Les parafoudres expliqués : principes, types et applications - Un guide pratique pour les ingénieurs en réseaux électriques

Les surtensifs sont des dispositifs de protection essentiels dans les systèmes électriques modernes. Ils limitent les surtensions transitoires causées par la foudre, les opérations de commutation et autres perturbations,aider à protéger les transformateursLes capteurs à haute tension modernes sont principalement basés sur la technologie des oxydes de métaux, en particulier de l'oxyde de zinc (ZnO).La norme IEC 60099-4 couvre les disjoncteurs à oxyde métallique sans écart pour les systèmes d'alimentation en courant alternatif supérieurs à 1 kV.

Un arrêt de surtension est connecté entre le système d'alimentation et la terre pour limiter les surtensions dangereuses.sa résistance diminue rapidementAprès le passage transitoire, il revient à un état d'impédance élevée.

L'élément actif d'un arrêt de surtension moderne en oxyde de métal est une pile de blocs de varistor en oxyde de zinc avec une caractéristique de courant-tension fortement non linéaire.les blocs conduisent très peu de courantLorsqu'une foudre ou une surtension de commutation soulève la tension, la conduction augmente fortement, détournant le courant de surtension et serrant la surtension.La conception sans écart permet une réponse rapide sans l'écart d'étincelle en série utilisé dans les technologies plus anciennes.

Le tableau ci-dessous résume les principaux types couramment utilisés dans les systèmes d'alimentation:

Les facteurs de sélection importants sont les suivants:

• une tension de fonctionnement continue (Uc) et une tension nominale;
• capacité de surtension temporaire;
• courant de décharge nominal;
• la tension résiduelle ou le niveau de protection;
• capacité de traitement de l'énergie;
• les conditions de mise à la terre;
• la pollution et l'altitude;
• Lieu d'installation.

Une sélection correcte garantit que l'arrêteur résiste aux conditions normales du système tout en offrant une protection transitoire efficace.

Les applications typiques sont:

• Protection du transformateur de puissance;
• Protection du bus de la sous-station et des équipements de commutation;
• lignes aériennes de transport et de distribution;
• les points de transition des câbles souterrains;
• Protection du générateur et du moteur;
• les systèmes d'énergie renouvelable;
• Installations électriques industrielles.

L'objectif principal est de maintenir les surtensions transitoires sous la capacité d'isolation des équipements protégés.

Les détenus sont exposés à des contraintes électriques, thermiques, environnementales et mécaniques.et l'absorption excessive d'énergie peut affecter leur étatL'évaluation peut inclure l'inspection visuelle, la mesure du courant de fuite, l'inspection thermique et d'autres méthodes de diagnostic.L'analyse du courant de fuite est largement étudiée en tant que méthode de surveillance de l'état des capteurs d'oxyde métallique.

Le niveau de protection de l'arrêteur doit être suffisamment inférieur au niveau de résistance du matériel protégé.L'installation est également importante.: les longs câbles de raccordement peuvent augmenter la tension observée par l'équipement protégé lors de courants transitoires rapides.et la mise en page doivent donc être considérées ensemble.

Les surtensifs fournissent une couche critique de protection contre la foudre et les surtensions de commutation.Les arresters d'oxyde de métal modernes utilisent les caractéristiques non linéaires des varistors ZnO pour détourner l'énergie de surtension et limiter la tensionLa compréhension des types d'arrêteurs, des principes de fonctionnement, des qualités, des exigences d'installation et de la surveillance des conditions aide les ingénieurs à sélectionner et à maintenir une protection efficace contre les surtensions.Une bonne application peut réduire le stress de l'isolation, améliorer la fiabilité des équipements et soutenir la stabilité à long terme du système d'alimentation.