Dans le monde interconnecté d’aujourd’hui, où même quelques secondes d’arrêt peuvent perturber les opérations critiques, une protection électrique fiable est devenue essentielle. Deux solutions courantes dominent ce domaine : l'alimentation sans interruption (UPS) et l'onduleur avec protection contre les surtensions. Bien que beaucoup supposent qu’un UPS offre à lui seul une protection complète, la réalité est plus complexe.
Un UPS assure principalement la continuité de l'alimentation pendant les pannes, tandis que les dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) protègent contre les surtensions transitoires causées par la foudre, la commutation du réseau ou les perturbations des équipements. Choisir entre un onduleur standard et un onduleur avec protection intégrée contre les surtensions nécessite de comprendre leurs rôles, leurs atouts et leurs limites. Cet article compare les deux options, met en évidence les aspects techniques de la protection contre les surtensions et montre comment la combinaison d'un onduleur avec des SPD hautes performances,tels que ceux fabriqués par notre société, crée la solution la plus fiable.
A ASI standard est conçu pour maintenir l'équipement opérationnel pendant les pannes de courant, les creux de tension ou les baisses de tension. En stockant l'énergie dans des batteries et en la convertissant instantanément en courant alternatif utilisable, un UPS garantit un fonctionnement fluide en cas de panne de la source d'alimentation principale.
Il existe trois types d'onduleurs largement utilisés :
UPS en veille (hors ligne): Offre le niveau de sauvegarde le plus basique, passant à l’alimentation par batterie en cas de panne. Il convient aux équipements de la maison ou des petits bureaux.
UPS interactif en ligne: Ajoute une régulation de tension, protégeant contre les sous-tensions et les surtensions sans passer à l'alimentation par batterie, ce qui prolonge la durée de vie de la batterie.
UPS à double conversion en ligne: Fournit une conversion continue du courant alternatif vers le courant continu et de retour vers le courant alternatif, garantissant une alimentation stable, propre et isolée. Il est utilisé dans des environnements critiques tels que les centres de données, les hôpitaux et l'automatisation industrielle.
Malgré ces avantages, un UPS standard ne garantit pas une protection complète contre les surtensions à haute énergie. Alors que la plupart des onduleurs incluent un filtrage minimal des surtensions, souvent via de petits MOV, ces composants ne peuvent pas résister à l'ampleur des surtensions provoquées par la foudre ou par des événements de commutation dans les systèmes électriques.
Un UPS avec protection contre les surtensions intègre une fonctionnalité limitée de suppression des surtensions directement dans le système UPS. Ces modèles combinent une alimentation de secours avec des parafoudres intégrés basés sur MOV, leur permettant de supprimer les surtensions mineures et les pics de tension en plus de fournir une alimentation continue pendant les pannes.
Cette double fonctionnalité les rend pratiques pour les environnements tels que les bureaux à domicile, les réseaux informatiques des petites entreprises ou l'électronique grand public où l'espace et la rentabilité sont des priorités.
Il est cependant important de reconnaître les limites de cette intégration. La protection contre les surtensions au sein de ces unités UPS est généralement conçue pour les petits transitoires, souvent de l'ordre de quelques centaines de joules. Ils ne peuvent pas remplacer un dispositif de protection contre les surtensions dédié de type 1 ou de type 2 conforme aux CEI 61643-11. Pour les zones exposées à de fréquentes activités de foudre ou à des applications industrielles sensibles, s'appuyer uniquement sur cette fonction intégrée rend l'équipement vulnérable.
| Fonctionnalité | ASI standard | UPS avec protection contre les surtensions |
|---|---|---|
| Alimentation de secours | Fournit une alimentation continue pendant les pannes | Fournit une alimentation continue pendant les pannes |
| Suppression des surtensions | Filtrage minimal, pas suffisant pour les fortes surtensions | Les MOV intégrés protègent contre les petites surtensions et les pics |
| Protection contre la foudre | Nécessite un SPD externe | Nécessite toujours un SPD externe |
| Niveau de protection (augmenté) | Généralement >2,0 kV | Généralement 1,5 à 2,0 kV |
| Coût | Inférieur | Légèrement plus élevé |
| Applications | Continuité des données et protection contre les pannes | Petits systèmes informatiques avec des besoins de base en matière de protection contre les surtensions |
Un UPS avec protection contre les surtensions est plus pratique pour les environnements à faible consommation, mais il ne peut pas fournir le niveau de défense requis pour les événements de surtension à haute énergie. Pour les installations critiques, un SPD externe reste indispensable.
Les surtensions électriques peuvent atteindre des amplitudes supérieures à 20 kV et 5 kA, niveaux qui dépassent de loin la tolérance du filtre de surtension interne de tout onduleur. S'appuyer uniquement sur un UPS pour la suppression des surtensions expose à la fois l'UPS lui-même et l'équipement connecté à de sérieux risques.
Selon la norme CEI 61643-11, les performances des SPD sont définies par plusieurs paramètres :
Uc (tension de fonctionnement continue maximale) : La tension efficace la plus élevée qu'un SPD peut supporter sans fonctionner.
Haut (niveau de protection contre la tension) : La tension résiduelle est transmise à l'équipement lors d'un événement de surtension.
In (courant de décharge nominal) : La capacité du SPD à gérer des surtensions répétées (forme d’onde 8/20 μs).
Imax (courant de décharge maximal) : Le courant de surtension maximum que le SPD peut supporter une fois sans panne.
Par exemple, nos SPD montés sur rail DIN de type 2 sont conçus pour des courants de décharge nominaux allant jusqu'à 20 à 40 kA et des tensions résiduelles inférieures à 1,5 kV, offrant une protection bien plus robuste que n'importe quel filtre de surtension UPS intégré.
L'approche la plus fiable n'est pas de choisir entre UPS et SPD, mais de les combiner. Une stratégie à plusieurs niveaux garantit que la continuité de l’alimentation électrique et la protection contre les surtensions sont prises en compte.
SPD de type 1 – Installé à l’entrée de service ou au panneau de distribution principal.
Protège contre les surtensions à haute énergie causées par la foudre.
Notre SPD FLP25-275/3S+1 est spécialement conçu pour les systèmes triphasés TN-S et TT, avec une capacité Iimp de 25 kA par pôle, ce qui le rend idéal pour la protection entrante.
Parafoudre de type 2 – Installé à l'entrée de l'onduleur.
Protège le redresseur et l'onduleur UPS des surtensions de commutation et des transitoires du secteur.
Notre SPD SLP40-275/3S+1 fournit un courant de décharge nominal jusqu'à 20 kA et un courant de décharge maximum jusqu'à 40 kA, garantissant une coordination fiable avec les systèmes UPS.
SPD de type 3 – Installé à proximité de charges sensibles.
Protège les PC, les serveurs, les routeurs et les équipements médicaux des surtensions résiduelles après une protection en amont.
Nos SPD enfichables compacts de type 3 offrent de faibles tensions de serrage et des temps de réponse rapides, garantissant la sécurité des appareils au niveau de l'utilisateur final.
En combinant les UPS et les SPD de cette manière en cascade, les utilisateurs bénéficient d'un fonctionnement ininterrompu lors des pannes de courant tout en garantissant une protection complète contre les surtensions de toutes ampleurs.
Maison et petits bureaux: Un UPS avec protection contre les surtensions intégrée peut fournir une protection pratique, mais l'ajout d'un SPD de type 2 monté sur panneau prolonge la durée de vie de l'équipement et réduit le risque de perturbations du secteur.
Centres de données: Les systèmes UPS en ligne à double conversion combinés aux SPD de type 1 et de type 2 sont essentiels pour assurer à la fois la continuité et une protection robuste contre la foudre et les surtensions de commutation.
Établissements de santé: Les équipements critiques tels que les systèmes d'imagerie et les machines de survie nécessitent une disponibilité garantie de la part de l'onduleur, tandis que les SPD assurent la protection contre les surtensions dangereuses.
Automatisation industrielle: Les automates programmables, les variateurs de vitesse et les capteurs sont très vulnérables aux surtensions provoquées par les commutations et la foudre à proximité. La combinaison d'un UPS avec des SPD de qualité industrielle garantit la fiabilité et la sécurité du système.
Un UPS protège-t-il contre les surtensions ?
Seulement dans une mesure limitée. Les unités UPS incluent un filtrage de base mais ne peuvent pas gérer les surtensions à haute énergie sans SPD supplémentaires.
Un onduleur avec protection contre les surtensions est-il suffisant contre la foudre ?
Non. Lightning nécessite un SPD de type 1 à l'entrée de service pour protéger à la fois l'onduleur et la charge connectée.
Puis-je utiliser un parasurtenseur avec un UPS ?
Oui, mais la meilleure pratique consiste à installer des SPD au niveau de la distribution et de la charge plutôt que de s'appuyer sur de simples périphériques enfichables.
Quel type de SPD convient le mieux aux systèmes UPS ?
Type 1 pour la protection contre la foudre des entrées de service.
Type 2 pour l'entrée UPS et la suppression des surtensions au niveau de la distribution.
Type 3 pour les appareils finaux sensibles.
Lorsque l'on compare UPS et UPS avec protection contre les surtensions, la distinction clé réside dans leurs rôles. Un UPS standard garantit une alimentation de secours en cas de panne, tandis qu'un UPS avec protection intégrée contre les surtensions ajoute une défense limitée contre les transitoires mineurs. Cependant, ni l’un ni l’autre ne peut remplacer la protection robuste d’un SPD dédié.
Pour les environnements critiques et les régions soumises à de fréquentes perturbations dues à la foudre ou au réseau, la meilleure pratique consiste à adopter une stratégie de protection en cascade :
Utilisez UPS pour une alimentation électrique continue.
Déployez des SPD de type 1, de type 2 et de type 3 pour une suppression complète des surtensions.
Notre société est spécialisée dans la protection électrique basse tension avancée, offrant une gamme complète de SPD conçus pour s'intégrer de manière transparente aux systèmes UPS. Avec des produits tels que le SPD FLP25-275/3S+1 Type 1 et le SPD SLP40-275/3S+1 Type 2, nous garantissons que votre infrastructure électrique est non seulement ininterrompue, mais également entièrement protégée contre les surtensions dommageables.
En combinant les atouts des UPS et des SPD, vous pouvez obtenir une fiabilité maximale, une durée de vie prolongée de l'équipement et une conformité aux normes de sécurité internationales.
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