Bonnes pratiques pour l'utilisation conjointe de dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) et de RCD
Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) et DDR
Lorsque le système de distribution électrique intègre des DDR, une activité transitoire peut entraîner le fonctionnement des DDR et donc une perte d'alimentation. Des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) doivent être installés dans la mesure du possible en amont du disjoncteur différentiel pour éviter les déclenchements intempestifs provoqués par des surtensions transitoires.
Lorsque des dispositifs de protection contre les surtensions sont installés conformément à la norme BS 7671 534.2.1 et se trouvent du côté charge d'un dispositif à courant différentiel résiduel, un DDR ayant une immunité aux surtensions d'au moins 3 kA 8/20, doit être utilisé.
NOTES IMPORTANTES // DDR de type S satisfaire cette exigence. En cas de surtensions supérieures à 3 kA 8/20, le disjoncteur différentiel peut se déclencher et provoquer une interruption de l'alimentation électrique.
Si le parafoudre est installé en aval du disjoncteur différentiel, le disjoncteur différentiel doit être du type temporisé avec une immunité aux surtensions d'au moins 3 kA 8/20. La section 534.2.2 de la norme BS 7671 détaille les exigences minimales de connexion SPD (basées sur les modes de protection SPD) à l'origine de l'installation (généralement un SPD de type 1).
Si vous n'êtes pas familiarisé avec le fonctionnement et les types de dispositifs de protection contre les surtensions, il est préférable de lire d'abord les principes de base des dispositifs de protection contre les surtensions.
Connexion SPD type 1 (CT1)
Une configuration SPD basée sur le type de connexion 1 (CT1) est pour Dispositions de mise à la terre TN-CS ou TN-S ainsi que la disposition de mise à la terre TT où le SPD est installé en aval du RCD.
Figure 1 - Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) installés sur le côté charge du RCD
En général, les systèmes TT nécessitent une attention particulière car ils ont normalement des impédances de terre plus élevées qui réduisent les courants de défaut à la terre et augmentent les temps de déconnexion des Dispositifs de protection contre les surintensités - OCPD.
Par conséquent, afin de répondre aux exigences en matière de temps de déconnexion sûrs, des disjoncteurs différentiels sont utilisés pour la protection contre les défauts à la terre.
Connexion SPD type 2 (CT2)
Une configuration SPD basée sur le type de connexion 2 (CT2) est requise sur un Disposition de la terre TT si le SPD est en amont du RCD. Le RCD en aval du SPD ne fonctionnerait pas si le SPD devenait défectueux.
Figure 2 - Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) installés du côté alimentation du RCD
L'agencement SPD ici est configuré de telle sorte que les SPD sont appliqués entre les conducteurs sous tension (de phase à neutre) plutôt qu'entre les conducteurs sous tension et le conducteur de protection.
Si le SPD devenait défectueux, il créerait donc un courant de court-circuit plutôt qu'un courant de défaut à la terre et garantirait ainsi que les dispositifs de protection contre les surintensités (OCPD) en ligne avec le SPD fonctionneraient en toute sécurité dans le temps de déconnexion requis.
Un SPD d'énergie plus élevée est utilisé entre le neutre et le conducteur de protection. Ce SPD d'énergie plus élevée (généralement un éclateur pour un parafoudre de type 1) est nécessaire lorsque les courants de foudre se produisent vers le conducteur de protection et, en tant que tel, ce SPD d'énergie plus élevée voit jusqu'à 4 fois le courant de surtension des SPD connectés entre les conducteurs sous tension.
Par conséquent, la clause 534.2.3.4.3 indique que le SPD entre le neutre et le conducteur de protection est évalué à 4 fois l'amplitude du SPD entre les conducteurs sous tension.
Par conséquent, seulement si le courant d'impulsion Iimp ne peut pas être calculé, 534.2.3.4.3 indique que la valeur minimale Iimp pour un SPD entre le neutre et le conducteur de protection est de 50 kA 10/350 pour une installation CT3 triphasée, 2 fois 4 kA 12.5/10 des SPD entre les conducteurs sous tension.
La configuration SPD CT2 est souvent désignée par l'agencement «3 + 1» pour une alimentation triphasée.
Configurations de terre SPD et TN-CS
Les exigences minimales de connexion SPD à ou près de l'origine de l'installation pour un système TN-CS nécessitent des éclaircissements supplémentaires, comme l'illustre la section 534 de BS 7671 (voir Figure 3 ci-dessous) un SPD de type 1 étant requis entre les conducteurs sous tension et PE - le même comme requis pour un système TN-S.
Figure 3 - Installation des parafoudres de types 1, 2 et 3, par exemple dans les systèmes TN-CS
Le terme «à ou près de l'origine de l'installation» crée une ambiguïté étant donné que le mot «proche» n'est pas défini. D'un point de vue technique, si des SPD sont appliqués à une distance de 0.5 m du PEN divisé pour séparer N et PE, il n'est pas nécessaire d'avoir un mode de protection SPD entre N et PE comme indiqué sur la figure.
Si BS 7671 autorise l'application de parafoudres sur le côté TN-C (côté utilitaire) du système TN-CS (observé dans certaines régions d'Europe), alors il peut être possible d'installer des parafoudres à moins de 0.5 m de la séparation PEN pour N et PE et omettez le mode de protection SPD N à PE.
Cependant, comme les SPD ne peuvent être appliqués le côté TN-S (côté consommateur) du système TN-CS, et étant donné que les SPD sont généralement installés au niveau du tableau de distribution principal, la distance entre le point d'installation du SPD et la division PEN sera presque toujours supérieur à 0.5 m, il est donc nécessaire d'avoir un SPD entre N et PE comme requis pour un système TN-S.
Comme les parafoudres de type 1 sont spécifiquement installés pour éviter le risque de perte de vies humaines (selon BS EN62305) par des étincelles dangereuses qui pourraient présenter un risque d'incendie, par exemple, dans l'intérêt de la sécurité uniquement, le jugement technique est qu'un parafoudre doit être installé. entre N et PE pour un système TN-CS comme dans un système TN-S.
En résumé, en ce qui concerne l'article 534, Les systèmes TN-CS sont traités de la même manière que les systèmes TN-S pour la sélection et l'installation des SPD.
Les bases des dispositifs de protection contre les surtensions
Un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) est un composant du système de protection de l'installation électrique. Cet appareil est connecté à l'alimentation en parallèle avec les charges (circuits) qu'il est destiné à protéger (voir Figure 4). Il peut également être utilisé à tous les niveaux du réseau d'alimentation.
C'est le plus couramment utilisé et type de protection contre les surtensions le plus pratique.
Le principe du fonctionnement de la protection contre les surtensions
Les SPD sont conçus pour limiter les surtensions transitoires dues à la foudre ou à la commutation et détourner les courants de surtension associés vers la terre, afin de limiter ces surtensions à des niveaux peu susceptibles d'endommager l'installation ou l'équipement électrique.
Types de dispositifs de protection contre les surtensions
Il existe trois types de SPD selon les normes internationales:
Type 1 SPD
Protection contre les surtensions transitoires en raison de coups de foudre directs. Le parafoudre de type 1 est recommandé pour protéger les installations électriques contre les courants de foudre partiels causés par des coups de foudre directs. Il peut décharger la tension de la foudre qui se propage du conducteur de terre aux conducteurs du réseau.
Le SPD de type 1 est caractérisé par un Onde de courant 10 / 350µs.
Figure 5 - Trois types de SPD selon les normes internationales
Type 2 SPD
Protection contre les surtensions transitoires par commutation et coups de foudre indirects. Le parafoudre de type 2 est le principal système de protection pour toutes les installations électriques basse tension. Installé dans chaque tableau électrique, il empêche la propagation des surtensions dans les installations électriques et protège les charges.
Le SPD de type 2 est caractérisé par un Onde de courant 8 / 20µs.
Type 3 SPD
Le SPD de type 3 est utilisé pour la protection locale des charges sensibles. Ces SPD ont une faible capacité de décharge. Ils doivent donc être installés uniquement en complément du SPD de type 2 et à proximité de charges sensibles. Ils sont largement disponibles en tant que dispositifs câblés (fréquemment combinés avec des SPD de type 2 pour une utilisation dans des installations fixes).
Cependant, ils sont également incorporés dans:
- Prises de courant protégées contre les surtensions
- Prises de courant portables protégées contre les surtensions
- Télécoms et protection des données
