Parafoudre L‘homme contre la nature Management des risques

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1 Parafoudre L‘homme contre la nature Management des risques
Le risque de surtension Les origines Couplage Phénomène foudre Classifications et normes Technique Éclateur Variateur Paramètres caractéristiques Collaboration du technique Application Coordination Déconnecter Installation Sécurité supplémentaire Management des risques Analyse de danger Guide de choix Concept de protection Niveau de protection Zone de protection Planifier un concept de protection L’offre de Schneider Electric Type 1 Type 1 + type 2 Type 2 Type 3 Photovoltaïque

2 L‘homme contre la Nature
Le risque de surtension Les origines Couplage Phénomènes de foudre Classification et standards

3 Le risque de surtension L‘homme contre la nature
Pourquoi utiliser un parafoudre ? Le parafoudre limite les surtensions transitoires dans un réseau De ce fait, il minimise le risque d’incendie et il augmente la durée de vie des appareilles électriques Il est important de protéger l’appareillage faible contre la surtension Aujourd’hui, 90% des consommateurs possèdent des appareils électriques

4 Les origines L‘homme contre la nature
Surtension temporaire (50Hz) Les surtensions proviennent en cas de: Déconnexion du neutre Faute d’isolement (entre L et N) Caractéristiques : Fréquence du réseau (montée de courant très lente) Surtension tarde a rentrer Surtension et max. 400V (réseau normal) Il faut protéger l’installation avec un déclencheur avec un seuil tension (MSU)

5 Couplage L‘homme contre la nature
Galvanique Les surtensions se propagent par conducteurs Des surtensions de couplage galvanique dans le réseau : Surtensions en raison de manœuvre Surtensions temporaires Foudre directement sur la ligne Foudre prés de la ligne => montée du potentiel de la prise de terre Conséquences Grandes différences de potentiel entre les conducteurs polaires Grandes différence de potentiel entre les conducteurs et la terre Il y a une très grande énergie à écouler Le problème essentiel est d’écouler cette énergie vers la terre

6 Phénomènes de foudre L‘homme contre la nature
Des origines de surtension par la foudre Coup directement sur le bâtiment Coup près du bâtiment Coup directement sur la ligne Coup près de la ligne

7 Classification et standards L‘homme contre la nature
Protections contre la foudre sur les bâtiments Installations extérieures de protection contre la foudre : Elles protègent les installations contre les coups de foudre directs Ces protections permettent de capter et d’écouler le courant de foudre vers le sol Leur but est de prévenir l’incendie et la destruction des bâtiments Cette protection est réalisée par le paratonnerre, le fils tendu et la cage de Faraday Installations internes de protection contre la foudre: Compensation du potentiel, prise de terre de masse d’utilisation Parafoudre, consiste en type 1, type 2 et type 3 Schneider Electric 

8 Classification et standards L‘homme contre la nature
Classification des parafoudres selon EN Type 3 Class III Cat D Type 2 Class II Cat C Type 1 Class I Cat B EN IEC VDE Schneider Electric

9 Technologie Éclateur Varistance Paramètres caractéristiques
Collaboration du technique

10 Éclateur Technologie La technologie pour des parafoudres type 1 Éclateur Avec chambre de coupure Il faut installer cet éclateur dans un boîtier séparé Ancienne technologie Éclateur capsulé Pas de chambre de coupure On peut installer cet éclateur dans la distribution basse tension Nouvelle technologie La caractéristique principale est un fort pouvoir de dissipation d’énergie

11 Varistance Technologie
La technologie pour des parafoudres type 2 Pour des réseaux TN et IT La varistance à oxyde de zinc Touts les pôles sont connectés à la terre par varistance Pour des réseaux TT et TN-C-S Les phases sont connectés au neutre par varistance Le neutre est connecté à la terre par éclateur La caractéristique principale est un temps de réponse très faible

12 Paramètres caractéristiques Technologie
Caractéristiques d‘un parafoudre Up (niveau de protection) : jusqu’à ce niveau de tension le parafoudre protège (0,9/1,2/1,5 kV) lors de In Uc : Tension maximale de régime permanent. Un (230V) doit être au-dessous de Uc. In (courant nominal) : Le courant (Ipk) nominal de décharge avec la caractéristique 8/20µs. Le parafoudre est testé par 15 coups avec ce courant Imax (courant maximale) : Le courant (Ipk) maximal de décharge avec la caractéristique 8/20µs. Le parafoudre est testé par 1 coup de ce courant. Cette valeur sert de classification des parafoudres type 2 Iimp (Impulsstrom) : Le courant (Ipk) maximal de décharge avec la caractéristique 10/350µs. Le parafoudre est testé par 1 coup de ce courant. Cette valeur sert de classification des parafoudres type 1

13 Collaboration du technique Technologie
Comparaisons des caractéristiques Caractéristiques Type 2 Type 1 Temps de réponse rapide lente Tension a seuil faible élevée Pouvoir de dissipation d’energie élevé

14 Application Mode de connexion Coordination Déconnecteur
Interrupteur différentiel Installation Sécurité supplémentaire

15 Coordination Application
Technique moderne Touts les parafoudres type 1 (PRF1, PRD1, PRF1Master, PRD1Master) de Schneider Electric ont des éclateurs déclenchés Ce n’est pas nécessaire de coordonner les parafoudres de Schneider Electric. On peut les installer directement à côté des parafoudres type 2.

16 Déconnecteur Application
Solution sans déconnecteur Pas toujours applicable Selon In (IEC § ) Coupure de tout le réseau si « fin de vie » Le défaut du parafoudre est tout de suite noté Le risque du coupure de réseau est plus haut que le risque de surtension Solution avec déconnecteur Toujours applicable Jamais une coupure de tout le réseau On peut signaliser le défaut du parafoudre avec un contact de signalisation Meilleure solution, plus fiable loads loads

17 Déconnecteur Application
La solution la plus facile Schneider Electric offre une gamme de parafoudres, qui ont intégré le disjoncteur La coordination entre parafoudres et disjoncteurs est garantie Le câble entre le parafoudre et le disjoncteur est 0 m Section des câbles respectée Installation facile Economie d’espace Ces appareils sont disponibles comme type2 et type3 (Imax = 8kA bis 40kA)

18 Installation Application
Longueur du câble totale <50cm Les résistances de la lignes ont des différences de potentiel très grandes La tension sur le consommateur est la totalité de ces différences de potentiel Les consommateurs sont fabriqués pour le niveau de protection (du parafoudre) Up SPD Last Up U1 Ur Ur=U1+Up+U2 L N I U2

19 Installation Application
Séparation des câbles protégés et pas protégés Il faut séparer les zones protégés, des zones pas protégées Séparer les câbles en amont et en aval du parafoudre Sinon, les surtensions se propagent Le parafoudre serait sans effet faux correct

20 Installation Application
Placement du parafoudre Le parafoudre type 1 + type 2 directement à cote de l’alimentation du TGBT Parafoudre type 3 (protection de consommateur) doit être aussi près que possible du consommateur Dans tous les cas, dans le dernier distributeur Plus courte sera la distance, moins le danger sera élevé (probabilité plus petite pour un couplage de surtension) Distance de danger Type 3 Type 1 + Type 2 Répartiteur principal Répartiteur d’étage Répartiteur secondaire

21 Installation Application
Sections minimales de câbles (IEC § ) Câblage d’alimentation 16 mm² si parafoudre type1 4 mm² si parafoudres types 2 et 3 Connexion du parafoudre à la terre Compensation de potentiel (IEC 61024) (NIN 5.4) 16 mm² pour cuivre (CU) 25 mm² pour aluminium (AI) 50 mm² pour fer (FE)

22 Sécurité ajoutée Application
Protection supplémentaire Le parafoudre est un point de rupture théorétique Il est normal qu’il faille le changer de temps en temps à cause de l’écoulement par vieillesse C’est pourquoi c’est important de surveiller le parafoudre Les parafoudres avec la marquage « r » ont un contact de signalisation qui signale autant le défaut dû au fait que le parafoudre a fait son effet ou qu’il est en fin de vie.

23 Management des Risques
Analyse des dangers Guide de choix

24 Analyse de danger Management des risques
Pour quels risques faut-il installer un parafoudre ? Analyse de danger selon IEC Un effet sur la vie humaine (sécurité, hôpital, etc.) Un effet sur la publicité (téléphone, administration, etc.) Un effet sur l’industrie (banque, production, centre commercial, etc.) Un effet sur des accumulations des personnes (école, bureau) Un effet sur l’individu (résidentiel, petit bureau) S’il y a un risque selon les points 1-3, une protection contre la surtension est obligatoire

25 Guide de choix Management des risques
1. Valeurs à protéger Valeurs des consommateurs et coût de perte de la production Equipements domestiques Equipements du bâtiment ordinateur, audio, électroménager ascenseur, chauffage Equipements sensibles Equipements lourds contrôle d’admission, alarme automatique infrastructure médicale et de la production Equipements industriels imprimante, serveur

26 Guide de choix Management des risques
2. Architecture du bâtiment Maison individuelle Immeuble collectif Local à usage professionnel Parties communes d’immeuble Bâtiment industriel Tableau général Tableau divisionnaire Longueur de la ligne (TG-TD) plus que 30 m

27 Guide de choix Management des risques
3. Le risque d’impact de la foudre En zone urbaine En zone à risques particuliers pylône, arbre, zone de montagne, En zone rurale En zone exceptionnellement exposée paratonnerre sur bâtiment à moins de 50 mètres

28 Guide de choix Management des risques
Equipements à protéger Equipements domestiques (ordinateur, audio, électroménager) L‘architecture du bâtiment Maison individuelle, Local à usage professionnel Immmeuble collectif Parties communes d’immeuble Risque d’impact de la foudre Parafoudre Typ1 25kA Typ2 10kA 40kA 65kA

29 Guide de choix Management des risques
Equipements à protéger Equipements sensibles contrôle d’admission, alarme automatique Equipements du bâtiment ascenseur, chauffage L’architecture du bâtiment Tableau général Tableau divisionnaire Longueur de la ligne (TG-TD) > 30m Risque d’impact de la foudre Parafoudre Typ1 35kA Additionelle au TD Prés du consommateur Typ2 20kA 40kA Typ3 8kA

30 Guide de choix Management des risques
Equipements à protéger Equipements industriels imprimeur, serveur L’architecture du bâtiment Tableau général Tableau divisionnaire Longueur de la ligne (TG-TD) > 30m Risque d’impact de la foudre Parafoudre Typ1 35kA Additionelle au TD Prés du consommateur Typ2 40kA 65kA 20kA Typ3 8kA

31 Guide de choix Management des risques
Equipements à protéger Equipements lourds infrastructure médicale et de production L’architecture du bâtiment Tableau général Tableau divisionnaire Longueur de la ligne (TG-TD) > 30m Risque d’impact de la foudre Parafoudre Typ1 25kA 35kA Additionelle au TD Prés du consommateur Typ2 65kA 40kA 20kA Typ3 8kA

32 Concept de protection Niveau de protection Zone de protection
Planifier un concept de protection

33 Niveau de protection concept de protection
Resistance de tension selon IEC Catégorie I II III IV Tension impulsion (Un 230/400V) 1.5 kV 2.5 kV 4 kV 6 kV Appareils Appareils sensibles Electroménager Appareillage d’installation électrique Appareillage spécial (compteur)

34 Zone de protection concept de protection
Parafoudre Typ1 PRF/PRF Master Parafoudre Typ2 PRD/ QuickPRD Parafoudre Typ3 PRD8/Quick PRD8 LPZ0A >6kV Compteur Parafoudre LPZ1 4kV Appareils d‘installation Tableau LPZ2 2.5kV Electroménager Lumière LPZ3 1.5kV Appareils sensibles Informatique

35 Planifier un concept de protection concept de protection
Typ2 LPZ0B – LPZ2 Kombi T1/T2 LPZ0A – LPZ2 Typ3 LPZ1 – LPZ2 Typ2 LPZ1 – LPZ2 Typ2 LPZ1 – LPZ2 Typ1 LPZ0A – LPZ 1 Typ1 LPZ0A – LPZ 1

36 Planifier un concept de protection concept de protection
De quoi doit-on tenir compte à l’extérieur ? Paratonnerre SEV 4022:2008 (6.1) cheminements des feuillards SEV 4022:2008 (6.2) Prise de terre SEV 4133 (13) Compensation potentielle SEV 4022:2008 (7) SEV 1000:2005 (NIN 5.4)

37 L‘offre de Schneider Electric
Parafoudre type 1 Parafoudre type 1 + type 2 Parafoudre type 2 Parafoudre type 3 Photovoltaïque

38 Parafoudre type 1 L‘offre de Schneider Electric
PRF1 25kA/Pol Eclateur capsulé Eclateur déclenché Appareils unipolaires 1P L-N, N-PE ou L-PE Eclateurs N-PE Appareils multipolaires 1P+N, 3P, 3P+N Niveau de protection Up = 1.5kV Sans courant de fuite excepté 16621 1P 1P+N 3P+N

39 Parafoudre type 1 L‘offre de Schneider Electric
PRF1 Master 35kA Eclateur avec chambre de coupure Respecter le mode d’installation Eclateur déclenché Seulement unipolaire LED d’indication Niveau de protection Up = 1.5kV

40 Parafoudre type 1 L‘offre de Schneider Electric
PRD1 Master 25kA Eclateur capsulé Eclateur déclenché Débrochable Des appareils unipolaires et multipolaires 1P/1P+N/3P/3P+N Cartouches à changer Iimp = 25kA L-N, resp. 100kA N-PE LED d’indication Niveau de protection Up = 1.5kV

41 Parafoudre type 1 L‘offre de Schneider Electric
Combi PRF Eclateur capsulé Eclateur déclenché Appareils multipolaires 1P+N/3P+N Iimp = 25kA L-N, resp. 50kA N-PE LED d’indication Niveau de protection Up = 1.3kV

42 Parafoudre type 1 + type 2 L‘offre de Schneider Electric
PRF1 12.5r Parafoudre combiné de type 1 et type 2 Eclateur capsulé Appareils multipolaires 1P+N, 3P, 3P+N Iimp = 12.5kA L-N/50kA N-PE Imax = 50kA LED d’indication Contact de signalisation Niveau de protection Up = 1.5kV

43 Parafoudre type 1 + type 2 L‘offre de Schneider Electric
PRD1 25r Eclateur capsulé Parafoudre combiné de type 1 et type 2 Débrochable Appareils unipolaire et multipolaire 1P 1P+N, 3P, 3P+N cartouches (T1&T2) Iimp = 25kA L-N/100kA N-PE Imax = 40kA LED dindication Contact de signalisation Niveau de protection Up = 1.5kV

44 Parafoudre type 2 L‘offre de Schneider Electric
PRD Débrochable Unipolaire et multipolaire 1P, 2P, 3P, 4P, 1P+N, 3P+N Caractéristiques techniques : Type: PRD40/PRD65 Imax (kA): 40 /65 Up (kV): 1,4 /1,5 Uc (L-PE/N): VAC Disponible avec contact de signalisation Déclenchement thermique Déclenche si « fin de vie » en raison du vieillissement Signalisation mécanique blanc = OK / rouge = défectueux

45 Parafoudre type 2 L‘offre de Schneider Electric
Serie Quick PRD : Débrochable Avec disjoncteur intégré : Déclenche si une cartouche est défectueuse (fin de vie en raison du vieillissement) Déclenche si une cartouche est défectueuse (fin de vie en raison d’écoulement) Déclenche si une cartouche n’est pas installée correctement Unipolaire et multipolaire 1P, 2P, 3P, 4P, 1P+N, 3P+N Caractéristiques techniques : Type : PRD40/PRD65 Imax (kA) : 40 /65 Up (kV) : 1,4 /1,5 Uc (L-PE/N) : VAC Contact de signalisation en standard Déclenchement thermique Déclenche si « fin de vie » en raison du vieillissement Signalisation mécanique blanc = OK / rouge = défectueux

46 Parafoudre type 2 L‘offre de Schneider Electric
Avantages avec QuickPRD : Economisant l’espace Continuité en cas d’accident (court-circuit et écoulement) Unipolaire et multipolaire 1P+N / 3P / 3P+N Icu: 25 kA filiation pour Icu>25kA Schema Ausführung „3+1“ Eclateur N-PE Varistore L-N Contact de signalaisation Combinaison du disjoncteur et duparafoudre

47 Parafoudre type 2 L‘offre de Schneider Electric
Gamme Quick PF : Parafoudre pour domestique (distributeurs résidentiel) Avec disjoncteur intégré : Déclenche si une cartouche est défectueuse (fin de vie en raison du vieillissement) Déclenche si une cartouche est défectueuse (fin de vie en raison d’écoulement) Déclenche si une cartouche n’est pas installée correctement Déclenchement thermique Déclenche si « fin de vie » en raison du vieillissement Imax = 10 kA; In = 5 kA Icu du disjoncteur selon EN Icn = 6 kA Multipolaire: 1P+N / 3P+N Livré avec peigne et câble de terre N 2 N 1 Quick FI LS LS LS LS PF

48 Parafoudre type 3 L‘offre de Schneider Electric
Les parafoudres PRD8 et QuickPRD8 sont testés selon les critères de type 3 Donc ils sont marqué comme type 2/3 Caractéristiques techniques Quick PRD8 : Imax (kA) : 8 In (kA ) : Up (kV) : 1,2 Uc (L-PE/N) : VAC Caractéristiques techniques PRD8 : Imax (kA) : 8 In (kA) : ,5 Up (kV) : 1,0 Uc (L-PE/N) : VAC

49 Photovoltaïque L‘offre de Schneider Electric
PRD 40 pour des applications en courant continu Pour protéger les installations photovoltaïques Parafoudre type 2 2 pôles Débrochable avec cartouches 600VDC ou 1000VDC Caractéristiques techniques PRD40DC Imax (kA) : 40 In (kA) : Up (kV) : 1,6 (600V) /3.9 (1000VDC) Uc (L-PE/N) : VDC / 1230VDC