Diaporama : Protection contre la foudre

Protection contre la Foudre
Qu’est ce que la foudre ?
La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique.
Les nuages orageux que l’on nomme les
cumulo-nimbus se forment quand il y a
présence de masses d’air instables, humides et
chaudes.
La partie inférieur de ses cumulo-nimbus sont
constitués de gouttes d’eau qui sont chargées
négativement tandis que la partie supérieur est
constitués de cristaux de glace qui sont chargés
positivement. La base du nuage influence
localement les charges au sol en attirant une
quantité équivalente de charges opposées.
Quand ses nuages sont trop charger, ils se
déchargent dans le sol ou dans un notre nuage,
c’est l’effet condensateur. Cette décharge ainsi
créé est appelée la foudre.
Type de coups de foudre
Coup de foudre descendant
Cachoeira Paulista (Brésil)
Coup de foudre ascendant
Nadachi (Japon)
Effets sur les structures électriques
Les effets directs:
Lorsque la foudre frappe directement la structure électrique, un courant très important
circule dans ce dernier, ce qui provoque un échauffement important et peut ainsi causer
des dommage important (incendie, brulure ou destruction).
Les effets indirects:
Lorsque la foudre ne frappe pas directement la structure électrique, elle produit des
surtensions par conduction ou par induction.
Protection
Il existe deux grands types de protection qui permettent de limiter ou de supprimer ces
différent effets:
- Les protections primaires: IEPF (Installation Extérieure de Protection Foudre)
- Les protections secondaires: IIPF (Installation Intérieure de Protection Foudre)
Les protections secondaires
La protection des installations électriques contre les surtensions produites par la
foudre sur les conducteurs actifs des liaisons électriques est réalisée par
l'utilisation de composants parasurtenseurs qui ont pour but de dériver l'énergie de
l'impulsion directement vers la terre et de réduire l'amplitude des surtension.
Technologie parafoudre
Eclateur:
Un éclateur est composé de deux électrodes placées
dans un milieu qui peut être:
- l’air ambiante (éclateur a air)
- l’air en milieu clos (éclateur à air encapsulé)
SYMBOLE
- le gaz (éclateur a gaz)
Au delà d’une certaine valeur de tension, un amorçage se produit et le courant passe en
formant un arc électrique.
L’une des électrode est reliée à une phase et l’autre est reliée à la terre, lors de l’amorçage
la surtension liée a la foudre et alors déviée à la terre.
Varistance:
Les varistances sont composées d'oxydes
métalliques. Les poudres d'oxyde
métallique sont assemblées par frittage sous
la forme de bloc de céramique, le plus
souvent sous forme de cylindre ou de
disque.
En BT ces disques métallisés sont munis de
connections et sont isolés par une couche
d'époxy fluidisés ou, plus rarement,
surmoulés.
SYMBOLE
Au delà d'un certain seuil de tension l'impédance de la varistance chute pour permettre
l'évacuation du courant créant la surtension.
Quand la tension revient à son niveau normal l'impédance de la varistance reprend sa
valeur à l'état de veille
Diode transil:
La diode Transil est un semi-conducteur qui utilise
l'effet Zener.
SYMBOLE
Le fonctionnement de la diode Transil est comparable à celui de la varistance mais sa
caractéristique courant/tension est plus abrupte, ce qui permet d'obtenir de meilleurs
niveaux de protection.
Elle a une durée de vie quasi illimitée. Son temps de réponse est très faible.
Elle est capable de laisser passer des courants pouvant aller jusqu'à quelques centaines
d'ampères crête, selon la taille de la puce et la forme d'onde appliquée. Si la surtension
appliquée dépasse les caractéristiques maximales du composant, son mode de défaillance
préférentiel est le court-circuit, ce qui assure une protection maximale des circuits au prix
d'une défaillance fonctionnelle.
Mise en cascade
Pour assurée une meilleur protection contre la foudre on peut mettre en
cascade plusieurs parafoudre.
Exemple de matériels
Parafoudre
Parafoudre débrochable
à cartouche fixe
destiné aux installations
à niveau de risque élevé
(présence d'un paratonnerre)
à cartouche débrochable
qui peut être remplacée
sans démontage
en cas de destruction
Parafoudre auto-protégé
Parafoudres de
protection téléphonique
associé à un disjoncteur
qui permet la déconnexion
en cas de destruction de la
cartouche
raccordement au circuit
téléphonique
par bornes à vis ou par
connecteur RJ45
Liens
-http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/foudre/foudre.htm
-http://fr.wikipedia.org/
-http://www.indelec.fr/