A Dispositif de protection contre les surtensions de type 2 (SPD de type 2) constitue l’épine dorsale de la protection contre les surtensions dans les systèmes électriques modernes. Installé sur le tableau de distribution principal ou l'armoire de commande, il agit comme le deuxième bouclier dans une stratégie de défense à plusieurs niveaux : captant les surtensions résiduelles laissées par les SPD de type 1 en amont et supprimant les transitoires générés à l'intérieur du réseau.
Ces dispositifs protègent contre les courants impulsionnels de 8/20 μs qui se produisent lors de surtensions induites par la foudre, d'événements de commutation ou de perturbations du secteur.
Pour garantir une protection fiable et à long terme, les ingénieurs et les acheteurs techniques doivent comprendre plusieurs aspects clés d'un SPD de type 2 :
Selon le Norme CEI/EN 61643-11, un **SPD de type 2** est un appareil de classe II. Il est conçu pour les endroits qui ne sont pas directement frappés par la foudre. Cependant, ces emplacements sont toujours confrontés à un risque de fortes surtensions transitoires.
Principales caractéristiques :
Testé avec des formes d'onde de courant 8/20 μs.
Le courant de décharge nominal typique (In) est compris entre 5 et 20 kA, avec un courant de décharge maximal (Imax) allant jusqu'à 40 et 80 kA.
Monté du côté charge du panneau de service électrique.
Protège à la fois contre les surtensions résiduelles externes et les surtensions de commutation internes.
Dans la pratique, un SPD de type 2 se trouve après un dispositif de type 1 et avant toute protection de point d'utilisation de type 3 en aval, faisant partie d'un système de protection contre les surtensions à plusieurs étages.
Un SPD de type 2 fonctionne selon le principe de serrage de tension. Sous tension normale, il reste passif. Lorsqu'une surtension transitoire dépasse sa tension de fonctionnement continue maximale (Uc), ses composants internes passent rapidement à un état conducteur, détournant l'énergie excédentaire vers la terre.
Les composants typiques comprennent :
MOV (varistance à oxyde métallique) : L'élément de serrage principal, absorbant l'énergie de surtension et réduisant la tension.
Circuits hybrides (MOV + GDT) : Combinez une capacité de surtension élevée avec une fiabilité améliorée à long terme.
Système de déconnexion thermique : Isole le SPD en fin de vie pour maintenir la sécurité.
Indicateur d'état : Fenêtre visuelle ou sortie de contact pour afficher l'état de fonctionnement.
Séquence d'opération :
Mode normal : Haute résistance, aucun impact sur le circuit.
Événement de surtension : La tension dépasse le seuil Uc.
Serrage : Le SPD détourne le courant de surtension vers la terre, abaissant ainsi la tension à un niveau sûr (niveau de protection contre la tension).
Récupération: Le SPD revient à l'état de veille à haute résistance.
Le rôle principal d'un dispositif de protection contre les surtensions de type 2 est de limiter les surtensions transitoires à un niveau que les équipements en aval peuvent supporter sans dommage.
Fonctions clés :
Limitation des surtensions résiduelles — réduit la tension une fois qu'un SPD de type 1 a absorbé la majeure partie de l'énergie.
Suppression des surtensions de commutation — atténue les transitoires liés aux démarrages de moteurs, aux commutations de pompes ou à d'autres opérations de charge inductive.
Protection des équipements — évite d'endommager les composants électroniques sensibles, les automates programmables, les systèmes d'automatisation et les équipements de contrôle.
Fiabilité du système — réduit les temps d'arrêt dus aux pannes liées aux surtensions.
Une partie d'une cascade — se situe entre la protection de l'entrée de service (Type 1) et les dispositifs de point d'utilisation (Type 3).
Les SPD de type 2 sont installés dans :
Installations industrielles dotées de systèmes de protection contre la foudre.
Bâtiments commerciaux pour protéger les systèmes CVC, ascenseurs, éclairage et systèmes informatiques.
Armoires de commande de machines pour l'automatisation industrielle.
Les systèmes d'énergie renouvelable, tels que les onduleurs solaires photovoltaïques et les commandes d'éoliennes, nécessitent des systèmes robustes. protection contre les surtensions (voir notre Guide de sélection des dispositifs de protection contre les surtensions solaires et Protection contre les surtensions pour les systèmes solaires photovoltaïques).
Hôpitaux et centres de données où la disponibilité est essentielle.
Panneaux principaux résidentiels pour la protection de toute la maison.
Les dispositifs de protection contre les surtensions sont de trois types principaux. Chaque type a un rôle différent dans le système électrique. Vous pouvez en savoir plus dans notre guide détaillé ici : Différence entre les dispositifs de protection contre les surtensions de type 1, de type 2 et de type 3.
| Fonctionnalité | SPD de type 1 | Parafoudre de type 2 | SPD de type 3 |
| Emplacement | Installé à l'entrée de service. | Installé au tableau de distribution principal. | Installé à proximité de charges sensibles. |
| Tester la forme d'onde | Testé avec une impulsion de foudre de 10/350 μs. | Testé avec un courant de surtension de 8/20 μs. | Testé avec une tension de 1,2/50 μs + un courant de 8/20 μs. |
| But | Décharge le courant de foudre direct. | Limite les surtensions résiduelles et les surtensions de commutation. | Donne une protection finale à l'électronique. |
| Typique | ≤ 4 kV. | ≤ 2,5kV. | ≤ 1,5kV. |
| Exemples | Bâtiments équipés d'un système de protection contre la foudre (LPS). | Panneaux de commande et tableaux de sous-distribution. | Matériel informatique et électronique domestique. |
Résumé:
SPD de type 1 arrête la plupart des surtensions à haute énergie provenant de la foudre.
Parafoudre de type 2 est la ligne médiane de défense. Il réduit les surtensions restantes et contrôle les surtensions de commutation.
SPD de type 3 est la dernière étape. Il protège les composants électroniques sensibles des petites surtensions rapides.
Lors du choix du meilleur dispositif de protection contre les surtensions de type 2, la sélection doit être basée sur la compatibilité du système, le niveau de risque de surtension et la sensibilité de l'équipement.
1. Faites correspondre la tension du système et la disposition de la terre
Différents systèmes — TT, TN-S, TN-C, IT — nécessitent différentes configurations SPD :
4P (protection tous pôles) pour les systèmes TN.
3+1 configuration (protection L-N plus module N-PE) pour les systèmes TT afin de gérer les événements de surtension N-PE.
2. Déterminer Uc (tension de fonctionnement continue maximale)
Uc doit être légèrement supérieur à la tension nominale du système pour éviter un déclenchement inutile, mais suffisamment bas pour une protection efficace.
3. Vérifiez la capacité du courant de décharge
Courant de décharge nominal (In) : 5 à 20 kA.
Courant de décharge maximal (Imax) : 20–80 kA selon le niveau de risque.
4. Niveau de protection de tension (Up)
Lower Up signifie une meilleure protection – visez ≤ 2,5 kV pour les équipements généraux, ≤ 1,5 kV pour les appareils électroniques sensibles.
5. Tenue temporaire aux surtensions (TOV)
Assurez-vous que le SPD peut survivre aux conditions de surtension temporaires dues à des défauts ou à des événements de commutation.
6. Fonctionnalités supplémentaires
Modules enfichables pour une maintenance rapide.
Contacts d'alarme à distance pour la surveillance.
Déconnexion thermique et indicateurs visuels.
Meilleures pratiques d'installation issues de l'expérience d'ingénierie sur le terrain :
Emplacement — Montez le plus près possible des jeux de barres du tableau de distribution principal ou de l'équipement que vous souhaitez protéger.
Connexion parallèle — Les SPD de type 2 sont généralement connectés en parallèle à l'alimentation électrique.
Longueur du fil — Gardez la longueur combinée des conducteurs de phase, neutre et de terre inférieure à 0,5 m pour éviter d'augmenter la tension de protection.
Section du conducteur — Au moins 6 mm² de cuivre pour le type 2 ; des tailles plus grandes pour les appareils de plus grande capacité.
Mise à la terre — Connectez-vous directement à la barre d'équipotentialité principale avec le chemin le plus court.
Protection contre les surintensités — Utiliser des fusibles ou des disjoncteurs dimensionnés en fonction de la tenue maximale aux courts-circuits du SPD.
Coordination dans les systèmes en cascade — S'il est installé en aval d'un SPD de type 1, maintenez une distance de séparation (> 10 m) ou installez un inducteur de découplage pour garantir un partage d'énergie approprié.
Câblage spécifique au système — Pour les systèmes TT, incluez un module de protection N-PE pour gérer les surtensions neutre-terre.
Le respect de ces directives garantit que le SPD fonctionne conformément aux spécifications et est conforme aux normes électriques.
A Dispositif de protection contre les surtensions de type 2 est un élément essentiel de la protection électrique en couches. Il protège contre les surtensions résiduelles dues à la foudre et aux événements de commutation internes, garantissant ainsi la longévité de l'équipement et la stabilité opérationnelle.
En comprenant son principe de fonctionnement, ses règles d'installation et ses paramètres de sélection, les ingénieurs et les responsables des achats peuvent spécifier des dispositifs qui répondent aux exigences du système, sont conformes à la norme CEI/EN 61643-11 et offrent une protection fiable pour les années à venir.
Correctement installé, un SPD de type 2 n'est pas seulement un composant, c'est une police d'assurance pour votre système électrique. En savoir plus sur applications solaires SPD et comment choisir le bon.
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