Dans les systèmes électriques modernes, la protection contre les surtensions est un élément crucial pour garantir le fonctionnement sûr et stable des équipements. Cependant, des termes tels que SPD (parasurtenseur), suppresseur de surtension et parafoudre sont souvent utilisés de manière interchangeable dans l'industrie, ce qui conduit à une sélection et une application incorrectes.
Cet article clarifiera systématiquement les différences fondamentales entre ces trois technologies pour vous aider à établir une compréhension claire des concepts de protection et à construire une “ ligne de défense ” efficace.”
Bien que tous trois partagent le même objectif : transférer ou absorber l’énergie de surtension, leurs conceptions, normes et scénarios d’application diffèrent fondamentalement.
Parafoudre : principalement utilisé dans les systèmes électriques à moyenne et haute tension (tels que les lignes de transport et de distribution et les sous-stations). Son objectif principal est de protéger l’isolation des lignes et des équipements du système électrique, en évitant les pannes du système causées par des surtensions externes résultant de coups de foudre directs ou de tensions induites par la foudre. Il agit comme une “ soupape de sécurité ” pour le système électrique.
Parasurtenseur (SPD) : Il s'agit d'un terme standard utilisé dans les systèmes électriques et électroniques basse tension. Son objectif principal est de protéger les installations électriques et les équipements électroniques sensibles des bâtiments contre les dommages causés par des surtensions transitoires résultant d'impulsions électromagnétiques de foudre ou d'opérations de commutation. Il agit comme un “ tampon ” entre les équipements et les surtensions.
Suppresseur de surtension (SPS) : fait généralement référence aux produits grand public basse tension enfichables. Sa fonction est similaire à celle d'un SPD, mais il a généralement un niveau de protection et une capacité inférieurs. Son objectif principal est de fournir une protection de base pratique pour les équipements électriques de l'utilisateur final.
Parafoudres : gèrent des niveaux de tension moyens à élevés, généralement supérieurs à 1 kV, et peuvent atteindre des centaines de kV.
Disjoncteur de surtension (SPD) et suppresseur de surtension : gèrent les niveaux de tension faibles, généralement 1 000 V CA ou 1 500 V CC et moins. Les systèmes 220 V/380 V couramment utilisés entrent dans cette catégorie.
Parasurtenseurs : protègent les infrastructures électriques telles que les transformateurs, les disjoncteurs et l'isolation des lignes de transmission.
SPD : protège l'ensemble des systèmes électriques et les équipements critiques des bâtiments, tels que les armoires de distribution, les serveurs de centres de données et les systèmes de contrôle industriels.
Suppresseur de surtension : protège des appareils finaux spécifiques tels que les ordinateurs personnels, les téléviseurs et les appareils électroménagers.
Dispositifs de décharge de surtension (SPD) : Extrêmement élevé. Conçu pour décharger l'énergie du courant de foudre à grande échelle provenant de coups de foudre directs ou induits à proximité.
SPD : élevé à moyen et classé. Selon l'emplacement d'installation, ils vont de centaines de kiloampères (Classe I) au niveau de la distribution principale à des milliers de kiloampères (Classe III) à l'avant de l'équipement, formant un système de protection coordonné.
Suppresseur de surtension : inférieur. La capacité de décharge est généralement inférieure à 10 kA (forme d'onde 8/20 μs), adaptée à la gestion de l'énergie de surtension résiduelle et des perturbations localisées.
Parafoudres : installés au point d'entrée ou au nœud critique du système électrique, comme les pylônes de transmission, le côté ligne de sortie des sous-stations et le côté haute tension des transformateurs de distribution 10 kV.
SPD : installé par étapes à différents niveaux du système de distribution d'énergie basse tension selon le concept de zone de protection contre la foudre (LPZ) : comme le boîtier de distribution principal d'un bâtiment (limite LPZ 0-1), les boîtiers de distribution au sol (limite LPZ 1-2) et l'extrémité avant des armoires d'équipement (limite LPZ 2-3).
Suppresseur de surtension : installé au point d'utilisation le plus éloigné, c'est-à-dire sur la prise ou en tant que fonction intégrée d'une multiprise.
Parafoudres : conformes aux normes de l'industrie électrique, telles que la série CEI 60099 et GB 11032 (parasurtenseurs à oxyde métallique sans interruption CA).
SPD : conforme aux normes internationales/nationales pour les parasurtenseurs basse tension, telles que la série CEI 61643 et GB/T 18802.1. Ces normes définissent clairement les tests et classifications de classes I, II et III.
Suppresseur de surtension : ils sont généralement conformes aux normes de sécurité et de performance des produits, telles que UL 1449 (États-Unis) et EN 61643-11, mais l'objectif de l'évaluation diffère de celui du SPD au niveau du système.
Parafoudres : Systèmes de transport et de transformation d'énergie, centrales électriques, nouvelles sous-stations énergétiques, distribution d'énergie industrielle haute tension.
SPD : bâtiments commerciaux, centres de données, usines, stations de base de communication, bâtiments intelligents, installations médicales.
Parasurtenseurs : habitations, bureaux, petits commerces, systèmes audiovisuels.
L’ensemble du système de protection de l’électricité vers la consommation peut être imaginé comme une ligne de défense côtière :
Les parafoudres sont comme des brise-lames en haute mer, résistant aux vagues géantes les plus destructrices (foudres directes/surtensions du système).
Les SPD (Classe I/II/III) sont comme des digues, des revêtements et des vannes de drainage multicouches, affaiblissant progressivement l'énergie des vagues à mesure qu'elles déferlent vers l'intérieur des terres (surtensions induites par la foudre/surtensions de commutation).
Les limiteurs de surtension sont comme les bandes d'étanchéité des portes et fenêtres des bâtiments, chargés de bloquer toute trace d'humidité restante (surtensions transitoires résiduelles et interférences).
Ces trois composants diffèrent par leur intention de conception, leurs scénarios d'application et leurs normes techniques, mais dans un système de protection complet, ils peuvent travailler ensemble pour créer une protection complète depuis l'entrée du réseau électrique jusqu'au niveau de la puce.
Plus le temps de réaction est court, mieux c'est
Idée fausse : un temps de réponse de l’ordre de la nanoseconde est le principal indicateur de la qualité d’un protecteur.
Clarification : le temps de réponse est un indicateur important, mais pas le seul. La limitation de tension (Up) est plus critique, car elle détermine la tension de crête finalement appliquée à l'appareil. Un produit avec une réponse légèrement plus lente mais une valeur Up plus faible peut offrir une meilleure protection. Les SPD MOV (à varistance) modernes ont déjà des temps de réponse de l'ordre de la nanoseconde, avec peu de différence entre eux.
Les parafoudres offrent une protection plus forte que le SPD
Idée fausse : parce qu'ils sont couramment utilisés dans les systèmes haute tension, les parafoudres (SPD) sont supérieurs aux SPD basse tension à tous égards.
Clarification : les deux ont des scénarios d'application différents et ne peuvent pas être directement comparés. Les SPD sont conçus pour résister à une énergie directe de foudre extrêmement élevée, mais leur tension résiduelle (niveau de protection) peut encore être trop élevée pour les équipements électroniques sensibles. Les SPD basse tension sont spécialement conçus pour limiter les surtensions à un niveau sûr pour l'équipement ; les deux sont complémentaires et non substituts.
Protection SPD à plusieurs niveaux, simplement installée en série
Idée fausse : la connexion en ligne de plusieurs SPD en série permet d'obtenir automatiquement une coordination énergétique.
Clarification : une simple connexion en série peut entraîner une défaillance du SPD en amont, ce qui fait que le SPD en aval supporte toute l'énergie et provoque des dommages. Une protection multi-étages appropriée nécessite une coordination de l'énergie et une conception de découplage (généralement à l'aide d'inductances de ligne ou de dispositifs de découplage dédiés) pour garantir que chaque étage initie une décharge d'énergie dans la séquence conçue.
L'installation de “ Surge Suppressor ” signifie que tout va bien
Idée fausse : branchez un parasurtenseur et tous les appareils sont entièrement protégés.
Clarification : De tels dispositifs n'offrent qu'un niveau de protection le plus élémentaire et ont une capacité de dissipation d'énergie limitée. Pour les surtensions importantes provenant de la ligne électrique (telles que les coups de foudre transmis via le système de distribution), les décharges primaire et secondaire doivent être effectuées à l'aide de parasurtenseurs de classe I/II installés dans le boîtier de distribution. Sans protection en amont, le bornier est très susceptible d'être endommagé.
“ Dispositif de protection contre la foudre ” = ” Dispositif de protection contre les surtensions ” ?
Idée fausse : les deux sont complètement équivalents.
Clarification : ils sont souvent utilisés de manière interchangeable dans des contextes familiers et non standard. Mais à proprement parler :
Parasurtenseur : peut spécifiquement faire référence à l'équipement utilisé pour se protéger contre les coups de foudre directs ou leurs grands shunts (tels que les parafoudres, les conducteurs de descente, les systèmes de mise à la terre et les SPD qui répondent aux exigences de test de classe I).
Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) : terme plus large englobant tous les équipements de protection contre les surtensions induites par la foudre et les surtensions de commutation.
Conclusion : tous les parasurtenseurs utilisés dans les systèmes internes sont un type de SPD, mais tous les SPD ne sont pas adéquats pour gérer les courants de foudre continus (uniquement classe I).
Parafoudre SPD VS
La clé réside dans le niveau de tension d'application et l'objet à protéger. Les parafoudres sont utilisés pour protéger l'isolation des lignes dans les systèmes électriques moyenne et haute tension ; Les SPD sont utilisés pour protéger les équipements terminaux dans les systèmes de distribution et de consommation d'énergie basse tension.
Parafoudre VS Parasurtenseur
C'est la différence entre les équipements des systèmes haute tension et basse tension. Au niveau de l'entrée côté basse tension, les SPD qui répondent aux normes de test de classe I sont parfois également appelés “ parasurtenseurs ”, mais cela doit être basé sur une terminologie standard.
Parafoudre VS Suppresseur de surtension
C'est la différence entre la protection au niveau du système et la protection au niveau de l'appareil. Le premier a une très grande capacité et est installé à l’entrée du système ; ce dernier a une petite capacité et se branche directement sur une prise.
Quelle classe SPD est utilisée pour le parafoudre
En termes de positionnement fonctionnel, le parafoudre du système électrique correspond aux produits de classe I dans la catégorie SPD basse tension (qui doivent passer le test de courant de foudre 10/350μs).
Quel niveau de protection est le plus élevé, SPD ou parafoudre ?
Cette question est inexacte. Ils appartiennent à différents niveaux du système. En termes d'énergie absolue déchargée, les parasurtenseurs haute tension (SPD) sont plus élevés. Cependant, en termes de capacité à limiter les surtensions à un niveau sûr pour l'équipement, les SPD basse tension (en particulier les classes II et III) sont de conception plus sophistiquée.
Pouvons-nous faire une comparaison directe basée sur leurs capacités de libération d’énergie ?
La capacité de décharge (par exemple, Imax) n'a de sens que lorsqu'elle est comparée sous la même norme de forme d'onde (par exemple, 8/20 μs ou 10/350 μs). Les formes d'onde de test pour les parafoudres haute tension et les SPD basse tension de classe I peuvent différer des normes, rendant les comparaisons numériques directes inutiles. La sélection doit être basée sur les normes et les exigences de niveau de protection du système dans lequel il est utilisé.
Comprendre les différences entre les SPD, les parafoudres et les suppresseurs de surtension est fondamental pour construire un système de protection contre les surtensions efficace. Les SPD constituent la “ ligne de défense lourde ” des systèmes électriques, les SPD forment le “ système de défense multicouche de base ” des systèmes électriques des bâtiments, tandis que les suppresseurs de surtension agissent comme des “ gardes du corps bien ajustés ” pour l'équipement de l'utilisateur final.
Une protection réussie ne dépend pas de la puissance d'un seul appareil, mais d'une bonne coordination énergétique basée sur le concept de zone de protection contre la foudre (LPZ), formant une chaîne de protection transparente depuis le point d'entrée jusqu'à l'équipement.
Pour des solutions précises de protection contre les surtensions pour votre maison, votre centre de données ou votre installation industrielle, il est recommandé de consulter un ingénieur électricien qualifié ou une entreprise professionnelle de protection contre les surtensions. Protégez votre investissement, en commençant par une bonne compréhension. Travaillons ensemble pour transformer les risques de surtension imprévisibles en une sécurité gérable.
Optimized by Seraphinite Accelerator
