Pourquoi le fusible de la protection contre les surtensions (SPD) AC saute-t-il fréquemment

Un parafoudre AC (également connu sous le nom de dispositif de protection contre les surtensions ou DPC) peut souvent sauter pour plusieurs raisons, qui peuvent être liées à la conception, l'installation, la maintenance et les facteurs environnementaux externes. Voici quelques causes courantes et explications :

1. Qualité médiocre du parafoudre

• Classement de tension insuffisant : Si la tension nominale du parafoudre ou la tension de fonctionnement continue maximale (UC) est inférieure à la tension système réelle ou à la tension de défaut la plus élevée possible, il peut être soumis à une tension excessive lors de son fonctionnement normal, entraînant des dommages fréquents ou un saut.

• Défauts de fabrication : Les parafoudres de mauvaise qualité peuvent avoir des composants internes défectueux, tels que des varistances de mauvaise qualité ou des soudures défectueuses, ce qui peut affecter leur performance et les faire échouer en cas de surtension.

2. Manque ou protection frontale inappropriée

• Aucune protection de secours : Selon les normes, un fusible ou un disjoncteur doit être installé en amont du parafoudre pour empêcher le passage de courants de défaut soutenus (c'est-à-dire le courant de suivi de fréquence secteur) si le parafoudre tombe en panne. Sans cette protection, lorsque le parafoudre tombe en panne en raison d'une surtension, le courant de défaut soutenu peut passer à travers, causant une surchauffe ou même un incendie.

• Sélection incorrecte du fusible : Même si un fusible est installé, si son courant nominal ou son type n'est pas approprié, il peut ne pas couper le courant de défaut à temps, conduisant à une surcharge et à l'endommagement du parafoudre.

3. Mauvais branchement à la terre

• Résistance de terre élevée : Le fil de mise à la terre du parafoudre doit être connecté à un système de mise à la terre fiable, avec une résistance de terre conforme aux normes (généralement inférieure à 10 ohms). Si la mise à la terre est mauvaise, les courants de foudre ne peuvent pas être évacués efficacement, et le parafoudre subira une tension et un courant excessifs, entraînant des sauts fréquents.

• Spécifications du fil de mise à la terre inadéquates : La section du fil de mise à la terre doit être suffisante (généralement au moins 4 millimètres carrés) pour gérer les courants de foudre. Si le fil de mise à la terre est trop fin, il peut surchauffer et tomber en panne lors d'un coup de foudre, affectant la performance du parafoudre.

4. Activité fréquente de foudre

• Zones propices à la foudre : Dans les régions où la foudre est fréquente, en particulier où l'équipement est installé dans des champs ouverts ou sur des sommets de montagnes (par exemple, des systèmes photovoltaïques ou des postes de transformation), le parafoudre peut être fréquemment exposé à des coups de foudre. Si le niveau de protection du parafoudre est insuffisant pour gérer ces coups de foudre fréquents, il peut sauter fréquemment.

• Foudre induite : En plus des coups de foudre directs, la foudre induite peut également introduire des surtensions par les lignes électriques ou de communication. Si les mesures de protection multi-niveaux sont inadéquates, la foudre induite peut faire activer fréquemment le parafoudre et finalement le faire sauter.

5. Surtensions de commutation et tensions transitoires

• Surtensions induites par les équipements de commutation : Les opérations de commutation des circuits de puissance, la connexion ou la déconnexion de charges inductives ou capacitatives, et la commutation de grands systèmes électriques ou de transformateurs peuvent générer des surtensions de commutation et des tensions transitoires significatives. Ces tensions transitoires peuvent dépasser la capacité du parafoudre, entraînant des sauts fréquents.

• Fluctuations du réseau : Dans les zones où la tension du réseau est instable, en particulier où la tension fluctue considérablement, le parafoudre peut agir fréquemment, surtout si sa tension de fonctionnement continue maximale est proche de la plage de fluctuations de tension.

6. Choix inapproprié du parafoudre

• Tension de fonctionnement continue maximale (UC) incorrecte : Comme mentionné précédemment, la UC du parafoudre doit être supérieure à la tension de défaut soutenue la plus élevée possible dans le système. Si la valeur de UC est trop basse, le parafoudre peut être soumis à une tension excessive lors de son fonctionnement normal, entraînant des dommages fréquents.

• Tension résiduelle (Ures) incorrecte : La tension résiduelle est la tension à travers le parafoudre lorsqu'il absorbe un courant de surtension. Si la tension résiduelle est trop élevée, elle peut endommager l'équipement en aval ; si elle est trop faible, cela signifie que la tension de fonctionnement continue maximale du parafoudre est plus faible, le rendant sujet à des dommages fréquents.

7. Conception de protection multi-niveaux non coordonnée

• Manque de protection multi-niveaux : Pour protéger efficacement contre la foudre et les tensions transitoires, plusieurs niveaux de parafoudres doivent être installés à différents stades du système électrique. Si seulement un niveau de protection est installé, ou si la coordination entre les niveaux est mauvaise, un seul parafoudre peut supporter trop d'énergie de surtension, entraînant des sauts fréquents.

• Problèmes de coordination : Les parafoudres multi-niveaux doivent travailler ensemble, avec le protecteur avant répondant en premier pour absorber la majeure partie de l'énergie de surtension, tandis que le protecteur arrière gère l'énergie restante. Si les temps de réponse ou les capacités d'absorption d'énergie des protecteurs ne correspondent pas, un niveau peut être surchargé.

8. Parafoudres vieillis ou endommagés

• Fin de vie utile : Les parafoudres ont une durée de vie limitée, et au fil du temps, leurs composants internes (comme les varistances) peuvent se dégrader, réduisant leur performance. Un parafoudre vieilli peut ne plus absorber efficacement l'énergie de surtension, entraînant des sauts fréquents.

• Maintenance inadéquate : L'inspection et la maintenance régulières sont nécessaires pour s'assurer que le parafoudre reste en bon état. Si la maintenance est négligée, le parafoudre peut tomber en panne en raison de dommages internes ou de contacts défectueux.

9. Facteurs environnementaux externes

• Température élevée : Des températures ambiantes élevées peuvent affecter la performance du parafoudre, le faisant surchauffer et finalement sauter. Cela est particulièrement vrai pour les parafoudres installés en extérieur où la dissipation de chaleur est mauvaise.

• Humidité et corrosion : Les environnements humides ou les gaz corrosifs peuvent éroder le boîtier et les composants internes du parafoudre, réduisant sa performance d'isolation et augmentant le risque de courts-circuits ou de sauts.

Solutions

• Choisissez le bon parafoudre : Sélectionnez un parafoudre avec des paramètres techniques appropriés (tels que la tension de fonctionnement continue maximale, la tension résiduelle et le courant de décharge nominal) en fonction du niveau de tension du système, de la fréquence de l'activité de foudre et de la stabilité du réseau.

• Assurez une installation et une mise à la terre correctes : Installez le parafoudre à l'emplacement correct et assurez-vous qu'il a un fusible ou un disjoncteur en amont. De plus, assurez-vous que le système de mise à la terre respecte les exigences standard, avec une faible résistance de terre.

• Mettez en œuvre une protection multi-niveaux : Installez plusieurs niveaux de parafoudres à différents stades du système électrique pour assurer une coordination adéquate et une distribution efficace de l'énergie de surtension.

• Maintenance et inspection régulières : Inspectez régulièrement l'état du parafoudre et remplacez-le s'il présente des signes de vieillissement ou de dommage pour s'assurer qu'il reste en condition optimale de fonctionnement.