Immeuble résidentiel privé et chalet Electrosafe. Partie 4. Protection contre les surtensions

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Immeuble résidentiel privé et chalet Electrosafe. Partie 3. Protection contre la foudre

Malgré la possibilité théorique d'apparition de surtensions pulsées d'une amplitude de dizaines de kilovolts dans le système d'alimentation 0,4 kV, la valeur REELLE de l'amplitude est limitée par la force d'impulsion de l'isolation des équipements électriques.

La force d'isolation par impulsion des équipements électriques avec une tension nominale de 230/400 volts est fixée par la norme et est prise égale à 6 kV. Sur cette base, l'apparition de tensions supérieures à 6 kV dans les circuits électriques est peu probable (l'apparition d'amplitudes supérieures à 6 kV n'est possible selon les scientifiques russes que dans 10% des cas).

Sur cette base, TOUS les équipements électriques jusqu'à 1000 volts ont été divisés en 4 catégories (pour les systèmes triphasés 230/400 volts):

- Catégorie 4 - cet équipement peut supporter une tension de choc de 6 kV (compteurs électriques, machines automatiques, parafoudres, etc.),

- Catégorie 3 - cet équipement peut supporter une surtension de 4 kV (prises, interrupteurs, moteurs électriques, tableaux, câblage, cuisinières électriques, etc.),

- Catégorie 2 - cet équipement peut supporter une surtension de 2,5 kV (cet équipement est connecté à des prises (appareils électroménagers, outils électriques portables, etc.),

- Catégorie 1 - cet équipement peut supporter une surtension ne dépassant pas 1,5 kV (équipement contenant des dispositifs semi-conducteurs et / ou des microcircuits).

Résumons maintenant certains des résultats intermédiaires:

1. Une surtension impulsionnelle du réseau d'alimentation supérieure à 6 kV ne nous menace pas.

2. Étant donné que le compteur électrique, les disjoncteurs et les parafoudres appartiennent à 4 catégories, il n'est pas nécessaire de les protéger contre les surtensions.

3. Tout ce qui se trouve après le paragraphe 2 doit en être protégé. surtension si nécessaire.

SPD.

Maintenant que nous comprenons l'essence du problème, il devient clair comment y faire face. La principale chose que nous devons faire est de réduire la tension d'impulsion de 6 kV, si elle apparaît, à 1,5 kV sûr. À ces fins, servir SPD - dispositif de protection contre les surtensions (limiteur).

Au début de leur développement, des parafoudres ont été fabriqués séparément pour chaque catégorie, pour les limiteurs de catégorie 3 - classe I, pour les limiteurs de catégorie 2 - classe II, pour les limiteurs de catégorie I - classe III.

Après le compteur électrique et la machine, qui n'avaient pas besoin de protection, un limiteur de classe I a été installé, qui coupait la tension de 6 kV à 4 kV (1 étage de protection). Plus loin dans l'alimentation, un limiteur de classe II a été installé, qui coupait la tension qui lui était fournie de 4 kV du limiteur de classe I - jusqu'à 2,5 kV (2 niveaux de protection). Puis, toujours lors de l'alimentation, un limiteur de classe III a été installé, qui coupait la tension qui lui était fournie du limiteur de classe II de -2,5 kV à 1,5 kV (3 niveaux de protection).

Le lecteur observateur se demandera - pourquoi de telles difficultés - peut-on les limiter immédiatement à une tension de 6 kV à 1,5 kV? Je m'empresse de lui plaire - avec le développement de la technologie, cela est devenu possible. Maintenant disponible SPD universels combinant dans un cas des limiteurs des classes I, II et III, des classes I et II, des classes II et III. À cet égard, il n'est pas nécessaire d'observer les distances minimales nécessaires (5 à 20 mètres) entre des parafoudres séparés ou d'installer à la place des selfs qui simulent ces distances.

Ensuite, quelques mots sur nos normes. Voici un extrait de la circulaire technique n ° 30 pour 2012

CIRCULAIRES DE LA ROSELECTROMONTAZH ASSOCIATION CIRCULAIRE TECHNIQUE N ° 30/2012 “SUR L'EXÉCUTION DE LA PROTECTION DE L'ÉCLAIRAGE ET LA MISE À LA TERRE DE LA TENSION ET DE LA TENSION JUSQU'À 1 kV”

- L'installation des SPD abonnés est de nature consultative et ils peuvent être installés à la fois sur la branche abonné et directement chez le consommateur.

- L'installation de SPD abonnés sans l'installation de SPD sur la ligne et sur le poste de transformation n'est pas autorisée.

- Dans les réseaux avec une tension de 380/220 V (400/230 V), un SPD avec une tension nominale de jusqu'à 450 V est utilisé pour protéger les lignes, un SPD avec une tension nominale de jusqu'à 280 V est utilisé pour protéger les branches monophasées des abonnés.

- La présence d'une mise à la terre et d'un système de péréquation potentiel pour le consommateur est obligatoire.

Autrement dit, si nous décidons de protéger notre maison à l'aide d'un SPD, il est nécessaire de s'assurer que les SPD sont installés sur les lignes aériennes et les postes de transformation. Deuxièmement, vous devez avoir un dispositif de mise à la terre.

MA NOTE à la section 3 de la circulaire. En raison du fait qu'une tension jusqu'à 380 volts est possible sur une branche monophasée de la maison dans des situations d'urgence, un SPD avec une tension nominale supérieure à 380 volts est requis (si la ligne aérienne est faite avec des fils séparés).

Afin de ne pas être confus dans tout cela, j'ai présenté ci-dessous l'algorithme de prise de décision pour l'installation d'e-SPD dans notre maison:

Si tout cela se produit dans votre cas (c'est-à-dire que toutes les conditions nécessaires sont remplies), vous pouvez commencer à travailler sur la protection de la maison contre les surtensions (déjà à partir d'autres normes).

Voyons ensuite comment un SPD de 1 cl. protection.

Fig. 1. Dispositifs de protection de classe 1 SPD en cas d'impulsion de surtension provenant de la ligne aérienne et d'un coup de foudre direct

La figure ci-dessus montre que l'impulsion de surtension a traversé un fil de phase de la ligne aérienne à notre maison. S'il est supérieur à 4 kV, le parafoudre est déclenché et une partie du courant circule vers la terre via notre dispositif de mise à la terre, et l'autre partie circule vers le fil PEN, qui est mis à la terre sur la ligne aérienne et connecté au transformateur avec un neutre mis à la terre du transformateur. Dans la figure ci-dessous, on peut voir qu'avec un coup de foudre direct dans notre terminal aérien, 50% du courant de foudre traverse notre dispositif de mise à la terre, et l'autre moitié du courant de foudre se répartit également entre les conducteurs de phase et les conducteurs neutres. Sur cette base, choisissez un SPD.

La foudre est rarement avec une intensité de courant supérieure à 100 kA, par conséquent, dans les calculs, le courant de foudre est pris pour cette valeur. Ainsi, 50 kA dans notre exemple sont allés dans notre dispositif de mise à la terre. Les 50 kA restants, lorsqu'ils sont déclenchés par notre SPD, seront répartis également entre les fils L et PEN, c'est-à-dire que notre SPD doit être évalué pour un courant d'au moins 25 kA.

À propos de la ligne aérienne ((VL).

Il devient clair que si la ligne aérienne est dans un état déplorable (les pentes de mise à la terre sont pourries, coupées, etc.), alors ne trouvant pas le chemin vers le sol, un courant de foudre ira directement dans notre maison et causera beaucoup de problèmes. Ainsi, il est nécessaire de bien connaître votre OHL et en cas de doute sur sa fiabilité, il faut au moins équiper le poteau à partir duquel votre maison est alimentée, c'est-à-dire mettre à la terre le fil sur ce poteau, connecter le crochet (broche) sur lequel l'isolateur est connecté à cette terre votre fil de phase, et si le support est en béton armé, alors son armature. Cela fait, vous obtiendrez, pour ainsi dire, 1 ligne de défense déjà à l'approche de la maison. 2e ligne de défense - c'est l'installation de parafoudres à l'entrée de la maison (1, 2 et 3 classes).

Remarque Beaucoup font maintenant une branche vers le fil d'entrée SIP. S'il est connecté à une ligne aérienne de «mauvaise qualité», alors avec PUM dans la ligne aérienne, une rupture de l'isolation SIP est possible, c'est-à-dire qu'il est nécessaire de faire cette dérivation avec des fils séparés et espacés les uns des autres (ou prendre des mesures de protection supplémentaires).

Sur VLI (c'est-à-dire VL fabriqué par des fils isolés autoportants - SIP), la situation sera déjà différente. La PUM (coup de foudre direct) dans un fil de phase isolé est pratiquement irréaliste et seule une impulsion de surtension induite est possible dans un tel fil, causée par une décharge de foudre proche ou par une commutation. Pour protéger l'isolation de VLI, les networkers sont déjà obligés de surveiller attentivement les parafoudres, etc. pour que la ligne soit en bon état.

Quelle conclusion peut-on tirer de ce qui a été dit? Si la ligne aérienne est en mauvais état, il est nécessaire «d'équiper» le poteau à partir duquel notre maison est alimentée et d'installer un puissant parafoudre à l'entrée de la maison, conçu pour dévier le courant de foudre de 50-100 kA (avec une forme actuelle de 10/350 μs).

Si notre maison est alimentée par VLI, le pôle peut être laissé seul et le parafoudre peut être installé plus simplement (avec une forme de courant de 8/20 μs et un courant de 6-10 kA).

Considérez maintenant la même option, mais la maison est également équipée.

Si la maison est alimentée par VLI (ou VL dont nous sommes sûrs), alors le SPD pour le 1er étage de protection doit être sélectionné en fonction de la distribution du courant de foudre pendant PUM au terminal aérien (comme décrit ci-dessus). Si la maison est alimentée par une ligne aérienne, dont nous ne sommes pas sûrs, il faut alors passer du PUM au conducteur de phase de la ligne aérienne.

Fig. 2. Sélectionnez SPD pour la première étape de protection (cliquez sur l'image pour l'agrandir).

Dans la partie suivante, nous examinerons les schémas de commutation SPD pour les systèmes TN-C-S et TT, comment les sélectionner, les monter et où placer tout, en tenant compte des spécificités d'une maison privée et de son alimentation à partir de lignes aériennes, ainsi que de la présence ou de l'absence de protection contre la foudre externe.

Suite de l'article: Maison privée et chalet Electrosafe. Partie 4 (fin). Exemples de sélection SPD

Mironov S.I.