Qu’est-ce qu’un absorbeur de surtension ?
Un absorbeur de surtension est un dispositif qui protège les équipements contre les surtensions. Une surtension est une tension élevée qui augmente brusquement, dont la surtension causée par la foudre est un exemple typique. Les surtensions sont générées non seulement par la foudre, mais aussi par la commutation de gros conducteurs électriques et par l’électricité statique.
Les équipements connectés à des circuits où des surtensions sont générées risquent d’être endommagés en raison d’une rupture d’isolation. Un dispositif qui absorbe cette surtension (surtension) est appelé absorbeur de surtension. En d’autres termes, il s’agit d’un dispositif qui protège l’équipement contre les tensions anormales momentanées.
Utilisations des absorbeurs de surtension
Il existe deux types d’absorbeurs de surtension : pour les circuits de puissance et pour les circuits de commande. Les absorbeurs de surtension pour les circuits de puissance sont classés en deux catégories : la protection contre la foudre et l’absorption des surtensions de commutation. Les absorbeurs de surtension pour la protection contre la foudre sont utilisés sur les poteaux électriques, par exemple, pour évacuer les tensions anormales vers la terre en cas de coup de foudre. Pour cette application, ils sont également appelés “parafoudres”.
Les absorbeurs de surtension destinés à absorber les surtensions à l’ouverture et à la fermeture sont utilisés dans les panneaux à haute tension. Les absorbeurs de surtension pour les circuits de commande sont utilisés dans les circuits LAN et téléphoniques. Outre les équipements de bureautique, les absorbeurs de surtension sont utilisés pour protéger les téléphones, les télécopieurs, les modems, les antennes de télévision, les écrans et les systèmes de navigation automobile.
Principe des absorbeurs de surtension
Les absorbeurs de surtension sont des dispositifs qui isolent les surtensions du circuit principal. Il en existe deux types principaux : ceux qui absorbent les surtensions dues à un défaut de mise à la terre et ceux qui les absorbent en raison de la résistance.
Ceux qui sont causés par des défauts de terre ne mettent à la terre que les tensions anormales au moyen de semi-conducteurs ou de tubes à décharge. Ils sont utilisés dans les équipements où l’on peut s’attendre à des coups de foudre. L’absorption par résistance absorbe les tensions anormales à l’aide de bobines et de résistances. Ils sont principalement utilisés pour absorber les surtensions autres que les coups de foudre.
Types d’absorbeurs de surtension
Il existe plusieurs types d’absorbeurs de surtension. Le principe et les caractéristiques diffèrent selon le type.
1. Absorbeur de surtension de type ZnO
Le type ZnO est souvent utilisé pour les surtensions dues à la foudre et c’est le type d’absorbeur de surtensions le plus courant. L’oxyde de zinc (ZnO) est un type de semi-conducteur présentant une faible résistance aux hautes tensions.
La mise à la terre d’un circuit par l’intermédiaire de ZnO permet aux surtensions de s’échapper vers la terre en cas d’anomalie. Il est utilisé dans une large gamme d’applications, des circuits de petite ou de grande capacité.
2. Absorbeur de surtensions de type CR
Un condensateur ou une résistance est installé en parallèle avec le circuit à protéger. L’action du condensateur fait circuler un courant vers la résistance en cas de tension anormalement élevée, protégeant ainsi le circuit. Ils sont principalement utilisés dans les circuits de faible capacité et sont parfois appelés “parafoudres”.
3. Absorbeur de surtensions à diode
Une diode est installée en parallèle avec le circuit à protéger et absorbe la surtension grâce à l’action de redressement de la diode. Ils ne peuvent être utilisés que dans des circuits à courant continu et sont utilisés dans des circuits ayant une capacité relativement faible.
4. Absorbeurs de surtension à tube de décharge
Les tubes de décharge mis à la terre sont incorporés dans les circuits pour évacuer les hautes tensions vers la terre. L’intérieur du tube de décharge est rempli de gaz inerte et la tension de fonctionnement est régulée par l’espace dans le tube. Bien que des décharges de grande capacité soient possibles, elles présentent l’inconvénient d’une vitesse de fonctionnement lente.
En plus de ce qui précède, il existe également des absorbeurs de surtension qui utilisent des thyristors pour la mise à la terre. Les absorbeurs de surtension agissent comme des dispositifs qui ne sont pas présents dans le circuit en temps normal, lorsqu’il n’y a pas de surtension. Lorsqu’une surtension entre dans le circuit, il absorbe rapidement le courant de surtension et protège le circuit.
Dans la pratique, cependant, les absorbeurs de surtension ont inévitablement un délai avant de réagir. Plus le délai est long, plus le circuit est endommagé ; les absorbeurs de surtension utilisant des semi-conducteurs tels que le type ZnO se caractérisent par un délai court. C’est pourquoi les absorbeurs de chocs de type ZnO sont actuellement le principal type d’absorbeur de chocs.
Les équipements de précision d’aujourd’hui deviennent de plus en plus vulnérables aux surtensions à mesure qu’ils deviennent plus sophistiqués et plus compacts. Les thyristors et les éléments en ZnO ont également une grande capacité et doivent être incorporés en tenant compte du risque de distorsion de la forme d’onde des circuits faibles.