Pensez à la protection contre les surtensions comme un videur dans une boîte de nuit. Il ne peut laisser entrer que certaines personnes et jette rapidement les fauteurs de troubles. Devenir plus intéressant? Eh bien, un bon dispositif de protection contre les surtensions dans toute la maison fait essentiellement la même chose. Il ne permet que l'électricité dont votre maison a besoin et non les surtensions indisciplinées du service public - puis il protège vos appareils de tout problème pouvant survenir en raison de surtensions à l'intérieur de la maison. Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) dans toute la maison sont généralement câblés au boîtier de service électrique et situés à proximité pour protéger tous les appareils et systèmes électriques d'une maison.

80% des surtensions dans une maison que nous générons nous-mêmes.

Comme beaucoup de bandes de suppression de surtension, nous sommes habitués à, les parafoudres dans toute la maison utilisent des varistances à oxyde métallique (MOV) pour shunter les surtensions. Les MOV ont une mauvaise réputation car dans les bandes de surtension, une surtension peut effectivement mettre fin à l'utilité d'un MOV. Mais contrairement à ceux utilisés dans la plupart des barrettes de surtension, celles des systèmes pour toute la maison sont conçues pour dériver de fortes surtensions et peuvent durer des années. Selon les experts, de plus en plus de constructeurs de maisons offrent aujourd'hui une protection contre les surtensions dans toute la maison en tant qu'additifs standard pour les aider à se différencier et à protéger les investissements des propriétaires dans les systèmes électroniques, en particulier lorsque certains de ces systèmes sensibles peuvent être vendus par le constructeur.

Voici 5 choses à savoir sur la protection contre les surtensions dans toute la maison:

1. Les maisons ont plus que jamais besoin d'une protection contre les surtensions dans toute la maison.

«Beaucoup de choses ont changé dans la maison au cours des dernières années», déclare notre expert. «Il y a beaucoup plus d'électronique, et même dans l'éclairage à LED, si vous démontez une LED, il y a un petit circuit imprimé. Les laveuses, les sécheuses et les appareils électroménagers ont aussi des circuits imprimés aujourd'hui, il y a donc beaucoup plus à protéger aujourd'hui dans la maison contre les surtensions, même l'éclairage de la maison. «Il y a beaucoup de technologies que nous connectons à nos maisons.»

2. La foudre n'est pas le plus grand danger pour l'électronique et les autres systèmes de la maison.

«La plupart des gens considèrent les surtensions comme des éclairs, mais 80% des surtensions sont transitoires [courtes et intenses sursauts], et nous les générons nous-mêmes», explique l'expert. «Ils sont internes à la maison.» Les générateurs et les moteurs comme ceux des unités et des appareils de climatisation introduisent de petites surtensions dans les lignes électriques d'une maison. «Il est rare qu'une forte surtension supprime les appareils et tout à la fois», explique Pluemer, mais ces mini-surtensions au fil des ans vont s'additionner, dégrader les performances de l'électronique et réduire leur durée de vie utile.

3. La protection contre les surtensions dans toute la maison protège les autres appareils électroniques.

Vous vous demandez peut-être: «Si la plupart des surtensions nuisibles dans une maison proviennent de machines telles que les unités AC et les appareils électroménagers, pourquoi s'embêter avec une protection contre les surtensions dans toute la maison au niveau du panneau de disjoncteurs?» La réponse est qu'un appareil ou un système sur un circuit dédié, comme une unité de climatisation, renverra la surtension à travers le panneau de disjoncteurs, où elle peut être shuntée pour protéger tout le reste de la maison, explique l'expert.

4. La protection contre les surtensions dans toute la maison doit être superposée.

Si un appareil ou un appareil envoie une surtension à travers un circuit partagé entre d'autres appareils et non dédié, ces autres prises peuvent être sensibles à une surtension, c'est pourquoi vous ne la voulez pas uniquement au panneau électrique. La protection contre les surtensions doit être posée dans la maison pour être à la fois au niveau du service électrique pour protéger toute la maison et au point d'utilisation pour protéger les appareils électroniques sensibles. Les conditionneurs d'alimentation avec capacité de suppression des surtensions, ainsi que la capacité de fournir une alimentation filtrée aux équipements audio / vidéo, sont recommandés pour de nombreux systèmes de cinéma maison et de divertissement à domicile.

5. Que rechercher dans les dispositifs de protection contre les surtensions dans toute la maison.

La plupart des maisons avec un service de 120 volts peuvent être adéquatement protégées avec un parasurtenseur de 80 kA. Il est probable qu'une maison ne verra pas de gros pics de 50 kA à 100 kA. Même les coups de foudre à proximité circulant sur les lignes électriques seront dissipés au moment où la surtension atteindra une maison. Une maison ne verra probablement jamais une surtension de plus de 10 kA. Cependant, un appareil évalué à 10 kA recevant une surtension de 10 kA, par exemple, pourrait utiliser sa capacité de dérivation de surtension MOV avec cette surtension, de sorte que quelque chose de l'ordre de 80 kA garantira une durée de vie plus longue. Les maisons avec sous-panneaux devraient avoir une protection supplémentaire d'environ la moitié de la cote kA de l'unité principale. S'il y a beaucoup de foudre dans une zone ou s'il y a un bâtiment utilisant de la machinerie lourde à proximité, recherchez une cote de 80 kA.

Un système de gestion de la charge permet aux ingénieurs de gestion industrielle et d'installations de contrôler le moment où une charge est ajoutée ou supprimée d'un système d'alimentation, ce qui rend les systèmes de mise en parallèle plus robustes et améliore la qualité de l'alimentation des charges critiques sur de nombreux systèmes de production d'électricité. Dans sa forme la plus simple, la gestion de la charge, également appelée ajout / délestage de charge ou contrôle de charge, permet la suppression de charges non critiques lorsque la capacité de l'alimentation est réduite ou incapable de supporter la charge entière.

Il vous permet de déterminer quand une charge doit être supprimée ou ajoutée à nouveau

Si les charges non critiques sont supprimées, les charges critiques peuvent conserver l'alimentation dans des circonstances où elles pourraient autrement subir une mauvaise qualité d'alimentation en raison d'une condition de surcharge ou une perte d'alimentation en raison d'un arrêt de protection de la source d'alimentation. Il permet de supprimer les charges non critiques du système de production d'électricité en fonction de certaines conditions telles qu'un scénario de surcharge du générateur.

La gestion de la charge permet aux charges d'être priorisées et supprimées ou ajoutées, en fonction de certaines conditions telles que la charge du générateur, la tension de sortie ou la fréquence CA. Sur un système à plusieurs générateurs, si un générateur s'arrête ou est indisponible, la gestion de la charge permet de déconnecter les charges de priorité inférieure du bus.

Il améliore la qualité de l'alimentation et garantit que toutes les charges sont opérationnelles

Cela garantit que les charges critiques sont toujours opérationnelles même avec un système dont la capacité globale est inférieure à celle initialement prévue. De plus, en contrôlant le nombre et les charges non critiques qui sont délestées, la gestion de la charge peut permettre d'alimenter un nombre maximum de charges non critiques en fonction de la capacité réelle du système. Dans de nombreux systèmes, la gestion de la charge peut également améliorer la qualité de l'alimentation.

Par exemple, dans les systèmes avec de gros moteurs, le démarrage des moteurs peut être échelonné pour permettre un système stable lorsque chaque moteur démarre. La gestion de charge peut en outre être utilisée pour contrôler un banc de charge de sorte que lorsque les charges sont inférieures à la limite souhaitée, le banc de charge peut être activé, garantissant le bon fonctionnement du générateur.

La gestion de la charge peut également fournir un soulagement de la charge afin qu'un seul générateur puisse se connecter au bus sans être immédiatement surchargé. Les charges peuvent être ajoutées progressivement, avec un délai entre l'ajout de chaque priorité de charge, permettant au générateur de récupérer tension et fréquence entre les étapes.

Il existe de nombreux cas où la gestion de la charge peut améliorer la fiabilité d'un système de production d'électricité. Quelques applications où l'utilisation de la gestion de la charge peuvent être mis en œuvre sont mis en évidence ci-dessous.

• Systèmes de mise en parallèle standard
• Système de mise en parallèle de champ mort
• Systèmes à un seul générateur
• Systèmes avec des exigences d'émissions spéciales

Systèmes de mise en parallèle standard

La plupart des systèmes de mise en parallèle standard ont été utilisés pour certains types de gestion de charge, car la charge doit être alimentée par un seul générateur avant que les autres puissent s'y synchroniser et ajouter de la capacité de production d'énergie. En outre, ce générateur unique peut ne pas être en mesure de fournir les besoins en énergie de la charge entière.

Les systèmes de mise en parallèle standard démarrent tous les générateurs simultanément, mais ils sont incapables de se synchroniser sans que l'un d'eux n'alimente le bus de mise en parallèle. Un générateur est choisi pour alimenter le bus afin que les autres puissent se synchroniser avec lui. Bien que la plupart des générateurs soient généralement synchronisés et connectés au bus de mise en parallèle dans les quelques secondes suivant la fermeture du premier générateur, il n'est pas rare que le processus de synchronisation prenne jusqu'à une minute, assez longtemps pour qu'une surcharge provoque l'arrêt du générateur. se protéger.

D'autres générateurs peuvent se fermer au bus mort après l'arrêt de ce générateur, mais ils auront la même charge qui a causé la surcharge de l'autre générateur, donc ils sont susceptibles de se comporter de la même manière (à moins que les générateurs ne soient de tailles différentes). De plus, il peut être difficile pour les générateurs de se synchroniser sur un bus surchargé en raison de niveaux de tension et de fréquence anormaux ou de fluctuations de fréquence et de tension, de sorte que l'incorporation de la gestion de la charge peut aider à mettre en ligne des générateurs supplémentaires plus rapidement.

Fournit une bonne qualité d'alimentation aux charges critiques

Un système de gestion de charge correctement configuré fournira généralement une bonne qualité d'alimentation aux charges critiques pendant le processus de synchronisation en garantissant que les générateurs en ligne ne sont pas surchargés, même si le processus de synchronisation prend plus de temps que prévu. La gestion de la charge peut être mise en œuvre de multiples façons. Les systèmes de mise en parallèle standard sont souvent contrôlés par un appareillage de mise en parallèle, cet appareillage de mise en parallèle contient généralement une commande logique programmable (PLC) ou un autre dispositif logique qui contrôle la séquence de fonctionnement du système. Le dispositif logique de l'appareillage de mise en parallèle peut également effectuer la gestion de la charge.

La gestion de la charge peut être effectuée par un système de gestion de la charge séparé, qui peut fournir un comptage ou peut utiliser des informations provenant des commandes de l'appareillage de mise en parallèle pour déterminer la charge et la fréquence du générateur. Un système de gestion de bâtiment peut également effectuer une gestion de la charge, en contrôlant les charges par contrôle de supervision et en éliminant le besoin d'interrupteurs pour interrompre leur alimentation.

Systèmes de mise en parallèle de champ mort

La mise en parallèle de champ mort diffère de la mise en parallèle standard en ce que tous les générateurs peuvent être mis en parallèle avant que leurs régulateurs de tension ne soient activés et que les champs de l'alternateur ne soient excités.

Si tous les générateurs d'un système de mise en parallèle en champ mort démarrent normalement, le système d'alimentation atteint la tension et la fréquence nominales avec la pleine capacité de production d'énergie disponible pour alimenter la charge. Étant donné que la séquence de mise en parallèle de champ mort normale ne nécessite pas un seul générateur pour alimenter le bus de mise en parallèle, la gestion de la charge ne devrait pas avoir besoin de délester la charge lors d'un démarrage normal du système.

Cependant, comme avec les systèmes de mise en parallèle standard, le démarrage et l'arrêt de générateurs individuels sont possibles avec un parallélisme à champ mort. Si un générateur est en panne pour le service ou s'arrête pour une autre raison, les autres générateurs peuvent encore être surchargés. Ainsi, la gestion de la charge peut encore être utile dans ces applications, similaire aux systèmes de mise en parallèle standard.

La mise en parallèle de champ mort est généralement effectuée par des contrôleurs de générateur compatibles parallèle, mais peut également être effectuée par une installation d'appareillage de mise en parallèle. Les contrôleurs d'alternateur à capacité parallèle fournissent souvent une gestion de charge intégrée, permettant aux priorités de charge d'être directement gérées par les contrôleurs et éliminant le besoin de mettre en parallèle les contrôleurs de l'appareillage de commutation.

Systèmes à générateur unique

Les systèmes à un seul générateur sont généralement moins compliqués que leurs homologues parallèles. De tels systèmes peuvent utiliser la gestion de la charge dans le contrôleur du générateur pour contrôler les charges lorsqu'elles sont soumises à des charges intermittentes ou à des variations de charge.

Une charge intermittente, comme les refroidisseurs, les fours à induction et les ascenseurs, ne consomme pas d'énergie continue, mais peut faire varier les besoins en énergie soudainement et de manière significative. La gestion de la charge peut être utile dans les situations où le générateur est capable de supporter une charge normale, mais dans certaines circonstances, des charges intermittentes peuvent augmenter la charge totale du système au-dessus de la capacité de puissance maximale du générateur, ce qui peut nuire à la qualité de la puissance de la sortie du générateur. ou induisant un arrêt de protection. La gestion de la charge peut également être utilisée pour échelonner l'application des charges au générateur, minimisant ainsi la variation de tension et de fréquence provoquée par l'appel de charges de moteur importantes.

La gestion de la charge peut également être utile si les codes locaux exigent un module de contrôle de charge pour les systèmes où le courant de sortie nominal du générateur est inférieur au courant nominal d'entrée de service.

Systèmes avec exigences d'émissions spéciales

Dans certaines zones géographiques, il existe des exigences de charge minimale pour un générateur chaque fois qu'il fonctionne. Dans ce cas, la gestion de la charge pourrait être utilisée pour maintenir les charges sur le générateur afin de répondre aux exigences en matière d'émissions. Pour cette application, le système de production d'électricité est équipé d'un banc de charge contrôlable. Le système de gestion de charge est configuré pour alimenter diverses charges dans le banc de charge afin de maintenir la puissance de sortie du système de générateur au-dessus d'un seuil.

Certains systèmes de générateur comprennent un filtre à particules diesel (DPF), qui doit généralement être régénéré. Dans certains cas, les moteurs réduiront à 50% de la puissance nominale pendant une régénération en stationnement du DPF et pourraient tirer parti du système de gestion de charge pour supprimer certaines charges pendant cette condition.

Bien que la gestion de la charge puisse améliorer la qualité de l'alimentation des charges critiques dans n'importe quel système, elle peut ajouter des délais avant que certaines charges soient alimentées, augmenter la complexité de l'installation et ajouter une quantité importante d'effort de câblage ainsi que des coûts de pièces, tels que les entrepreneurs ou les disjoncteurs. . Certaines applications où la gestion de la charge peut être inutile sont décrites ci-dessous.

Générateur unique correctement dimensionné

Il n'est généralement pas nécessaire de mettre en place un système de gestion de charge sur un seul générateur correctement dimensionné, car une condition de surcharge est peu probable et l'arrêt du générateur entraînera une perte de puissance de toutes les charges, quelle que soit la priorité.

Mise en parallèle des générateurs pour la redondance

La gestion de la charge n'est généralement pas nécessaire dans les situations où des générateurs sont mis en parallèle et où les besoins en énergie du site peuvent être pris en charge par n'importe lequel des générateurs, car une panne de générateur entraînera uniquement le démarrage d'un autre générateur, avec seulement une interruption temporaire de la charge.

Toutes les charges sont également critiques

Sur les sites où toutes les charges sont également critiques, il est difficile de hiérarchiser les charges, supprimant certaines charges critiques afin de continuer à alimenter d'autres charges critiques. Dans cette application, le générateur (ou chaque générateur dans un système redondant) doit être dimensionné de manière appropriée pour supporter l'ensemble de la charge critique.

Les dommages dus aux transitoires électriques ou aux surtensions sont l'une des principales causes de défaillance des équipements électriques. Un transitoire électrique est une courte durée, l'impulsion à haute énergie qui est transmise au système d'alimentation électrique normal chaque fois qu'il y a un changement soudain dans le circuit électrique. Ils peuvent provenir de diverses sources, à la fois internes et externes à une installation.

Pas seulement la foudre

La source la plus évidente est la foudre, mais les surtensions peuvent également provenir d'opérations normales de commutation de services publics ou de la mise à la terre involontaire de conducteurs électriques (comme lorsqu'une ligne électrique aérienne tombe au sol). Les surtensions peuvent même provenir de l'intérieur d'un bâtiment ou d'une installation à partir d'éléments tels que télécopieurs, photocopieurs, climatiseurs, ascenseurs, moteurs / pompes ou soudeurs à l'arc, pour n'en nommer que quelques-uns. Dans chaque cas, le circuit électrique normal est soudainement exposé à une forte dose d'énergie qui peut nuire à l'équipement alimenté.

Ce qui suit sont des directives de protection contre les surtensions sur la façon de protéger les équipements électriques contre les effets dévastateurs des surtensions à haute énergie. Une protection contre les surtensions correctement dimensionnée et installée est très efficace pour prévenir les dommages aux équipements, en particulier pour les équipements électroniques sensibles présents dans la plupart des équipements actuels.

La mise à la terre est fondamentale

Un dispositif de protection contre les surtensions (SPD), également connu sous le nom de suppresseur de surtension transitoire (TVSS), est conçu pour détourner les surtensions de courant élevé vers la terre et contourner votre équipement, limitant ainsi la tension appliquée sur l'équipement. Pour cette raison, il est essentiel que votre installation dispose d'un bon système de mise à la terre à faible résistance, avec un point de référence de terre unique auquel les terres de tous les systèmes du bâtiment sont connectées.

Sans un système de mise à la terre approprié, il n'y a aucun moyen de se protéger contre les surtensions. Consultez un électricien agréé pour vous assurer que votre système de distribution électrique est mis à la terre conformément au Code national de l'électricité (NFPA 70).

Zones de protection

Le meilleur moyen de protéger votre équipement électrique contre les surtensions électriques à haute énergie est d'installer des SPD de manière stratégique dans l'ensemble de votre installation. Étant donné que les surtensions peuvent provenir de sources internes et externes, des parafoudres doivent être installés pour fournir une protection maximale quel que soit l'emplacement de la source. Pour cette raison, une approche de «zone de protection» est généralement utilisée.

Le premier niveau de défense est atteint en installant un SPD sur l'équipement d'entrée de service principal (c.-à-d. Là où le courant entre dans l'installation). Cela fournira une protection contre les surtensions de haute énergie venant de l'extérieur, telles que la foudre ou les transitoires des services publics.

Cependant, le SPD installé à l'entrée de service ne protège pas contre les surtensions générées en interne. De plus, toute l'énergie des surtensions extérieures n'est pas dissipée vers le sol par le dispositif d'entrée de service. Pour cette raison, les SPD doivent être installés sur tous les panneaux de distribution d'une installation qui alimentent les équipements critiques.

De même, la troisième zone de protection serait réalisée en installant localement des SPD pour chaque équipement à protéger, comme des ordinateurs ou des dispositifs contrôlés par ordinateur. Chaque zone de protection ajoute à la protection globale de l'installation car chacune contribue à réduire davantage la tension exposée à l'équipement protégé.

Coordination des DOCUP

Le SPD d'entrée de service constitue la première ligne de défense contre les transitoires électriques pour une installation en détournant les surtensions extérieures à haute énergie vers la terre. Il abaisse également le niveau d'énergie de la surtension entrant dans l'installation à un niveau qui peut être géré par des dispositifs en aval plus proches de la charge. Par conséquent, une bonne coordination des SPD est nécessaire pour éviter d'endommager les SPD installés sur les panneaux de distribution ou localement sur les équipements vulnérables.

Si la coordination n'est pas réalisée, l'excès d'énergie provenant de la propagation des surtensions peut endommager les SPD des zones 2 et 3 et détruire l'équipement que vous essayez de protéger.

La sélection des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) appropriés peut sembler une tâche ardue avec tous les différents types sur le marché aujourd'hui. La cote de surtension ou cote kA d'un SPD est l'une des évaluations les plus mal comprises. Les clients demandent généralement un SPD pour protéger leur panneau de 200 ampères et il y a une tendance à penser que plus le panneau est grand, plus la cote de kA doit être grande pour la protection, mais c'est un malentendu courant.

Lorsqu'une surtension pénètre dans un panneau, il ne se soucie pas ou ne connaît pas la taille du panneau. Alors, comment savoir si vous devez utiliser un SPD de 50 kA, 100 kA ou 200 kA? En réalité, la plus grande surtension pouvant pénétrer dans le câblage d'un bâtiment est de 10 kA, comme expliqué dans la norme IEEE C62.41. Alors, pourquoi auriez-vous besoin d'un SPD évalué à 200 kA? Simplement dit - pour la longévité.

On peut donc penser: si 200 kA est bon, alors 600 kA doit être trois fois mieux, non? Pas nécessairement. À un moment donné, la note diminue son rendement, ajoutant seulement un coût supplémentaire et aucun avantage substantiel. Étant donné que la plupart des parafoudres sur le marché utilisent une varistance à oxyde métallique (MOV) comme principal dispositif de limitation, nous pouvons explorer comment / pourquoi des cotes de kA plus élevées sont atteintes. Si un MOV est évalué à 10 kA et voit une surtension de 10 kA, il utiliserait 100% de sa capacité. Cela peut être considéré un peu comme un réservoir d'essence, où la surtension dégradera un peu le MOV (il n'est plus plein à 100%). Maintenant, si le SPD a deux MOV de 10 kA en parallèle, il serait évalué à 20 kA.

Théoriquement, les MOV diviseront uniformément la surtension de 10 kA, donc chacun prendrait 5 kA. Dans ce cas, chaque MOV n'a utilisé que 50% de sa capacité, ce qui dégrade beaucoup moins le MOV (en laissant plus de reste dans le réservoir pour les surtensions futures).

Lors de la sélection d'un SPD pour une application donnée, plusieurs considérations doivent être prises:

Application:

Assurez-vous que le SPD est conçu pour la zone de protection pour laquelle il sera utilisé. Par exemple, un SPD à l'entrée de service doit être conçu pour gérer les surtensions plus importantes résultant de la foudre ou de la commutation des services publics.

Tension et configuration du système

Les SPD sont conçus pour des niveaux de tension et des configurations de circuit spécifiques. Par exemple, votre équipement d'entrée de service peut être alimenté en courant triphasé à 480/277 V dans une connexion en étoile à quatre fils, mais un ordinateur local est installé sur une alimentation monophasée de 120 V.

Tension de passage

Il s'agit de la tension à laquelle le SPD permettra à l'équipement protégé d'être exposé. Cependant, les dommages potentiels à l'équipement dépendent de la durée pendant laquelle l'équipement est exposé à cette tension de passage par rapport à la conception de l'équipement. En d'autres termes, l'équipement est généralement conçu pour résister à une tension élevée pendant une très courte période de temps et à des surtensions plus faibles pendant une période de temps plus longue.

La publication FIPS (Federal Information Processing Standards) «Guideline on Electrical Power for Automatic Data Processing Installations» (FIPS Pub. DU294) fournit des détails sur la relation entre la tension de serrage, la tension du système et la durée des surtensions.

Par exemple, un transitoire sur une ligne de 480 V qui dure 20 microsecondes peut atteindre près de 3400 V sans endommager l'équipement conçu selon cette directive. Mais une surtension autour de 2300 V pourrait être maintenue pendant 100 microsecondes sans causer de dommages. De manière générale, plus la tension de la pince est basse, meilleure est la protection.

Courant de surtension

Les parafoudres sont conçus pour détourner en toute sécurité une quantité donnée de courant de surtension sans défaillance. Cette cote varie de quelques milliers d'ampères à 400 kiloampères (kA) ou plus. Cependant, le courant moyen d'un coup de foudre n'est que d'environ 20 kA., Les courants mesurés les plus élevés étant légèrement supérieurs à 200 kA. La foudre qui frappe une ligne électrique se déplacera dans les deux sens, de sorte que seule la moitié du courant se déplace vers votre installation. En cours de route, certains courants peuvent se dissiper vers la terre par le biais de l'équipement utilitaire.

Par conséquent, le courant potentiel à l'entrée de service d'un coup de foudre moyen est d'environ 10 kA. De plus, certaines régions du pays sont plus sujettes aux coups de foudre que d'autres. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors du choix de la taille de SPD appropriée à votre application.

Cependant, il est important de considérer qu'un SPD évalué à 20 kA peut être suffisant pour se protéger contre le coup de foudre moyen et la plupart des surtensions générées en interne une fois, mais un SPD évalué à 100 kA sera capable de gérer des surtensions supplémentaires sans avoir à remplacer le parafoudre ou les fusibles.

Normes

Tous les SPD doivent être testés conformément à la norme ANSI / IEEE C62.41 et être homologués UL 1449 (2e édition) pour des raisons de sécurité.

Underwriters Laboratories (UL) exige que certains marquages ​​figurent sur tout SPD listé ou reconnu UL. Certains paramètres qui sont importants et doivent être pris en compte lors de la sélection d'un SPD comprennent:

Type de SPD

utilisé pour décrire l'emplacement d'application prévu du SPD, en amont ou en aval du principal dispositif de protection contre les surintensités de l'installation. Les types de SPD comprennent:

Tapez 1

Un SPD connecté en permanence destiné à être installé entre le secondaire du transformateur de service et le côté ligne du dispositif de surintensité de l'équipement de service, ainsi que le côté charge, y compris les boîtiers de prises de watt-heure et les SPD à boîtier moulé, destinés à être installés sans dispositif de protection externe contre les surintensités.

Tapez 2

Un SPD connecté en permanence destiné à être installé sur le côté charge du dispositif de surintensité de l'équipement de service, y compris les SPD situés sur le panneau de dérivation et les SPD à boîtier moulé.

Tapez 3

Parafoudres au point d'utilisation, installés à une longueur de conducteur minimale de 10 mètres (30 pieds) entre le panneau de service électrique et le point d'utilisation, par exemple, parafoudres de type prise à branchement direct, à branchement direct, installés sur l'équipement d'utilisation à protéger . La distance (10 mètres) ne comprend pas les conducteurs fournis avec ou utilisés pour fixer les SPD.

Tapez 4

Assemblages de composants -, l'ensemble de composants consistant en un ou plusieurs composants de type 5 avec une déconnexion (interne ou externe) ou un moyen de se conformer aux tests de courant limité.

Assemblages de composants de type 1, 2, 3

Constitué d'un ensemble de composants de type 4 avec protection interne ou externe contre les courts-circuits.

Tapez 5

Suppresseurs de surtension à composants discrets, tels que des MOV qui peuvent être montés sur un PWB, connectés par ses fils ou fournis dans une enceinte avec des moyens de montage et des terminaisons de câblage.

Tension nominale du système

Doit correspondre à la tension du système de distribution sur lequel l'appareil doit être installé

MCOV

La tension de fonctionnement continue maximale, c'est la tension maximale que l'appareil peut supporter avant que la conduction (serrage) ne commence. Elle est généralement de 15 à 25% supérieure à la tension nominale du système.

Courant de décharge nominal (I_n)

Est la valeur de crête du courant, à travers le SPD ayant une forme d'onde de courant de 8/20 où le SPD reste fonctionnel après 15 surtensions. La valeur de crête est sélectionnée par le fabricant à partir d'un niveau prédéfini par UL. Les niveaux I (n) comprennent 3kA, 5kA, 10kA et 20kA et peuvent également être limités par le type de SPD testé.

VPR

Indice de protection de tension. Une cote selon la dernière révision de la norme ANSI / UL 1449, signifiant la tension limite moyenne mesurée «arrondie vers le haut» d'un SPD lorsque le SPD est soumis à la surtension produite par un générateur de forme d'onde combiné 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR est une mesure de tension de serrage arrondie à l'un des tableaux de valeurs normalisés. Les valeurs nominales VPR standard incluent 330, 400, 500, 600, 700, etc. En tant que système de classification normalisé, VPR permet la comparaison directe entre des SPD similaires (c'est-à-dire même type et tension).

SCCR

Courant nominal de court-circuit. L'aptitude d'un parafoudre à être utilisé sur un circuit d'alimentation en courant alternatif capable de fournir au maximum un courant symétrique RMS déclaré à une tension déclarée pendant une condition de court-circuit. SCCR est différent de AIC (Amp Interrupting Capacity). SCCR est la quantité de courant «disponible» à laquelle le SPD peut être soumis et déconnecté en toute sécurité de la source d'alimentation en cas de court-circuit. La quantité de courant «interrompue» par le SPD est généralement nettement inférieure au courant «disponible».

Évaluation du boîtier

S'assure que la classification NEMA du boîtier correspond aux conditions environnementales de l'emplacement où l'appareil doit être installé.

Bien que souvent utilisés comme des termes distincts dans l'industrie des surtensions, les transitoires et les surtensions sont le même phénomène. Les transitoires et les surtensions peuvent être du courant, de la tension ou les deux et peuvent avoir des valeurs de crête supérieures à 10 kA ou 10 kV. Ils sont généralement de très courte durée (généralement> 10 µs et <1 ms), avec une forme d'onde qui a une montée très rapide vers le pic, puis diminue à un rythme beaucoup plus lent.

Les transitoires et les surtensions peuvent être causés par des sources externes telles que la foudre ou un court-circuit, ou par des sources internes telles que la commutation de contacteur, les variateurs de vitesse, la commutation de condensateur, etc.

Les surtensions temporaires (TOV) sont oscillatoires

Surtensions phase-terre ou phase-phase qui peuvent durer aussi peu que quelques secondes ou aussi longtemps que plusieurs minutes. Les sources de TOV incluent la réenclenchement de défaut, la commutation de charge, les décalages d'impédance de terre, les défauts monophasés et les effets de ferrorésonance pour n'en nommer que quelques-uns.

En raison de leur tension potentiellement élevée et de leur longue durée, les TOV peuvent être très préjudiciables aux SPD basés sur MOV. Un TOV étendu peut causer des dommages permanents à un SPD et rendre l'unité inutilisable. Notez que si ANSI / UL 1449 garantit que le SPD ne créera pas de danger pour la sécurité dans ces conditions; Les SPD ne sont généralement pas conçus pour protéger l'équipement en aval d'un événement TOV.

l'équipement est plus sensible aux transitoires dans certains modes que dans d'autres

La plupart des fournisseurs offrent une protection ligne-neutre (LN), ligne-terre (LG) et neutre-terre (NG) dans leurs SPD. Et certains offrent désormais une protection ligne à ligne (LL). L'argument est que parce que vous ne savez pas où le transitoire se produira, la protection de tous les modes garantira qu'aucun dommage ne se produira. Cependant, l'équipement est plus sensible aux transitoires dans certains modes que dans d'autres.

La protection des modes LN et NG est un minimum acceptable, tandis que les modes LG peuvent en fait rendre le SPD plus vulnérable aux pannes de surtension. Dans les systèmes d'alimentation à lignes multiples, les modes SPD connectés au LN fournissent également une protection contre les transitoires LL. Par conséquent, un SPD «mode réduit» plus fiable et moins complexe protège tous les modes.

Les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) multimodes sont des dispositifs qui comprennent un certain nombre de composants SPD dans un seul boîtier. Ces «modes» de protection peuvent être connectés LN, LL, LG et NG sur les trois phases. Avoir une protection dans chaque mode fournit la protection des charges en particulier contre les transitoires générés en interne où la terre peut ne pas être le chemin de retour préféré.

Dans certaines applications telles que l'application d'un SPD à une entrée de service où les points neutre et terre sont liés, il n'y a aucun avantage de modes LN et LG séparés, mais au fur et à mesure que vous avancez dans la distribution et qu'il y a séparation de cette liaison NG commune, le mode de protection SPD NG sera avantageux.

Bien que conceptuellement un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) avec une plus grande cote d'énergie soit meilleur, la comparaison des évaluations d'énergie SPD (Joule) peut être trompeuse. Plus les fabricants réputés ne fournissent plus de cotes énergétiques. La cote énergétique est la somme du courant de surtension, de la durée de la surtension et de la tension de serrage SPD.

En comparant deux produits, le dispositif nominal le plus bas serait meilleur si cela était dû à une tension de serrage inférieure, tandis que le dispositif à grande énergie serait préférable si cela était dû à l'utilisation d'un courant de surtension plus important. Il n'y a pas de norme claire pour la mesure de l'énergie SPD, et les fabricants sont connus pour utiliser des impulsions à longue queue pour fournir des résultats plus importants trompant les utilisateurs finaux.

Parce que les valeurs Joule peuvent être facilement manipulées, de nombreuses normes industrielles (UL) et directives (IEEE) ne recommandent pas la comparaison des joules. Au lieu de cela, ils ont mis l'accent sur les performances réelles des parafoudres avec un test tel que le test du courant de décharge nominal, qui teste la durabilité des parafoudres ainsi que le test VPR qui reflète la tension de passage. Avec ce type d'informations, une meilleure comparaison d'un SPD à un autre peut être faite.