Parafoudres haute tension Guide de l`acheteur

Parafoudres haute tension
Guide de l’acheteur

2 Informations produits | Parafoudres ABB — Guide de l'acheteur
Table des matières
Informations produits
Introduction 3
Définitions 4
Procédure de sélection simplifiée 7
Caractéristiques de conception – Parafoudres à enveloppe porcelaine, EXLIM 15
Caractéristiques de conception – Parafoudres à enveloppe silicone, PEXLIM 17
Le concept PEXLINK 22
Contrôle qualité et essais 28
Informations techniques
Parafoudres à oxyde de zinc et enveloppe silicone :
PEXLIM R-Z, Classe CEI 2 29
PEXLIM R-Y, Classe CEI 2 35
PEXLIM Q, Classe CEI 3 42
PEXLIM P-X, Classe CEI 4 51
PEXLIM P-Y, Classe CEI 4 58
HS PEXLIM P-T, Classe CEI 4 65
HS PEXLIM T-T, Classe CEI 5 71
Parafoudres à oxyde de zinc et enveloppe porcelaine :
EXLIM R, Classe CEI 2 77
EXLIM Q-E, Classe CEI 3 83
EXLIM Q-D, Classe CEI 3 90
EXLIM P, Classe CEI 4 96
EXLIM T, Classe CEI 5 104
Accessoires :
Introduction 110
EXCOUNT-A 114
EXCOUNT-I 116
EXCOUNT-II 118
Autres
Commande 121
Remarque 122

ABB Parafoudres — Guide de l'acheteur | Informations produits 3
Fourniture d’électricité sûre, fiable et
économique – avec les parafoudres ABB
Les parafoudres ABB sont la protection principale contre les surtensions atmosphériques et de manœuvre. Ils sont
généralement reliés en parallèle avec l’équipement à protéger pour dévier le courant de choc. Les éléments actifs
(blocs ZnO) des parafoudres ABB sont fabriqués à l’aide d’un matériau céramique à résistance variable composé
essentiellement d’oxyde de zinc mélangé à d’autres oxydes métalliques et ensuite agglomérés.
Gamme de produits
Famille de produits Classification des
parafoudres 1)
Type Tension max.
du système 2)
kVeff
Tension
assignée2)
kVeff
Énergie à écouler /
Intensité de la foudre
Résistance
mécanique 3)
Nm
PEXLIM – Parafoudres à enveloppe silicone
Avantages en terme de poids, de flexibilité de montage, de compacité et de sécurité pour le personnel.
Composant majeur du concept PEXLINKTMpour la protection de lignes de transmission.
10 kA, Classe CEI 2 PEXLIM R-Z 24 - 145 Modérée
10 kA, Classe CEI 2 PEXLIM R-Y 24 - 170 18 - 144 Modérée 1 600
10 kA, Classe CEI 3 PEXLIM Q 52 - 420 42 - 360 Haute 4 000
20 kA, Classe CEI 4 PEXLIM P-X 52 - 420 42 - 360 Très haute 4 000
20 kA, Classe CEI 4 PEXLIM P-Y 300 - 550 228 - 444 Très haute 9 000
HS PEXLIM – Parafoudres à enveloppe silicone avec résistance mécanique renforcée.
Spécialement adaptés aux zones à forte activité sismique.
20 kA, Classe CEI 4 HS PEXLIM P 245 - 550 180 - 444 Très haute 28 000
20 kA, Classe CEI 5 HS PEXLIM T 245 - 800 180 - 612 Très haute 28 000
EXLIM – Parafoudres à enveloppe porcelaine
10 kA, Classe CEI 2 EXLIM R 52 - 170 42 - 168 Modérée 7 500
10 kA, Classe CEI 3 EXLIM Q-E 52 - 245 42 - 228 Haute 7 500
10 kA, Classe CEI 3 EXLIM Q-D 170 - 420 132 - 420 Haute 18 000
20 kA, Classe CEI 4 EXLIM P 52 - 550 42 - 444 Très haute 18 000
20 kA, Classe CEI 5 EXLIM T 245 - 800 180 - 624 Très haute 18 000
1) Classification des parafoudres selon CEI 60099-4 (courant de décharge nominal, classe de décharge de ligne).
2) Des parafoudres avec des tensions inférieures ou supérieures sont disponibles sur demande pour des applications spéciales.
3) Effort court terme admissible en service (SSL).
Une attention particulière concernant la qualité à tous les
niveaux, de la matière première jusqu’au produit fini, assure
que les parafoudres ABB résistent largement aux contraintes
spécifiées. Différentes dimensions permettent une grande
variété de parafoudres standard ainsi que des solutions
spécifiques au client en termes de niveaux de protection et de
capacité énergétique.
Ce guide de l’acheteur traite des parafoudres haute tension
pour les applications à courant alternatif standard. Pour
d’autres applications, comme la protection de condensateurs
série, la protection de condensateurs shunt ou les applica-
tions à courant continu, contactez votre représentant ABB.

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Définitions
REMARQUE ! les normes auxquelles il est fait référence
ci-dessous correspondent aux dernières éditions de CEI
60099-4 et ANSI/ IEEE C62.11
Tension maximum du système (Um)
La tension maximum entre les phases en utilisation normale.
Courant de décharge nominal (CEI)
La valeur de crête de l’impulsion du courant de foudre qui est
utilisée pour classifier le parafoudre.
Classe de courant de foudre (ANSI/IEEE)
Le courant de foudre assigné utilisé pour effectuer les tests
de classification.
Tension assignée (Ur)
Un parafoudre satisfaisant à la norme CEI doit supporter sa
tension assignée (Ur) pendant 10 s après avoir été préchauffé
jusqu’à 60 °C et soumis à une injection d’énergie telle que
définie dans la norme. Par conséquent, Ur sera égale à au
moins la capacité TOV d’un parafoudre pendant 10 secondes.
Par ailleurs, la tension assignée est utilisée comme paramètre
de référence
REMARQUE ! La capacité TOV des parafoudres EXLIM et
PEXLIM dépasse les exigences IEC.
Tension pendant le cycle de fonctionnement (ANSI)
La tension admissible maximale assignée entre les bornes du
parafoudre selon laquelle le parafoudre est conçu pour effec-
tuer son cycle de fonctionnement.
Tension de régime permanent
Il s’agit de la tension à fréquence industrielle efficace maxi-
male admissible qui peut être appliquée en continu entre les
bornes du parafoudre. Cette tension est définie de différentes
manières (vérifiées par différentes procédures de test) dans
CEI et ANSI.
−CEI (Uc)
CEI donne au fabricant la possibilité de décider de l’Uc.
La valeur est vérifiée dans le test de fonctionnement. Toute
répartition inégale de la tension dans le parafoudre sera
prise en compte.
−ANSI (MCOV)
ANSI liste la tension de régime permanent maximale
(MCOV) pour toutes les caractéristiques de parafoudres
utilisées dans un tableau. La valeur est utilisée dans tous
les tests spécifiés par ANSI. MCOV est moins sévère en ce
qui concerne la répartition inégale de la tension dans un
parafoudre.
Surtensions temporaires (TOV)
Les surtensions temporaires, à la différence des surtensions
de choc, sont des surtensions oscillatoires de fréquence
industrielle de relativement longue durée (de quelques cycles
à des heures).
La forme la plus courante de TOV se présente sur les phases
saines d’un système pendant un défaut de mise à la terre
impliquant une ou plusieurs phases. D’autres sources de TOV
sont le retour de puissance, la mise sous tension de lignes à
vide, etc.
La capacité TOV des parafoudres est indiquée avec la
contrainte énergétique préalable dans les catalogues
concernés.
Tension résiduelle/Tension de décharge
Il s’agit de la valeur de crête de la tension qui apparaît entre
les bornes d’un parafoudre pendant qu’il est traversé par le
courant de décharge. La tension résiduelle dépend à la fois
de l’amplitude et de la forme d’onde du courant de décharge.
Les caractéristiques de tension/courant des parafoudres sont
données dans les catalogues correspondants.
Capacité énergétique
Les normes ne définissent pas explicitement la capacité
énergétique d’un parafoudre. La seule mesure spécifiée est la
classe de décharge de ligne de CEI. Souvent, les informations
ne sont pas suffisantes pour comparer les différents fabricants
et ABB indique pour cette raison aussi la capacité énergé-
tique en kJ/kV (Ur). Cela se fait de 3 manières différentes :
−Deux impulsions selon la clause CEI 8.5.5.
Il s’agit de l’énergie à laquelle le parafoudre est soumis
pendant le test de fonctionnement en présence de surten-
sions de manœuvre (clause 8.5.5.) tout en restant stable
thermiquement par la suite par rapport aux TOV et Uc
spécifiées.
−Énergie de l’essai individuel
Il s’agit de l’énergie totale à laquelle chaque bloc individuel
est soumis pendant nos tests de production.

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−Énergie d’une impulsion simple
Il s’agit de l’énergie admissible maximale à laquelle un
parafoudre peut être soumis en une seule impulsion d’une
durée de 4 ms ou plus tout en restant stable thermique-
ment par rapport aux TOV et Uc spécifiées.
REMARQUE ! Les valeurs correspondantes basées sur Uc
sont obtenues en multipliant les valeurs du catalogue par le
rapport Ur/Uc.
Capacité de court-circuit
Il s’agit de la faculté d’un parafoudre, dans le cas d’une sur-
charge due à une quelconque raison, à conduire le courant de
court-circuit sans explosion violente qui pourrait endommager
l’équipement proche ou blesser le personnel. Après une telle
manœuvre, le parafoudre doit être remplacé.
Le courant de court-circuit peut être plus ou moins élevé en
fonction de l’impédance du système et des conditions de
mise à la terre. D’où le fait que la fonctionnalité de court-cir-
cuit est vérifiée à différents niveaux de courant.
Tenue diélectrique de l’isolation externe du parafoudre
Il s’agit de la valeur maximale de la tension appliquée (d’une
forme d’onde spécifiée) qui ne provoque pas d’amorçage
du parafoudre. Contrairement à un autre équipement, les
parafoudres sont conçus pour se décharger en interne et la
tension à travers l’enveloppe ne peut jamais dépasser les
niveaux de protection. Par conséquent, l’isolation externe est
auto-protégée si sa tenue diélectrique est supérieure aux ni-
veaux de protection corrigés pour l’altitude d’installation. Les
normes spécifient les facteurs de sécurité supplémentaires, à
l’exclusion de la correction pour l’altitude, tels que:
− CEI : 15 % pour des chocs de tension de courte durée et
10 % pour des chocs de longue durée (au niveau de la mer)
− ANSI : 20 % pour des chocs de tension de courte durée et
15 % pour des chocs de longue durée au niveau de la mer)
REMARQUE ! Les facteurs de correction d’altitude sont de
13 % par 1 000 m (CEI) et 10 % par 1 000 m (ANSI).
Tous les parafoudres EXLIM et PEXLIM satisfont intégrale-
ment aux normes CEI et ANSI pour des installations jusqu’à
1 000 m, souvent avec une grande marge.
Performances de pollution
CEI 60815 définit quatre niveaux de pollution (de léger à très
fort) et stipule le courant de fuite requis pour les enveloppes
porcelaine, comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
Niveau de pollution Ligne de fuite spécifique en mm/kV (Um)
Léger (L) 16
Moyen (M) 20
Fort (H) 25
Très fort (V) 31
En l’absence de normes similaires pour les enveloppes silicone,
le tableau s’applique actuellement aussi à ces enveloppes.
La ligne de fuite est la distance mesurée le long du profil exté-
rieur de l’enveloppe et tient lieu de mesure des performances
du parafoudre dans des environnements pollués en ce qui
concerne le risque d’amorçage.
Etant donné que le diamètre moyen de tous les parafoudres
standard fait moins de 300 mm, la ligne de fuite spécifique est
la même que la ligne de fuite nominale.
SSL
Effort à court terme déclaré
SLL
Effort à long terme déclaré (pour les parafoudres PEXLIM, il
s’agit d’une valeur déclarée fondée sur la charge cyclique).
MBL
Charge de rupture garantie