Les systèmes électriques sont constamment exposés à des surtensions transitoires provoquées par la foudre, les opérations de commutation et les perturbations du réseau. Sans protection adéquate, ces surtensions peuvent endommager les équipements sensibles, réduire la fiabilité du système et augmenter les coûts de maintenance. Pour résoudre ce problème, Dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) sont largement utilisés dans les systèmes électriques.
Cependant, le sélection et installation d'un SPD dépendent du système de mise à la terre (mise à la terre) - le plus souvent TNS, TN-C et TT. Chaque système de mise à la terre nécessite une configuration SPD différente pour assurer une protection maximale. Cet article explique le principe de fonctionnement des SPD, leur applications dans les systèmes TNS, TN-C et TT, et fournit un guide de sélection pour choisir le bon SPD.
A Dispositif de protection contre les surtensions (SPD) est un dispositif conçu pour protéger les systèmes électriques contre les surtensions transitoires en limitant les surtensions et en déviant les courants de surtension vers la terre en toute sécurité.
Les SPD fonctionnent en créant un chemin à faible résistance vers la terre lorsque la tension dépasse un certain seuil. Cela empêche les surtensions dommageables d'atteindre les charges sensibles, telles que les systèmes d'éclairage, les circuits de commande et les appareils électroniques.
SPD de type 1: Installé à l'origine de l'installation, capable de supporter les courants de foudre continus.
Parafoudre de type 2: Installé dans les tableaux de sous-distribution, offre une protection contre les surtensions de commutation et la foudre indirecte.
SPD de type 3: Protection du point d'utilisation pour les équipements sensibles.
Système TNS: Le neutre et la terre de protection sont séparés dans tout le système.
Système TN-C: Les fonctions neutre et protection sont regroupées dans un seul conducteur (PEN).
Système TT: La terre de protection est assurée par une électrode de terre locale chez le consommateur.
Dans Systèmes TNS, les SPD se connectent entre les conducteurs de phase, neutre et de terre.
Dans Systèmes TN-C, une attention particulière est nécessaire car le neutre et la terre sont combinés.
Dans Systèmes TT, les SPD doivent être associés à des dispositifs de mise à la terre et à courant résiduel (RCD) appropriés pour garantir la sécurité.
Différentes dispositions de mise à la terre influencent la manière dont les surintensités sont déchargées et déterminent le schéma de connexion SPD, le niveau de protection contre la tension et la méthode de mise à la terre.
Largement utilisé dans les réseaux résidentiels, commerciaux et industriels en raison de sa sécurité et de sa fiabilité.
Le SPD offre une protection en limitant les surtensions entre phase-neutre et phase-terre.
Connectez le SPD entre chaque phase et le neutre.
Connectez le SPD entre le neutre et la terre.
Assurez des longueurs de câble courtes pour une chute de tension minimale.
Un conducteur de mise à la terre dédié garantit une déviation sûre des courants de surtension vers la terre.
Le neutre et la terre étant combinés (PEN), l'installation nécessite un soin particulier pour éviter les problèmes de sécurité.
Le SPD est installé entre la phase et le conducteur PEN.
Pas de chemin de protection séparé entre le neutre et la terre.
Utilisez des SPD de type 1 sur le tableau de distribution principal.
Assurez-vous que la continuité du PEN est fiable.
Risque plus élevé de défauts neutres.
Des dispositifs de protection supplémentaires (par exemple, des RCD) peuvent être nécessaires en aval.
Commun dans les zones rurales et les installations avec prises de terre indépendantes.
Le SPD décharge les surtensions vers la prise de terre locale. Les dispositifs à courant résiduel sont essentiels pour l'élimination des défauts.
Installez le SPD entre la phase et le neutre.
Installez le SPD entre le neutre et la terre.
Assurez-vous que la résistance de terre est dans les limites standard (généralement <10 Ω).
En raison des électrodes de terre séparées, une bonne coordination entre le SPD et les RCD est essentielle.
Identifiez le système de mise à la terre avant de sélectionner SPD.
Choisissez le type de SPD (Type 1, 2 ou 3) en fonction du point d'installation.
Garantir la conformité à la norme CEI 61643-11.
| Système de mise à la terre | Schéma de connexion SPD | Considérations relatives à la mise à la terre |
| TNS | Phase → N, Phase → PE, N → PE | Conducteur de mise à la terre fiable |
| TN-C | Phase → STYLO | Garantir l’intégrité du PEN |
| TT | Phase → N, N → PE | Prise de terre locale + RCD |
Cela aide les électriciens à associer rapidement les modèles SPD aux systèmes de mise à la terre pour éviter une mauvaise installation.
TNS : Conducteur PE dédié.
TN-C : conducteur PEN partagé.
TT : Prise de terre locale à faible résistance.
Gardez les câbles de connexion SPD courts (<0,5 m idéalement).
Vérifier la résistance de terre avant la mise en service.
Utilisez le type SPD approprié en fonction de l'exposition du système.
Câblage SPD incorrect entre les conducteurs.
Mauvaise mise à la terre conduisant à une protection contre les surtensions inefficace.
Utilisation du mauvais type de SPD pour le système de mise à la terre.
T1 : Pourquoi la sélection du SPD est-elle différente pour les systèmes TNS, TN-C et TT ?
Parce que chaque système de mise à la terre possède des dispositions de mise à la terre uniques, nécessitant différentes configurations SPD.
Q2 : Le même SPD peut-il être utilisé dans tous les systèmes ?
Non, le câblage et la mise à la terre du SPD doivent correspondre au système de mise à la terre spécifique.
Q3 : Quel type de SPD doit être utilisé pour les bâtiments résidentiels ?
Les SPD de type 2 sont les plus courants, mais le choix dépend également du type de système : TNS, TN-C ou TT.
Q4 : Que se passe-t-il si SPD n’est pas installé correctement ?
Une installation incorrecte peut entraîner une défaillance de la protection contre les surtensions ou des risques pour la sécurité.
Q5 : À quelle fréquence les SPD doivent-ils être inspectés ?
Une inspection régulière lors de l'entretien programmé est recommandée, en particulier après de violentes tempêtes.
Dispositifs de protection contre les surtensions sont essentiels pour protéger les systèmes électriques contre les surtensions passagères. Mais leur efficacité dépend fortement d'une sélection et d'une installation correctes conformément aux système de mise à la terre (TNS, TN-C, TT).
Dans Systèmes TNS, les SPD offrent une protection simple avec une mise à la terre dédiée.
Dans Systèmes TN-C, l'installation du SPD est plus complexe en raison du conducteur PEN partagé.
Dans Systèmes TT, les SPD nécessitent une résistance de terre appropriée et une coordination avec les RCD.
En suivant les meilleures pratiques en matière d'installation et de mise à la terre du SPD, les systèmes électriques peuvent atteindre protection fiable contre les surtensions, garantissant la sécurité, réduisant les dommages aux équipements et prolongeant la durée de vie du système.
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