PARAFOUDRES Catalogue 10-4
Internet des objets
Énergie
Photovoltaïque
Éclairages Led
Datacenter
Sécurité
Composants éclateurs
Télécom
Radiocom
Industrie
Éolien
Smart city
www.citel.fr
Catalogue Général édition 10-4
PARAFOUDRES MODULAIRES AC
PARAFOUDRES MODULAIRES DC
COFFRETS ET BOÎTIERS PARAFOUDRES
PARAFOUDRES POUR ECLAIRAGE LED
PARAFOUDRES PHOTOVOLTAÏQUES
PARAFOUDRES POUR ÉOLIEN
PARAFOUDRES TÉLÉCOM - DATA
PARAFOUDRES POUR RÉSEAUX INFORMATIQUES
PARAFOUDRES COAXIAUX
ACCESSOIRES
LE SPECIALISTE DE LA PROTECTION CONTRE LES SURTENSIONS FOUDRE
Chaque année, CITEL conçoit, fabrique et vend plusieurs millions de parafoudres, grâce à une parfaite maîtrise des processus de norma- lisation et de règlementation, ainsi qu’un investissement permanent dans la R&D.
La qualité de service CITEL : irréprochable
Le monde du parafoudre nous passionne, de l’expertise technique à la mise en œuvre complète.
CITEL fabrique également ses propres composants, les éclateurs à gaz, éléments essentiels des dispositifs parafoudre.
Nos équipes se composent d’ingénieurs et spécialistes des surten- sions qui apportent les meilleures solutions. Nos forces techniques et commerciales déployées à travers le monde collaborent et partagent régulièrement leurs expériences. Nos équipes placent l’utilisateur au cœur de leurs préoccupations. Véritables conseillers, ils apportent la meilleure solution produit et forment leurs clients. Nos équipes maitrisent la langue et les particu- larités des marchés des pays dans lesquels elles travaillent.
Nos équipes, déployées dans le monde entier, sont fières de contri- buer au développement de leur filière au moyen d’une gamme com- plète de produits et d’une qualité de service unique. Toute l’activité et l’expertise de CITEL sont concentrées dans le do- maine de la protection des réseaux et des équipements contre les surtensions transitoires créées, notamment, par la foudre. Pour cela, CITEL fabrique deux types de produits essentiels et complé- mentaires : - Les Eclateurs à Gaz (ou Parasurtensions) sont des composants passifs du type «tube de décharge à gaz rare». Eléments de base intégrés à nos dispositifs parafoudre de tout type. - Les Parafoudres (ou dispositifs de protection contre les surten- sions transitoires) sont des sous-ensembles, associant plusieurs composants de protection, pouvant être utilisés par l’installateur ou par le client final. Ils sont destinés à s’intégrer dans l’installation pour protéger tout équipement électrique, électronique ou informa- tique contre les surtensions transitoires.
Souple et respectueuse de nos engagements, notre logistique rassure nos clients.
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3 CENTRES D’ESSAIS... NOS MOYENS DE TESTS
L’entreprise est pionnière dans le développement de nouvelles technologies grâce à ses laboratoires de tests et sa politique audacieuse en matière d’innovation.
Dans la filière, CITEL est considérée comme moteur dans les processus internationaux de normalisation et de règlementation.
Afin de tester ses produits en conformité aux normes et les faire évoluer vers toujours plus de fiabilité, CITEL dispose de plusieurs sites d’essais (France, USA, Chine) équipés de multiples équipements nécessaires à la réalisation de l’ensemble des tests normatifs : - des générateurs de courant et de tension transitoires variés tel que 8/20µs, 10/350µs, 10/1000, 1,2/50.... - des sources de puissances AC, DC, pour des tests en charge ou court-cir- cuits avec possibilité de superposition des impulsions synchronisées pour les sources AC - une variété d’équipements pour les tests environnements (choc, vibration, climatiques, résistance au feu etc...)
Le laboratoire d’essai de Reims est équipé notamment du générateur G100K : cet équipement exceptionnel peut développer des courants impulsionnels de 100 kA en onde 10/350µs, permettant de tester l’ensemble des systèmes parafoudre, ainsi que les structures paratonnerre. Depuis Juillet 2025 le laboratoire de Reims est « UL Client Test Data Program », cette participation atteste de la capacité du site à produire des données d’essais pouvant être utilisées dans les processus d’évaluation de conformité UL (Unde- rwriters Laboratories), conformément aux exigences des normes UL 1449, 5e édition et CSA-C22.2 No. 269, et dans le respect des bonnes pratiques de qualité telles que décrites dans l’ISO/IEC 17025. Les capacités de tests sont dédiées aux tests de matériels électriques en général et spécifiquement dédiées à la protection foudre. Les normes de référence que nous utilisons sont : • IEC / NF EN 610004-5 • NF C 17-100 et -102 • NF EN 50164-6 et IECI 62561-6 (ainsi que tous tests en impulsion de cou- rant de foudre de ces séries de normes) • UL1449, UL497B, UL497E • ITU K12 • IEEE C62.31, C62.33, C62.35, C62.45 • ANSI C136.2 • etc... • IEC / NF EN 61643-XXY - -11, -21, -31 et -41 - -311 et -331
Les équipements et bancs d’essais sont étudiés pour être modulables et les équipes d’experts CITEL sont aussi capables de réaliser des tests sur mesure (Hors norme).
Le laboratoire d’essai de Shanghai s’est équipé en 2017 d’un générateur très haute énergie pouvant atteindre 240 kA en onde 8/20 µs. Depuis 2019, le laboratoire de Shanghai a reçu un CERTIFICAT D’APPROBATION pour la réalisation de tests pour nos clients, pour les essais d’équipements et de composants électrotechniques sous le système IECEE.
Le laboratoire a été approuvé par Dekra au stade 2
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UNE PRÉSENCE INTERNATIONALE...
Sites de production & laboratoires de tests
Usines de production
Filiales
FILIALES
France - Paris Siège Social - Direction Générale - Services Administratif et Financier - Services Commerciaux France et Export - Service Marketing et Communication - Bureau d’Études
Citel Electronics GmbH Bochum (Allemagne)
Citel Inc. Miramar (USA)
Shanghai Citel Electronics Co., Ltd Shanghai (Chine)
France - Reims Production et Expédition Recherche et Développement
Citel India New Delhi (Inde)
Citel Thaïlande Bangkok (Thaïlande)
Citel Middle East Dubaï (Emirats Arabe Unis)
Citel Colombie Bogota (Colombie)
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...DEPUIS PLUS DE 80 ANS
1937 Création CITEL
1944 Fabrication
du 1er composant «parasurtensions»
1985 CITEL USA
1988 1er parafoudre modulaire BT
1988 CITEL Allemagne
1992 Usine de Reims
1996 CITEL Shanghaï Usine & Ventes
1997 - Nouvelle gamme de parafoudre BT série «DS» - Technologie VG pour parafoudre BT
2012 Nouveau laboratoire d’essai à Reims
2012 CITEL Inde
2017 Nouveau laboratoire 240 kA CITEL Shanghai
2017 CITEL Thaïlande
2019 Nouvelle gamme Basse tension série «DAC-DDC»
2021 CITEL Middle East
2023 Nouvelle gamme Photovoltaïque série «DPVN» avec Technologie CTC
2024 CITEL Colombie
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CITEL PROTÈGE LA PLANÈTE
Au-delà du travail constant sur la qualité de nos produits, nous prenons aussi en compte les enjeux écologiques de notre planète.
C’est pourquoi CITEL s’emploie à optimiser ses équipements de production en vue de réduire les impacts sur l’environnement. Nous avons pris à coeur de choisir pour notre nouvelle gamme des matières premières de grande qualité.
Nos produits utilisent des matériaux Halogen free et conformes à la réglementation RoHS et REACH .
CITEL est certifié ISO 14001 et 9001 et répond aux exigences de la directive DEEE .
CITEL FRANCE
PRODUCTION RESPECTANT LES NORMES ENVIRONNEMENTALES
MATÉRIAUX CONFORMES AUX RÈGLEMENTATIONS ENVIRONNEMENTALES
ENGAGEMENT POUR LE RECYCLAGE
CITEL est adhérent Ecosystem, qui coordonne la collecte, la dépollution et le recyclage de nos équipements électriques professionnels usagés dans le respect des plus hautes exigences envi- ronnementales. Ecosystem est un éco-organisme agréé par les pouvoirs publics pour la filière des DEEE profes- sionnels*. *DEEE : Déchets d’Equipements Electriques et Electroniques professionnels
POLITIQUE HSE
En accord avec ses valeurs et son Code d’Ethique et dans un cadre d’une démarche volontaire et Ambitieuse Citel s’engage à :
• Assurer un cadre de travail sûr et sain à ses collaborateurs, sur des différents sites implantés à travers le monde et sur les interventions extérieurs. • Préserver l’environnement en limitant les impacts (énergie, ressources naturelle, …) et en prévenant les risques de pollution. • Concevoir, acheter, produire et fournir des solutions, produits ou services integrant les exigences de santé, sécurité, environnement. • Evaluer les risques pour la santé et la sécurité afin de maitiser, d’éliminer ou de réduire au minimum les risques pour nos collaborateurs et autres parties intéressées qui pourraient être exposées. Cette démarche a pour objectif de : • Caractériser les enjeux actuels et anticiper, autant que possible le futur. • Identifier, prévenir et maitriser les impacts et risques d’atteinte à la santé, la sécurité et l’environnement, en adaptant ses pratiques en fonction des activités, des produits et du milieu environnant. • Promouvoir en permanence une culture sécurité • Affiner notre démarche de réduction et de tri de nos déchets • Contribuer au développement de technologie en faveur de l’environnement • Garantir l’intégrité physique et mentale de chaque collaborateur.
Ainsi nous demandons à tous nos collaborateurs, agents de production, employés, techniciens, ingénieurs et cadres, de participer collectivement à la réussite de nos engagements.
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LES SURTENSIONS TRANSITOIRES Un réseau électrique possède en général une tension normale : on parle aussi de tension nominale. Le réseau peut se trouver accidentellement porté à une tension supérieure de sa tension nominale : on parle alors de surtension ou de surtension transtitoire, quand celle-ci est très brève. Les surtensions transitoires sont une des causes possibles de défaillances d’équipements électriques ou électroniques.
COMMENT SURVIENT UNE SURTENSION ?
En fonction de leurs origines, les surtensions transitoires vont différer dans leurs amplitudes, leurs énergies, leurs formes ou leurs taux d’occurrence. Alors que les phénomènes de foudre et de surtensions industrielles sont connus depuis de nombreuses années, les perturbations «ESD» ou «IEMN» sont beaucoup plus spécifiques et dépendent de mutations technologiques récentes (Utilisation massive des semi-conducteurs pour l’un et armement thermonucléaire pour l’autre). SURTENSIONS DUES A LA FOUDRE Les utilisateurs des équipements électroniques, des systèmes téléphoniques et informatiques sont confrontés au problème de la fiabilité de ces matériels face aux surtensions transitoires géné- rées par la foudre. La foudre, étudiée depuis Benjamin Franklin (1749), devient para- doxalement une menace croissante dans notre société hautement «électronisée». Formation de la foudre Fondamentalement, l’éclair prend naissance entre deux zones de charges opposées, il s’agit souvent de deux nuages orageux ou d’un nuage et le sol. L’éclair peut avoir un parcours de plusieurs kilomètres progressant par bonds successifs vers le sol : le précurseur (ou leader) crée un canal fortement ionisé. Une fois le sol atteint, le véritable éclair ou «arc en retour» a lieu. C’est un courant de plusieurs dizaines de milliers d’ampères qui va circuler du sol vers le nuage ou inversement via le canal ionisé. Il faut tenir compte du fait que les coups de foudre au sol jusqu’à 1 km de distance peuvent induire des surtensions transitoires dans les systèmes électriques des structures, de sorte que la probabilité de surtensions transitoires provenant de cette source est beaucoup plus élevée que celle d’un coup de foudre direct, en raison de la zone de collecte beaucoup plus grande.
Effets directs Ils se caractérisent par l’écoulement au moment de la décharge d’un courant impulsionnel, variant alors de 1000 à 200000 ampères en crête avec un temps de montée de l’ordre de la microseconde. • Impact sur les bâtiments : Chute d’objets, dégâts matériels, départs de feu • Impact sur les êtres vivants : Mortalité de foudroiement de 10000 personnes par an dans le monde et de 10 à 20 personnes par an en France • Phénomène de tension de pas : La foudre peut indirectement tuer en frappant à proximité : en effet autour du point d’impact elle crée un déplacement de charges électriques avec un certain poten- tiel électrique. La différence de potentiel (tension) entre deux points est d’autant plus importante que l’écart est grand entre ces deux points. Plus cette tension est importante, plus un courant intense peut circuler dans un organisme vivant (électrocution) par les membres en contact avec le sol. Ce phénomène est appelé « ten- sion de pas », plus élevée pour un grand quadrupède orientée vers le point d’impact, que pour un être humain. Plusieurs milliers de têtes de bétail sont victimes de la foudre chaque année. Ces effets directs sont considérés comme intervenant pour une faible part dans les destructions occasionnées aux systèmes élec- triques ou électroniques car il sont très localisés. La façon de se prémunir contre les effets directs de la foudre reste encore les systèmes paratonnerre ou la cage maillée dont le rôle est de capter et de canaliser, en un point donné, le courant de décharge.
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SURTENSIONS DE MANOEUVRES
Effets indirects
Impact sur les lignes aériennes Celles-ci étant très exposées, elles peuvent être frappées direc- tement par la foudre, ce qui causera premièrement une destruc- tion totale ou partielle des câbles, et ensuite une onde de tension importante qui se propagera naturellement le long des conduc- teurs jusqu’aux équipements raccordés à la ligne. L’importance de l’agression sera, bien sûr, fonction de la distance entre l’équipement et l’impact. Remontée du potentiel de terre L’écoulement du courant de foudre dans le sol crée des élévations des potentiels de terre qui sont fonction de l’intensité du courant et de l’impédance de la terre locale. En cas d’installation pouvant être connectée à des terres différentes (exemple : liaison inter-bâ- timents), des différences de potentiel très importantes apparaîtront lors d’un tel phénomène et les équipements connectés aux réseaux sollicités seront, soit détruits, soit fortement perturbés. Rayonnement électromagnétique L’éclair peut être assimilé à une antenne de plusieurs kilomètres de hauteur parcourue par un courant impulsionnel de plusieurs dizaines de kilo-ampères, donc qui rayonne des champs électroma- gnétiques intenses (plusieurs kV/m à plus d’un kilomètre). Ceux-ci vont induire des tensions et des courants élevés sur les lignes proches ou sur les équipements en fonction de la proximité et des caractéristiques de la liaison.
Phénomènes engendrés par la mise en route ou l’interruption de puissances électriques. Les causes de surtensions de manoeuvre sont : • Démarrage de moteurs/transformateurs • Starters d’éclairage • Commutation de réseaux d’alimentation
• «Rebond» d’interrupteur dans circuit inductif • Fonctionnement du fusible ou du disjoncteur • Chute de lignes...
Ces phénomènes très fréquents vont générer des surtensions transitoires de plusieurs kV avec des temps de montée de l’ordre de la microseconde qui vont perturber les équipements de réseaux sur lesquels le système perturbateur est connecté.
SURTENSIONS ÉLECTROSTATIQUES (ESD) L’être humain est assimilable électriquement à une capacité de 100 à 300 picofarads : en se déplaçant sur une moquette synthé- tique par ex., il peut se «charger» jusqu’à 15 kV et, en touchant un élément conducteur, se décharger en quelques nanosecondes avec un courant d’une dizaine d’ampères. Tous les circuits intégrés (CMOS,...) sont très sensibles à ce type de perturbation. La réduction de cette perturbation est généralement réalisée par le blindage et la mise à la masse.
La façon de se prémunir contre les effets indirects de la foudre est d’utiliser des parafoudres.
LE PHÉNOMÈNE IEMN (Impulsion électromagnétique nucléaire)
L’explosion nucléaire exo-atmosphérique en haute altitude provoque un champ électromagnétique intense (jusqu’à 50 kV/m en 10 ns) qui rayonne sur une zone au sol pouvant atteindre 1200 km de rayon. Au sol, ce champ va induire des surtensions transitoires très éle- vées sur les lignes d’énergie, de transmission et sur les antennes... et donc détruire les équipements terminaux (circuits d’alimentation, terminaux informatiques, équipements téléphoniques...). L’augmentation du champ peut atteindre plusieurs kV/ns. Bien qu’il soit difficile d’éliminer toutes les surtensions induites par une impulsion électromagnétique, il existe des moyens pour les réduire en «durcissant» le système à protéger. Malgré l’amplitude du phénomène, des solutions de protections peuvent être adoptées telles que le blindage, le filtrage/protection surtension adaptés au phénomène IEMN.
1. Effet direct
2. Remontée de terre
3. Impact sur ligne aérienne
4. Couplage par rayonnement
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LES PARAFOUDRES Les Parafoudres (acronyme international : SPD, pour Surge Protec- tive Device) sont les solutions reconnues et efficaces de protection des équipements contre les surtensions transitoires. Afin de procurer l’efficacité attendue, ils devront choisis en conformité aux normes et installés en respectant les exigences de câblage et de localisation décrites dans les guides. Les parafoudres sont constitués de plusieurs types de composants, tels que les éclateurs à gaz (GDT/GSG), les varistances (MOV) ou les diodes d’écrêtage (SAD), en fonction des réseaux à protéger et des performances attendues. Tous les différents réseaux étant des victimes potentielles des surten- sions transitoires, les parafoudres sont disponibles pour les réseaux AC, DC, PV, ainsi que Télécom/Data, LAN ou Radiocommunication. LES NORMES PARAFOUDRE Du fait de la diversité et de l’importance des phénomènes transi- toires, les organismes de normalisation ont édité des spécifica- tions afin de tester la susceptibilité des équipements soumis aux surtensions. Après la caractérisation des phénomènes, qui a abouti à une série d’ondes normalisées (onde de tension 1,2/50µs et ondes de courant 8/20µs, 10/350µs), sont apparues différentes normes définissant les performances des parafoudres, telles que :
CONSÉQUENCES DES SURTENSIONS Cela n’arrive pas qu’aux autres ! L’incident dû à la foudre est relativement courant. Statistiquement, la part des dégâts causés par la foudre sur les équipements informatiques est loin d’être négligeable. Les conséquences d’une perturbation ne sont pas toujours visibles et immédiates. L’affaiblissement d’un composant par une surten- sion peut entraîner une réduction de la durée de vie du matériel, ou une panne «différée». L’utilisateur peut dès lors ne pas faire le lien entre la panne et la cause réelle. Il s’empressera d’établir un mauvais diagnostic, donc un mauvais traitement du problème.
Les effets des surtensions sur les équipements sont de plusieurs types, par ordre décroissant :
Destruction : • Claquage en tension des jonctions semi-conducteurs • Destruction des métallisations des composants • Destruction des pistes de C.I. ou des contacts • Destruction des Triacs/Thyristors par dV/dt. Perturbations de fonctionnement : • Fonctionnement aléatoire des bascules, thyristors ou triacs • Effacement de mémoires • Erreur ou blocage de programmes informatiques • Erreur de données ou de transmission. Vieillissement des matériels Les composants exposés aux surtensions ont une durée de vie réduite. Les conséquences de la foudre sur les installations étant une réelle menace pour les matériels, la normalisation des installations électriques basse tension (norme NF C15-100:2005) les prend en compte en rendant obligatoire, dans certains cas, l’installation de parafoudres.
Parafoudres pour installations Basse Tension : • NF EN 61643-11 (France) • EN 61643-11 (Europe) • UL 1449 (USA) • IEC 61643-11 (International) Parafoudres pour installations Photovoltaïque : • NF EN 61643-31 (France) • EN 61643-31 (Europe) • IEC 61643-31 (International)
Parafoudres pour équipements de communication : • IEC 61643-21 (International) • Recommandations UIT-T K11, K12, K17, K20, K21, K36 (Int.) • UL 497 A/B/E (USA)
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PARAFOUDRES MODULAIRES BASSE TENSION
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PARAFOUDRES MODULAIRES BASSE TENSION La gamme CITEL de Parafoudres modulaires est conçue pour répondre à l’ensemble des besoins de protection des installa- tions Basse Tension contre les surtensions d’origine foudre et industrielle.
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Les parafoudres CITEL pour réseau BT sont basés sur l’utilisa- tion de varistances à oxyde de zinc (MOV) : ces composants sont le meilleur compromis entre un temps de réponse très rapide (<25 ns) et une capacité d’écoulement importante, paramètres principaux pour disposer d’une protection efficace. En revanche, la fin de vie des varistances doit être impérativement contrôlée ce qui nécessite une utilisation systématique de déconnecteurs thermiques intégrés (voir «Dispositifs de déconnexion»). De construction modulaire et prévues pour la fixation sur rail symétrique, ces protections s’adaptent aisément dans les cof- frets ou armoires normalisées et sont pourvues de dispositifs de déconnexion thermique et de visualisation permettant une sécurité totale de fonctionnement. Les parafoudres de la gamme DAC et DS sont déclinés en plu- sieurs configurations et plusieurs schémas de protection afin de répondre à tous les types d’installations ou d’exigences nor- matives. La gamme des parafoudres BT de CITEL est structurée en types de produits correspondant aux classifications normatives fran- çaise (NF), européenne (EN) ou internationale (IEC) : Type 1, Type 2 et Type 3.
NORMES Afin de garantir efficacité et fiabilité, l’ensemble des parafoudres BT de CITEL est conforme aux normes en vigueur. Les normes utiles, dans le domaine des parafoudres pour réseau basse tension, se divisent en 3 familles : Les normes «produit» : Elles fournissent les types d’essais à appliquer par les construc- teurs pour qualifier leurs parafoudres : - France : NF EN 61643-11 - Allemagne : DIN EN 61643-11 - Europe : EN 61643-11 - International : IEC 61643-11 - USA : UL1449 ed.5 Les normes d’installation : Ces documents donnent les principes fondamentaux des para- foudres et leurs règles essentielles d’installation :
Synoptique d’un parafoudre DAC50
L/N
- France : UTE C15-443 guide - Europe : CLC/TS 61643-12 - International : Guide IEC 61643-12 - USA : IEEE C62-41
Ft
MI
V : Varistance Ft : Fusible thermique t° : Déconnexion thermique C : Contact de télésignalisation MI : Indicateur de déconnexion
Les normes de sélection : Elles définissent les règles de base pour la sélection des para- foudres ainsi que les performances minimales en fonction de leur utilisation : - France : • Installations hors résidentielles : NF C 15-100-1 sect. 4-443 et 5-534 • Installations résidentielles : NF C 15-100-10 sect.10.1.7.7.4 et l’annexe normative 10A - Europe : HD 60364-4-443 et 5- 534 - International : IEC 60364-4-433 et 5-534 - USA : NEC art 280 & 285
t°
V
C
N/PE
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LA TECHNOLOGIE VG DE CITEL
Courant de choc - Iimp Le courant de choc Iimp, applicable aux parafoudres de Type 1, correspond à la tenue maximale sans destruction sur 1 choc foudre (onde 10/350 µs) d’un parafoudre. Cet essai simule la conséquence d’un impact direct de foudre sur l’installation. Courant total de décharge - Itotal Courant total de décharge circulant dans le conducteur PE ou PEN d’un parafoudre multipolaire. Énergie spécifique - W/R Énergie dissipée lors de l’écoulement du courant de choc Iimp, pendant l’essai de classe I. Exprimée en kJ/ohm. Tension maximale en circuit ouvert - Uoc Ce paramètre n’est applicable qu’aux parafoudres de Type 3 et correspond à la tension maximum de l’onde combinée accep- table (valeur maximale = 20 kV). Niveau de Protection - Up Valeur maximale de la tension résiduelle aux bornes du para- foudre lors du test en onde de courant 8/20µs (à la valeur la plus élevée des courants In ou Iimp déclarés) ou lors du test en onde de tension 1,2/50µs @ 6kV (si exigé). Tension résiduelle Valeur de la tension résiduelle aux bornes du parafoudre sollicité par une onde de courant 8/20µs de valeur déterminée (ex : 5 kA). Tenue aux courants de court-circuit - Isccr Le parafoudre et son déconnecteur associé (fusible) sont testés pour se déconnecter en sécurité jusqu’à une valeur maximale de courant de court-circuit (ex : 50 kA) : cette valeur Isccr devra être supérieure au courant de court-circuit présumé du réseau, au point d’installation du parafoudre. Capacité d’extinction du courant de suite - Ifi Ce critère est uniquement destiné aux parafoudres de techno- logie «éclateur à air»: après leur amorçage, ces parafoudres écoulent une partie du courant du réseau (courant de suite) et doivent l’interrompre. Ce comportement ne concerne pas les parafoudres BT à base de technologie «varistance».
Afin d’améliorer l’efficacité de ses parafoudres basse tension, CITEL a développé une technologie brevetée qui associe des réseaux de varistances haute énergie et des éclateurs à gaz spécifiques (GSG): Les parafoudres «VG» de Type «1+2+3» (DAC1-13VG, DS250VG et DUT250VG) ou de type «2+3» (DAC50VG) obtiennent ainsi de meilleures performances en :
- Niveau de protection maîtrisé - Durée de vie (grâce à la suppression du courant de fuite), - Continuité de service (absence de courant de suite), - Meilleur comportement sur TOV (surtensions temporaires). Ces performances permettent aussi d’assurer, avec un seul étage de parafoudre, une efficacité de protection obtenue généralement avec une association de parafoudres de Type 1, Type 2 et Type 3 (voir page 13). PARAMÈTRES DES PARAFOUDRES Les parafoudres pour réseau basse tension sont définis par un ensemble de caractéristiques électriques, définies dans la norme NF EN 61643-11, qui serviront à l’utilisateur pour sélectionner le produit le plus adapté à son application. Tension de fonctionnement - Uc La tension maximale de régime permanent Uc est la tension AC efficace maximale pouvant être appliquée de façon continue au parafoudre, avec marge de sécurité. Surtension temporaire - UT La surtension temporaire UT (TOV) est la valeur maximale effi- cace acceptable par le parafoudre pendant 5 secondes et 120 minutes en mode tenue ou en fin de vie contrôlée (déconnexion). Le paramètre U T est supérieure à la tension Uc Un test supplémentaire est exigé en régime TT, pour simuler une surtension temporaire «haute tension» entre Neutre et PE (appli- cation de 1200 Vac, 300 A pendant 200 ms) : la conformité à ce test nécessite le recours au schéma CT2 (pôle éclateur entre N et PE). Courants de décharge - In et Imax Le courant de décharge maximal Imax, applicable aux para- foudres de Type 2, correspond à la tenue maximale sans destruc- tion sur un choc foudre (onde 8/20 µs) d’un parafoudre. Le courant de décharge nominal In correspond à la tenue répéti- tive sans destruction (15 chocs en onde 8/20 µs) d’un parafoudre de Type 1 ou de Type 2.
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PARAFOUDRES MODULAIRES BASSE TENSION
TYPES DE PARAFOUDRES Les parafoudres pour réseau basse tension sont structurés par la norme NF EN 61643-11 en 3 types de produits, correspondant à des classes d’essai. Ces contraintes spécifiques dépendent es- sentiellement de la localisation du parafoudre dans l’installation et des conditions extérieures. Parafoudres de Type 1 Ces dispositifs sont conçus pour être utilisés sur des installa- tions où le risque «Foudre» est très important, notamment en cas de présence de paratonnerre sur le site. La Norme NF EN 61643-11 impose que ces parafoudres soient soumis aux essais de Classe I, caractérisés par des injections d’ondes de courant de type 10/350 µs, représentatives du courant de foudre généré lors d’un impact direct. Ces parafoudres devront donc être parti- culièrement puissants pour écouler cette onde très énergétique.
Parafoudres de Type 2 Destinés à être installés en tête d’installation, généralement au niveau du TGBT, ou à proximité des équipements sensibles, sur des sites où le risque d’impact direct est considéré comme inexistant, les parafoudres de Type 2 protègent l’ensemble de l’installation. Ces parafoudres sont soumis à des tests en onde de courant 8/20 µs (essais de Classe II). Parafoudres de Type 3 En cas d’équipements particulièrement sensibles ou d’installa- tion très étendue, il est recommandé d’utiliser des parafoudres à proximité des équipements sensibles. Ces parafoudres de plus faible énergie seront de Type 2 ou de Type 3 (voir Coordination des parafoudres page 20). Parafoudres combinés Les parafoudres de technologie VG permettent d’assurer une protection équivalente à une coordination de parafoudres Type 1 + Type 2 + Type 3. Avantages : réduction du coût et du temps d’installation. Simpli- fication de sélection (pas de calcul de coordination) (voir page 15-16).
Les différents types de Parafoudres suivant la norme NF EN 61643-11
TGBT
OU
Type 1
Type 2
Type 2 ou 3
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Parafoudre Basse Tension DAC50
Débrochable
Fixation DIN Format modulaire
Détrompage en tension
Signalisation
Télésignalisation
Déconnecteurs intégrés
Identification version
DISPOSITIFS DE DÉCONNEXION Conformément aux normes, les parafoudres pour réseau BT doivent être équipés de déconnecteurs internes et associés à des déconnecteurs externes (fusibles) pour garantir une fin de vie contrôlée, quelle qu’en soit la cause. Deux types de dispositifs sont donc nécessaire : • Une sécurité thermique interne qui déconnectera la fonc- tion parafoudre du réseau en cas de fonctionnement anormal (échauffement excessif dû à un dépassement des caractéris- tiques du produit). Dans ce cas, l’utilisateur sera averti du défaut par le basculement au rouge de l’indicateur en face avant du module défectueux qu’il conviendra alors de remplacer. • Une sécurité électrique externe (fusibles ou disjoncteurs) pour déconnecter le parafoudre du réseau en cas de fin de vie en court-circuit ou lors de l’apparition de surtensions temporaires. Le choix des calibres des fusibles s’effectue en fonction de leur capacité d’écoulement en onde de foudre, de leur pouvoir de cou- pure (> Icc de l’installation) et doivent être testés en association avec le parafoudre pour assurer la conformité de l’essai de tenue au courant de court-circuit (paramètre Isccr). Pour simplifier la sélection, le calibre des déconnecteurs externes adaptés est in- diqué dans la fiche technique et la notice d’installation de chaque parafoudre (voir Fusibles associés page 17). Certains parafoudres, telle les gammes DACF25/DACF15, sont équipés en interne de protections contre les courants de court- circuit, et de ce fait, peuvent être installés sans protections ex- ternes. MAINTENANCE Les parafoudres de la gamme DAC sont conçus pour fonction- ner de manière répétitive et ne nécessitent pas, en fonctionne- ment normal, de maintenance particulière. Néanmoins, en cas d’événement exceptionnel (courant impulsionnel excessif, sur- tensions temporaires...), une fin de vie contrôlée du parafoudre peut se produire et une opération de maintenance sera alors nécessaire.
Débrochabilité La conception de la plupart des parafoudres de la gamme AC est basée sur l’utilisation d’un module débrochable et enfichable sur une embase adaptée, ce qui permet une grande facilité de remplacement et, éventuellement, de contrôle. Sur une confi- guration multipolaire, la possibilité de remplacement d’un seul pôle défectueux permet une remise à niveau du parafoudre à moindre coût. Le module enfichable est muni d’une étiquette de couleur per- mettant son identification et d’un détrompeur pour supprimer les risques d’erreur de tension d’utilisation des modules. Signalisation Les parafoudres sont équipés d’un dispositif de signalisation (voyant mécanique) lié au mécanisme de déconnexion interne : en cas de déconnexion de sécurité, l’utilisateur sera informé du changement d’état du parafoudre et devra procéder à son rem- placement. Télésignalisation La plupart des parafoudres de la gamme DAC sont disponibles en version «Télésignalisation». Cette fonction, qui autorise le contrôle à distance de l’état du parafoudre, est particulièrement importante dans les cas où les produits sont difficilement acces- sibles ou sans surveillance. Le système est constitué d’un contact auxiliaire actionné en cas de modification d’état du module de protection. L’utilisateur peut ainsi vérifier en permanence : - Le bon fonctionnement des modules. - La présence des modules enfichables, si nécessaire. - La fin de vie (déconnexion) du parafoudre. La version «télésignalisation» permet donc de choisir un sys- tème de signalisation (indicateur de fonctionnement ou de dé- faut) adapté à son installation (par voyant, buzzer, automatisme, transmission modem...).
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LA TECHNOLOGIE VG POUR PARAFOUDRE BASSE TENSION ET PHOTOVOLTAÏQUE
Plusieurs technologies coexistent sur le marché des parafoudres pour réseau d’énergie : • Varistances • Eclateurs à air + Trigger • Varistances + Eclateur GSG → Technologie CITEL VG LA TECHNOLOGIE VG Cette technologie exclusive et brevetée de CITEL est basée sur l’usage d’éclateurs à gaz spécifiques : GSG. Ces composants, fruit de plus de 80 ans d’expérience de CITEL dans le domaine des éclateurs à gaz, ont un comportement adapté aux réseaux d’énergie et garantissent robustesse et stabilité de fonctionne- ment : leur association avec des composants varistance réunit donc les avantages de ces deux technologies.
CITEL a tout d’abord développé la technologie « VG » pour les para- foudres BT de Type 1 puis l’a ensuite étendue aux parafoudres BT de Type 2 et à la protection des réseaux DC pour photovoltaïque. LES GAMMES CITEL ÉQUIPÉES DE LA TECHNOLOGIE VG : • DAC50VGS : Parafoudre BT de Type 2, Imax = 50 kA • DAC1-13VGS : Parafoudre BT de Type 1, Iimp = 12,5 kA • DACN1-25CVGS : Parafoudre BT triphasé de Type 1, Iimp =25 kA. • DS60VGPV : Parafoudre DC pour PV de Type 1, Iimp = 12,5 kA • DPVN1 : Parafoudre DC pour PV de Type 1+2+3, Iimp = 6,25 kA • DPVN : Parafoudre DC pour PV de Type 2+3, Imax = 40 kA
LES AVANTAGES DE LA TECHNOLOGIE VG Par rapport aux autres technologies (notamment les éclateurs trigger)
1. Excellent Niveau de Protection et Écoulement élevé Les GSG peuvent écouler les amplitudes de courant très élevés (Iimp, Imax) avec une tension résiduelle réduite (Up). De telles performances ne pouvaient être obtenues que par l’association de parafoudre de Type 1 et de parafoudre de Type 2.
→ Equivalence « 1+2+3 » ou « 2+3 » → Efficacité maximale → Compacité
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3. Tenue renforcée aux TOVs Les parafoudres VG peuvent accepter des niveaux de TOV (surtensions temporaires) très élevés (> 450 Vac) sans défaillance et sans dégrader pour autant la qualité de protection.
→ Fiabilité accrue même sur réseau de distribution de qualité médiocre.
4. Absence de courant de suite A la différence des technologies « Eclateur à air», la technologie «VG » ne génère pas de courant de suite, phé- nomène pouvant créer des disjonctions de disjoncteurs amont ou des microcoupures lors du fonctionnement du parafoudre.
→ Amélioration de la qualité et de la disponibilité du réseau → Sélection facilitée
5. Robustesse et fiabilité Tous les composants des parafoudres VG sont dimensionnés pour écouler les courants impulsionnels élevés sans l’aide de dispositifs auxiliaires. A contrario, les technologies « Eclateur à air Trigger » intègrent un circuit de commande, à base de composants de très faible puissance, qui supporte une partie du courant de foudre. Sur certaines perturbations (faible amplitude, front de montée lent), ce circuit fragile supportera la totalité du courant et risque à terme d’être détruit. → Fiabilité accrue → Meilleure durée de vie 6. Déconnexion de sécurité et Signalisation d’état Les parafoudres VG sont équipés de déconnecteur de sécurité et de signalisation d’état des composants de protection. Sur les technologies « éclateur trigger », la déconnexion et la signalisation ne contrôlent que l’état du circuit de commande et non celui de l’élément principal de protection.
→ Maintenance sûre et efficace
7. Absence de vieillissement Dans les parafoudres VG, grâce à l’éclateur GSG en série, les varistances ne sont soumises à aucun courant de fuite et ne subissent donc aucun vieillissement.
→ Durée de vie maximale
8. Coordination de parafoudre facilitée En cas de montage en coordination, le parafoudre en aval d’un parafoudre VG ne nécessite pas de précaution particulière d’installation (telle une longueur de conducteur série suffisante) pour garantir la coordination de fonctionnement. Note : du fait son niveau de protection optimisé, le parafoudre VG peut être utilisé sans para- foudre complémentaire
→ Facilité d’utilisation
CONCLUSION : Les parafoudres CITEL basés sur la technologie VG offrent le meilleur niveau d’efficacité et de fiabilité, conditions essentielles pour offrir des performances de protection maximales.
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PARAFOUDRES MODULAIRES BASSE TENSION
L1 L2 L3 N
MISE EN OEUVRE DES PARAFOUDRES
F
Protection Mode Commun : Connexion CT1
SPD DAC50-40-275
Localisation Les parafoudres DAC ou DS s’installent en fonction de leurs types : • «Parafoudre Principal» ou Parafoudre de Type 1 ou de Type 2 : à l’origine d’installation équipée de paratonnerre (Type 1) ou sans paratonnerre (Type 2 minimum), dans un coffret dédié ou dans le TGBT, afin d’écouler efficacement les courants partiels de foudre. • «Parafoudre Supplémentaire» ou de Type 2 : parafoudre ins- tallé en aval du parafoudre principal pour protéger les circuits de distribu- tions dans un tableau divisionnaire. • «Parafoudre Complémentaire» Type 2 ou Type 3 : dans le tableau divisionnaire, à proximité des équipements sensibles, pour limiter les oscillations résiduelles et améliorer le niveau de protection. Raccordement Les surtensions transitoires d’origine foudre étant des phénomènes appa- raissant essentiellement en mode commun, les parafoudres Basse Ten- sion se raccordent principalement en mode commun (entre conducteurs actifs et Terre). Néanmoins il est recommandé de prévoir une protection supplémentaire en mode différentiel (entre Phase(s) et Neutre). Dans ce cas, CITEL pro- pose des versions adaptées de ses parafoudres, équipés de pôles L/N (mode différentiel) et d’un pôle spécifique entre Neutre et Terre (mode commun) à base d’éclateur : ce type de montage, dénommé «Connexion CT2» dans la norme NF C 15-100, est utilisé pour des produits tels que le DAC50-31-275. FUSIBLES ASSOCIÉS Conformément aux normes NF C15-100, les parafoudres doivent être pro- tégés contre leur éventuelle fin de vie en court-circuit : l’utilisateur doit installer dans la branche du parafoudre, sur chaque conducteur actif, une protection contre les surintensités (déconnecteurs spécifiques, fusibles ou disjoncteur standards). Le type et le calibre de ces dispositifs est défini par le constructeur dans le fiche technique du parafoudre et dans sa notice d’installation. Ce choix de ce calibre est fonction de 2 critères : • Tenue de l’essai aux court-circuits de la norme NF EN 61643-11 : le fusible doit interrompre le courant de court-circuit avant la destruction du parafoudre. • Tenue des courants de décharge (In ou Iimp) : le fusible doit écouler le courant de décharge déclaré sans s’ouvrir. DÉCONNECTEURS SPÉCIFIQUES CITEL a développé une gamme de déconnecteurs externes spécifiques aux parafoudres (gamme SFD1) destinés à remplacer avantageusement les fusibles standards : • Optimisés et testés en courant impulsionnel • Compacts • équipés de percuteurs pour visualiser leur éventuelle ouverture et activer le circuit de télésignalisation des supports adaptés (voir page 70). DÉCONNECTEURS INTÉGRÉS Certains parafoudres (gammes DACF25/DACF15) sont équipés en interne de déconnecteurs contre les courants de court-circuit, en complément des déconnecteurs thermiques, et de ce fait, peuvent être installés sans pro- tections externes supplémentaires. Ces parafoudres correspondent à la classification «SPDI».
L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N
F
SPD DAC50-40-275 SPD DAC50-40-275
F
L1 L2 L3 N
F
Protection Mode Commun et Différentiel : Connexion CT2
L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N
SPD
DAC50-31-275
F
SPD
DAC50-31-275
F
SPD
DAC50-31-275
L1
L2
L3
N
L1
L2
L3
Déconnecteurs externes/Fusibles
L1
L2
L3
N
sur chaque branche, de
L1
L2
L3
L1
L2
L3
N
calibre et de type correspondant à la notice d’instal- lation
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Installation
F
Les parafoudres DAC se connectent en parallèle sur le réseau basse tension et doivent être associés à des fusibles de protec- tion adaptés (voir paragraphe «Fusibles associés»). • La longueur totale des conducteurs de raccordement du para- foudre au réseau ne doit pas excéder 0,5 m pour ne pas dégrader le niveau de protection (Up). • Le raccordement du parafoudre au réseau peut s’effectuer soit par conducteur sur les bornes à vis, soit par peigne de raccorde- ment (sur certains modèles).
SPD
75
• Le conducteur de Terre du parafoudre doit être relié à la bar- rette équipotentielle principale du tableau. Le cheminement en parallèle avec d’autres câbles doit être évité. • La section des conducteurs doit être égale ou supérieure à 6 mm² pour les parafoudres de Type 2 et à 16 mm² pour les para- foudres de Type 1.
Installation type (parafoudre de Type 2 : DAC50S-31-275)
Disjoncteur type S ou retardé
Réseau BT
Installation
Fusible ou Disjoncteur
L1
L2
L3
N
Parafoudre Triphasé DAC50S-31-275
Longueur totale des conducteurs < 0,5 m
Télésignalisation de déconnexion
Vers réseau de masse
Barrette principale de Terre
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RACCORDEMENT DES PARAFOUDRES DAC ET DS
Exemple de coordination sur réseau triphasé
COORDINATION DE PARAFOUDRES
TGBT
N L2 L1 L3
F
F
F
F
Afin d’assurer la protection maximum d’une instal- lation, il peut être nécessaire de créer une coordi- nation (ou «cascade») de parafoudres, c’est-à-dire un parafoudre «principal» en tête d’installation et un parafoudre «supplémentaire» à proximité des équi- pements sensibles. La mise en oeuvre d’une coordination efficace de parafoudres est réalisée en interposant entre le para- foudre principal et le parafoudre supplémentaire : - soit une longueur suffisante (sup. à 10 m) de conducteur. - soit une inductance de coordination (série DSH ; voir ci-contre). Des informations complémentaires sont fournies dans les notices d’installation des parafoudres.
Parafoudres de Type 2 gamme DAC50
Parafoudres Type 1 gamme DS250
Inductances de Coordination
PE
Terre de l’installation
D
L
L1 L2 L3 N
SPD : Parafoudre D : Disjoncteur F : Déconnecteur associé (fusible ou disjoncteur) L : Inductance de coordination
F
F
SPD
SPD
Exemple de coordination sur réseau triphasé
COORDINATION DIRECTE AVEC LES PARAFOUDRES VG
N L2 L1 L3
U n des avantages supplémentaires de la technologie VG est de pouvoir assurer une coordination efficace avec un parafoudre supplémentaire, sans précaution particulière (pas de longueur de découplage néces- saire). Il est donc possible de connecter directement en sortie du parafoudre de tête VG un parafoudre sup- plémentaire Note: néanmoins, du fait des performances des para- foudres VG, l’ajout d’un parafoudre supplémentaire en complément n’est pas nécessaire.
F
F
L1 L2 L3 N
Parafoudres de Type 2 gammes DAC50 (optionnel)
Parafoudres Type 1 gamme DACN1-25CVGS
PE
D
L1 L2 L3 N
SPD : Parafoudre D : Disjoncteur F : Déconnecteur associé (fusible ou disjoncteur)
F
F
SPD
SPD
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