Protection des données en ligne contre les surtensions transitoires

Protection des
données en
ligne contre les
surtensions
transitoires
Par Joseph Seymour
Livre blanc n° 85
Résumé de l'étude
Les transitoires électriques (surtensions) sur les lignes de données peuvent détruire les
équipements informatiques, aussi bien dans les environnements professionnels que domestiques. De nombreux utilisateurs sont conscients du risque que représentent les surtensions, mais négligent les risques pour les données en ligne. Ce document explique
comment sont créés les transitoires, explique leurs effets dévastateurs sur l’équipement
électrique, et montre comment les dispositifs de suppression des surtensions agissent
pour protéger les équipements.
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
2
Introduction
Les perturbations électriques représentent une menace importante pour les équipements électriques et les
données. On les nomme de différentes façons : pics, surtensions et surtensions transitoires. Quel que soit
le nom qu'on leur donne, leurs effets restent les mêmes : interruptions, dégradations et dégâts, entraînant
inévitablement une indisponibilité de l'équipement. Avec la popularité croissante des réseaux informatiques,
les conséquences des surtensions transitoires sur les lignes de communication deviennent importantes.
Ces lignes entrantes dans un bâtiment, qu'elles soient encastrées ou aériennes, peuvent laisser circuler des
transitoires importants dans les installations domestiques ou professionnelles. Ceux-ci sont créés par divers
types de couplages (transmission de l’énergie électrique d’un système à l’autre via des champs magnétiques), et peuvent entraîner des dégâts importants dans les interfaces de communication à l’intérieur d’un
bâtiment. Sachant que les surtensions transitoires peuvent être créées de différentes façons, une unique
couche de suppression des surtensions appliquée aux lignes entrantes peut s’avérer insuffisante pour
protéger intégralement les lignes internes et les équipements.
Lorsqu’on parle des effets spécifiques que peut entraîner une surtension transitoire sur les lignes de données, il est important de comprendre ce que sont les lignes de données en règle générale, et comment elles
transportent les données sous forme d’électricité. Une ligne de données est un câble conducteur de communication qui transporte les basses tensions dans le but de faire communiquer entre eux les dispositifs
reliés. Certains exemples courants de câbles de données sont les câbles coaxiaux, les câbles Ethernet
CAT5 et les câbles téléphoniques. Les données sont transférées d’une partie de l’équipement vers une
autre grâce à l'envoi de niveaux de tension variés passant par les lignes de données, depuis l’équipement
transmetteur jusqu'à l'équipement récepteur se trouvant à l'autre extrémité du câble. L’équipement récepteur
traite les niveaux de tension, il les interprète et les traduit en données qu’il comprend et qu’il exécute.
Bien que les lignes de données aient tendance à transporter uniquement des bas niveaux de tension, elles
sont fabriquées en matériau conducteur et sont sujettes aux mêmes surtensions transitoires et aux mêmes
pics que d'autres lignes conductrices. Une surtension transitoire est en général une déviation très brève du
niveau de tension désiré (ou du signal dans le cas d’ordinateurs et d'appareils électroniques). Cette déviation indésirable peut entraîner un dysfonctionnement, voire une panne de l'appareil électronique. Certains
équipements habitués à communiquer via les lignes de données sont conçus pour fonctionner uniquement
sous la limite d’un seuil de tension très bas. Ils peuvent alors facilement subir des dégâts si les niveaux de
tension sont supérieurs à ceux prévus. De plus, les surtensions transitoires sont créées par des sources
diverses, ce qui signifie qu'aucune configuration d'équipement n'y échappe.
La figure 1 illustre les résultats d’une étude menée par Florida Power, qui répartit les problèmes de qualité
de l’alimentation en plusieurs groupes. Le graphique montre que 15 % des problèmes de qualité de l'alimentation sont attribués à la foudre, 5 % seulement sont attribués aux postes électriques introduisant des
transitoires dans les distributeurs réseau, et 60 % de l'ensemble des problèmes sont attribués aux transitoires générés par l'équipement de bureau.
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
3
Figure 1 – Étude de Florida Power : problèmes de qualité de l'alimentation
Éclairage
15 %
Système
5,0 %
Équipement de
bureau 60,0 %
Voisinage
20,0 %
Comment se créent les transitoires
Les transitoires peuvent être présents dans n’importe quel conducteur : lignes d’alimentation, de téléphone,
de données et de signaux. Parmi les types de lignes de données existant dans de nombreux réseaux LAN
(Local Area Networks), on trouve les lignes RS-232, RS-422, Ethernet et le câble en anneau à jetons, la
télévision en circuit fermé, les systèmes d’alarmes de surveillance, et les interfaces entre commandes
numériques et machines-outils.
Les pics, qui sont une forme de surtension transitoire, sont de brèves surtensions se mesurant généralement en millisecondes. Cette énergie électrique excessive et indésirable peut survenir facilement dans toute
ligne conductrice. Le contenu énergétique des transitoires peut s'avérer énorme et endommager les équipements, ou provoquer un dysfonctionnement en envoyant des signaux erronés à cause de niveaux de
tension inadaptés. Les équipements commandés par des microprocesseurs et par d’autres circuits intégrés
(CI) sont particulièrement vulnérables aux surtensions transitoires. Le couplage inductif, créé à partir de
sources diverses, est généralement la cause des transitoires spécifiques aux lignes de données.
La façon dont les transitoires de couplage inductif se produisent sur les lignes de données est moins connue
que la façon dont les transitoires de courant direct c.a. sont produits. À chaque fois que le courant électrique
circule dans un matériau conducteur, un champ magnétique se crée. Si un second conducteur est placé
dans le champ magnétique du premier conducteur, et que ce champ magnétique est en état de flux, alors il
va induire un courant dans le second conducteur. L’utilisation d’un champ magnétique pour créer du courant
et induire une tension, sans connexion physique entre les deux matériaux conducteurs, est la base du
fonctionnement des transformateurs comme ceux utilisés pour les lignes d’alimentation secteur. Un transformateur produit un champ magnétique sortant d'une bobine dans le premier conducteur, lequel induit une
tension dans la bobine du second. Selon les mêmes principes, les câbles qui courent les uns contre les
autres dans un bâtiment peuvent créer des couplages transitoires de façon magnétique, comme le montre la
figure 2. Ce couplage peut être créé par une ligne d'alimentation, qui induit une tension dans une ligne de
données adjacente, ou d'une ligne de données à l'autre (on parle généralement de courant diaphonique).
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
4
Figure 2 – Couplage inductif
Ligne électrique
Flux magnétique
Ligne de
données
Induit la circulation
du courant
La foudre peut être la source d’un type de couplage magnétique beaucoup plus puissant, capable de provoquer des dégâts soudains sur plusieurs dispositifs en une seule frappe. La figure 3 montre la foudre frappant le sol. L’éclair est entouré d’un champ magnétique très puissant. De la même façon qu’un champ
magnétique peut induire des transitoires dans un conducteur adjacent, le champ magnétique de la foudre
peut induire une puissance dans une ligne externe sans la frapper directement. Et plus important encore,
si un coup de foudre survient assez près d’un équipement, son champ magnétique peut passer à travers les
lignes de données internes et y induire des transitoires. Ceux-ci peuvent brouiller les données en cours de
transfert dans ces lignes, et il y a des chances pour que les équipements reliés soient endommagés. On
appelle également le couplage inductif interférence ou bruit électromagnétique.
Figure 3 – Champ magnétique créé par la foudre
Flux
magnétique
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
5
Le couplage créé entre les câbles et celui créé par la foudre sont deux des sources les plus connues de
transitoires sur les lignes de données. Mais d’autres sources importantes de couplage peuvent également
être préjudiciables aux infrastructures de données dans une installation. Lors de la prévision ou de
l’inspection de l’implantation des lignes de données dans une installation, les sources de couplage inductif
suivantes devraient être éliminées :
•
lignes de données étalées sur les conduits d'alimentations
•
câbles de données courant près d'un réseau de terre pour l’écoulement et la dissipation des
courants de foudre dans le sol
•
câbles de données courant près des aciers de construction (spécialement à proximité des réseaux de terre contre la foudre)
•
lignes de données courant trop près d'un éclairage fluorescent (qui émet des interférences
électromagnétiques)
Ces sources de couplage inductif sont les plus courantes dans les lignes de données, mais bien d'autres
peuvent exister dans une installation donnée.
Effets des transitoires
Bon nombre des équipements électriques actuels dans les installations et dans certaines maisons sont
basés sur une technologie de circuit intégré et de microprocesseur. Certaines caractéristiques communes
en font des équipements spécialement sensibles aux surtensions transitoires. Les dispositifs contrôlés et
basés sur microprocesseurs se retrouvent dans presque toutes les installations. Certains de ces équipements électroniques incluent les ordinateurs et leurs périphériques, les réseaux informatiques et de données
(tels que les réseaux LAN), les équipements de télécommunications, de diagnostic médical, les machines
de production à commandes numériques, les radios, les téléviseurs, la télévision par satellite, les caisses
enregistreuses électroniques, les télécopieurs, etc. Ces équipements sont pour la plupart couramment
connectés à certains types de lignes de données utiles à la communication.
Les trois facteurs qui contribuent à la vulnérabilité des machines à circuits intégrés sont :
1.
L’espacement entre les circuits intégrés et les tracés de circuits imprimés
2.
La limite de tension de service mise en œuvre
3.
L’utilisation d’un cycle d’horloge pour la synchronisation de certaines opérations (comme dans les
ordinateurs).
L’espacement entre les circuits intégrés et les cartes de circuits imprimés
Le premier facteur courant contribuant à la vulnérabilité aux surtensions des équipements à circuit intégré
est l’espace extrêmement petit entre les composants d’un circuit intégré et les cartes de circuits imprimés.
Dans de nombreux cas, cet espace est encore plus fin qu'un cheveu. L’alimentation passe dans un circuit
imprimé via des pistes ou des tracés conducteurs. Ces tracés, internes ou externes au circuit intégré et sur
le circuit imprimé lui-même, supportent un certain seuil d’expansion et de contraction. La chaleur créée par
le flux d’alimentation circulant dans les composants des circuits imprimés entraîne une expansion, et
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
6
l’absence de ce flux entraîne une contraction. Si un transitoire pénètre dans ces tracés, ces derniers peuvent surchauffer, créant alors des fractures microscopiques dans la structure du circuit imprimé pouvant
entraîner la perméabilité de tracés normalement isolés. Les courts-circuits ainsi créés peuvent rendre le
dispositif inexploitable. Dans certains cas, ces fractures microscopiques n’entraînent aucune dégradation
immédiate, mais elles augmentent à cause des expansions et contractions à répétition des composants,
ou provoquent plus de fractures. Le dispositif sera de plus en plus inefficace, jusqu'à devenir inexploitable.
La limite de tension de service mise en œuvre
Le deuxième facteur contribuant à la vulnérabilité des circuits intégrés est la baisse graduelle de la tension
de service requise pour le fonctionnement du circuit. Comme la taille des composants informatiques a été
réduite et leur efficacité augmentée, tout cela en essayant de conserver leur puissance, la tension de service
nécessaire à leur fonctionnement a été réduite de façon graduelle. La tension courante de 5 V c.c. pour
certains dispositifs informatiques internes a été réduite à 3,3 V c.c., et il se peut qu'elle continue à diminuer.
Ceci signifie que le seuil de tension supportable par un système basé sur circuit intégré a également été
réduit. Si un transitoire venait à faire monter le niveau de tension jusqu’à 5 V c.c. dans un système basé sur
3,3 V c.c., il pourrait aisément causer des dommages.
L’utilisation d’un cycle d’horloge
Le troisième facteur de vulnérabilité des dispositifs à circuits intégrés est l’utilisation d’un cycle d’horloge
pour la synchronisation des opérations des composants internes. La plupart des opérations informatiques
sont synchronisées par un cycle d’horloge, lui-même basé sur une tension fonctionnant à une fréquence
particulière. Les interférences magnétiques peuvent parfois imiter le cycle d’horloge à des fréquences
données, et l’ordinateur peut alors confondre ces faux cycles d'horloge avec des commandes. Ces fausses
commandes peuvent entraîner de nombreuses erreurs de logique, lesquelles peuvent se manifester sous
forme de verrouillage du clavier, de programmes détruits ou de verrouillage du système. Inversement, les
interférences magnétiques peuvent imposer à l’ordinateur un manquement des commandes valides, ce qui
entraîne des problèmes similaires.
Pannes courantes provoquées par les transitoires
Les pannes les plus courantes provoquées par les transitoires au sein des dispositifs électroniques sont de
nature disruptive, dissipative et destructive.
EFFETS DISRUPTIFS — ils se manifestent généralement lorsqu’un transitoire pénètre dans l’équipement
via un couplage inductif (dans les lignes de données ou d'alimentation). Les composants électriques tentent
alors de traiter le transitoire comme une commande logique valide. Il en résulte un verrouillage du système,
des dysfonctionnements, des sorties erronées, des fichiers altérés ou perdus, et toute une série d’autres
effets indésirables.
EFFETS DISSIPATIFS — ils sont associés à des contraintes répétées sur les composants des circuits
intégrés. Les matériaux utilisés pour la fabrication des circuits intégrés peuvent supporter un certain nombre
de surtensions énergétiques répétées pendant un certain temps seulement. Des dégradations sur le long
terme peuvent rendre les composants inexploitables.
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
7
EFFETS DESTRUCTIFS — ils englobent toutes les situations dans lesquelles les transitoires à haut
niveau d'énergie entraînent une panne immédiate des équipements. Des dégâts physiques sont souvent
apparents : circuits imprimés et composants brûlés et / ou fissurés, composants électroniques fondus,
ou autres indications évidentes.
Suppression et protection contre les transitoires
Une surtension transitoire est une courte modification, souvent importante, d’une tension ou d’un signal.
Plus l’amplitude du transitoire est grande, plus la probabilité est grande pour qu'il entraîne une interruption
ou une dégradation d'un équipement électronique. Comme nous l’avons déjà mentionné, les transitoires
peuvent survenir dans tout matériau conducteur. Ils n'affectent pas seulement les dispositifs connectés aux
lignes d'alimentation secteur, mais également les dispositifs reliés aux lignes téléphoniques, aux câbles
Ethernet, aux câbles coaxiaux, aux câbles de communication en série, etc.
Dispositifs de protection contre les surtensions (ou SPD)
Un dispositif de protection contre les surtensions (ou SPD) atténue l'amplitude de ces surtensions pour
protéger les équipements contre les effets néfastes. Mais un SPD ne réduit pas nécessairement la surtension à une amplitude nulle. Il réduit le transitoire à un niveau acceptable afin qu’il circule de façon sécurisée
dans la charge électrique reliée. En effet, le seuil de puissance peut varier d’un dispositif à l’autre, et une
tension nulle nuirait au fonctionnement en continu de l'équipement relié. Le SPD atténue donc le transitoire
jusqu’à un niveau raisonnable déterminé par l’équipement qu'il est censé protéger. Certains SPD de plus
haut niveau fournissent également un filtrage du bruit capable de réduire les incohérences provoquées par
les interférences magnétiques dans l'onde de puissance, de façon à ce que ces dernières ne puissent pas
circuler jusqu’à l’équipement relié.
En d’autres termes, les SPD empêchent les niveaux destructeurs de surtension transitoire d'atteindre les
dispositifs qu'ils protègent. Les SPD agissent soit en absorbant la tension excédentaire, soit en la déviant,
soit en combinant les deux. La figure 4 montre une flèche lancée sur une cible de paille. La cible représente
le SPD et la flèche représente le pic de surtension transitoire. Lorsque la flèche touche la cible, elle est
absorbée et se fixe dans cette dernière. Cependant, l'épaisseur de la cible va déterminer si la flèche sera
stoppée sans passer au travers. La flèche va également toujours endommager la cible, qui ne sera alors
peut-être plus aussi efficace pour stopper les flèches par la suite. Imaginez à présent un bouclier de métal
devant la cible. Une fois la flèche lancée, elle frappe le bouclier et ricoche vers le côté de la cible sans
causer de dommages. C’est le fonctionnement de base de la plupart des SPD. Soit ils absorbent l’énergie
(et en fonction de leur qualité de fabrication, ils peuvent éviter la surtension mais tout de même subir des
dégâts), soit ils font dévier la tension vers les installations de mise à la terre. Dans la plupart des cas, un
SPD utilise une combinaison des dispositifs d’absorption et de déviation des surtensions transitoires.
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
8
Figure 4 – Absorption et déviation des transitoires
Absorption
Transitoire
Réflexion
Transitoire
Le serrage est une fonction utilisée par les SPD pour limiter les tensions transitoires. Le serrage est le
procédé selon lequel les composants internes d'un SPD réduisent les transitoires à un niveau plus bas
acceptable par l'équipement électrique relié qui est protégé. L’énergie circulant dans l'équipement électrique
relié, après avoir circulé dans l'atténuateur de tension transitoire d'un SPD, s’appelle la tension résiduelle
transitoire. Là encore, pour la plupart des SPD, ce procédé ne réduit pas la tension transitoire à zéro volt,
ou sous des niveaux nécessaires au fonctionnement de la charge reliée. Une atténuation excessive des
transitoires en dessous des niveaux requis provoque une fatigue inutile du SPD lui-même.
L’un des composants les plus couramment utilisés dans les SPD est la varistance à oxyde métallique
(MOV). Une MOV est une résistance non linéaire aux propriétés semi-conductrices particulières. La MOV
conserve un état de non-conductivité, permettant à l'alimentation de circuler normalement, jusqu'à ce qu'une
surtension transitoire entre dans la ligne. À ce moment-là, la MOV devient conductrice, et dirige l’excès de
tension vers le sol. La quantité de tension de serrage augmente avec le niveau d’intensité du courant
électrique, ce qui permet à la tension résiduelle transitoire de circuler dans les équipements à des niveaux
acceptables jusqu’à ce que la surtension transitoire s’atténue.
Les MOV sont souvent combinées à des fusibles thermiques placés le long du trajet de l’alimentation de
l'équipement protégé, afin de couper l'alimentation de l'équipement relié en cas de surtension transitoire
catastrophique. Si un transitoire est important et assez long, il peut atteindre la tension de fonctionnement
de crête de la MOV au point de la mettre hors service. Si cette panne survient, la chaleur fait sauter le
fusible, qui est souvent à proximité ou relié à la MOV, pour couper le flux de l'alimentation et protéger
l’équipement du passage d'une autre puissance. Les MOV sont utilisées dans les SPD car elles sont de
nature consistante. Une MOV continue à laisser circuler la même quantité de tension, et commence à
conduire le même niveau de tension excessive de façon consistante jusqu'à ce que son point de panne soit
atteint.
Les SPD ne résolvent pas tous les problèmes de qualité de l’alimentation. Ils ne peuvent pas empêcher les
flèches (sous-tensions) ni les houles (surtensions durables) dans l’alimentation c.a. fournie par le secteur. Ils
ne peuvent pas non plus réduire les conditions harmoniques produites par des charges non linéaires comme
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
9
les moteurs et les alimentations à interrupteur des ordinateurs et des systèmes de lumière fluorescente. S'il
existe une perte de tension dans la ligne de secteur, un dispositif tel qu'un onduleur peut être utilisé, car il
est équipé d'une batterie capable de fournir temporairement l'alimentation en attendant que le secteur la
fournisse à nouveau.
Mise à la terre
L’un des problèmes les plus important dans les plus grands environnements d'alimentation, tout spécialement en ce qui concerne les SPD, est la mise à la terre. La terre est un élément nécessaire à tout réseau
d'alimentation, de signal ou de données. Tous les niveaux de tension et de signaux sont reliés à la terre.
La plupart des SPD utilisent également les lignes de terre d’une installation pour faire dévier la tension
excessive lors de surtensions transitoires. Sans mise à la terre appropriée, ces SPD pourraient ne pas
fonctionner correctement.
Au sein d’une installation, les conducteurs de terre devraient être branchés à un unique point de liaison
localisé sur le panneau de branchements. Cette connexion à point unique interdit le développement intempestif de multiples points de mise à la terre, qui pourraient créer des différences de tension de secteur, et
entraîner le flux de courants indésirables dans les lignes de données basse tension. Ces courants circulent
soit sous forme de flux assez inoffensifs, comme le bruit qui contamine les transmissions de données, soit
sous forme de surtensions transitoires importantes capables d’endommager les équipements des lignes de
transmission. La figure 5 illustre l’exemple d’une boucle de terre. Chaque composant de l'équipement est
relié à la terre de façon indépendante (chaque récepteur d'alimentation est relié à une prise de terre différente). Un problème peut survenir si l’équipement est relié par une ligne de donnée mise à la terre (et
conductrice) quelconque. Dans la figure 5, l’ordinateur est relié à une imprimante par un câble parallèle de
communication. S'il existe une différence de potentiel entre les masses (différence de charge) des équipements utilisés, alors le courant peut circuler d'un circuit à l'autre via le câble parallèle pour tenter d'équilibrer
la charge. On appelle cela une « boucle de terre » et celle-ci peut entraîner des dégâts significatifs sur
l’équipement, qui, en fonctionnement normal, utilise un faible seuil de puissance pour fonctionner. Cet
exemple montre une seule installation, mais les boucles de terre peuvent également se développer entre
plusieurs installations.
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
10
Figure 5 – Boucle de terre
Réceptacle 1
Ordinateur relié à
la terre par prise 1
Réceptacle 2
Ordinateur
Imprimante
Imprimante
reliée à la terre
par prise 2
Câble d'imprimante
Flux actuel causé par
potentiel de mise à la terre.
Prise de terre 1
Prise de terre 2
Une approche de la protection contre les transitoires : les multicouches
Il est conseillé d'installer un réseau de SPD pour assurer une défense multicouche contre les transitoires.
Une première couche serait utilisée pour contrôler les surtensions importantes entrant dans une installation,
telles que les transitoires sur les lignes d’alimentation. Celles-ci peuvent être provoquées par les coups de
foudre. D’autres couches seraient ensuite utilisées pour contrôler la puissance interne et les transitoires des
lignes de données. La majorité des surtensions transitoires étant générée à l’intérieur d’un bâtiment, il est
impératif de comprendre et de mettre en œuvre des SPD afin d’améliorer la qualité de l’alimentation dans
n'importe quelle installation.
Cette approche multicouche est le moyen le plus efficace d'éviter les effets indésirables de la plupart des
problèmes de transitoires. Il est important d’isoler les problèmes de transitoires sur les lignes d’alimentation
de cette manière, mais il est tout aussi important de suivre cette approche également pour les lignes de
données. La plupart des installations d'envergure bénéficient en quelque sorte d'une première ligne de
défense contre les transitoires que sont les lignes de données entrantes. Par exemple, de nombreuses
maisons et installations utilisent un SPD à tube à gaz ou à éclateur (souvent fourni par le fournisseur de
téléphonie) pour ramener les surtensions de grande puissance à un niveau raisonnable pour un équipement
téléphonique de base (tel qu’un téléphone autonome qui n’a pas besoin d’alimentation auxiliaire pour fonctionner). Cependant, la tension résiduelle transitoire de cette première couche de SPD n'atténue que rare©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
11
ment la tension à un niveau sûr pour éviter les dégâts sur les équipements électroniques vulnérables, tels
que les modems à composition automatiques ou DSL. Ceci concerne également d’autres équipements
électroniques vulnérables reliés à des câbles coaxiaux, tels que les équipements audio et vidéo, ou les
équipements de modems câblés à large bande. C'est la raison pour laquelle des SPD supplémentaires
doivent être utilisés pour protéger les dispositifs individuels en atténuant la tension résiduelle transitoire
circulant depuis la première couche de SPD.
Conclusions
Lorsque les surtensions transitoires sont prises en compte, c’est généralement dans la zone de perturbations de la ligne d’alimentation. Cependant, étant donné le pourcentage de transitoires créés à l’intérieur
d’une installation au sein même de son réseau de lignes de données, il est impératif d'évaluer la nécessité
d'un dispositif de suppression des surtensions dans les lignes de données. Toute ligne conductrice est un
lieu potentiel de circulation de transitoires, et les sources de couplage inductif dans une installation sont
nombreuses. Les équipements informatiques modernes fonctionnent sous des seuils de puissance de plus
en plus bas, ce qui signifie qu’il est également important d'éviter la moindre interférence électrique pour
empêcher l’altération des données et les dégradations. Une approche multicouche de la suppression des
surtensions est la méthode idéale, celle-ci réduisant les surtensions externes et autres surtensions importantes en premier lieu, et les atténuant encore en interne avant de faire circuler l’énergie vers les équipements
électroniques vulnérables. La suppression des surtensions sur les lignes de données est indispensable pour
protéger les équipements vulnérables contre l’altération des données, pour éviter les dégradations sur les
lignes de données basse tension, et pour empêcher l'entrée des surtensions transitoires.
À propos de l’auteur :
Joseph Seymour est l’analyste principal des réclamations du Département des réclamations d'APC à West
Kingston, RI. Il évalue et inspecte les dégradations provoquées par des transitoires catastrophiques, et
statue sur les réclamations des clients en conformité avec la politique d’APC concernant la protection des
équipements (APC Equipment Protection Policy).
©2005 American Power Conversion. Tous droits réservés. La présente publication ne peut être ni utilisée, ni reproduite, ni photocopiée, ni
transmise, ni stockée dans un système d'archivage, de quelque nature que ce soit, sans l'autorisation écrite du détenteur des droits d'auteur.
www.apc.com
Rév 2005-0
12