Protection contre les surtensions du réseau

La protection contre les surtensions est une fonction de l'alimentation qui éteint l'équipement lorsque la tension dépasse un paramètre spécifié. Des surtensions peuvent survenir à la source même ou dans les réseaux de distribution et ne durer que quelques millisecondes, mais même une telle manifestation à court terme d'effets électromagnétiques sur les appareils électroménagers est fatale, en particulier pour les équipements électroniques contenant des composants semi-conducteurs.

Les causes des urgences dans le réseau électrique domestique

Les principaux facteurs de surcharge dans les réseaux 220 et 380 Volts:

• éclairs, éclairs - les phénomènes les plus énergétiques de la planète;
• mauvaise utilisation de l'équipement et faible niveau de qualification du personnel du réseau électrique;
• violation des règles de sécurité lors du fonctionnement des installations électriques, ce qui a pour conséquence que le consommateur dispose non pas de 220 V, mais de 380 V ou de moins de 110 V;
• étincelle d'électricité statique;
• rupture de fil ouverte;
• surtension due à un orage dans la ligne électrique;
• les différences de courant dans le réseau en raison de l'inclusion simultanée d'un grand nombre d'appareils et d'équipements.

Les conséquences d'une montée en puissance du réseau

L'exposition à des surtensions peut endommager complètement l'équipement électrique, provoquer des dysfonctionnements, provoquer des incendies et parfois même des explosions. Par le nombre de cas, le deuxième endroit du pays est occupé par des incendies causés par des surtensions dans le réseau. Lorsque le courant atteint instantanément des centaines de milliers d'ampères, une énorme quantité de chaleur est dégagée dans le câblage ou les dispositifs, suivie de l'allumage de leurs produits isolants ou plastiques.

Les surtensions ont des effets néfastes sur tous les appareils électroménagers. Elles ne peuvent être protégées qu'à l'aide d'un dispositif spécial de protection contre les surtensions.

Types de dispositifs de protection

Pour gérer les chutes de tension du réseau, il existe de nombreux appareils faciles à installer par eux-mêmes. Les produits aident à protéger votre maison et vos proches aussi efficacement que possible des urgences causées par une surtension du réseau.

Il existe plusieurs types de dispositifs de protection contre les surtensions:

1. Stabilisateur de tension - contrôle la taille de la tension du secteur.
2. Onduleur (UPS) - un dispositif pour la maintenance d'urgence des performances de l'équipement lorsque la source principale est éteinte, basé sur le principe d'une batterie de secours. L'onduleur est encore différent d'un système d'alimentation autonome, car il fournit une protection ultra-rapide, alimentant l'appareil à partir de la batterie. Le temps de fonctionnement de secours de l'onduleur est très court (plusieurs minutes), mais cela suffit pour démarrer une autre source ou déconnecter correctement les périphériques du secteur.
3. Le disjoncteur est un appareil électrique avec des fonctions similaires à un fusible. La protection contre les surtensions du réseau des disjoncteurs les plus simples est assurée par un solénoïde activé par une augmentation excessive du courant. Les petits disjoncteurs sont largement utilisés au lieu des fusibles pour protéger les systèmes électriques dans les maisons et les appartements.
4. Le limiteur de surtension est un dispositif de protection avec un circuit électronique intégré qui protège contre les interférences de réseau impulsions, basses et hautes fréquences en les lissant.
5. Le suppresseur de surtension non linéaire (OPN) - un dispositif qui protège l'équipement des surtensions de commutation et de la foudre, constitue le meilleur moyen de protection.
6. Transformateurs (abaisseur et élévation) - modifie la tension pour qu'elle fonctionne, lorsqu'il y a une diminution ou une augmentation régulière de la tension sur le réseau, ce qui empêche les dispositifs de fonctionner à pleine puissance.
7. Les disjoncteurs différentiels (DDR) sont le moyen le plus courant de protéger les personnes contre le risque de choc électrique lorsque vous touchez des appareils et équipements sous tension, ainsi que de vous protéger contre les incendies causés par les courants de fuite. Les autres moyens de protection ne peuvent remplir ces fonctions car ils ne réagissent qu’à la congestion du réseau.

Sources de bruit impulsif

Le bruit impulsif (IP) est créé par une surtension instantanée du réseau électrique d’une amplitude supérieure à 4 000 à 6 000 V. Les IP se présentent sous la forme d’une ou de plusieurs impulsions (alternées) en alternance. Il s’agit de la «maladie» la plus répandue dans les réseaux électriques et cause un préjudice irréparable aux composants électroniques des appareils ménagers. Protection contre l’alimentation IP des équipements utilisant des parafoudres. Les autres systèmes de protection électrique ne sont pratiquement pas configurés pour la protection IP, ils ne peuvent donc pas la fournir.

Il existe des sources de propriété intellectuelle:

1. Sources naturelles - éclairs à proximité avec réseaux électriques (aériens ou souterrains), portée jusqu’à 20 km.
2. Sources artificielles - processus de commutation lors de la gestion opérationnelle des systèmes de transmission d'énergie (on / off) et des situations d'urgence aux sous-stations de transformation.

Selon les données opérationnelles, les plus courantes sont les IP de nature technogénique, ce qui s’explique par le niveau de détérioration des réseaux et une charge de consommation importante.

Classes de sécurité IP

En fonction de la puissance des impulsions, les équipements de protection contre les IP sont divisés en classes:

• protection contre la foudre - 0 (A);
• bouclier d'entrée pour le bâtiment I (B);
• tableaux électriques pour les salles - II (C);
• équipement conforme à GOST-III (D).

Dispositif de protection contre les surtensions (SPD)

Il existe des parafoudres - varistances et parafoudres de différentes conceptions, comportant généralement des indicateurs signalant un arrêt. Les varistances présentent certains inconvénients: après le déclenchement, elles doivent refroidir, ce qui réduit le niveau de protection contre la foudre lors de coups de foudre répétés. Ils sont montés sur un rail DIN, ils sont donc faciles à remplacer si nécessaire.

La protection contre les surtensions et la fiabilité des appareils dépendent de l'efficacité de la mise à la terre à potentiels égaux TN-S ou TN-CS, de la séparation des fils de protection et des fils à 0. Le SPD est installé par incréments de 10 m sur le câble, ce qui garantit la séquence de fonctionnement calculée du SPD.

Sur les lignes aériennes, un SPD est installé à partir des parafoudres et des inserts fusibles, dans les écrans de protection domestiques courants - varistances de classe. I, II et sur les étages - classe III. Si nécessaire, des prises de protection supplémentaires sont équipées sous la forme de rallonges de réseau.

Dispositif de protection contre les surtensions 220V pour la maison

La protection contre les surtensions 220 V est la tâche que vous devrez résoudre vous-même: pensez avec votre tête et montez votre propre protection. Les équipements ménagers et informatiques modernes fonctionnent en toute sécurité de 190 à 240 V. Une surtension crée des conséquences dévastatrices pour les équipements lorsque la tension augmente instantanément plusieurs fois et diminue fortement.

Les causes les plus courantes de surtension:

• arrêt / inclusion simultanée d'un grand nombre d'appareils;
• dommages au fil 0;
• coup de foudre dans les lignes électriques;
• rupture de fil par un objet externe;
• violations du schéma de câblage dans le bouclier.

L’industrie produit une vaste liste de dispositifs capables de fournir une protection fiable contre les surtensions d’un réseau 220 V et des appareils électroménagers - contre les dommages et les paramètres de réseau élevés:

1. Un ILV (relais de surveillance de tension) est installé lorsque les chutes de tension sont rares. ILV - un appareil qui éteint le circuit électrique lorsque la différence de potentiel change et s'allume lorsque les paramètres du réseau se normalisent, doit disposer de sa propre puissance dépassant la puissance totale de l'équipement connecté.
2. Le capteur de tension différentielle (DPN) est déclenché lorsque la différence de potentiel change. Le DPN provoque une fuite de courant, il est déjà détecté par une autre machine - DDR, il déconnecte également le réseau.

Régulateurs de tension

Pour le fonctionnement normal des équipements électriques, la tension doit être maintenue dans la plage allant de 190 V à 240 V.La protection contre les surtensions survient lorsque les paramètres admissibles sont dépassés, par exemple suite à des travaux de soudage effectués à proximité de la maison ou à l'apparition d'un courant de court-circuit dans le réseau électrique de la maison. Dans ce cas, le stabilisateur coupe immédiatement l’électricité. Une fois le réseau stabilisé, le dispositif de protection fournit indépendamment une tension aux dispositifs du consommateur.

Protecteurs de surtension

Si le filtre ne peut pas supporter les interférences, il coupe l’alimentation par le fusible intégré. La protection contre les surtensions est utilisée pour les réseaux informatiques domestiques à plusieurs niveaux. Le circuit de protection contre les surtensions fournit l’une des méthodes de protection contre les surtensions la plus simple, la moins chère et la plus efficace. Ceci est généralement associé à une sortie réglable et à un circuit ou à une charge protégé. Les SF fonctionnant sur la base d'un transistor contrôlent le courant et la tension de sortie. Le dispositif de protection éteint l'équipement lorsque la tension dépasse la valeur définie.

Protection contre les surtensions à l'aide de parafoudres

Les orages, les surtensions quasi-stationnaires et de commutation affectent les performances des équipements électriques. Les principaux dispositifs de protection sont les RV (limiteurs de porte) et les limiteurs de surtension (limiteurs de surtension non linéaires). La fiabilité de leur travail dépend de:

• Le choix du nombre d'appareils, de leurs paramètres et de leur localisation.
• Protection interne contre les surtensions du parafoudre lui-même, qui n'est pas protégé contre ce type d'exposition.
• Tests dans des conditions normales, ils ne doivent pas percer.

Les limiteurs de surtension (varistance) se composent d’une résistance et d’un éclateur connectés en série. Ce schéma de connexion modifie les caractéristiques dans un environnement humide, de sorte qu'elles sont scellées hermétiquement. Ce type de parafoudre fonctionne de manière silencieuse et ne produit pas d’émission de gaz et de flammes.

Le phénomène de surtension dans nos réseaux n’est pas inhabituel, les systèmes d’alimentation électrique sont obsolètes, car ils ne sont pas conçus pour le niveau de vie plus élevé et plus moderne des consommateurs. La consommation d'électricité gonflée détruit les réseaux usés, ce qui entraîne de plus en plus de chutes de tension.

Pour résumer, il convient de noter que les méthodes de protection contre les surtensions, bien sûr, sont conçues pour protéger contre les dommages causés par les équipements et les personnes sous haute tension, mais ne donnent pas une garantie à 100%. Pendant les orages et les événements de commutation sur le réseau, la meilleure protection consiste toujours à déconnecter complètement les équipements coûteux du secteur.