Parafoudre sur rail DIN pour systèmes de distribution électrique industriels

Qu'est-ce qu'un parasurtenseur sur rail DIN dans la distribution électrique industrielle ?

Définition d'un parasurtenseur sur rail DIN

A Parafoudre pour rail DIN, également appelé SPD sur rail DIN ou dispositif de protection contre les surtensions monté sur rail DIN, est un dispositif de protection installé dans les tableaux de distribution industriels, les armoires de commande, les panneaux d'automatisation ou les systèmes de distribution électrique. Il est généralement monté sur un rail DIN standard de 35 mm, aux côtés de disjoncteurs, de contacteurs, de relais, de borniers et de modules d'alimentation, afin de former un système complet de protection électrique industrielle.

Dans les réseaux électriques industriels, les surtensions peuvent provenir de surtensions induites par la foudre, de la commutation du réseau public, de la commutation des transformateurs, du démarrage et de l'arrêt des moteurs, du fonctionnement des contacteurs, des variateurs de fréquence ou d'autres perturbations transitoires causées par des équipements de forte puissance. Bien que ces surtensions ne durent que très peu de temps, leurs pics de tension peuvent être bien supérieurs au niveau de résistance normal des équipements électriques. Cela peut endommager les automates programmables (PLC), les interfaces homme-machine (IHM), les variateurs de fréquence (VFD), les onduleurs (UPS), les modules d'alimentation, les capteurs, les modules de communication et d'autres composants électroniques de commande.

La fonction principale d'un parasurtenseur sur rail DIN est de limiter rapidement les surtensions transitoires avant qu'elles n'atteignent les équipements en aval et de détourner le courant de surtension vers le système de mise à la terre. Pour les usines, les chaînes de production, les salles de serveurs, les fabricants de tableaux électriques et les systèmes d'automatisation industrielle, il s'agit d'un composant de protection essentiel qui permet d'améliorer la fiabilité de l'alimentation électrique, de réduire les dommages causés aux équipements et de minimiser les pertes liées aux temps d'arrêt.

Fonctionnement des parasurtenseurs sur rail DIN dans les réseaux d'alimentation basse tension

Dans les réseaux industriels de distribution d'énergie basse tension, un parafoudre monté sur rail DIN est généralement connecté en parallèle entre la ligne d'alimentation et le système de mise à la terre. Lorsque la surtension dépasse le seuil de fonctionnement du parafoudre, ses composants de protection internes se mettent rapidement à la conduction et détournent le courant de surtension vers la borne PE ou le système de liaison équipotentielle.

Ce processus peut être divisé en trois étapes :

• Condition normale : le SPD reste en état de haute impédance et n'affecte pas l'alimentation électrique normale.
• Événement de surtension : le SPD se déclenche rapidement et limite la surtension transitoire sur la ligne.
• Après la surtension : le SPD revient à un état de haute impédance et le système poursuit son fonctionnement normal.

Un parasurtenseur sur rail DIN n'est généralement pas utilisé comme appareil autonome. Il s'inscrit dans le cadre d'une stratégie coordonnée de protection contre les surtensions pour la distribution électrique industrielle, en complément de la protection au niveau de l'entrée du réseau, de la protection au niveau de la distribution, de la protection des armoires de commande et de la protection fine au niveau des équipements.

Pourquoi le montage sur rail DIN est-il adapté aux tableaux de distribution industriels ?

Le montage sur rail DIN est particulièrement adapté aux systèmes de distribution électrique industriels, car les tableaux de distribution et les armoires de commande industriels nécessitent une disposition des composants modulaire, normalisée et facile à entretenir. Un parasurtenseur pour rail DIN peut être encliqueté directement sur un rail DIN standard et installé aux côtés de disjoncteurs, de borniers et de composants de commande.

Cette méthode d'installation présente plusieurs avantages :

• Permet de gagner de la place dans le panneau et s'adapte aux armoires de commande industrielles compactes
• Permet une installation rapide pour les fabricants de tableaux électriques et l'assemblage en série
• Facilite l'entretien grâce à une inspection et un remplacement rapides
• Permet de maintenir un câblage ordonné et coordonné avec les barres de mise à la terre et les dispositifs de protection de secours
• Permet une protection à plusieurs niveaux dans les tableaux de distribution principaux, les tableaux de sous-distribution et les armoires d'équipement

Parasurtenseur sur rail DIN ou parasurtenseur à montage sur panneau ?

Les parasurtenseurs sur rail DIN et les parasurtenseurs montés sur tableau peuvent tous deux être utilisés pour la protection contre les surtensions dans les systèmes de distribution électrique, mais ils diffèrent par leur structure, leur méthode d'installation et leurs cas d'application.

Élément de comparaison	Protecteur de surtension pour rail DIN	Parasurtenseur à montage sur panneau
Méthode d'installation	Monté sur un rail DIN de 35 mm	Généralement monté sur une surface de panneau ou un boîtier externe
Applications typiques	Armoires de commande industrielles, tableaux de sous-distribution, panneaux d'équipement, boîtiers de raccordement photovoltaïques	Tableaux de distribution principaux, installations électriques des bâtiments, points d'entrée des équipements
Structure	Modulaire, compact, facile à remplacer	Généralement intégrés ou montés à l'extérieur
Entretien	Peut être assuré par un système d'indication d'état ou par des modules enfichables	Cela dépend de la structure du produit
Adaptation à un usage industriel	Convient à la conception standardisée d'armoires et à l'assemblage en série	Convient aux espaces réservés aux panneaux ou à la protection au niveau de l'entrée

Dans les réseaux de distribution électrique industriels, l'avantage d'un parasurtenseur sur rail DIN réside dans le fait qu'il peut être directement intégré à un tableau de distribution ou à une armoire de commande. Il est conçu pour être installé aux côtés d'autres composants électriques modulaires. Cela le rend particulièrement utile dans les applications industrielles qui exigent une conception standardisée, une production en série, une maintenance rapide et un câblage clair.

Applications industrielles courantes des parasurtenseurs sur rail DIN

Dans les réseaux de distribution électrique industriels, un parasurtenseur sur rail DIN n’est pas installé à un seul emplacement fixe. En fonction du niveau de distribution, de la sensibilité des équipements, de la longueur des câbles et de la source de surtension, les parasurtenseurs sur rail DIN peuvent être installés dans les tableaux de distribution principaux, les tableaux de sous-distribution, les centres de commande de moteurs, les armoires d'automation, les circuits d'alimentation des onduleurs, les armoires d'équipements d'automatisation, ainsi que dans les systèmes photovoltaïques ou de stockage d'énergie.

Les systèmes industriels comportent généralement plusieurs niveaux de distribution électrique. Si un seul parafoudre est installé dans le tableau de distribution principal, il peut ne pas offrir une protection suffisante pour les armoires de commande à distance, les équipements sensibles ou les longues longueurs de câbles. Une meilleure approche consiste à mettre en place un système coordonné de protection contre les surtensions, adapté à la structure du système, permettant à des SPD montés sur rail DIN, placés à différents emplacements, d'assurer la protection au niveau de l'entrée du réseau, au niveau de la distribution et une protection fine au niveau des équipements.

Tableaux de distribution principaux d'entrée

Le tableau de distribution principal d'entrée constitue le point d'entrée du réseau électrique industriel et le premier point stratégique par lequel les surtensions peuvent pénétrer dans le réseau de distribution de l'usine. Lorsqu'une surtension pénètre par la ligne d'alimentation du réseau public, une ligne aérienne, le côté basse tension d'un transformateur ou un système externe de protection contre la foudre, le dispositif de protection contre les surtensions (SPD) installé dans le tableau de distribution principal d'entrée permet de dissiper les surtensions à haute énergie avant qu'elles ne se propagent en aval.

Les options courantes pour les tableaux de distribution principaux comprennent les parafoudres de type 1 sur rail DIN, les parafoudres combinés de types 1 et 2, ou les parafoudres de type 2 à capacité élevée. Le choix approprié dépend de la présence ou non d’un système de protection contre la foudre externe sur le bâtiment, du niveau de risque de foudre dans la zone, du mode d’alimentation, du niveau de courant de court-circuit du système et de la sensibilité des équipements en aval.

Tableaux de distribution secondaires

Les tableaux de dérivation sont situés entre le réseau de distribution électrique principal et les équipements terminaux. Ils alimentent des zones locales telles que les ateliers, les étages, les zones d'équipements ou les chaînes de production. L'installation de parasurtenseurs sur rail DIN à ces emplacements permet de limiter davantage les surtensions résiduelles provenant du réseau en amont et de réduire les surtensions de commutation générées au sein de la zone d'équipements locale.

Les parafoudres de type 2 montés sur rail DIN sont couramment utilisés dans les tableaux de sous-distribution industriels. Ils permettent de limiter les surtensions indirectes dues à la foudre, les surtensions de commutation du réseau et les surtensions liées au fonctionnement des équipements. Cela en fait l'un des types de parafoudres les plus courants dans les systèmes de distribution électrique industriels.

Par exemple, dans une grande usine, le tableau de distribution principal peut déjà être équipé d’un SPD de type 1 ou de type 1+2. Cependant, un atelier de production peut se trouver loin du tableau de distribution principal. En raison de la plus grande longueur de câble, de nouvelles différences de potentiel et des surtensions résiduelles peuvent apparaître lors de la propagation des surtensions. Dans ce cas, l'ajout d'un parafoudre de type 2 dans le tableau de sous-distribution de l'atelier permet d'assurer une protection plus proche des moteurs, des armoires de commande, des systèmes d'éclairage et des équipements d'automatisation situés dans cette zone.

Centres de commande de moteurs et armoires de commande

Les centres de commande de moteurs et les armoires de commande industrielles constituent des domaines d'application importants pour les parasurtenseurs sur rail DIN. Ils contiennent souvent des contacteurs, des relais, des démarreurs progressifs, des variateurs de fréquence, des dispositifs de protection des moteurs, des alimentations de commande et des modules de communication. Ces composants peuvent générer des surtensions lors de leur fonctionnement et de la commutation, et ils peuvent également être affectés par des surtensions provenant du réseau de distribution en amont.

L'installation de parasurtenseurs sur rail DIN dans les armoires de commande ou les armoires électriques permet de réduire l'impact des pics de commutation et des surtensions transitoires côté alimentation sur les composants de commande. Cela revêt une importance particulière dans les environnements industriels comptant de nombreux moteurs, pompes, ventilateurs, compresseurs, convoyeurs et systèmes d'entraînement, où les cycles de démarrage et d'arrêt des équipements peuvent générer de manière répétée des contraintes de tension transitoires.

Parmi les équipements couramment protégés, on trouve :

• Circuits de commande des contacteurs et des relais
• Circuits d'entrée des variateurs de fréquence (VFD) et des démarreurs progressifs
• Modules d'alimentation pour la commande de moteurs
• Automates programmables (PLC) ou modules d'E/S à l'intérieur de l'armoire de commande
• Interfaces de communication des équipements et unités de commande à distance

Pour les tableaux de commande et les armoires de commande, le parafoudre doit être installé à proximité du bornier d'entrée d'alimentation et raccordé à la barre de mise à la terre à l'aide de conducteurs courts et droits. Si nécessaire, il convient également d'utiliser des parafoudres de signaux ou de lignes de données afin d'assurer une protection coordonnée des signaux de commande et des lignes de communication.

Armoires PLC et systèmes d'automatisation

Un armoire d'automation (PLC) constitue le centre de commande d'un système d'automatisation industrielle. Elle reçoit les signaux des capteurs, exécute la logique de commande et contrôle les moteurs, les vannes, les robots, les convoyeurs et les équipements de production. Si l'automate programmable (PLC), le module d'E/S, l'interface homme-machine (IHM) ou le module de communication sont endommagés par des surtensions, l'ensemble du système d'automatisation peut s'arrêter.

Dans les armoires de commande, des parasurtenseurs sur rail DIN sont généralement installés au niveau de l'entrée d'alimentation de commande afin de protéger les circuits d'alimentation de commande en 230 V CA, 24 V CC ou autres. Pour les réseaux de communication et les lignes de signaux de terrain, il convient également d'installer, si nécessaire, des parasurtenseurs de signaux ou des parasurtenseurs de lignes de données adaptés.

Dans les systèmes d'automatisation, les surtensions d'alimentation et les surtensions de signal se produisent souvent simultanément. Une surtension sur le réseau électrique peut endommager le module d'alimentation de l'automate programmable, tandis qu'une surtension sur les longs câbles de capteurs ou de communication peut endommager les ports d'E/S ou les interfaces de communication. Par conséquent, la protection contre les surtensions des armoires de commande industrielles ne doit pas se limiter à l'alimentation principale. Elle doit également prévoir une protection coordonnée pour l'alimentation de commande, les lignes de signaux et les lignes de données.

Circuits d'alimentation sans coupure (UPS) et circuits d'alimentation de secours

Dans les installations industrielles, les onduleurs (UPS) sont couramment utilisés pour protéger les charges critiques telles que les systèmes de contrôle, les serveurs, les équipements de communication, les systèmes de surveillance, les systèmes DCS, les systèmes SCADA et les systèmes instrumentés de sécurité. Un onduleur peut fournir une alimentation de secours en cas de coupure de courant, mais il ne peut pas se substituer entièrement à une protection contre les surtensions (SPD).

Le côté entrée de l'onduleur peut tout de même être affecté par des surtensions d'origine foudre ou des surtensions de commutation provenant du réseau de distribution en amont. En l'absence d'une protection SPD adaptée, ces surtensions peuvent pénétrer dans l'onduleur et endommager les modules redresseurs, les cartes de commande ou les circuits de dérivation. Pour les charges critiques, une protection plus fine peut également être installée du côté sortie de l'onduleur ou à proximité des équipements sensibles, en fonction de la structure du système.

Dans les systèmes d'alimentation électriques critiques industriels, une approche courante en matière de protection consiste à :

Position d'installation	Méthode de protection recommandée	Cible de protection principale
Tableau électrique principal	DOCUP de type 1 ou de type 1+2	Limiter les pics de tension de haut niveau au niveau d'entrée
Côté alimentation de l'onduleur	Parafoudre de type 2 pour rail DIN	Protéger les circuits d'entrée de l'onduleur
Côté sortie de l'onduleur	DOCUP de type 2 ou de type 3	Réduire la tension résiduelle pour les charges critiques
Côté équipement	SPD de type 3 ou dispositif de protection dédié	Protéger les serveurs, les automates programmables et les équipements de communication

Cette configuration coordonnée contribue à réduire le risque de surtensions affectant les onduleurs et les charges critiques, améliorant ainsi la continuité de l'alimentation des systèmes de contrôle industriels et des systèmes de données.

Énergie solaire photovoltaïque, stockage d'énergie et systèmes industriels à courant continu

De plus en plus d'installations industrielles utilisent désormais des panneaux solaires photovoltaïques sur toiture, des systèmes de stockage d'énergie, des unités de distribution en courant continu ou des équipements fonctionnant aux énergies renouvelables. Dans ces systèmes, les câbles côté courant continu sont souvent longs, et certains sont installés à l'extérieur ou dans des zones exposées, ce qui les rend plus vulnérables aux surtensions provoquées par la foudre.

Dans les installations photovoltaïques industrielles, les parafoudres CC sur rail DIN sont généralement installés dans Boîtiers de raccordement PV, les circuits d'entrée CC des onduleurs et les circuits de distribution CC. Pour les installations photovoltaïques de 600 V CC, 1 000 V CC ou 1 500 V CC, il convient de choisir des parafoudres spécialement conçus pour les applications CC. Les parafoudres CA standard ne doivent pas être utilisés à la place.

Dans les systèmes de stockage d'énergie, les racks de batteries, les unités PCS, les systèmes BMS et EMS, ainsi que les barres omnibus CC peuvent également être affectés par des surtensions transitoires. En fonction de la structure du système, des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) peuvent être nécessaires du côté CC, du côté CA et sur les lignes de communication.

Les principaux points à prendre en compte en matière de protection contre les surtensions pour les systèmes industriels à courant continu sont les suivants :

• Choisissez le SPD CC en fonction de la tension maximale en circuit ouvert
• Vérifier que le SPD est conforme aux exigences de la norme CEI/EN 61643-31
• Distinguer les SPD photovoltaïques en courant continu des SPD en courant alternatif
• Il convient de prévoir une protection tant du côté de l'entrée CC que du côté de la sortie CA de l'onduleur
• Concevoir le circuit de décharge en tenant compte de la mise à la terre et de la liaison équipotentielle

Pour les réseaux de distribution électrique industriels intégrant des installations photovoltaïques, des systèmes de stockage d'énergie ou des équipements à courant continu, le choix des parasurtenseurs sur rail DIN doit tenir compte à la fois du côté courant alternatif et du côté courant continu. Cela permet d'éviter de ne protéger que le réseau de distribution en courant alternatif, laissant ainsi les circuits en courant continu exposés aux risques de surtension.

Comment choisir le bon type de parasurtenseur sur rail DIN pour la distribution industrielle

Dans les réseaux de distribution d'électricité industriels, l'une des étapes les plus importantes consiste à Choisir un parasurtenseur pour rail DIN consiste à déterminer le type de SPD approprié. Les différents types de SPD sont conçus pour des niveaux d'énergie de surtension, des positions d'installation et des cibles de protection variés. Si l'on choisit un type inadapté, même un produit dont les paramètres semblent excellents peut ne pas assurer une protection efficace dans le système concerné.

SPD CA vs SPD CC dans les applications industrielles

Les systèmes industriels comportent souvent à la fois des circuits à courant alternatif et à courant continu ; il convient donc de bien distinguer les parafoudres pour courant alternatif des parafoudres pour courant continu. Ils ne doivent pas être utilisés de manière interchangeable.

AC SPD Ils sont principalement utilisés dans les réseaux de distribution à courant alternatif basse tension, tels que les tableaux de distribution principaux, les tableaux de sous-distribution, les tableaux de commande motorisés (MCC), les armoires de commande de moteurs, les circuits d'entrée des onduleurs (UPS) et les circuits d'alimentation des équipements industriels. Ils servent à limiter les surtensions d'origine foudreuse et les surtensions de commutation sur les lignes à courant alternatif.

SPD CC sont utilisés dans les installations photovoltaïques solaires, les circuits de stockage d’énergie côté courant continu, les boîtiers de regroupement CC, les circuits d’entrée CC des onduleurs, les alimentations de commande CC et d’autres circuits CC. Les systèmes CC ne présentant pas de point de passage à zéro naturel, les arcs électriques CC sont plus difficiles à éteindre. Par conséquent, les parafoudres CC doivent être équipés de dispositifs d’extinction d’arc et de coupure de sécurité adaptés aux applications en courant continu.

Une erreur courante dans les installations photovoltaïques industrielles consiste à utiliser un parafoudre CA dans un circuit photovoltaïque CC. Cela peut empêcher le parafoudre de se déclencher en toute sécurité en cas de défaut et peut même entraîner un risque d'arc électrique prolongé. Par conséquent, les installations photovoltaïques CC doivent utiliser des parafoudres CC conformes aux exigences de la norme CEI/EN 61643-31.

La différence entre les SPD pour courant alternatif et ceux pour courant continu peut se résumer comme suit :

Élément de comparaison	Parafoudre CA sur rail DIN	Parafoudre CC pour rail DIN
Système applicable	Réseau de distribution en courant alternatif à basse tension	Systèmes photovoltaïques, de stockage d'énergie et de distribution en courant continu
Emplacement commun	Tableau de distribution principal, tableau de sous-distribution, entrée de l'onduleur, armoire de commande	Boîtier de raccordement photovoltaïque, entrée CC de l'onduleur, circuit CC
Comportement de l'arc	Le courant alternatif présente un passage à zéro naturel, ce qui facilite l'extinction des arcs électriques	Le courant continu ne présente pas de passage à zéro naturel, ce qui rend les arcs plus difficiles à éteindre
Mise au point standard	CEI/EN 61643-11	CEI/EN 61643-31
Critères de sélection	Uc, Up, In, Imax, système de mise à la terre	Tension maximale en circuit ouvert, extinction d'arc en courant continu, coupure thermique, polarité
Interchangeabilité	Ne doit pas être utilisé de manière aléatoire dans les circuits à courant continu	Ne doit pas être utilisé de manière aléatoire dans les systèmes à courant alternatif

Systèmes industriels monophasés et triphasés

Les systèmes de distribution électrique industriels peuvent comporter à la fois des alimentations monophasées et triphasées. Le nombre de phases influe directement sur la configuration des bornes et le mode de câblage du parafoudre monté sur rail DIN.

Les systèmes monophasés sont couramment utilisés pour l'alimentation des systèmes de commande, l'éclairage, les équipements de bureau, les petits onduleurs, les circuits de prises monophasés et certains équipements auxiliaires. Les configurations courantes des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) comprennent les configurations 1P, 1P+N ou 2P, qui protègent principalement les voies de surtension telles que L-N, L-PE et N-PE.

Les systèmes triphasés sont couramment utilisés pour les moteurs, les variateurs de fréquence, les compresseurs, les pompes, les ventilateurs, les équipements de chauffage industriels, les centres de commande de moteurs et les réseaux de distribution principaux. Les configurations courantes des SPD comprennent les types 3P, 3P+N, 4P, 3+1 ou 4+0, couvrant les voies de surtension entre les conducteurs de phase, le neutre et la terre.

Si seulement un SPD monophasé Dans un réseau industriel triphasé, il peut arriver que certains conducteurs de phase ne soient pas protégés, ou que les voies de décharge entre les conducteurs de phase, le neutre et le conducteur de protection (PE) ne soient pas entièrement couvertes. Il convient donc de choisir des parafoudres multipolaires montés sur rail DIN en fonction du schéma de câblage réel des réseaux triphasés.

Type de système	Candidature commune	Configuration SPD courante	Sélection Focus
Système à courant alternatif monophasé	Commande de l'alimentation, de l'éclairage et des petits onduleurs	1P, 1P+N, 2P	Vérifier les circuits de protection L, N et PE
Réseau triphasé à trois fils	Moteurs, certains équipements industriels	3P	Protéger les voies de dérivation entre les phases et le conducteur de protection (PE)
Système triphasé à quatre fils	Tableaux de distribution principaux et secondaires d'usine	4P, 3+1, 4+0	Prendre en compte la protection L, N et PE
Circuit de commande en courant continu	Automates programmables, capteurs, alimentations 24 V CC	DC SPD	Vérifier les spécifications relatives à la tension continue et à la polarité

Parafoudre de type 1 sur rail DIN pour la protection de l'alimentation principale

Un parafoudre de type 1 monté sur rail DIN est principalement utilisé à l'entrée d'un réseau électrique industriel, par exemple au niveau du tableau de distribution d'entrée principal, du tableau principal basse tension, du tableau de sortie basse tension d'un transformateur ou de l'entrée de service d'un bâtiment. Sa fonction principale est de décharger les courants de foudre à haute énergie et d'empêcher les surtensions importantes de pénétrer dans le réseau de distribution interne de l'usine.

SPD de type 1 est généralement envisagé dans les contextes industriels suivants :

• Le bâtiment de l'usine est équipé d'un système externe de protection contre la foudre
• L'alimentation électrique est assurée par des lignes aériennes d'alimentation.
• L'usine est située dans une région où les orages sont fréquents
• Le réseau de distribution est relié à de nombreux équipements extérieurs
• Le bâtiment industriel est équipé d'une installation photovoltaïque sur le toit.
• Le tableau électrique principal est davantage exposé au risque de surtension

Le paramètre clé d'un parafoudre de type 1 est l'Iimp, qui désigne la capacité de résistance au courant d'impulsion de foudre. Il est généralement utilisé pour évaluer la capacité du parafoudre à résister à une forme d'onde de courant de foudre de 10/350 μs. Pour la protection de l'alimentation principale, Iimp est un indicateur important permettant de déterminer si un parafoudre de type 1 est adapté à un système industriel présentant un risque élevé de foudre.

Il est important de noter qu'un parafoudre de type 1 sert principalement à évacuer les surtensions à haute énergie. Il ne permet pas toujours de ramener la tension résiduelle à un niveau adapté aux équipements électroniques sensibles. C'est pourquoi, dans les installations industrielles, un parafoudre de type 1 doit généralement être associé à des parafoudres de type 2 ou de type 3 installés en aval.

Parafoudre de type 2 sur rail DIN pour tableaux de distribution industriels

Un parafoudre de type 2 monté sur rail DIN est le type de parafoudre le plus courant dans les systèmes de distribution électrique industriels. Il est généralement installé dans les tableaux de distribution principaux, les tableaux de sous-distribution, les centres de commande de moteurs, les circuits d'entrée des onduleurs, les armoires de commande d'équipements ou les tableaux d'alimentation d'automatisation. Il sert à limiter les surtensions indirectes dues à la foudre, les surtensions de commutation du réseau et les surtensions transitoires provoquées par le fonctionnement des équipements.

Pour la plupart des installations industrielles à basse tension, SPD de type 2 constitue le cœur de la protection contre les surtensions au niveau de la distribution. Il est adapté à la protection :

• Tableaux de sous-distribution industriels
• Centres de commande moteur
• Armoires de commande à API
• Circuits d'entrée de l'onduleur
• Circuits d'entrée des variateurs de fréquence (VFD) et des démarreurs progressifs
• Circuits d'alimentation des équipements d'automatisation
• Éclairage industriel et systèmes d'alimentation auxiliaires

Les paramètres clés d'un SPD de type 2 comprennent généralement In, Imax et Up. In désigne le courant de décharge nominal que le SPD peut supporter de manière répétée. Imax désigne le courant de décharge maximal ponctuel. Up désigne le niveau de protection en tension. Pour les utilisateurs industriels, le choix ne doit pas se fonder uniquement sur Imax. La sensibilité des équipements, l'emplacement d'installation et les risques liés au système doivent également être pris en compte.

Si un parafoudre de type 1 ou de type 1+2 est déjà installé sur le tableau d'entrée principal, un parafoudre de type 2 installé en aval sur le tableau de sous-distribution peut réduire davantage la tension de surtension résiduelle et assurer une protection plus efficace des armoires de commande et des équipements critiques.

Parafoudre de type 3 sur rail DIN pour équipements terminaux sensibles

A SPD de type 3 Il est généralement installé à proximité des équipements sensibles afin d'assurer une protection finale de précision. Sa capacité de décharge est généralement inférieure à celle des parafoudres de type 1 et de type 2, mais il contribue à réduire davantage la tension résiduelle du côté des équipements.

Dans les installations industrielles, les SPD de type 3 sont couramment utilisés pour protéger les équipements sensibles tels que :

Équipement sensible	Pourquoi une protection de type 3 est-elle nécessaire ?
Automate programmable	Les ports d'E/S et les modules d'alimentation sont sensibles aux surtensions résiduelles
Écran tactile IHM	Les interfaces de communication et les modules d'affichage sont sensibles aux surtensions transitoires
Serveur industriel	Risque élevé de perte de données et de redémarrage du système
Équipements de communication	Les interfaces Ethernet, RS485 et de bus de terrain sont facilement endommagées par les surtensions
Instrument de précision	Exigences élevées en matière de précision de mesure et de stabilité de régulation
Équipements de sécurité et de surveillance	Les longs tracés de câbles peuvent provoquer des surtensions induites

Il n'est pas recommandé d'utiliser un parasurtenseur de type 3 comme seul dispositif de protection contre les surtensions dans un système industriel. En l'absence d'une protection en amont assurée par un parasurtenseur de type 1 ou de type 2, un parasurtenseur de type 3 pourrait ne pas être en mesure de résister à des surtensions d'une énergie plus importante.

Par conséquent, le parafoudre de type 3 est plus adapté en tant que dernier niveau d'un système de protection contre les surtensions à plusieurs niveaux. Il est généralement associé à des parafoudres de type 1 ou de type 1+2 au niveau du tableau de distribution principal et à des parafoudres de type 2 au niveau des tableaux de sous-distribution, afin d'assurer une protection plus complète des équipements terminaux sensibles.

Parafoudre combiné de type 1+2 sur rail DIN pour armoires industrielles compactes

Un SPD combiné de type 1+2 intègre les fonctions de protection de type 1 et de type 2 dans un seul produit. Il est capable de résister à des courants de foudre à impulsion d'énergie relativement élevée tout en limitant les surtensions transitoires dans le réseau de distribution. Il s'agit d'un choix courant pour les réseaux de distribution industriels disposant d'un espace limité dans les armoires électriques ou nécessitant une structure de protection simplifiée.

SPD de type 1+2 convient aux applications suivantes :

• Tableaux d'alimentation principaux industriels dans des espaces restreints
• Protection combinée contre les surtensions d'entrée de gamme
• Systèmes nécessitant une réduction du nombre de modules
• Usines équipées de systèmes de protection contre la foudre externes ou présentant un risque accru de foudre
• Les fabricants de tableaux électriques qui ont besoin d'une configuration simplifiée de leurs armoires électriques
• Petits bâtiments industriels nécessitant une protection compacte

Bien qu’un parasurtenseur de type 1+2 offre une protection combinée, cela ne signifie pas pour autant que tous les parasurtenseurs en aval puissent être omis. Si le système industriel comporte de longues longueurs de câbles, des équipements très dispersés, ou des automates programmables (PLC), des variateurs de fréquence (VFD), des onduleurs (UPS), des équipements de communication et des systèmes de contrôle de précision en aval, des parasurtenseurs de type 2 ou de type 3 doivent tout de même être installés dans les tableaux de sous-distribution ou à proximité des équipements.

Par conséquent, un SPD combiné de type 1+2 convient davantage comme solution de protection combinée d'entrée de gamme, et non comme seule mesure de protection pour tous les systèmes industriels.

Parasurtenseur LSP pour rail DIN : une protection fiable contre les surtensions pour les systèmes de distribution électrique industriels

LSP se consacre à la recherche, au développement et à la fabrication de dispositifs de protection contre les surtensions, proposant des solutions de parasurtenseurs sur rail DIN destinées aux systèmes industriels, commerciaux et d'énergies renouvelables. La gamme de produits comprend des parasurtenseurs de type 1, de type 1+2, de type 2, de type 3 et pour courant continu (CC), permettant d’assurer la protection au niveau de l’entrée de service, au niveau de la distribution, au niveau des armoires de commande, la protection fine côté équipement, ainsi que la protection contre les surtensions côté courant continu (CC) des installations photovoltaïques. Grâce à un portefeuille complet de produits, les ingénieurs peuvent mettre en place une protection coordonnée contre les surtensions de type 1, 2 et 3 en s'appuyant sur une seule marque de confiance.

Dans les applications industrielles, les parafoudres LSP sur rail DIN sont conçus pour une installation standard sur rail DIN de 35 mm, ce qui les rend adaptés aux configurations modulaires des tableaux de distribution et des armoires de commande. La conception sous forme de module enfichable facilite et accélère la maintenance et le remplacement, tandis que la fenêtre d’indication d’état transparente permet au personnel de maintenance de vérifier si le parafoudre est toujours en état de protection normal. Pour les équipements sans surveillance, les lignes de production en continu ou les systèmes d'alimentation critiques, des contacts de signalisation à distance disponibles en option permettent de relier l'état du parafoudre à des systèmes de surveillance ou d'alarme, réduisant ainsi le risque d'une défaillance du parafoudre passant inaperçue.

LSP met l'accent sur la fiabilité à long terme dans les environnements industriels. Ses produits SPD intègrent des composants clés tels que les MOV LKD et les GDT Vactech, associés à un dispositif de déconnexion thermique, un déclenchement à basse température, un boîtier ignifuge et une conception modulaire, afin de gérer les surtensions de foudre, les surtensions de commutation et les transitoires électriques industriels. La conception et les essais des produits sont conformes aux exigences de la norme CEI/EN 61643-11 relative aux applications de protection contre les surtensions en courant alternatif basse tension. Pour les applications photovoltaïques en courant continu, des solutions SPD CC adaptées peuvent être sélectionnées en fonction de la tension du système et de l'emplacement d'installation.

Pour les clients industriels, LSP est bien plus qu’un simple fournisseur de dispositifs de protection contre les surtensions (SPD). L’entreprise peut également jouer le rôle de partenaire pour les solutions de protection contre les surtensions. Que le projet porte sur le choix d'un tableau de distribution principal, l'agencement d'une armoire de commande, la protection côté courant continu d'une installation photovoltaïque, la coordination des protections de secours, la personnalisation OEM, la stratégie de marque, le conditionnement ou la documentation technique, LSP est en mesure de fournir des recommandations sur les produits et des conseils d'application afin de réduire les erreurs de sélection, les risques liés à l'installation et les difficultés de maintenance.

Foire aux questions sur les parasurtenseurs sur rail DIN destinés aux systèmes de distribution électrique industriels

À quoi sert un parasurtenseur sur rail DIN dans les systèmes industriels ?

Un parasurtenseur sur rail DIN sert à protéger les équipements électriques et les composants de commande des réseaux de distribution d'énergie industriels contre les surtensions dues à la foudre, les surtensions de commutation et les surtensions transitoires du réseau. Il est généralement installé dans les tableaux de distribution principaux, les sous-tableaux de distribution, les armoires d'automation, les armoires de commande motorisées (MCC), les circuits d'onduleurs (UPS) ou les systèmes photovoltaïques en courant continu (CC). En limitant les surtensions et en dérivant le courant de surtension vers la terre, il contribue à améliorer la fiabilité des équipements et à réduire le risque de temps d'arrêt.

À quel endroit faut-il installer un parafoudre sur rail DIN dans un tableau de distribution d'usine ?

Un parafoudre sur rail DIN doit être installé du côté de l'alimentation du circuit protégé dans un tableau de distribution d'usine, aussi près que possible de l'interrupteur principal, du disjoncteur, des bornes d'alimentation et de la barre de mise à la terre PE. Cela permet de raccourcir le trajet de décharge des surtensions et de réduire la tension résiduelle supplémentaire causée par l'inductance du câblage. Dans les grandes usines, les parafoudres doivent également être coordonnés entre les tableaux principaux, les tableaux de sous-distribution, les tableaux de commande motorisés (MCC), les armoires d'automatisation (PLC) et les circuits d'onduleurs (UPS).

Les armoires de commande industrielles ont-elles besoin d'une protection contre les surtensions ?

Oui. Les armoires de commande industrielles nécessitent généralement une protection contre les surtensions, car les automates programmables (PLC), les interfaces homme-machine (IHM), les modules d'E/S, les relais, les alimentations électriques, les bornes de variateurs de fréquence (VFD) et les interfaces de communication sont sensibles aux surtensions transitoires. Les surtensions peuvent provenir des réseaux de distribution en amont, des opérations de démarrage et d'arrêt des moteurs, de la commutation des contacteurs ou de câbles de signalisation trop longs. L'installation d'un parasurtenseur sur rail DIN adapté permet de réduire les dommages matériels, les défaillances de communication et les temps d'arrêt de production.

Dois-je utiliser un SPD de type 1 ou de type 2 pour le tableau de distribution principal d'une usine ?

Utilisez un parasurtenseur de type 1 ou de type 1+2 si le tableau de distribution principal de l'usine se trouve au point d'entrée de l'alimentation, s'il est raccordé à des lignes aériennes, s'il est protégé par un système externe de protection contre la foudre ou s'il est situé dans une zone à haut risque de foudre. Si le principal problème concerne les surtensions de commutation du réseau, les surtensions indirectes dues à la foudre ou les transitoires de commutation des équipements, un parasurtenseur de type 2 est généralement adapté. Les grands systèmes industriels utilisent souvent des SPD de type 1 à l'entrée et de type 2 en aval.

Un seul parafoudre sur rail DIN peut-il protéger l'ensemble du réseau électrique industriel ?

En général, non. Un parafoudre monté sur rail DIN ne peut protéger qu’une partie du circuit à proximité de son point d’installation et ne peut pas couvrir l’ensemble du réseau électrique industriel. Les grandes usines comportent souvent des tableaux de distribution principaux, des tableaux de sous-distribution, des tableaux de commande motorisés (MCC), des armoires d’automates programmables (PLC), des systèmes d’alimentation sans coupure (UPS), des lignes de signal et des circuits à courant continu. Les câbles étant longs et les équipements très dispersés, des surtensions résiduelles peuvent tout de même se produire. Une protection à plusieurs niveaux, comprenant des parasurtenseurs de type 1, de type 2, de type 3 et des parasurtenseurs de signal, est généralement nécessaire.