Qu’est-ce qu’un parafoudre ?
Les parafoudres (SPD) sont également appelés dispositifs de protection contre les surtensions.
La surtension est une tension anormale transitoire, dans laquelle une haute tension est appliquée instantanément à un niveau qui ne devrait pas l’être, causant des dommages à l’équipement électronique. En d’autres termes, les dispositifs de protection contre les surtensions sont des dispositifs qui suppriment la tension anormale momentanée qui se produit lorsque la foudre frappe ou que les interrupteurs sont ouverts ou fermés, et qui protègent l’équipement électrique contre l’application d’une tension anormale.
Le terme “parafoudre” est similaire à celui de “paratonnerre”, mais un paratonnerre protège les bâtiments et les personnes contre la foudre, alors que la simple installation d’un paratonnerre ne protège pas l’équipement électrique.
Utilisations des parafoudres
Les parafoudres sont utilisés au point d’entrée des lignes électriques aériennes. L’installation de dispositifs de protection contre les surtensions est imposée par les normes techniques nationales relatives aux équipements électriques pour les points d’entrée des lignes électriques aériennes à haute tension.
Lorsque la foudre frappe, même si le bâtiment lui-même n’est pas endommagé, la surtension générée par la foudre pénètre dans l’équipement électronique via les lignes électriques et les lignes de communication sous la forme d’une surtension et d’une surintensité. À ce moment-là, les équipements connectés à l’alimentation électrique et aux lignes de communication sont endommagés par la différence de potentiel entre les deux.
Pour éviter cela, des dispositifs de protection contre les surtensions sont installés à l’entrée des lignes électriques et à l’entrée des lignes de communication. En d’autres termes, les parafoudres sont utilisés partout pour protéger les équipements électriques dans les habitations ordinaires, même dans des environnements spéciaux tels que la haute tension.
Principe du parafoudre
Les parafoudres se composent d’un espace, appelé espace de décharge, et d’une résistance non linéaire dont la tension n’est pas proportionnelle au courant. Les varistances à oxyde métallique (MOV), les diodes à avalanche, les éléments semi-conducteurs tels que les thyristors de protection contre les surtensions et les tubes à décharge remplis de gaz sont utilisés comme résistances non linéaires.
Lorsqu’un appareil électrique est connecté à la ligne électrique, des dispositifs de protection contre les surtensions sont installés entre la ligne électrique et la terre de manière à être en parallèle avec l’appareil.
Lorsque la tension appliquée est à un niveau normal, la résistance non linéaire du dispositif de protection contre les surtensions est élevée et, en raison de l’entrefer, aucun courant ne circule, et le dispositif de protection contre les surtensions est identique à un isolant qui ne conduit pas l’électricité.
Cependant, lorsqu’une tension anormale est générée par la foudre ou des surtensions d’ouverture/fermeture, une tension est appliquée à l’entrefer et la résistance non linéaire devient instantanément une faible résistance, permettant au courant de surtension de s’écouler du côté de la terre et empêchant les surtensions d’être appliquées à l’équipement électrique. Après la décharge, la résistance non linéaire redevient élevée et aucun courant de suivi de la tension d’alimentation ne circule.
La tension de démarrage pour le fonctionnement du dispositif de protection contre les surtensions doit être supérieure à la tension de fonctionnement de l’équipement électrique et inférieure à la tension de résistance de l’équipement électrique. Après le fonctionnement du dispositif de protection contre les surtensions, une tension résiduelle peut apparaître, et cette tension résiduelle doit être prise en compte lors du choix du dispositif de protection contre les surtensions.