Coordination des parafoudres Câblage d'un parafoudre - Indelec

Parafoudres
pour installations
électriques
Réseaux basse tension
G U I D E P A R A F O U D R E S

Les surtensions
Les surtensions
A
B
C
D
E
F
Impact direct de la foudre sur
une ligne électrique HT
Impact direct de la foudre sur
une ligne électrique BT
Rayonnement électromagnétique
sur les lignes électriques
Impact direct de la foudre sur
l'installation paratonnerre
Couplage des terres
Rayonnement électromagnétique
sur les conducteurs de
l’installation paratonnerre
Origines possibles
des surtensions transitoires
Equipements sollicités
Les surtensions transitoires
Les ondes de do tests tests normalisées
normalisées
• Onde de courant 8/20 μs :
Capacité de décharge de courants conduits ou induits
• Onde de courant 10/350 μs :
Capacité de décharge de courants de foudre directs
• Onde de tension 1,2/50 μs :
Tenue en surtension des matériels
U
G U I D E P A R
Les surtensions transitoires sont des signaux parasites
à fronts raides qui viennent s’ajouter à la tension
sinusoïdale du réseau.
Les ondes normalisées ont pour objet de modéliser
les effets des surtensions transitoires dans les
parafoudres. Elles constituent un référentiel normatif
destiné aux fabricants, pour la conception et les essais
des parafoudres conformes à la norme NF EN 61643-11
T

A F O U D R E S
Les conséquences des surtensions sur les équipements
Cartes des densités de foudroiement (Ng)
• en France… • dans le Monde
Zones d’obligation d’installation
des parafoudres BT suivant
NFC 15-100 (2002)
Ng ≤ 2,5
Ng > 2,5
Parafoudres obligatoires
si distribution aérienne
(en rouge sur la carte)
Choix des parafoudres
• Destruction (partielle ou totale)
• Perturbations de fonctionnement
• Vieillissement accéléré ou destruction
différée
Cas 1 : il existe un paratonnerre
sur le bâtiment considéré
Cas 2 : il n’existe pas de paratonnerre
sur le bâtiment considéré
•Si Ng > 2,5 - Parafoudre obligatoire :
- de Type1 ou Type2 à l’origine de l’installation
- de Type2 à proximité des équipements
Facteurs aggravants
> Susceptibilité croissante des équipements,
> Prolifération des équipements sensibles,
> Tolérance minimum aux interruptions de service,
> Coûts d'indisponibilité prohibitifs,
> Obligation (partielle) de mise en œuvre.
Parafoudre de Type1 obligatoire
Caractéristiques requises (Type1) :
Testé en onde 10/350μs
Iimp > 12,5 kA
Up < 2,5 kV
•Si Ng < 2,5 - Parafoudre conseillé
Caractéristiques et alimentation du bâtiment
Densité de foudroiement (Ng)
Niveau kéraunique (Nk)
Ng ≤ 2,5 Ng > 2,5
Nk ≤ 25 Nk > 25
Bâtiment équipé d’un paratonnerre Obligatoire Obligatoire
Alimentation BT par une ligne entièrement
Conseillé (2) ou partiellement aérienne
Obligatoire
Alimentation BT par une ligne
Conseillé (2) entièrement souterraine
Conseillé
L'indisponibilité de l'installation
et/ou des matériels concerne
la sécurité des personnes
Selon analyse
du risque
Obligatoire
(1)
(1) C’est le cas par exemple : de certaines installations où une médicalisation à domicile est présente ;
d’installations comportant des systèmes de sécurité incendie, d’alarmes techniques, d’alarmes
sociales, etc…
(2) L’utilisation de parafoudre peut également être nécessaire pour la protection de matériels
électriques ou électroniques dont le coût et l’indisponibilité peuvent être critiques dans
l’installation comme indiqué par l’analyse du risque.
Tableau UTE C15-443

L’installation
Règle de coordination des parafoudres BT Indelec
G U I D E P A R
Afin d’assurer la protection maximum d’une installation, il peut être nécessaire de créer une coordination
(ou «cascade») de parafoudres, c’est-à-dire un parafoudre «primaire» en tête d’installation
et un parafoudre «secondaire» à proximité des équipements sensibles.
Cette association est recommandée dans les 2 cas suivants :
• Equipement particulièrement sensible :
Amélioration du niveau de protection Up.
• Longueur de conducteur trop importante (supérieure à 30 m) entre le parafoudre et
l’équipement protégé :
Limitation des sur-oscillations créées par la surtension incidente.
La mise en œuvre d’une coordination efficace de parafoudres est réalisée en interposant entre le
parafoudre primaire et le parafoudre secondaire :
- soit une longueur suffisante (supérieure à 10 m) de conducteur.
- soit une inductance de coordination, connectée en série entre le parafoudre primaire et
secondaire. Ce type de montage est utilisé lorsqu’on souhaite garantir un niveau de
protection optimisé dans un volume réduit (exemple : en sortie de coffret ou de tableau).
L'inductance utilisée devra être adaptée au courant maximum de ligne (version 35 et 63 A).
Coordination recommandée
Coordination sans intérêt
Coordination impossible
Parafoudres primaires
Tableaux des différents types de coordinations recommandées
DGU
DGR
DGM
DGV
DGT
DGX
DGU
Parafoudres secondaires
DGR
DGM
DGV DGT DGX
L > 10 m
ou
1 inductance
L > 10 m
ou
inductance
L > 10 m
ou
1 inductance
L > 10 m
ou
1 inductance
L > 10 m
ou
1 inductance
L > 30 m
ou
2 inductances
L > 30 m
ou
2 inductances
L > 30 m
ou
2 inductances
L > 30 m
ou
2 inductances
L > 10 m
ou
1 inductance
Inductance : Inductance de coordination à connecter en série, entre les parafoudres primaire et secondaire installés dans un même coffret.
L : Longueur minimale recommandée de conducteur, entre les parafoudres primaire et secondaire.

A F O U D R E S
Coordination des des parafoudres
parafoudres
Coordination
par câblage
P1
Parafoudre en tête
d’installation électrique
P2
Parafoudre secondaire
(à proximité de
l’équipement à protéger)
Coordination
par inductance
Câblage d’un parafoudre
Câblage d’un parafoudre primaire en tête d’installation
sur jeu de barres avec protection associée.
Câblage d’un parafoudre secondaire sur
départ divisionnaire avec protection associée.

Les Parafoudres
Les Parafoudres
Parafoudres BT et déconnecteurs associés
Protections associées
G U I D E P A R
Ces dispositifs de déconnexion associés doivent satisfaire aux :
• Essais de tenue aux courants de court-circuit.
• Essais de résistance aux surtensions industrielles à fréquence industrielle (communément appelées
surtensions temporaires).
Choix du type du déconnecteur :
Fonctionnement nécessaire :
Dans ces 2 essais, le déconnecteur extérieur doit être capable d’interrompre le défaut, donc agir le plus
rapidement possible avec une capacité de coupure appropriée.
Non-fonctionnement nécessaire :
Par contre, le déconnecteur ne doit pas réagir au courant nominal de décharge (In).
En théorie, 2 solutions sont possibles : Fusibles ou Disjoncteur.
Le tableau ci-dessous compare les 2 solutions en fonction des comportements requis.
Paramètres Fusibles Disjoncteur
Chute de tension (amélioration de Up) + -
Comportement en courant impulsionnel + -
Icc + -
Compacité (calibre élevé) - +
Coût + -
Télésurveillance d’état + +
(dégradation des contacts)
Parafoudre Calibre maxi des fusibles associés Icc
DGU 125 A gG * 100 kA
DGR 125 A gG * 100 kA
DGM 125 A gG * 100 kA
DGV 100 A gG * 100 kA
DGT 50 A gG * 100 kA
DGX 20 A gG * 100 kA
Section des conducteurs
En conclusion :
Dans la pratique l’utilisation de fusibles constitue la
solution de déconnecteurs associés aux parafoudres la
mieux adaptée.
*Note : si le calibre de la protection existante en amont des parafoudres est inférieur à ces valeurs, alors le calibre des fusibles associés aux
parafoudres sera diminué à une valeur assurant la sélectivité de l’installation électrique.
Sans paratonnerre Présence d’un paratonnerre
Conducteurs actifs Mini : 4 mm 2 Mini : 10 mm 2
Section identique à celle Section identique à celle
Conducteurs de terre des conducteurs actifs avec des conducteurs actifs avec
Mini : 4 mm 2 Mini : 10 mm 2
Section maximale des condusteur par type de parafoudre :
Parafoudre type1 maxi 35 mm 2
Parafoudre type 2 maxi 25 mm 2

A F O U D R E S
La Règle des 50 cm
La longueur cumulée L1 + L2 + L3 doit être inférieure à 50 cm, pour limiter la dégradation du niveau Up du parafoudre.
En cas d’impossibilité :
• Réduire cette longueur en déportant les bornes de raccordement.
• Sélectionner un parafoudre avec un Up inférieur (à In égal…).
• Utiliser un montage en coordination.
Les 2 modes de protection
Les parafoudres peuvent être câblés selon 2 modes de protection :
Le mode commun (appelé C1)
Le raccordement des parafoudres est effectué entre les phases et la terre, et entre le neutre et la terre.
Tous les parafoudres sont alors du même type : DGU, DGR, DGM, DGV, DGT ou DGX selon la protection souhaitée.
Le mode différentiel (appelé “C2” ) :
La protection peut-être optimisée en réalisant ce type de montage :
• parafoudres DGU ou DGR ou DGV entre phases et neutre, et un parafoudre DE entre neutre et terre pour le type1.
• parafoudres DGT ou DGX entre phases et neutre et un parafoudre DGE entre neutre et terre pour le type 2.
Protection mode commun
connexion C1
DGU Type 1
ou DGR
ou DGM
ou DGV
ou DGT
ou DGX Type 2
Exemple
de mauvais
câblage
Note : le parafoudre DGM étant bipolaire, il n’est pas adapté au câblage C2.
Protection mode commun et différentiel
connexion C2
Type 1 Type 2
DGU
ou
DGR
ou
DGV
+
DE
DGT
ou
DGX
+
DGE

Les configurations
Les configurations
Configurations possibles suivant le régime de neutre
MODE COMMUN (C1)
SPD : “Surge Protection Device”
Parafoudre
TNC
TNS
Premier réseau national spécialisé en protection contre la foudre
61, chemin des Postes - 59500 Douai
Tél : 03. 27. 944. 944 - Fax : 03. 27. 944. 945 - e-mail : contact@indelec.com
TT
IT
MODE COMMUN + DIFFERENTIEL (C2)
Ivoi’Art - Lille - 03 28 52 67 54 - DOC045.VEN.01
Informations non contractuelles
La société Indelec se réserve le droit de modifier ses produits à tout moment et sans préavis.
Imprimé avec des encres végétales.