Les parafoudres en MT

date
12/99
-
B•4•2
-
mise à jour
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CE QU’IL FAUT RETENIR
cLes parafoudres protègent les installations électriques
exposées aux orages contre les surtensions d’origine
atmosphérique.
cLes chocs de foudre sur une section quelconque du réseau
électrique peuvent générer des surtensions sur le réseau MT.
cCertains points et certains composants du réseau sont
particulièrement sensibles aux surtensions. Les charges à
hautes impédances réfléchissent l’onde de tension;
La surtension peut donc être doublée à leurs bornes.
cIl est nécessaire d’installer un parafoudre MT dès qu’il y a
risque de surtension atmosphérique.
cPour être totalement efficaces, I’installation et les
caractéristiques du parafoudre doivent être optimales.
Les parafoudres en MT
cdes parafoudres, pour quels besoins ?
cquels parafoudres choisir ?
coù et comment installer les parafoudres ?

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DES PARAFOUDRES,
POUR QUELS BESOINS ?
Même si une seule partie du réseau est aérienne, les possibilités
et les effets des surtensions de foudre sont à prendre en compte
pour l’ensemble du réseau MT.
Les phénomènes qui se produisent sur le réseau de transport
peuvent également avoir des répercussions sur le réseau MT,
en fonction de ses protections.
Ces surtensions peuvent être de deux types : “coup de foudre
direct” ou “surtension induite”. Ces surtensions peuvent apparaître
sur tous les types de réseaux aériens :
créseau HT;
créseau MT;
créseau BT;
créseau de télécommunication.
Selon la configuration du réseau électrique, les surtensions peuvent
se propager d’un type de réseau à l’autre.
Le réseau MT à considérer comprend :
ctous les départs;
ctoutes les dérivations;
ctoutes les charges qui peuvent être connectées à un même
transformateur HT/MT.
Les surtensions sont générées sur le réseau MT,
seulement s’il existe des parties exposées aux orages.
Les parafoudres protègent les installations
électriques contre les surtensions d’origine
atmosphérique (foudre).
Départ
aérien Départ
souterrain
HT
MT

LES COUPS DE FOUDRE DIRECTS
Un coup de foudre direct est une injection d’onde de courant sur
la ligne. En fonction de l’impédance caractéristique de la ligne, I’onde
du courant génère une onde de surtension. Souvent un amorçage
au niveau des isolateurs ou des ancrages de ligne aérienne dérivera
une partie du courant, mais ne limitera pas toujours la valeur crête
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POUR QUELS BESOINS ? (suite)

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LES SURTENSIONS INDUITES
Une surtension peut aussi provenir d’un coup de foudre à proximité
de la ligne “coup de foudre induit”.
La surtension est induite dans la boucle formée par la ligne
et la terre, par le champ magnétique créé par un coup de foudre
à proximité de la ligne.
Exemple :
Surtension induite ou
“coup de foudre indirect”
Le niveau d’isolement des matériels installés sur le réseau doit
garantir la tenue aux chocs de foudre, voir fiche MT Partenaire B-1-1.
La tenue au choc de foudre des matériels est caractérisée
au moyen d’essais normalisés :
cessais en tension (pour les matériels normalement isolants,
par exemple les isolateurs de lignes);
cessais en courant (pour les matériels pouvant être parcourus
par une courant foudre, par exemple les parafoudres).

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DES PARAFOUDRES,
POUR QUELS BESOINS ? (suite)
100 %
50 %
80
0
- 20
- 45
05025 75 100 125 150
20
Modélisation des chocs de foudre, selon la CEI
Les chocs de foudre réels peuvent être différents des modèles
utilisés en laboratoire, particulièrement au niveau des durées.
Chaque partie du réseau est caractérisée par son impédance
caractéristique : Zc, exprimée en ohms.
Elle caractérise les conditions de propagation des ondes
électromagnétiques le long des conducteurs.
Zc = √L/Cavec :
L : inductance par unité de longueur
C : capacité par unité de longueur (en négligeant les résistances et
les conductances).
Le tableau ci-dessous fournit les valeurs typiques des impédances
caractéristiques des réseaux électriques.
composants impédance caractéristique (ohms)
câble MT isolé 25 - 50
poste blindé 70
ligne 500/800 kV 270
400 kV 300
132/220 kV 360 - 380
63 kV 400
20/30 kV 450
transformateur 500 - 50000
circuit ouvert infinie
Les points critiques, correspondant à des
modifications de conditions de propagation,
se situent à chaque changement d’impédance
caractéristique du réseau.
Courbe en courant
(utilisée en laboratoire)
I
Temps en µs
Temps en µs
Ien kA
Exemple d’enregistrement réel