Les surtensions électriques constituent un risque important pour les équipements électroniques et électriques. Ces phénomènes transitoires peuvent atteindre des valeurs impressionnantes, avec des pics de tension pouvant dépasser 10 000 volts lors d’une frappe de foudre. Les surtensions peuvent également être causées par des équipements industriels, notamment lors de manœuvres électriques ou de défaillances sur des lignes haute tension, où les tensions peuvent varier de 1 000 à 5 000 volts. En l’absence de protection, ces événements peuvent endommager irrémédiablement les circuits sensibles. Pour contrer ce danger, le parafoudre et le parasurtenseur jouent un rôle important. Ils interviennent en captant et en dirigeant l’excédent d’énergie vers la terre, protégeant ainsi les appareils connectés. Un parasurtenseur peut réagir en moins de 1 microseconde pour neutraliser une surtension, offrant ainsi une protection rapide et efficace contre les risques électriques. Ces dispositifs sont essentiels non seulement dans les installations industrielles mais aussi dans les infrastructures domestiques, où les équipements électroniques sont de plus en plus vulnérables aux surtensions, qui peuvent être déclenchées même par des événements aussi éloignés que des orages à plusieurs kilomètres de distance.
Qu’est-ce qu’un parafoudre ?
Un parafoudre, également appelé parasurtenseur, est un dispositif conçu pour protéger les appareillages électriques et électroniques contre les surtensions transitoires. Ces surtensions peuvent survenir à la suite de phénomènes comme la foudre, des défaillances sur le réseau électrique, ou des interférences générées par des équipements industriels.
Le parafoudre est généralement connecté entre les conducteurs à protéger et la terre. Il permet ainsi de dévier l’énergie excédentaire vers la terre, protégeant ainsi les appareils des risques de dégradation ou de dysfonctionnement.
Parafoudre vs Paratonnerre : Quelle est la différence ?
Bien que les termes « parafoudre » et « paratonnerre » soient parfois utilisés de manière interchangeable, leurs rôles sont distincts :
- Le paratonnerre protège les structures contre les coups directs de foudre. Il capte l’éclair et dirige l’énergie de manière sécurisée vers le sol.
- Le parafoudre, en revanche, protège les installations électriques et de télécommunications contre les surtensions, qu’elles proviennent ou non d’une frappe de foudre. Son rôle est d’atténuer les effets des surtensions transitoires.
Bien que le parafoudre ait historiquement été conçu pour se protéger contre la foudre, son utilisation s’est étendue à d’autres formes de surtensions dans des contextes industriels et électriques.
Comment fonctionne un parasurtenseur ?
Le terme parasurtenseur englobe une variété de dispositifs destinés à prévenir les surtensions. Parmi ceux-ci, on retrouve les parafoudres, mais aussi des dispositifs comme les éclateurs, les circuits RC, ou encore les diodes Zener.
Les parasurtenseurs fonctionnent en réduisant ou en détournant l’excès de tension vers la terre ou un autre système de protection. Lorsqu’une surtension se produit, le parasurtenseur réagit rapidement pour éviter que cette surtension n’endommage les équipements sensibles.
Il est important de noter que les surtensions peuvent être causées par la foudre de manière indirecte, par induction magnétique ou couplage capacitif, même sans qu’il y ait de contact direct entre le foudre et les lignes électriques. Le parafoudre reste donc utile même en l’absence d’un impact direct de l’éclair.
Les caractéristiques techniques d’un parafoudre
1. Impédance on-linéaire
Un parafoudre possède une caractéristique non-linéaire. En dessous de son seuil d’amorçage, il présente une impédance très élevée, ce qui minimnise le courant de fuite. Dès qu’une surtension dépasse ce seuil, l’impédance chute considérablement pour permettre une évacuation rapide de l’énergie.
2. Temps de réaction
Les surtensions générées par la foudre sont extrêmement rapides, durant de 10 à 500 microsecondes (µs). Pour être efficace, un parafoudre doit réagir en un temps très court afin de dévier l’excédent d’énergie sans endommager le système protégé. La vitesse de réaction des différents types de parasurtenseurs varie : les diodes Zener, par exemple, sont 1000 fois plus rapides que les varistances et un million de fois plus rapides que les éclateurs.
3. Connexion et câblage
Le câblage du parafoudre est important. Une mauvaise installation peut non seulement réduire l’efficacité de la protection, mais aussi aggraver la situation. La longueur des câbles de raccordement joue un rôle important dans le bon fonctionnement du parafoudre. Un câble trop long peut entraîner des pertes d’énergie et réduire la rapidité d’activation du dispositif.
Installation du parasurtenseur
Conclusion : L’importance d’un bon système de protection
Le parafoudre et le parasurtenseur sont des éléments essentiels pour garantir la sécurité des installations électriques contre les surtensions, qu’elles proviennent directement de la foudre ou d’autres sources industrielles. Bien comprendre leur fonctionnement et s’assurer de leur installation correcte est fondamental pour protéger les appareils sensibles et maintenir l’intégrité des systèmes électriques.
En choisissant le bon dispositif et en veillant à une installation adéquate, on peut efficacement se prémunir contre les risques de surtension et éviter des dommages coûteux aux équipements électroniques et électriques.