Parafoudre

1. L‘homme contre la nature 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 Parafoudre • 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. Le risque de surtension Les origines Couplage Phénomènes de foudre Classification et standards L‘homme contre la Nature

3. 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 Le risque de surtensionL‘homme contre la nature

4. 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) Les origines L‘homme contre la nature

5. 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 CouplageL‘homme contre la nature

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

7. Schneider Electric  Classification et standardsL‘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

8. Classification et standardsL‘homme contre la nature Classification des parafoudres selon EN 61643-11 Type 1 Class I Cat B Type 3 Class III Cat D Type 2 Class II Cat C EN 61643-11 IEC 61643-1 VDE 0675-6 Schneider Electric

9. Éclateur Varistance Paramètres caractéristiques Collaboration du technique Technologie

10. ÉclateurTechnologie 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. VaristanceTechnologie 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 • La varistance à oxyde de zinc • 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 caractéristiquesTechnologie 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 techniqueTechnologie Comparaisons des caractéristiques

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

15. CoordinationApplication 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 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 Solution sans déconnecteur • Pas toujours applicable • Selon In (IEC 60 364 § 534.2.4) • 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 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. L Last N I Ur U1 Ur=U1+Up+U2 SPD Up I U2 InstallationApplication 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

19. InstallationApplication 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 correct faux

20. InstallationApplication 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. InstallationApplication Sections minimales de câbles (IEC 60 364 - §534.2.10) • Câblage d’alimentation • 16 mm² si parafoudre type1 • 4 mm² si parafoudres types 2 et 3 • Connexion du parafoudre à la terre • 16 mm² si parafoudre type1 • 4 mm² si parafoudres types 2 et 3 • 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 ajoutéeApplication 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. Analyse des dangers Guide de choix Management des Risques

24. Analyse de dangerManagement des risques Pour quels risques faut-il installer un parafoudre ? Analyse de danger selon IEC 60364-4-443 • 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 choixManagement 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 choixManagement 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 choixManagement 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 choixManagement des risques

29. Guide de choixManagement des risques

30. Guide de choixManagement des risques

31. Guide de choixManagement des risques

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

33. Niveau de protectionconcept de protection Resistance de tension selon IEC 60 364

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

35. Planifier un concept de protectionconcept de protection Un 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 protectionconcept de protection Un 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. 1P+N 1P 3P+N Parafoudre type 1L‘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

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 2L‘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): 340 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) : 340 VAC • Contact de signalisation en standard • Déclenchement thermique • Déclenche si « fin de vie » en raison du vieillissement • Signalisation mécanique • blanc = OK / rouge = défectueux

46. Schema Contact de signalaisation Combinaison du disjoncteur et duparafoudre Varistore L-N Eclateur N-PE Ausführung „3+1“ 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

47. N 1 Quick FI LS LS LS LSPF N 2 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 60898. Icn = 6 kA • Multipolaire: 1P+N / 3P+N • Livré avec peigne et câble de terre

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) : 8In (kA ) : 2Up (kV) : 1,2Uc (L-PE/N) : 340 VAC • Caractéristiques techniques PRD8 :Imax (kA) : 8In (kA) : 2,5Up (kV) : 1,0Uc (L-PE/N) : 340 VAC

49. PhotovoltaïqueL‘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 PRD40DCImax (kA) : 40In (kA) : 15 Up (kV) : 1,6 (600V) /3.9 (1000VDC)Uc (L-PE/N) : 600VDC / 1230VDC