

La section 534 a été entièrement révisée et la modification technique la plus importante concerne les exigences de sélection du niveau de protection de tension.

Chapitre 54 Dispositions de mise à la terre et conducteurs de protection

Deux nouvelles réglementations (542.2.3 et 542.2.8) ont été introduites concernant les électrodes de terre.

Deux nouveaux règlements (543.3.3.101 et 543.3.3.102) ont été introduits. Celles-ci donnent des exigences pour l'insertion d'un appareil de commutation dans un conducteur de protection, cette dernière réglementation concernant les situations où une installation est alimentée à partir de plus d'une source d'énergie.

Chapitre 55 Autres équipements

Le règlement 550.1 introduit un nouveau champ d'application.

Le nouveau règlement 559.10 fait référence aux luminaires encastrés au sol, dont la sélection et le montage doivent tenir compte des directives données dans le tableau A.1 de la norme BS EN 60598-2-13.

Partie 6 Inspection et essais

La partie 6 a été complètement restructurée, y compris la numérotation des règlements pour s'aligner sur la norme CENELEC.

Les chapitres 61, 62 et 63 ont été supprimés et le contenu de ces chapitres forme désormais deux nouveaux chapitres 64 et 65.

Section 704 Installations de chantiers de construction et de démolition

Cette section contient un certain nombre de petits changements, y compris des exigences relatives aux influences extérieures (règle 704.512.2), et une modification au règlement 704.410.3.6 concernant la mesure de protection de la séparation électrique.

Section 708 Installations électriques dans les parcs de caravanes / camping et endroits similaires

Cette section contient un certain nombre de modifications, notamment les exigences relatives aux prises de courant, à la protection RCD, aux conditions de fonctionnement et aux influences externes.

Section 710 Lieux médicaux

Cette section contient un certain nombre de petits changements, y compris la suppression du tableau 710 et des changements aux règlements 710.415.2.1 à 710.415.2.3 concernant la liaison équipotentielle.

En outre, un nouveau règlement 710.421.1.201 énonce les exigences relatives à l'installation des AFDD.

Section 715 Installations d'éclairage à très basse tension

Cette section ne contient que des modifications mineures, y compris des modifications du règlement 715.524.201.

Section 721 Installations électriques dans les caravanes et les caravanes motorisées

Cette section contient un certain nombre de modifications, notamment les exigences relatives à la séparation électrique, aux disjoncteurs différentiels, à la proximité de services non électriques et aux conducteurs de protection.

Section 722 Installations de recharge pour véhicules électriques

Cette section contient des changements importants au Règlement 722.411.4.1 concernant l'utilisation d'une alimentation PME.

L'exception concernant le raisonnablement praticable a été supprimée.

Des modifications ont également été apportées aux exigences relatives aux influences externes, aux disjoncteurs différentiels, aux prises de courant et aux connecteurs.

Section 730 Unités terrestres de connexions électriques à terre pour les bateaux de navigation intérieure

Cette section est entièrement nouvelle et s'applique aux installations à terre dédiées à la fourniture de bateaux de navigation intérieure à des fins commerciales et administratives, amarrés dans les ports et les couchettes.

La plupart, sinon la totalité, des mesures utilisées pour réduire les risques dans les marinas s'appliquent également aux raccordements électriques à terre des bateaux de navigation intérieure. L'une des principales différences entre l'approvisionnement des navires dans une marina typique et les connexions électriques à terre pour les bateaux de navigation intérieure est la taille de l'approvisionnement nécessaire.

Section 753 Systèmes de chauffage au sol et au plafond

Cette section a été entièrement révisée.

La portée de l'article 753 a été étendue pour s'appliquer aux systèmes de chauffage électrique intégrés pour le chauffage de surface.

Les exigences s'appliquent également aux systèmes de chauffage électrique pour le dégivrage ou la prévention du gel ou des applications similaires, et couvrent les systèmes intérieurs et extérieurs.

Les systèmes de chauffage pour applications industrielles et commerciales conformes aux normes CEI 60519, CEI 62395 et CEI 60079 ne sont pas couverts.

annexes

Les principaux changements suivants ont été apportés aux annexes

Annexe 1 Les normes britanniques auxquelles il est fait référence dans le règlement incluent des modifications mineures et des ajouts.

Annexe 3 Caractéristiques temps / courant des dispositifs de protection contre les surintensités et des DDR

Le contenu précédent de l'appendice 14 concernant l'impédance de boucle de défaut à la terre a été déplacé dans l'appendice 3.

Annexe 6 Modèles de formulaires pour la certification et les rapports

Cette annexe comprend des modifications mineures des certificats, des modifications des inspections (pour les nouveaux travaux d'installation uniquement) pour les locaux domestiques et similaires avec une alimentation jusqu'à 100 A, et des exemples d'éléments nécessitant une inspection pour un rapport sur l'état de l'installation électrique.

Annexe 7 (informatif) Couleurs d'âme de câble harmonisées

Cette annexe ne comprend que des modifications mineures.

Annexe 8 Capacité de transport de courant et chute de tension

Cette annexe comprend des changements concernant les facteurs de notation de la capacité de transport de courant.

Annexe 14 Détermination du courant de défaut présumé

Le contenu de l'appendice 14 concernant l'impédance de boucle de défaut à la terre a été déplacé dans l'appendice 3. L'appendice 14 contient maintenant des informations sur la détermination du courant de défaut présumé.

Annexe 17 L'efficacité énergétique

Il s'agit d'une nouvelle annexe qui fournit des recommandations pour la conception et la construction d'installations électriques, y compris des installations ayant une production et un stockage locaux d'énergie pour optimiser l'utilisation efficace globale de l'électricité.

Les recommandations dans le cadre de cette annexe s'appliquent aux nouvelles installations électriques et à la modification des installations électriques existantes. Une grande partie de cette annexe ne s'applique pas aux installations domestiques et similaires.

Il est prévu que cette annexe soit lue conjointement avec la norme BS IEC 60364-8-1, lors de sa publication en 2018

Les réglementations sur le câblage de l'IET exigent que toutes les nouvelles conceptions et installations de systèmes électriques, ainsi que les modifications et les ajouts aux installations existantes, soient évalués contre le risque de surtension transitoire et, si nécessaire, protégés à l'aide de mesures de protection contre les surtensions appropriées (sous la forme de dispositifs de protection contre les surtensions ).

Introduction à la protection contre les surtensions transitoires
Basée sur la série CEI 60364, la 18e édition des réglementations de câblage BS 7671 couvre l'installation électrique des bâtiments, y compris l'utilisation de la protection contre les surtensions.

La 18e édition de BS 7671 s'applique à la conception, au montage et à la vérification des installations électriques, ainsi qu'aux ajouts et modifications aux installations existantes. Les installations existantes qui ont été installées conformément aux éditions antérieures de BS 7671 peuvent ne pas être conformes à la 18e édition à tous égards. Cela ne signifie pas nécessairement qu'ils ne sont pas sûrs pour une utilisation continue ou qu'ils nécessitent une mise à niveau.

Une mise à jour clé de la 18e édition concerne les sections 443 et 534, qui concernent la protection des systèmes électriques et électroniques contre les surtensions transitoires, soit en raison d'événements d'origine atmosphérique (foudre), soit d'événements de commutation électrique. Essentiellement, la 18e édition exige que toutes les nouvelles conceptions et installations de systèmes électriques, ainsi que les modifications et les ajouts aux installations existantes, soient évalués contre le risque de surtension transitoire et, si nécessaire, protégés par des mesures de protection appropriées (sous la forme de parafoudres).

Dans BS 7671:
Section 443: définit les critères d'évaluation des risques contre les surtensions transitoires, en tenant compte de l'alimentation de la structure, des facteurs de risque et des tensions de choc assignées des équipements

Section 534: détaille la sélection et l'installation des SPD pour une protection efficace contre les surtensions transitoires, y compris le type de SPD, les performances et la coordination

Les lecteurs de ce guide doivent être conscients de la nécessité de protéger toutes les lignes de service métalliques entrantes contre le risque de surtensions transitoires.

La norme BS 7671 fournit des conseils ciblés pour l'évaluation et la protection des équipements électriques et électroniques destinés à être installés sur des alimentations secteur.

Afin de respecter le concept LPZ de zone de protection contre la foudre dans les normes BS 7671 et BS EN 62305, toutes les autres lignes de service métalliques entrantes, telles que les lignes de données, de signaux et de télécommunications, sont également une voie potentielle par laquelle les surtensions transitoires endommagent l'équipement. En tant que telles, toutes ces lignes nécessiteront des SPD appropriés.

BS 7671 renvoie clairement le lecteur à BS EN 62305 et BS EN 61643 pour des conseils spécifiques. Ceci est couvert en détail dans le guide LSP sur la protection contre la foudre BS EN 62305.

IMPORTANT: L'équipement est UNIQUEMENT protégé contre les surtensions transitoires si toutes les lignes d'alimentation et de données entrantes / sortantes sont équipées d'une protection.

Protection contre les surtensions transitoires Protéger vos systèmes électriques

Pourquoi la protection contre les surtensions transitoires est-elle si importante?

Les surtensions transitoires sont des surtensions de courte durée entre deux ou plusieurs conducteurs (L-PE, LN ou N-PE), qui peuvent atteindre jusqu'à 6 kV sur des lignes électriques 230 Vac, et résultent généralement de:

• Origine atmosphérique (activité de la foudre par couplage résistif ou inductif, et / ou commutation électrique de charges inductives
• Les surtensions transitoires endommagent et dégradent considérablement les systèmes électroniques. Les dommages directs aux systèmes électroniques sensibles, tels que

ordinateurs, etc., se produit lorsque les surtensions transitoires entre L-PE ou N-PE dépassent la tension de tenue de l'équipement électrique (c'est-à-dire au-dessus de 1.5 kV pour les équipements de catégorie I selon BS 7671 tableau 443.2). Les dommages à l'équipement entraînent des pannes inattendues et des temps d'arrêt coûteux, ou un risque d'incendie / de choc électrique dû à un contournement, si l'isolation se décompose. La dégradation des systèmes électroniques, cependant, commence à des niveaux de surtension beaucoup plus faibles et peut entraîner des pertes de données, des pannes intermittentes et des durées de vie plus courtes des équipements. Lorsque le fonctionnement continu des systèmes électroniques est critique, par exemple dans les hôpitaux, les banques et la plupart des services publics, la dégradation doit être évitée en veillant à ce que ces surtensions transitoires, qui se produisent entre LN, soient limitées en dessous de l'immunité aux impulsions de l'équipement. Celle-ci peut être calculée comme deux fois la tension de service de pointe du système électrique, si elle est inconnue (c'est-à-dire environ 715 V pour les systèmes 230 V). La protection contre les surtensions transitoires peut être obtenue grâce à l'installation d'un ensemble coordonné de parafoudres aux points appropriés du système électrique, conformément à la norme BS 7671 Section 534 et aux directives fournies dans cette publication. Sélection de parafoudres avec des niveaux de protection de tension inférieurs (c'est-à-dire meilleurs) (U_P) est un facteur critique, en particulier lorsque l'utilisation continue de l'équipement électronique est essentielle.

Exemples d'exigences de protection contre les surtensions selon BS 7671

L'évaluation des risques
En ce qui concerne la section 443, la méthode complète d'évaluation des risques BS EN 62305-2 doit être utilisée pour les installations à haut risque telles que les sites nucléaires ou chimiques où les conséquences de surtensions transitoires pourraient entraîner des explosions, des émissions chimiques ou radioactives nocives. affectant l'environnement.

En dehors de ces installations à haut risque, s'il existe un risque de coup de foudre direct sur la structure elle-même ou sur les lignes aériennes vers la structure, des parafoudres seront requis conformément à la norme BS EN 62305.

L'article 443 adopte une approche directe pour la protection contre les surtensions transitoires qui est déterminée en fonction de la conséquence causée par la surtension conformément au tableau 1 ci-dessus.

Niveau de risque calculé CRL - BS 7671
La clause 7671 de la BS 443.5 adopte une version simplifiée de l'évaluation des risques dérivée de l'évaluation des risques complète et complexe de la norme BS EN 62305-2. Une formule simple est utilisée pour déterminer une CRL de niveau de risque calculé.

La CRL est mieux perçue comme une probabilité ou une chance qu'une installation soit affectée par des surtensions transitoires et est donc utilisée pour déterminer si une protection SPD est nécessaire.

Si la valeur CRL est inférieure à 1000 (ou inférieure à 1 chance sur 1000), la protection SPD doit être installée. De même, si la valeur CRL est de 1000 1 ou plus (ou supérieure à 1000 chance sur XNUMX XNUMX), la protection SPD n'est pas requise pour l'installation.

La CRL est trouvée par la formule suivante:
CRL = f_env / (L_P xN_g)

Où :

• f_env est un facteur environnemental et la valeur de f_env doit être sélectionné conformément au tableau 443.1
• L_P est la longueur de l'évaluation des risques en km
• N_g est la densité des éclairs au sol (éclairs par km² par an) en rapport avec l'emplacement de la ligne électrique et la structure connectée

Le f_env la valeur est basée sur l'environnement ou l'emplacement de la structure. En milieu rural ou périurbain, les structures sont plus isolées et donc plus exposées aux surtensions d'origine atmosphérique par rapport aux structures des agglomérations urbaines.

Évaluation des risques longueur LP
La longueur d'évaluation des risques LP est calculée comme suit:
L_P = 2L_PAL + L_PCL + 0.4 L_PAH + 0.2 L_PCH (Km)

Où :

• L_PAL est la longueur (km) de la ligne aérienne basse tension
• L_PCL est la longueur (km) du câble souterrain basse tension
• L_PAH est la longueur (km) de la ligne aérienne à haute tension
• L_PCH est la longueur (km) du câble souterrain haute tension

La longueur totale (L_PAL + L_PCL + L_PAH + L_PCH) est limitée à 1 km, ou par la distance entre le premier dispositif de protection contre les surtensions installé dans le réseau électrique HT (voir figure) et l'origine de l'installation électrique, selon la plus petite des deux.

Si les longueurs du réseau de distribution sont totalement ou partiellement inconnues, alors L_PAL doit être considérée comme égale à la distance restante pour atteindre une longueur totale de 1 km. Par exemple, si seule la distance du câble souterrain est connue (par exemple 100 m), le facteur L le plus onéreux_PAL doit être pris égal à 900 m. Une illustration d'une installation montrant les longueurs à considérer est montrée dans la Figure 04 (Figure 443.3 de BS 7671). Valeur de densité d'éclair au sol N_g

La valeur de densité de flash au sol N_g peut être extraite de la carte de densité des éclairs du Royaume-Uni sur la figure 05 (figure 443.1 de BS 7671) - il suffit de déterminer l'emplacement de la structure et de choisir la valeur de Ng à l'aide de la clé. Par exemple, le centre de Nottingham a une valeur Ng de 1. Avec le facteur environnemental f_env, la longueur d'évaluation des risques L_P, puis_g valeur peut être utilisée pour compléter les données de formule pour le calcul de la valeur CRL et déterminer si une protection contre les surtensions est nécessaire ou non.

La carte de densité des éclairs au Royaume-Uni (Figure 05) et un organigramme récapitulatif (Figure 06) pour faciliter le processus de prise de décision pour l'application de l'article 443 (avec des conseils sur le guide des types de SPD de l'article 534) suit. Quelques exemples de calcul des risques sont également fournis.

Organigramme de décision de l'évaluation des risques SPD pour les installations dans le cadre de cette BS 7671 18e édition

Exemples de CRL de niveau de risque calculé pour l'utilisation de parafoudres (BS 7671, annexe informative A443).

Exemple 1 - Bâtiment en milieu rural à Notts avec de l'électricité fournie par des lignes aériennes dont 0.4 km de ligne BT et 0.6 km de ligne HT Densité du flash au sol Ng pour le centre de Notts = 1 (à partir de la figure 05 UK carte de densité de flash).

Facteur environnemental f_env = 85 (pour l'environnement rural - voir tableau 2) Longueur d'évaluation des risques L_P

• L_P = 2L_PAL + L_PCL + 0.4 L_PAH + 0.2 L_PCH
• L_P = (2 × 0.4) + (0.4 × 0.6)
• L_P  = 1.04

Où :

• L_PAL est la longueur (km) de la ligne aérienne basse tension = 0.4
• L_PAH est la longueur (km) de la ligne aérienne à haute tension = 0.6
• L_PCL est la longueur (km) du câble souterrain basse tension = 0
• LP_CH est la longueur (km) du câble souterrain haute tension = 0

Niveau de risque calculé (LCR)

• CRL = f_env / (L_P ×N_g)
• CRL = 85 / (1.04 × 1)
• CRL = 81.7

Dans ce cas, la protection SPD doit être installée car la valeur CRL est inférieure à 1000.

Exemple 2 - Bâtiment en milieu suburbain situé dans le nord de la Cumbrie alimenté par un câble souterrain HT Densité d'éclair au sol N_g pour le nord de la Cumbrie = 0.1 (à partir de la figure 05 carte de densité flash au Royaume-Uni) Facteur environnemental f_env = 85 (pour l'environnement suburbain - voir le tableau 2)

Évaluation des risques longueur L_P

• L_P = 2L_PAL + L_PCL + 0.4 L_PAH + 0.2 L_PCH
• L_P = 0.2 x 1
• L_P = 0.2

Où :

• L_PAL est la longueur (km) de la ligne aérienne basse tension = 0
• L_PAH est la longueur (km) de la ligne aérienne à haute tension = 0
• L_PCL est la longueur (km) du câble souterrain basse tension = 0
• L_PCH est la longueur (km) du câble souterrain haute tension = 1

Niveau de risque calculé (LCR)

• CRL = f_env / (L_P ×N_g)
• CRL = 85 / (0.2 × 0.1)
• CRL = 4250

Dans ce cas, la protection SPD n'est pas une exigence car la valeur CRL est supérieure à 1000.

Exemple 3 - Bâtiment en milieu urbain situé dans le sud du Shropshire - fournir des détails inconnus Densité du flash au sol N_g pour le sud du Shropshire = 0.5 (à partir de la figure 05 carte de densité flash au Royaume-Uni). Facteur environnemental f_env = 850 (pour l'environnement urbain - voir tableau 2) Longueur d'évaluation des risques L_P

• L_P = 2L_PAL + L_PCL + 0.4 L_PAH + 0.2 L_PCH
• L_P = (2x1)
• L_P = 2

Où :

• L_PAL est la longueur (km) de la ligne aérienne basse tension = 1 (détails de l'alimentation inconnus - maximum 1 km)
• L_PAH est la longueur (km) de la ligne aérienne à haute tension = 0
• L_PCL est la longueur (km) du câble souterrain basse tension = 0
• L_PCH est la longueur (km) du câble souterrain haute tension = 0

CRL de niveau de risque calculé

• CRL = f_env / (L_P ×N_g)
• CRL = 850 / (2 × 0.5)
• CRL = 850

Dans ce cas, une protection SPD doit être installée car la valeur CRL est inférieure à 1000. Exemple 4 - Bâtiment en milieu urbain situé à Londres alimenté par un câble souterrain BT Densité d'éclair au sol N_g pour Londres = 0.8 (à partir de la figure 05 carte de densité flash au Royaume-Uni) Facteur environnemental f_env = 850 (pour l'environnement urbain - voir tableau 2) Longueur d'évaluation des risques L_P

• L_P = 2L_PAL + L_PCL + 0.4 L_PAH + 0.2 L_PCH
• L_P = 1

Où :

• L_PAL est la longueur (km) de la ligne aérienne basse tension = 0
• L_PAH est la longueur (km) de la ligne aérienne à haute tension = 0
• L_PCL est la longueur (km) du câble souterrain basse tension = 1
• L_PCH est la longueur (km) du câble souterrain haute tension = 0

Niveau de risque calculé (LCR)

• CRL = f_env / (L_P ×N_g)
• CRL = 850 / (1 × 0.8)
• CRL = 1062.5

Dans ce cas, la protection SPD n'est pas une exigence car la valeur CRL est supérieure à 1000.

Protection contre les surtensions transitoires Sélection des SPD selon BS 7671

Sélection de SPD selon BS 7671
Le domaine d'application de la section 534 de la norme BS 7671 est de limiter les surtensions dans les systèmes d'alimentation CA pour obtenir une coordination de l'isolation, conformément à la section 443 et à d'autres normes, y compris la norme BS EN 62305-4.

La limitation des surtensions est obtenue grâce à l'installation de parafoudres conformément aux recommandations de la section 534 (pour les systèmes d'alimentation CA) et de la norme BS EN 62305-4 (pour d'autres lignes d'alimentation et de données, de signaux ou de télécommunications).

Le choix des parafoudres doit permettre de limiter les surtensions transitoires d'origine atmosphérique et de se protéger contre les surtensions transitoires causées par des coups de foudre directs ou des coups de foudre à proximité d'un bâtiment protégé par un système structurel de protection contre la foudre LPS.

Sélection SPD
Les SPD doivent être sélectionnés conformément aux exigences suivantes:

• Niveau de protection de tension (U_P)
• Tension de fonctionnement continue (U_C)
• Surtensions temporaires (U_TOV)
• Courant de décharge nominal (I_n) et courant d'impulsion (I_lutin)
• Courant de défaut potentiel et valeur nominale d'interruption de courant de suivi

L'aspect le plus important dans la sélection du SPD est son niveau de protection en tension (U_P). Le niveau de protection de tension du SPD (U_P) doit être inférieure à la tension de choc nominale (U_W) de l'équipement électrique protégé (défini dans le Tableau 443.2), ou pour le fonctionnement continu d'un équipement critique, son immunité aux impulsions.

Lorsqu'elle est inconnue, l'immunité aux impulsions peut être calculée comme étant le double de la tension de service de crête du système électrique (c'est-à-dire environ 715 V pour les systèmes 230 V). Un équipement non critique connecté à une installation électrique fixe 230/400 V (par exemple un système UPS) nécessiterait une protection par un SPD avec un U_P inférieure à la tension de choc assignée de catégorie II (2.5 kV). Les équipements sensibles, tels que les ordinateurs portables et les PC, nécessiteraient une protection SPD supplémentaire à la tension d'impulsion nominale de catégorie I (1.5 kV).

Ces chiffres doivent être considérés comme atteignant un niveau de protection minimal. SPD avec des niveaux de protection de tension inférieurs (U_P) offrent une bien meilleure protection, en:

• Réduction du risque de tensions inductives additives sur les câbles de connexion du SPD
• Réduction du risque d'oscillations de tension en aval qui pourraient atteindre jusqu'à deux fois l'U du SPD_P aux terminaux d'équipement
• Réduire au minimum le stress de l'équipement et améliorer la durée de vie

En substance, un SPD amélioré (SPD * selon BS EN 62305) répondrait le mieux aux critères de sélection, car de tels SPD offrent des niveaux de protection_P) considérablement inférieurs aux seuils d'endommagement de l'équipement et sont ainsi plus efficaces pour atteindre un état de protection. Conformément à la norme BS EN 62305, tous les SPD installés pour répondre aux exigences de la norme BS 7671 doivent être conformes aux normes de produit et d'essai (série BS EN 61643).

Par rapport aux SPD standard, les SPD améliorés offrent des avantages à la fois techniques et économiques:

• Liaison équipotentielle combinée et protection contre les surtensions transitoires (Type 1 + 2 & Type 1 + 2 + 3)
• Protection en mode complet (mode commun et différentiel), essentielle pour protéger les équipements électroniques sensibles de tous les types de surtensions transitoires - foudre et commutation et
• Coordination efficace du SPD dans une seule unité par rapport à l'installation de plusieurs SPD de type standard pour protéger l'équipement terminal

Conformité à la norme BS EN 62305 / BS 7671, BS 7671 La section 534 se concentre sur la sélection et l'installation de parafoudres pour limiter les surtensions transitoires sur l'alimentation CA. BS 7671 Section 443 stipule que ‚les surtensions transitoires transmises par le système de distribution d'alimentation ne sont pas significativement atténuées en aval dans la plupart des installations BS 7671 Section 534 recommande par conséquent que les SPD soient installés à des endroits clés du système électrique:

• Au plus près de l'origine de l'installation (généralement dans le tableau de distribution principal après le compteur)
• Aussi proche que possible des équipements sensibles (niveau de sous-distribution), et local aux équipements critiques

Installation sur un système TN-CS / TN-S 230/400 V utilisant des SPD LSP, pour répondre aux exigences de la norme BS 7671.

L'efficacité de la protection comprend un parafoudre d'entrée de service pour détourner les courants de foudre de haute énergie vers la terre, suivi de parafoudres coordonnés en aval aux points appropriés pour protéger les équipements sensibles et critiques.

Sélection des SPD appropriés
Les parafoudres sont classés par type dans BS 7671 selon les critères établis dans BS EN 62305.

Lorsqu'un bâtiment comprend un LPS structurel ou des services métalliques aériens connectés exposés au risque d'un coup de foudre direct, des parafoudres à liaison équipotentielle (type 1 ou combinés de type 1 + 2) doivent être installés à l'entrée de service pour éliminer le risque de contournement.

L'installation de parafoudres de type 1 à elle seule ne fournit cependant pas de protection aux systèmes électroniques. Les parafoudres à surtension transitoire (type 2 et type 3, ou combinés de type 1 + 2 + 3 et de type 2 + 3) doivent donc être installés en aval de l'entrée de service. Ces parafoudres protègent en outre contre les surtensions transitoires causées par la foudre indirecte (via un couplage résistif ou inductif) et la commutation électrique de charges inductives.

Les parafoudres de type combiné (tels que la série LSP FLP25-275) simplifient considérablement le processus de sélection des parafoudres, qu'il s'agisse d'une installation à l'entrée de service ou en aval dans le système électrique.

Gamme LSP de solutions améliorées de parafoudres conformes à la norme BS EN 62305 / BS 7671.
La gamme LSP de SPD (puissance, données et télécommunications) est largement spécifiée dans toutes les applications pour assurer le fonctionnement continu des systèmes électroniques critiques. Ils font partie d'une solution complète de protection contre la foudre conforme à la norme BS EN 62305. Les produits SPD de puissance LSP FLP12,5 et FLP25 sont des dispositifs de type 1 + 2, ce qui les rend adaptés à une installation à l'entrée de service, tout en offrant des niveaux de protection de tension supérieurs EN 62305) entre tous les conducteurs ou modes. L'indication d'état actif informe l'utilisateur de:

• Perte de puissance
• Perte de phase
• Tension NE excessive
• Protection réduite

Le SPD et l'état de l'alimentation peuvent également être surveillés à distance via le contact sec.

SPD de puissance LSP SLP40 Protection économique selon BS 7671

La gamme de SPD LSP SLP40 complète les solutions de produits sur rail DIN offrant une protection économique pour les installations commerciales, industrielles et domestiques.

• Lorsqu'un composant est endommagé, l'indicateur mécanique passe du vert au rouge, déclenchant le contact libre de potentiel
• À ce stade, le produit doit être remplacé, mais l'utilisateur dispose toujours d'une protection pendant le processus de commande et d'installation
• Lorsque les deux composants sont endommagés, l'indicateur de fin de vie deviendra complètement rouge

Installation des SPD Section 534, BS 7671
Longueur critique des conducteurs de connexion
Un SPD installé présentera toujours une tension de passage plus élevée à l'équipement par rapport au niveau de protection de tension (UP) indiqué sur la fiche technique du fabricant, en raison des chutes de tension inductives additives à travers les conducteurs sur les fils de connexion du SPD.

Par conséquent, pour une protection maximale contre les surtensions transitoires, les conducteurs de connexion du SPD doivent être aussi courts que possible. La norme BS 7671 définit que pour les SPD installés en parallèle (shunt), la longueur totale du câble entre les conducteurs de ligne, le conducteur de protection et le SPD ne doit de préférence pas dépasser 0.5 m et ne jamais dépasser 1 m. Voir la figure 08 (au verso) par exemple. Pour les parafoudres installés en ligne (en série), la longueur du câble entre le conducteur de protection et le parafoudre ne doit de préférence pas dépasser 0.5 m et ne jamais dépasser 1 m.

Meilleures pratiques
Une mauvaise installation peut réduire considérablement l'efficacité des SPD. Par conséquent, il est essentiel de maintenir les câbles de connexion aussi courts que possible pour maximiser les performances et minimiser les tensions inductives additives.

Les meilleures techniques de câblage, telles que la liaison entre eux de fils de connexion sur autant de longueur que possible, en utilisant des serre-câbles ou des enroulements en spirale, sont très efficaces pour annuler l'inductance.

La combinaison d'un SPD avec un niveau de protection basse tension (U_P) et des cordons de connexion courts et étroitement liés assurent une installation optimisée selon les exigences de la norme BS 7671.

Section transversale des conducteurs de connexion
Pour les parafoudres connectés à l'origine de l'installation (entrée de service), la norme BS 7671 requiert la taille minimale de la section transversale des câbles de raccordement des parafoudres (cuivre ou équivalent) au PEcinq conducteurs respectivement:
16 mm²/ 6 mm² pour parafoudres de type 1
16 mm²/ 6 mm² pour parafoudres de type 1