Guide Parafoudre Rvb

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Guide parafoudres

Couper court aux coups de foudre

2 000 à 5 000 orages se forment en permanence autour du globe. Chaque année, la terre est frappée de près de 3 milliards de coups de foudre. Alors que la plupart des effets de la foudre sont parfaitement visibles : éclairs, tonnerre, dégâts matériels, etc. les manifestations électriques sont quant à elles généralement peu perceptibles. Or, chacune de ces manifestations provoque des surtensions qui exposent les installations électriques à un risque important de dysfonctionnement, de destruction de matériels, d'indisponibilité des outils de production, etc.

En intégrant un disjoncteur de déconnexion à ses nouveaux parafoudres Quick PRD, Schneider Electric propose un concept unique de protection des réseaux basse tension. Ces parafoudres monoblocs sont pratiques et simples à mettre en œuvre. Ils permettent de s'affranchir des contraintes d'installation. Cette gamme de produits complète l'offre existante de parafoudres avec disjoncteur de déconnexion intégré. Simples à choisir et à câbler, ces produits constituent une protection foudre réellement efficace, sûre et valorisante pour votre installation.

Sommaire

La foudre . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... . . . 2

Les parafoudres . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 4

Les différentes gammes de parafoudres .............. .............. . . . . . . . . . . . . . . . 6 Schneider Electric

Méthode de choix des parafoudres .......................................... . . . . . . . . . . . . . . .. 8 Etape 1 ............................................................................................................................ . . . . . . . . . . . . . . . 8 Etapes 2 et 3 . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... . . . . 9 Etape 4 ............................................................................................................................ . . . . . . . . . . . . 10

Les parafoudres pour réseaux basse tension. . . . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ...... 12 Types 2 : Combi PF'clic, Quick PF10 . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 12 Types 2 et 3 : Quick PRD . . . . . . . . .. . . . ............................................................................. . . . . . . . . 13 Types 2 et 3 : PRD . . . . . . . . . . . . . ........................................................................................... . . . . . . . . . 14 Type 1 : Combi PRF1, PRF1.................................................................................. . . . . . . . . . . . . 15 Type 1 : PRF1 Master . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 16

Les parafoudres pour réseaux de communication . . . . . . . . . . . . . .. 17

L'installation des parafoudres .. . . . . . .. . . . . ............................................ . . . . . . . . . . . . 18 La règle des "50 cm" ............................................................................................... . . . . . . . . . . . . . 18 La protection fine . . . . . . . . . . . . . . ........................................................................................... . . . . . . . . . . 18

Solutions d'installation Schneider Electric . . . . . . . . . . .. ... . . . . . . . . . . . ....... . . 20

Exemples d'applications . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... 22 Le pavillon . . . . . . . . . . . . . ............................................................................................................... . . . . . 22 La superette . . . . . . . . . . . . . ......................................................................................................... . . . . . . . . 24 Le collège d'enseignement secondaire. . . . . . . . . . . . . .................................................. . . . . . . . 26 La salle polyvalente (télé-surveillance) . . . . . . . . . . . . . .................................................. . . . . . . . . 28 La ligne d'embouteillage industrielle. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... . . . 30

Annexes techniques . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... 32 La coordination des dispositifs de protection . . . . . . .. . . . . . ................................... . . . . . . . . . . 32 Les schémas de liaison à la terre (régimes de neutre) . . . . . . . . . . . . . ............. . . . . . . . . . . . . . 33 CCTP .................................................................................................................................... . . . . . . . . 34 Normes et décrets concernant les dispositifs . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... . 35 de protection contre la foudre

Guide parafoudres 2008

La foudre

Comprendre la protection foudre

Formation de la foudre Le phénomène atmosphérique de la foudre est dû à la décharge subite de l'énergie électrique accumulée à l'intérieur des nuages orageux. En cas d'orage, le nuage se charge très rapidement d'électricité. Il se comporte alors comme un condensateur géant avec le sol. Lorsque l'énergie emmagasinée devient suffisante, les premiers éclairs apparaissent à l'intérieur du nuage (phase de développement). Dans la demi-heure suivante, les éclairs se forment entre le nuage et le sol. Ce sont les coups de foudre. Ils s'accompagnent de pluies (phase de maturité) et de coups de tonnerre (dûs à la brutale dilatation de l'air surchauffé par l'arc électrique). Progressivement, l'activité du nuage diminue tandis que le foudroiement s'intensifie au sol. Il s'accompagne de fortes précipitations, de grêle et de rafales de vent violentes (phase d'effondrement).

Nuage orageux cumulonimbus

Phase de charge

Phase de développement

Phases de maturité et d'effondrement

Les coups de foudre Les éclairs produisent une énergie électrique impulsionnelle extrêment importante : b de plusieurs milliers d'ampères (et de plusieurs milliers de volts) b de haute fréquence (de l'ordre du mégahertz) b de courte durée (de la microseconde à la milliseconde). Il existe deux catégories de coups de foudre : b les coups de foudre directs : l'éclair touche un bâtiment, un arbre, etc. (l'énergie électrique provoque des dégâts matériels : incendie, chute d'arbre, etc.) b les coups de foudre indirects : l'éclair frappe à proximité d'une installation électrique (en se propageant, l'énergie entraîne des surtensions sur les réseaux). Chaque coup de foudre provoque une surtension qui peut perturber les réseaux de différentes manières : b par impacts directs sur les lignes extérieures aériennes b par rayonnement électromagnétique b par remontée du potentiel de la terre.

Coup de foudre sur une ligne aérienne (électrique ou téléphonique)

Coup de foudre proche de bâtiments (surtension dûe au rayonnement électromagnétique).

Coup de foudre proche de bâtiments (remontée de potentiel de terre)

Ces surtensions, en se superposant à la tension nominale du réseau, peuvent affecter les équipements de différentes manières à plusieurs kilomètres du point de chute : b destruction ou fragilisation des composants électroniques b destructions des circuits imprimés b blocage ou perturbation de fonctionnement des appareils b vieillissement accéléré du matériel. 2

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Les dispositifs de protection Pour répondre aux différentes configurations d'installations à protéger (niveau de risque, taille des bâtiments, type d'équipement à protéger, etc.), la protection foudre peut être réalisée à l'aide d'équipements à installer à l'extérieur ou à l'intérieur des bâtiments.

Les paratonnerres pour se protéger de la foudre

Les protections extérieures Elles sont utilisées pour éviter les incendies et les dégradations que pourrait occasionner un impact direct de la foudre sur les bâtiments. Ces protections sont réalisées, selon les situations, à l'aide d'un paratonnerre, d'un conducteur de toiture, d'un ceinturage, etc. Ces dispositifs sont installés dans les parties supérieures des bâtiments de façon à capter préférentiellement les coups de foudre. La surtension transitoire est écoulée à la terre grâce à un ou plusieurs conducteurs prévu à cet effet.

Exemple de protection par paratonnerre à tige

Les parafoudres pour se protéger des surtensions

Les protections intérieures Elles sont utilisées pour protèger les récepteurs raccordés aux circuits électriques. Principalement constitués de parafoudres, ces équipements sont conçus pour limiter les surtensions et écouler le courant de foudre.

Exemple de protection par parafoudres

Guide parafoudres 2008

3

Les parafoudres

Comprendre la protection foudre

Les différents types de parafoudres Il existe trois types de parafoudres : b type 1 : parafoudres à très forte capacité d'écoulement b type 2 : parafoudres à forte capacité d'écoulement b type 3 : parafoudres à faible capacité d'écoulement. Les parafoudres de type 1 sont utilisés lorsque le bâtiment est équipé d'un paratonnerre. Situé en tête d'installation, il permet d'absorber une quantité d'énergie très importante. Pour une protection plus efficace des récepteurs, il doit être associé à un parafoudre de type 2 pour absorber les surtensions résiduelles. Les parafoudres de type 3 assurent la protection "fine" des équipements les plus sensibles au plus près des récepteurs. Parafoudre de type 1

Capacité d'écoulement 90%

Parafoudre de type 2

Parafoudre de type 3

On estime, qu'un dispositif de protection foudre sur deux n'assure pas un niveau de protection optimal (défaut d'installation, de coordination, etc.). Pour remédier à cette situation, Schneider Electric a developpé plusieurs gammes de parafoudres avec disjoncteurs de déconnexion intégrés. Ces produits assurent une protection efficace tout en étant plus simples à installer.

Parafoudre de type 1

Schneider Electric met à votre disposition ses meilleurs spécialistes pour vous assister et vous conseiller dans la définition et la vérification des dispositifs de protection contre la foudre. Ces prestations sont assurées à la demande : b protection contre les impacts directs b protection contre les impacts indirects b préconisations, etc. Consulter votre agence commerciale. 4

1%

Parafoudre de type 2

Parafoudre de type 3

La mise en cascade des parafoudres Protection de tête et protection fine Pour protéger efficacement une installation électrique, la capacité d'écoulement des parafoudres à installer devra être déterminée en fonction des caractéristiques de l'installation. La protection doit être réalisée en tête d'installation (protection de tête) et, si besoin, près des équipements sensibles (protection fine). La protection de tête protège l'ensemble de l'installation, alors que la protection fine ne protège que les récepteurs auxquels elle est associée. Tableau général basse tension (protection de tête)

Tableau divisionnaire (protection fine)

Parafoudre de type 3

Parafoudre de type 1

Prestations de services Schneider Electric

9%

Parafoudre de type 2

Architecture de la protection La protection foudre est définie en fonction de deux paramètres : b le niveau de risque auquel est exposée l'installation b la distance entre les différents équipements à protéger. Schneider Electric préconise une architecture en cascade pour les installations les plus exposées à la foudre. Dans ce cas, un parafoudre de type 2 sera associé avec les parafoudres de type 1. Lorsque les récepteurs à protéger sont implantés à plus de 30 m de la protection primaire, il est nécessaire de prévoir une protection fine spécifique à l'intérieur d'un tableau divisionnaire.

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Le fonctionnement Les parafoudres se comportent comme une impédance variable : en fonctionnement normal, leur impédance est très élevée, aucun courant ne circule au travers. Au-delà d'un certain seuil de tension à leurs bornes, leur impédance chute très rapidement pour permettre d'évacuer la surintensité vers la terre de l'installation. Lorsque la tension redevient normale, l'impédance retrouve sa valeur nominale. L'accumulation de chocs électriques provoque progressivement le vieillissement du parafoudre jusqu'à ce que celui-ci devienne définitivement "passant". Il est alors nécessaire de l'isoler du circuit. Cette fonction est assurée par le dispositif de déconnexion. L

L

disjoncteur fermé parafoudre non passant

Récepteurs

Parafoudre en fonctionnement normal

Les parafoudres avec disjoncteur de déconnexion intégré garantissent la coordination du disjoncteur et du parafoudre.

L

disjoncteur fermé parafoudre passant

disjoncteur ouvert Récepteurs

Parafoudre en fonctionnement pendant le coup de foudre

parafoudre passant

Récepteurs

Parafoudre en fin de vie

Les dispositifs de déconnexion Tous les parafoudres doivent obligatoirement être associés à un dispositif de déconnexion individuel raccordé en amont et en série. Cette fonction peut être réalisée avantageusement à l'aide d'un disjoncteur ou, dans certains cas, à l'aide de fusibles. Le déconnecteur assure deux fonctions selon le type de parafoudre auquel il est associé : b parafoudre de type 1 : il contribue à l'extinction de l'intensité de court-circuit (Icc) lors du désamorçage du parafoudre b parafoudres de types 2 et 3 : il assure la continuité de service lorsque le parafoudre arrive en fin de vie. Le déconnecteur permet également d'isoler facilement le parafoudre, soit, lorsque celui-ci doit être remplacé préventivement, soit lorsque celui-ci arrive en fin de vie. Après avoir déterminé le type de parafoudre adapté à l’installation, choisir un dispositif de déconnexion approprié. Le pouvoir de coupure de celui-ci doit être compatible avec l'intensité de court-circuit au point d’installation.

Les schémas de liaison à la terre Les différentes gammes de parafoudres Schneider Electric permettent de protéger tous les types d'installation, quel que soit le schéma de liaison à la terre employé (TT, TNS, TNC ou IT).

La protection des réseaux de communication Les réseaux numériques et analogiques sont affectés de la même manière que les installations électriques basse tension. Les surtensions d'origines atmosphériques sont éliminées à l'aide de parafoudres conçus spécifiquement.

Lexique de la protection foudre Courant nominal de décharge In Valeur du courant que peut écouler plusieurs fois le parafoudre. La valeur minimale recommandée par la norme NF C 15-100 est fixée à 5 kA (les valeurs les plus courantes sont de 2, 5, 15 ou 20 kA). Intensité maximale de décharge Imax Valeur maximale du courant que peut écouler une seule fois un parafoudre de type 2 (les valeurs les plus courantes sont de 8, 10, 20, 40 ou 65).

Intensité impulsionnelle Iimp Valeur du courant de foudre qui caractérise les parafoudres de type 1 (la valeur minimale est de 12,5 kA). Tension maximale de régime permanent Uc Valeur de la tension efficace maximale pouvant être appliqué de façon continue aux bornes du parafoudre. Niveau de protection Up Valeur de la tension résiduelle transmise aux récepteurs au moment de l'impact (lors du fonctionnement du parafoudre). L’installateur doit adapter Up au matériel à protéger. Ce paramètre caractérise les performances de protection du parafoudre (plus la valeur Up du parafoudre est basse, meilleure sera la protection).

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5

Les différentes gammes de parafoudres Schneider Electric

Déterminer les parafoudres

Parafoudres de type 1 pour les installations basse tension les plus exposées Cette offre est destinée à la protection des installations très fortement exposées aux coups de foudre, par exemple, lorsque celles-ci sont équipées d'un paratonnerre. Les parafoudres de type 1 s'installent en cascade avec des parafoudres de type 2 et de type 3.

La gamme PRF1 Master convient aux installations qui requièrent une capacité d'écoulement très élevé.

Les parafoudres Quick PRF1 associent en standard un parafoudre et un disjoncteur de déconnexion. L'association des deux appareils est garantie par Schneider Electric. Cette solution "deux en un" facilite le choix et l'installation des produits tout en garantissant l'efficacité de la protection. Ces produits sont également disponibles en éléments séparés (parafoudre PRF1 et disjoncteur D125).

PRF1 Master

Gamme Combi PRF1

Le parafoudre PRC'clic appartient à la gamme de produits blanc Duoline. Il est assure la protection des réseaux téléphoniques analogiques (téléphones, modems, fax, etc.). PRC'clic

6

PRI

Les parafoudres PRI sont conçus pour équiper les réseaux numériques (téléphoniques, informatiques, automatismes, etc.). Guide parafoudres 2008

Parafoudres de protection des réseaux de communication Ces parafoudres protègent les équipements raccordés aux réseaux de communication analogiques et numériques.

Parafoudres de type 2 et de type 3 pour protéger les installations basse tension quel que soit le niveau de risque (1) La gamme de parafoudres proposée par Schneider Electric permet de répondre à tous les besoins courants mais également aux cas particuliers dans le résidentiel, le tertiaire et l'industrie. (1) Pour les installations les plus exposées, les parafoudres de type 2 et de type 3 sont associés à un parafoudre de type 1.

Les Combi PF'clic et Quick PF10 constituent une protection simple et efficace pour protéger les installations moyennement exposées dans le résidentiel et le petit tertiaire.

Combi PF'clic

La nouvelle gamme Quick PRD bénéficie des avantages procurés par l'intégration du disjoncteur de déconnexion. Ces parafoudres permettent de réaliser des protections de tête et des protections fines pour préserver les récepteurs les plus sensibles ou situés à plus de 30 m du tableau principal.

La nouvelle gamme de parafoudres PRD permet de concevoir des dispositifs de protection personnalisés. Ces produits sont adaptés à tous les schémas de liaison à la terre. Le déconnecteur doit être déterminé selon les préconisations du constructeur.

Gamme Quick PF10

Gamme Quick PRD

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Gamme PRD

7

Méthode de choix des parafoudres Etape 1

Déterminer les parafoudres

1

Quand faut-il installer des parafoudres ? L'installation de parafoudres est fortement conseillée : b si le bâtiment est situé dans un rayon de 50 m autour d'un paratonnerre b si le bâtiment est situé dans une zone fréquemment foudroyée (montagne, étang, etc.) b si l'installation alimente des appareils particulièrement sensibles (informatique, télévision, vidéo, etc.) ou si l'impact économique d'une éventuelle défaillance dûe à la foudre est important (coût des équipements, conséquence de l'indisponibilité, etc.). L'installation de parafoudres est obligatoire selon la norme NF C 15-100 (1) dans les bâtiments neufs ou rénovés : b si l'installation doit assurer la sécurité des personnes b si la ligne est totalement ou partiellement aérienne dans les zones rouges (2) b si le bâtiment est équipé d'un paratonnerre. (1) L'absence d'un parafoudre est admise si elle est justifiée par l'analyse du risque définie dans le guide UTE C 15-443. (2) Cette disposition n'est pas applicable lorsque les lignes aériennes sont constituées de conducteurs isolés avec écran métallique relié à la terre ou comportant un conducteur relié à la terre.

Installations sensibles assurant la sécurité des personnes

Ligne totalement ou partiellement aérienne dans les zones rouges

infrastructures médicales, appareillages médicaux à domicile, etc.

Présence d'un paratonnerre sur le bâtiment

62 59

75 92 93 94 95

80 76

02

08

60 14

50

27

95 78

29

93 75 94 91

61

22

57

51 55

54

67

77

28 35

10

53

88 52

72

56

68

45 89 70

41

44

21

49 37

alarme incendie, alarme technique, alarme sociale, contrôle d'accès, vidéo surveillance, etc.

39

36

85

79

90

25

58

18

71

86 03 23

17

69

01

74

87 16

63

42 73

19

38

24

43

15

33

07

05

48

46

47 40

26

12 84

82

04

30

06

81

32

34

13

83

31

64 65

11 09 66

2b 2a

Zones d'obligation conditionnelle (incluant : Guyane, Martinique et Guadeloupe) Parafoudre conseillé

2

8

Déterminer le niveau de risque de l'installation Niveaux de risque :

moyen

b Habitations en zones de plaines. b Habitations en lotissement.

élevé

b Zones de moyennes montagnes. b Présence d'arbres isolés, de poteaux, etc.

très élevé

b Constructions isolées. b Zones de montagnes. b Présence d'un plan d'eau.

maximal

b Bâtiments équipés d'un paratonnerre. b Constructions situées sur une crête. b Présence de structure métallique élevée (u 20 m).

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Méthode de choix des parafoudres (suite) Etapes 2 et 3

3

Choisir la configuration de la protection foudre selon le niveau de risque et la taille de l'installation Protection avec parafoudre de type 2

moyen

Disjoncteur de branchement < 30 mètres

élevé

Disjoncteur de déconnexion Parafoudre Tableau principal

Type 2

très élevé

distance tableaurécepteurs y 30 m

Protection avec parafoudres de type 1 + type 2 en cascade Disjoncteur de branchement < 30 mètres

maximal

Disjoncteur de déconnexion Parafoudre Tableau principal

Influence de la longueur des circuits Si la distance entre le parafoudre de tête et les récepteurs est supérieure à 30 m, installer un deuxième parafoudre (protection fine) au plus près des récepteurs à protéger. page 21

Type1 Type 2

Protection avec parafoudres de type 2 + type 3 en cascade

moyen

Disjoncteur de branchement > 30 mètres

élevé

Disjoncteur de déconnexion Parafoudre Tableau principal

Type 2

Type 3

Coffret secondaire

très élevé

distance tableaurécepteurs > 30 m Protection avec parafoudres de type 1 + type 2 + type 3 en cascade Disjoncteur de branchement > 30 mètres

maximal

Disjoncteur de déconnexion Parafoudre Tableau principal

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Type 1 Type 2

Type 3

Coffret secondaire

9

Déterminer les parafoudres

Méthode de choix des parafoudres (suite) Etape 4

4

Choisir les parafoudres adaptés à l'installation

niveau de risque valeur de l'intensité de court-circuit (Icc) 4,5 kA 6 kA moyen

Combi PF'clic (1P + N)

10 kA

Quick PF10 (1P + N ou 3P + N)

élevé

très élevé

+

PRD65r + disjoncteur C60N (50 A courbe C)

maximal

+

Combi PRF1 + Quick PRD40r (en cascade)

Protection fine Si la distance entre le parafoudre de tête, situé dans le tableau principal, et les récepteurs est supérieure à 30 m : installer un second parafoudre au plus près des récepteurs à protéger (dans un coffret divisionnaire). page 21 Quick PRD8r

10

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15 kA

25 kA

36 kA

Pour une Icc supérieure à 25 kA, consulter Chorus

Quick PRD20r

Pour une Icc supérieure à 25 kA, consulter Chorus

Quick PRD40r

+

PRD65r + disjoncteur NG125L (50 A courbe C)

PRD65r + disjoncteur C60H (50 A courbe C)

+

Pour une Icc supérieure à 15 kA, consulter Chorus

+

+

Type 1

+ Type 2

Type 1

PRF1 Master + disjoncteur Compact NR160N + Quick PRD40r (en cascade)

Parafoudres pour réseaux de communication Ces parafoudres assurent la protection des équipements sensibles : informatique, téléphone, vidéo, etc. page 19

+ Type 2

PRF1 Master + disjoncteur Compact NS160N + Quick PRD40r (en cascade)

Kits de raccordement Les kits de raccordement permettent de garantir l'installation des parafoudres PRD. Ils sont destinés aux coffret Opale, Pragma Evolution et Kaedra. page 16 Kits de raccordement pour parafoudres PRD

PRI, PRC'clic

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11

Les parafoudres pour réseaux basse tension Types 2 : Combi PF'clic, Quick PF10

Déterminer les parafoudres

Combi PF'clic et Quick PF10 Parafoudres monoblocs de type 2 à cartouche fixe avec dispositif de déconnexion intégré (disjoncteur). Ces parafoudres sont conçus pour le schéma de liaison à la terre (régimes de neutre) TT dans le résidentiel et le petit tertiaire. certification normes courant de fonctionnement permanent Ic temps de réponse courant de court-circuit admissible du déconnecteur (Icc) courant nominal de décharge (In) tension maximale en régime permanent (Uc) signalisation de fin de vie température de fonctionnement raccordement

NF NF EN 61643-11 Type 2, CEI 61643-1 T2 < 1 mA < 25 ns Combi PF'clic : 4,5 kA Quick PF10 : 6 kA 5 kA 275 V CA voyant mécanique rouge par manette en position OFF -5... +40 °C par bornes à cage de 16 mm² fourni avec accessoires de raccordement

type

nombre de pôles

couleur

largeur en pas de 9 mm

tension nominale (V CA) 50/60 Hz

courant maximal de décharge Imax (kA)

niveau de protection en tension Up (kV) P-N/

référence

Combi PF'clic Quick PF10

1P + N 1P + N 3P + N

blanc gris gris

4 4 10

230 230 230/400

10 10 10

1,5 1,5 1,5

16614 16617 16618

12

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Les parafoudres pour réseaux basse tension (suite) Types 2 et 3 : Quick PRD

Quick PRD Parafoudres monoblocs de types 2 et 3 à cartouche débrochable avec dispositif de déconnexion intégré (disjoncteur) et report à distance de l'information "cartouche à changer". Ces parafoudres sont conçus pour les schémas de liaison à la terre (régimes de neutre) TT, TNS ou TNC dans le tertiaire. Destination des parafoudres de la gamme : b protection de tête (type 2) : v Quick PRD40r pour un niveau de risque élevé v Quick PRD20r pour un niveau de risque moyen b protection fine (types 2 et 3) : v Quick PRD8r assure la protection fine des récepteurs à protéger et se place en cascade avec les parafoudres de tête. certification normes

NF, KEMA KEUR (Quick PRD8r et PRD20r) NF EN 61643-11 Type 2, CEI 61643-1 T2 courant de fonctionnement permanent Ic < 1 mA temps de réponse < 25 ns courant de court-circuit admissible du 25 kA déconnecteur (Icc) signalisation de fin par la manette en position OFF (voyant mécanique rouge) de vie du produit par les voyant blanc : en fonctionnement voyant rouge : en fin de vie cartouches par contact de contact NO, NF (250 V CA / 2 A) report de signalisation température de fonctionnement -25... +60 °C raccordement bornes à cage 2,5 à 35 mm²

type

nombre de pôles

largeur régime tension en pas de neutre nominale de 9 mm du réseau Un (V)

courant maximal de décharge Imax (kA)

courant niveau de protection nominal en tension Up (kV)(1) de décharge MC(2) MD(3) In (kA) L/N N/ L/

tension maximale de régime permanent Uc (V) MC(2) MD(3) L/

N/

L/N

Quick PRD40r

1P+N 3P 3P+N 1P+N 3P 3P+N 1P+N 3P 3P+N

8 13 15 8 13 15 8 13 15

40 40 40 20 20 20 8 8 8

20 20 20 5 5 5 2 2 2

350 350 350 -

264 264 264 264 264 264

350 350 350 350 350 350

Quick PRD20r

Quick PRD8r

TT, TNS TNC TT, TNS TT, TNS TNC TT, TNS TT, TNS TNC TT, TNS

230 230/400 230/400 230 230/400 230/400 230 230/400 230/400

cartouches de rechange C 40-350 C 20-350 C 8-350 C neutral-350

pour Quick PRD40r pour Quick PRD20r pour Quick PRD8r pour tous produits

1,5 2,5 2 1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,2 1,2 1,5 1,2 niveau de protection en tension Up (kV) 1,4 1,2 1,1 1,5

référence

16292 16293 16294 16295 16296 16297 16298 16299 16300

16310 16311 16312 16313

(1) Niveau de protection mesuré entre les bornes du disjoncteur et la borne de terre du parafoudre. (2) MC : mode commun (entre phase / terre et neutre / terre). (3) MD : mode différentiel (entre phase et neutre).

Guide parafoudres 2008

13

Déterminer les parafoudres

Les parafoudres pour réseaux basse tension (suite) Types 2 et 3 : PRD

PRD Parafoudres de types 2 et 3 à cartouche débrochable avec report à distance de l'information "cartouche à changer". Ces parafoudres sont conçus pour les schémas de liaison à la terre (régimes de neutre) TT, TNS, IT et TNC. certification normes Destination des parafoudres de la gamme : b protection de tête (type 2) : v PRD65r pour un niveau de risque très élevé v PRD40r pour un niveau de risque élevé v PRD20r pour un niveau de risque moyen b protection fine (types 2 et 3) : v PRD8r assure la protection fine des récepteurs à protéger et se place en cascade avec les parafoudres de tête.

type

nombre de pôles

largeur en pas de 9 mm

tension nominale du réseau Un (V) parafoudres pour schémas de liaison à la terre TT et TNS PRD65r 1P+N 4 230 3P+N 8 230/400 PRD40r 1P+N 4 230 3P+N 8 230/400 PRD20r 1P+N 4 230 3P+N 8 230/400 PRD8r (type 2/type 3) 1P+N 4 230 3P+N 8 230/400 parafoudres pour schémas de liaison à la terre IT et TNC PRD65r 3P 6 230/400 3P (3) 6 230/400 PRD40r 3P 6 230/400 4P 8 230/400 PRD20r 3P 6 230/400 4P 8 230/400 PRD8r (type 2/type 3) 3P 6 230/400 4P 8 230/400 cartouches de rechange pour nouveaux parafoudres PRD (1P) référence 16580 C65-440 pour PRD65r IT, TNC 16681 C65-340 pour PRD65r 16684 C40-460 pour PRD40r IT, TNC 16685 C40-340 pour PRD40r 16686 C20-460 pour PRD20r IT, TNC 16687 C20-340 pour PRD20r 16688 C8-460 pour PRD8r IT, TNC 16689 C8-340 pour PRD8r 16691 C neutral pour tous produits

choix du dispositif de déconnexion (déconnecteur) en fonction du courant de court-circuit de l'installation (Icc) PRD65r 3P+N disjoncteurs C60 3P courbe C 1P+N PRD40r 3P+N 3P 1P+N PRD15r 3P+N 3P 1P+N PRD8r 3P+N 3P 1P+N accessoires kits de raccordement kit monophasé (avec répartiteur, câbles, kits triphasés embouts, cache-vis, etc.)

courant de fonctionnement permanent Ic temps de réponse méthode de test des parafoudres signalisation de fin de vie report de signalisation de fin de vie température d'utilisation raccordement

< 25 ns type 2 : onde de courant 8/20 µs type 3 : onde combiné 1,2/50 µs et 8/20 µs blanc : en fonctionnement rouge : en fin de vie par contact NO, NF (250 V / 0,25 A) -25... +60 °C bornes à cage de 2,5 à 35 mm²

courant courant maximal nominal de de décharge décharge Imax (kA) In (kA)

niveau de protection en tension Up (kV) MC(1) MD(2) L/N L/

tension maximale de régime permanent Uc (V) MC(1) MD(2) L/N L/

référence

65 65 40 40 20 20 8 8

y 1,5 y 1,5 y 1,4 y 1,4 y 1,4 y 1,4 y 1,4 / y 1,0 y 1,4 / y 1,0

340 340 340 340 340 340 340 340

340 340 340 340 340 340 340 340

16557 16559 16562 16564 16672 16674 16677 16679

440 340 460 460 460 460 460 460

-

16558 16443 16563 16597 16573 16599 16578 16678

20 20 15 15 5 5 2,5 2,5

y 1,5 y 1,5 y 1,4 y 1,4 y 1,1 y 1,1 y 1,0 / y 1,1 y 1,0 / y 1,1

y 2,0 65 20 65 20 y 1,5 40 15 y2 40 15 y2 20 5 y 1,6 20 5 y 1,6 8 2,5 y 1,4 / y 1,6 8 2,5 y 1,4 / y 1,6 cartouches de rechange pour anciens parafoudres PRD (1P) C65r - 275 V pour PRD65r avec report à distance C65r - 440 V pour PRD65r IT avec report à distance C40r - 275 V pour PRD40r avec report à distance C40r - 440 V pour PRD40r IT avec report à distance C40 - 275 V pour PRD40 C40 - 440 V pour PRD40 IT C15 - 275 V pour PRD15 C15 - 440 V pour PRD15 IT C8 - 275 V pour PRD8 C8 - 440 V pour PRD8 IT C neutral r pour tous produits avec report à distance C neutral pour tous produits

(ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme) (ancienne gamme)

0... 10 kA C60N 50 A

C60N 40 A

C60N 25 A

C60N 20 A

pour coffrets Opale pour coffrets Pragma Evolution (1R - 2R) et Kaedra (y 3R) pour coffrets Pragma Evolution (3R à 6R) et Kaedra (4R)

(1) MC : mode commun (entre phase / terre et neutre / terre). (2) MD : mode différentiel (entre phase et neutre). (3) Pour un réseau 4P IT, associer un parafoudre 1P référence 16555.

14

NF, KEMA KEUR, OVE NF EN 61643-11 Type 2 CEI 61643-1 T2 < 1 mA

Guide parafoudres 2008

24233 24220 24207 24232 24219 24206 24230 24217 24204 24229 24216 24203

10... 15 kA C60H 50 A

C60H 40 A

C60H 25 A

C60H 20 A

16581 16580 16583 16582 16585 16584 16587 16586 16589 16588 16590 16591

24883 24870 24857 24882 24869 24856 24879 24866 24853 24879 24866 24853 13725 13726 13728

Les parafoudres pour réseaux basse tension (suite) Type 1 : Combi PRF1, PRF1

Combi PRF1 et PRF1 Parafoudres de type 1 monoblocs, à cartouche fixe, destinés aux installations exposées à un niveau de risque très élevé (présence d'un paratonnerre). Les parafoudres Combi PRF1 sont adaptés à la protection de tête et intègrent, en série, un disjoncteur de déconnexion D125. Ils sont destinés au régimes de neutre TT. Pour les autres régimes de neutre, associer un parafoudre de la gamme PRF1 et un disjoncteur D125. normes dispositif de déconnexion pouvoir de coupure du parafoudre (Icu) signalisation sur Combi PRF1 réf. 16626 et 16629 sur PRF1 réf. 16621 température d'utilisation raccordement (câble rigide ou souple) disjoncteurs D125

type

nombre de pôles

largeur en pas de 9 mm

schéma de liaison à la terre

tension nominale (V CA) 50/60 Hz

Combi PRF1

1P+N 3P+N

10 20

TT TT

1P 1P (N/PE) 1P+N 3P 3P+N 2P 3P 4P

2 2 4 6 10 4 6 8

IT TT TT IT TT

éléments séparés PRF1

D125

CEI 61643-1, NF EN 61643-11 Type 1 combi PRF1 : intégré PRF1 : disjoncteur D125 6 kA/230 V CA 3 kA/400 V CA par voyant vert allumé : en fonctionnement éteint : en fin de vie -40... +85 °C par bornes à cage de 10... 25 mm² Biconnect par peigne à fourches calibre : 125 A pouvoir de coupure (Icu) : 6 kA tension d'emploi (Ue max) : 415 V CA

tension maximale en régime permanent Uc (V CA)

niveau de protection en tension Up (1) (kV)

référence

230 230/400

courant d'essai (onde 10/350 µs) Iimp (kA) 25/50 25/50

260 260

0,9 0,9

16626 16629

230 230 230 230/400 230/400

25 50 25/50 25 25/100

260 260 440 440 440

0,9 1,5 1,5 1,5 1,5

16621 16623 16625 16627 16628 18532 18533 18534

(1) Niveau de protection mesuré entre les bornes du disjoncteur et la borne de terre du parafoudre.

Guide parafoudres 2008

15

Déterminer les parafoudres

Les parafoudres pour réseaux basse tension (suite) Type 1 : PRF1 Master

PRF1 Master Parafoudre de type 1 à cartouche fixe destiné aux installations exposées à un niveau de risque très élevé (présence d'un paratonnerre). Le PRF1 Master est destiné à tous les régimes de neutre (TT, TN, IT). normes dispositif de déconnexion externe pouvoir de coupure du parafoudre (Icu) température d'utilisation raccordements par bornes à cage

type

PRF1 master accessoire flexible câble de 200 mm

nombre de pôles

largeur en pas de 9 mm

1P

4

CEI 61643-1:1998-02, NF EN 61643-1, UL 1449 ed.2, IEEE C62.41 déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparément, voir tableau ci-dessous) 36 kA/230 V CA 8 kA/400 V CA -40... +85 °C câble rigide : 10...50 mm² câble souple : 16...35 mm² biconnect par peigne à fourches

tension nominale courant d'essai (V CA 50/60 Hz) (onde 10/350 µs) Iimp (kA) 230 35

tension maximale en régime permanent Uc (V CA) 440

disjoncteur Compact NR160N disjoncteur Compact NS160N

(1) Choisir un disjoncteur de déconnexion de type Compact NS160H pour une intensité de court-circuit (Icc) comprise entre 36 et 50 kA.

16

référence

16630 16646

choix du dispositif de déconnexion (déconnecteur) en fonction du courant de court-circuit de l'installation (Icc) 6...25 kA 25...36 kA (1)

Disjoncteurs Compact NR et Compact NS

niveau de protection Up (kV) 1,5

e-Catalogue sur internet

Guide parafoudres 2008

référence 3P 30760 30630

3P+N 30755 30650

Les parafoudres pour réseaux de communication

parafoudres pour réseaux de communication

PRC'clic

PRI

parafoudre destiné à la protection des équipements raccordés sur les réseaux téléphoniques analogiques : téléphones, répondeurs, minitels, modems, télécopieurs, transmetteurs téléphoniques 16616

parafoudres destinés à la protection des équipements sensibles sur les réseaux téléphoniques numériques et d'automatismes (PRI 12…48 V) ainsi que sur les réseaux informatiques ou de données (PRI 6 V) 16595 16594

b b -

b b b b b b b

parafoudres destinés à la protection des équipements de communication contre les surtensions transitoires d'origine atmosphérique dûes à la foudre : télécommunication, informatique, etc.

ADSL atible Comp

référence applications télécommunication

informatique

analogique 300 Hz RTC/ADSL numéris accès T0 ligne spécialisée (24 V, modem 64 kbit/s) ligne MIC et accès T2 boucle de courant 200 V 12...48 V 6V RS 232 et RS 485 (12 V) RS 422 et RS 423 (6 V) centrale incendie, centrale intrusion récepteurs TBT portier/régulation

alimentation récepteurs en 12/48 V caractéristiques largeur en pas de 9 mm conformité aux normes

certification type de protection tension du réseau (Un) courant maximal de décharge Imax (kA) (onde 8/20 µs) tension maximale du signal à transmettre (Un) fréquence courant assigné courant assigné maxi tenue 50 Hz (15 min) niveau de protection à In (Up) (V) courant nominal de décharge (In) onde 8/20 µs nombre de paire protégée bande passante degré de protection signalisation par voyant mécanique

raccordement par bornes à cage installation

b b b -

2 CEI 61643-2, EN 60950

2 2 CEI 61643-21, CEI 61643-21, EN 60950 EN 60950 NF NF NF réalisée entre la ligne et la terre (mode commun) < 200 V 12 à 48 V <6V 10 10 10 200 V 53 V 7V 50/60 Hz 50/60 Hz 20 mA 20 mA 100 mA 100 mA 25 A 25 A 300 70 15 5 kA 5 kA 5 kA 1 1 1 3 MHz sous 600 W 6 MHz 80 MHz IP 20 aux bornes (IP 40 en face avant) b rouge en fin de vie b blanc en fonctionnement (mise en court-circuit irréversible de l'appareil, b rouge lorsque le parafoudre doit être absence de tonalité) impérativement remplacer pour câble de 0,5 à 2,5 mm2 pour câble de 0,5 à 2,5 mm2 branchement en série sur la ligne téléphonique branchement en série sur la ligne très basse tension

schéma

Guide parafoudres 2008

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Déterminer les parafoudres

L'installation des parafoudres La règle des "50 cm" La protection fine L'efficacité de la protection contre la foudre dépend principalement de la qualité de l'installation des parafoudres. En cas de coup de foudre, l'impédance des câbles électriques augmente de façon importante (l'impédance du circuit croît également avec sa longueur). La règle des "50 cm" s'applique à la portion de circuit empruntée exclusivement par le courant de foudre. Lorsque la longueur de celle-ci est supérieure à 50 cm, la surtension transitoire devient trop importante et risque d'endommager les récepteurs.

protection de tête

d1

dispositif de déconnexion associé au parafoudre

d2

parafoudre

d3

bornier de terre

Le câblage de chaque parafoudre doit être réalisé de telle sorte que :

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Guide parafoudres 2008

d1 + d2 + d3 y 50 cm

Parafoudres avec dispositif de déconnexion séparé

Parafoudres avec dispositif de déconnexion intégré

L'installateur doit veiller à ce que la longueur totale des liaisons empruntées par le courant de foudre soit inférieure ou égale à 50 cm.

Avec ces parafoudres, le disjoncteur de déconnexion intégré est correctement calibré et la règle des 50 cm s'applique facilement.

Parafoudres PRF1 Master, PRF1 et PRD : b d1 = distance entre le départ du circuit foudre et le déconnecteur b d2 = distance entre le déconnecteur et le parafoudre b d3 = distance entre le parafoudre et la fin du circuit foudre.

Parafoudres Quick PRD : b raccordement à partir de l'interrupteur différentiel voisin : d1 = 15 cm b déconnecteur intégré (câblage interne à l'appareil) : d2 = 15 cm b terre raccordée sur un bornier intermédiaire près du parafoudre : d3 = 5 à 10 cm

Type tardé ou re

Parafoudres Combi PF'clic et Quick PF10 : b raccordement par peigne à partir de l'interrupteur différentiel voisin : d1 = 0 b déconnecteur intégré (câblage interne à l'appareil) : d2 = 5 cm b terre raccordée directement au parafoudre : d3 = 0 cm

Type tardé ou re

d1

Type tardé ou re

d1 res foud para i PF’clic b m o C ou 10 k PF Quic

re foud para PRD k ic u Q

ur

te nnec déco

d2

d3

(8/20) 65kA(8/20) Imax: In: 20kA 1,5kV Up: 340Va Uc:

re

foud

para

d3

0 cm 3y5 2+d

d d1 +

d1 + d2 + d3 y 50 cm (maximum)

d2 d1 +

+ d3

50 c

m

d1 + d2 + d3 ≈ 35...40 cm

d2 d1 +

+ d3

50 c

m

d1 + d2 + d3 ≈ 5 cm

La protection fine (récepteurs sensibles) Lorsque la distance entre le parafoudre de tête, situé dans le tableau principal, et les récepteurs est supérieure à 30 m, il est nécessaire de prévoir une protection fine au plus près des récepteurs (dans un coffret divisionnaire à 10 mètres minimum du tableau principal). Cette architecture permet de mieux protéger les récepteurs sensibles. En particulier, les équipements dont la disponibilité est une priorité (matériels médicaux, alarmes incendie, etc.). Cette protection est également recommandée pour les matériels coûteux à remplacer ou lorsque le coût d'indisponibilité correspondant est élevé (informatique, etc.). Un protection de ce type peut être réalisée très simplement à l'aide d'un parafoudre avec dispositif de déconnexion intégré de type Quick PRD8r.

Guide parafoudres 2008

19

Déterminer les parafoudres

Solutions d'installation Schneider Electric

Parafoudre Combi PF'clic et coffret plastique Opale

Parafoudre Quick PRD et coffret plastique Pragma Evolution

Coffret Opale avec arrivée du conducteur de terre par le bas et parafoudre Combi PF'clic en haut : le câble de terre est raccordé directement au bornier de terre du parafoudre.

Coffret Pragma Evolution avec arrivée de la terre par le bas et parafoudre en haut : un bornier intermédiaire de terre (réf. PRA90053 + PRA90046) est déporté au plus près du parafoudre.

Parafoudre Quick PRD et coffrets métalliques Prisma

20

Coffret Pragma Evolution avec arrivée de la terre par le haut et parafoudre en haut : le bornier de terre est déporté au plus près du parafoudre.

Coffret Prisma avec arrivée de la terre par le bas et parafoudre en haut : le conducteur de terre du parafoudre est relié au plus près à la structure du coffret (pour cela, utiliser les vis striées Prisma pour assurer un contact parfait).

Guide parafoudres 2008

Parafoudre Quick PRD et coffrets métalliques Prisma

Coffret Prisma avec jeu de barres Powerclip et arrivée de la terre par le bas. Le conducteur de terre du parafoudre est relié au plus près à la structure du coffret (pour cela, utiliser les vis striées Prisma pour assurer un contact parfait).

Coffrets et armoires métalliques Prisma La gamme d'enveloppes Prisma permet de raccorder le conducteur de terre directement sur l'enveloppe (barres de fixation) conformément aux préconisations du guide UTE C 15 443. L'impédance de la structure métallique étant négligeable (1), seule la longueur des câbles utilisés entre la structure et le parafoudre doit être prise en compte pour déterminer la longueur du circuit foudre (règle des 50 cm). (1) Continuité électrique testée en usine.

Parafoudre Quick PRD et armoire métallique Prisma

Armoire Prisma avec jeu de barres Powerclip et gaine. Le conducteur de terre arrive par le bas. Le conducteur de terre du parafoudre est relié au plus près à la structure du coffret (pour cela, utiliser les vis striées Prisma pour assurer un contact parfait). Le parafoudre est installé dans la gaine au plus près de la protection de tête.

Guide parafoudres 2008

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Exemples d'applications Le pavillon

Mise en œuvre des parafoudres

Etude de la protection foudre

Description de l'application

b Niveau de risque : v compte tenu de l'environnement (zone de plaine en lotissement), le niveau de risque est moyen v une architecture simple est suffisante (parafoudre de type 2 en tête de distribution électrique) b Continuité de service : v pour éviter tout risque de déclenchement intempestif de la protection différentielle (présence d'un réfrigérateur et d'un congélateur), le circuit correspondant doit être équipé d'un interrupteur différentiel immunisé type "si" v installer un parafoudre sur le réseau de télécommunication pour protéger le modem ADSL, les téléphones, etc.

b Maison individuelle comportant : v de l'électroménager (cuisinière électrique, réfrigérateur, congélateur, lave vaisselle, etc.) v un bureau (PC, modem ADSL, imprimante, scanner) v un écran plat avec lecteur DVD v une installation Home cinéma.

Environnement

b Maison de plain-pied de 130 m² avec garage. b Lotissement en plaine. b Schéma de liaison à la terre TT (monophasé). b Matériels à protéger moyennement coûteux : v réfrigérateur et congélateur, circuits de prises de courant, chauffage électrique et éclairage (tension de tenue aux chocs élevée) v équipements informatiques (tension de tenue aux chocs réduite) v appareils de télécommunication (tension de tenue aux chocs réduite).

Matériels recommandés

b Protection de tête (parafoudre de type 2) : v parafoudre à déconnecteur intégré Combi PF'clic (Imax = 10 kA) b Interrupteur différentiel sur le départ vers les équipements sensibles : v interrupteur différentiel ID'clic (XP ou XE) type "si". b Installer un parafoudre type PRC'clic sur la ligne téléphonique.

garage

bureau

chambre 1 chambre 2

salon

salle à manger cuisine

22

Guide parafoudres 2008

sanitaire

chauffage

éclairage

éclairage garage

prises de courant

Protection secondaire BT

Combi PF'clic (parafoudre à déconnecteur intégré)

ID "si"

ID

Combi PF’clic

modem ADSL

télévision info.

réfrigérateur, congélateur

Protection réseaux de communication

ID'clic XP "si" (protection à technologie peignable XP)

ID'clic XE "si" (protection à technologie embrochable XE)

PRC'clic

interrupteurs différentiels super immunisés

Guide parafoudres 2008

23

Exemples d'applications (suite) La superette

Mise en œuvre des parafoudres

Etude de la protection foudre

Description de l'application

b Niveau de risque : v compte tenu de l'environnement (zone de moyenne montagne), le niveau de risque est élevé v une architecture de type "cascade" est indispensable (parafoudres de type 2 en tête de distribution électrique et parafoudres de type 3) v des protections fines (parafoudres de type 3) seront disposées sur les circuits d'alimentation des équipements sensibles ou coûteux situés à plus de 30 m de la protection de tête (protection à installer au plus près des récepteurs, dans des coffrets divisionnaires). b Continuité de service : v pour éviter tout risque de déclenchement intempestif des protections différentielles, les circuits sensibles (réfrigérateurs, congélateurs) doivent être équipés d'interrupteurs différentiels immunisés type "si" v installer un parafoudre sur le réseau de télécommunication pour protéger l'alarme, modem, téléphone, fax, etc.

b Magasin de distribution de produits alimentaires de 3éme catégorie (classification des établissements recevant du public) équipé : v d'une surface de vente avec banques de froid v de caisses enregistreuses v de terminaux pour cartes de paiement v d'un local de réserve et de stockage v d'un bureau équipé de matériel informatique (PC, imprimante, fax). Conformément à la réglementation, l'installation doit disposer d'un équipement d'alarme de type 3 (comprenant des blocs autonomes d'alarme sonore, des déclencheurs manuels et une télécommande de mise à l'arrêt du dispositif). De fait, il est recommandé de veiller à la continuité de service des dispositifs de sécurité en toutes circonstances y compris en cas de coups de foudre.

Matériels recommandés

b Protection de tête (parafoudre de type 2) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD40r (Imax = 40 kA). b Protections fines (parafoudres de type 3) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD8r (Imax = 8 kA). b Interrupteurs différentiels sur chaque départ vers les équipements sensibles : v interrupteurs différentiels ID type "si". b Parafoudre type PRC sur la ligne téléphonique.

Environnement

b Superette de 500 m². b Site en zone de moyenne montagne. b Schéma de liaison à la terre TN-S. b Matériels à protéger moyennement coûteux : v moteurs, compresseurs des réfrigérateurs et congélateurs (banques de froid), prises de courant, chauffage et éclairage (tension de tenue aux chocs élevée) v dispositifs d'alarme, de contrôle d'accès et équipements informatiques (tension de tenue aux chocs réduite) v appareils de télécommunication (tension de tenue aux chocs réduite).

issue de secours réserve groupe froid

PCF surface de vente issue de secours

caisses

parking 1

24

bureau et matériel informatique

entrée

parking 2

Guide parafoudres 2008

TGBT

160 kVA

transfo MT/BT

Quick PRD40r

tableau 1

tableau 2

Quick PRD8r

Quick PRD8r ID "si"

chauffage

éclairage

éclairage réserve

congélateur

réfrigérateur

prises de courant

Protection secondaire BT

Quick PRD40r

ID "si"

alarme système incendie informatique caisse

Protection réseaux de communication

Quick PRD8r

Parafoudres à déconnecteur intégré

ID "si" interrupteur différentiel super immunisé

Guide parafoudres 2008

PRC

25

Mise en œuvre des parafoudres

Exemples d'applications (suite) Le collège d'enseignement secondaire

Description de l'application

Etude de la protection foudre

b Collège comprenant : v 2 bâtiments "externat" et "internat" de 2 étages avec ascenseur v 1 gymnase (vestiaires et terrain de sport) v 1 bâtiment de demi-pension (restaurant et cuisine) v 1 atelier technique et une chaufferie au gaz v 1 bâtiment administratif et logement de fonction. Conformément à la réglementation, ce collège dispose d'un système de sécurité et d'alarme incendie. Par conséquent, il est recommandé de veiller à la continuité de service des dispositifs de détection automatique et d'alarme incendie en toutes circonstances y compris en cas de surtensions d'origine atmosphérique.

Matériels recommandés

Environnement

b Bâtiments en zone urbaine dans le sud de la France. b Présence de nombreux arbres. b Schéma de liaison à la terre TN-S. b Matériels à protéger moyennement coûteux mais l'établissement ne disposant pas d'un budget de provision élevé, les appareils sensibles doivent impérativement être équipés d'une protection fine : v microscopes électroniques, appareils de mesures, équipements électroniques et informatiques (tension de tenue aux chocs réduite) v dispositifs d'alarme et de détection incendie (tension de tenue aux chocs réduite) v la distance entre les parafoudres de tête et les récepteurs est supérieure à 30 m.

classe 1 entrée

b Niveau de risque : v compte tenu de l'environnement (zone urbaine dans le sud de la France, présence d'arbres), le niveau de risque est élevé v une architecture de type "cascade" est indispensable (parafoudres de type 2 en tête de distribution électrique et parafoudres de type 3) v des protections fines (parafoudres de type 3) seront disposées sur les circuits d'alimentation des équipements sensibles ou coûteux situés à plus de 30 m de la protection de tête (protection à installer au plus près des récepteurs, dans des coffrets divisionnaires). b Continuité de service : v pour éviter tout risque de déclenchement intempestif des protections différentielles, les circuits sensibles (systèmes électroniques et caisses) doivent être équipés d'interrupteurs différentiels immunisés type "si" v installer un parafoudre sur le réseau de télécommunication pour protéger alarmes, modems, téléphones, fax, etc. b Protection de tête (parafoudres de type 2) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD40r (Imax = 40 kA). b Protections fines (parafoudres de type 3) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD8r (Imax = 8 kA). b Interrupteurs différentiels sur chaque départ vers les équipements sensibles : v interrupteurs différentiels ID type "si". b Parafoudre type PRC sur la ligne téléphonique. b Parafoudre PRI 48 V en série avec la centrale d'automatismes du bâtiment et le système de détection incendie.

classe 2

classe 4

salle des professeurs

escalier PCF

PCF sanitaire

secrétariat

direction

salles travaux pratiques

classe 3

biologie/ chimie

classe 5 informatique

cour de récréation classe 6 électronique

issue de secours

26

Guide parafoudres 2008

garage à vélo

transfo. MT/BT 400 kVA

TGBT 1

TGBT 2

Quick PRD40r

Quick PRD40r

externat

internat

logement gardien

cuisine

extérieur Quick PRD8r

Quick PRD8r

chaufferie

réserve

chauffage

éclairage extérieur

admin.

atelier

informatique Quick PRD8r

internat Quick PRD8r

cuisine

foyer

éclairage

ascenseur

chauffage

éclairage

VMC chauffage

ECS cours

biolo.

réserve

chambres

syst. incendie auto. électro.

Protection secondaire BT

Quick PRD20r

gymnase

Quick PRD8r

Quick PRD8r

ID "si"

prises

Quick PRD8r

Parafoudres à déconnecteur intégré

logement principal

ID "si"

éclairage

caisses

éclairage

four

VMC chauffage

ECS

Protection réseaux de communication

ID "si" interrupteur différentiel super immunisé

Guide parafoudres 2008

PRC

PRI

27

Exemples d'applications (suite) La salle polyvalente (télé-surveillance)

Mise en œuvre des parafoudres

Etude de la protection foudre

Description de l'application

b Salle polyvalente à usage collectif. b Dispositifs de télé-surveillance pour : v le contrôle d'accès v l'alarme anti-intrusion v la gestion du chauffage v l'éclairage.

Ce dispositif centralisé permet à distance : b de gérer les accès aux différentes salles b d'assurer la surveillance (accès, chauffage, éclairage) et la sécurité en fonction des périodes d'occupation des locaux. La communication avec le poste de surveillance situé à plusieurs kilomètres est assurée par le réseau de transmission commuté RTC. La programmation conserve en mémoire les états successifs de l'alarme au cours de la journée avant de les communiquer à la société de télésurveillance. Ce dispositif de gestion nécessite, pour être efficace, d'une continuité de service importante.

Environnement

b Surface du bâtiment : 500 m². b Zone de plaine. b Schéma de liaison à la terre TT. b Matériels à protéger moyennement coûteux : v dalle chauffante à accumulation, ventiloconvecteurs, VMC, ballon d'eau chaude sanitaire et éclairage (tension de tenue aux chocs élevée) v système de gestion composé d'une unité centrale et de plusieurs extensions, les dispositifs d'alarme et de contrôle d'accès (tension de tenue au chocs réduite).

b Niveau de risque : v compte tenu de l'environnement (bâtiment isolé en plaine), le niveau de risque est moyen v une architecture de type "cascade" est indispensable (parafoudres de type 2 en tête de distribution électrique et parafoudres de type 3) v des protections fines (parafoudres de type 3) seront disposées sur les circuits d'alimentation des équipements sensibles ou coûteux situés à plus de 30 m de la protection de tête (protection à installer au plus près des récepteurs, dans des coffrets divisionnaires). b Continuité de service : v pour éviter tout risque de déclenchement intempestif des protections différentielles, les circuits sensibles (contrôle d'accès, alarmes, matériels informatiques) doivent être équipés d'interrupteurs différentiels immunisés type "si" v installer un parafoudre sur le réseau de télécommunication pour protéger alarmes, modems, téléphones, fax, etc.

Matériels recommandés

b Protection de tête (parafoudre de type 2) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD20r (Imax = 20 kA). b Protections fines (parafoudres de type 3) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD8r (Imax = 8 kA). b Interrupteurs différentiels sur chaque départ vers les équipements sensibles : v interrupteurs différentiels ID type "si". b Parafoudre type PRC sur la ligne téléphonique. b Parafoudres PRI 48 V en série avec les équipements d'automatismes du bâtiment (GTB) et le système de détection incendie.

bâtiment communal

entrées TOR clip 6200

réseau RTC

sorties TOR

intrusion sirène

entrées TOR ext. 6200 sorties TOR

lumière

ext. 6200

extenbus

entrées TOR lecteur de badge centre de télésurveillance

28

astreinte et maintenance

Guide parafoudres 2008

sorties TOR

bouton sortie libre gâche électrique

transfo MT/BT

160 kVA

TGBT

Quick PRD20r

éclairage salle 2

salle 1

Quick PRD8r

éclairage

salle 3

salle 5

Quick PRD8r

Quick PRD8r

VMC

chauffage/clim.

éclairage salle 4

éclairage ECS

VMC

chauffage/clim.

Quick PRD8r

Parafoudres à déconnecteur intégré

éclairage salle 8

entrée

ID "si"

Quick PRD8r

éclairage ECS

Protection secondaire BT

Quick PRD20r

éclairage salle 6

prises

éclairage

alarme

lecteur badges

chauffage/clim.

informatique

Protection réseaux de communication

ID "si" interrupteur différentiel super immunisé

Guide parafoudres 2008

PRC

PRI

29

Exemples d'applications (suite) La ligne d'embouteillage industrielle

Mise en œuvre des parafoudres

Etude de la protection foudre

Description de l'application

b Installation industrielle de production d'eau minérale gazeuse. b Ligne d'embouteillage d'une capacité de 12 000 bouteilles/heure avec : v une soutireuse v une boucheuse v une capsuleuse v une préplisseuse v une sertisseuse v trois tapis transporteurs. Ces équipements automatisés intègrent des moteurs à courant alternatif de 0,5 à 5 kW. Le bon fonctionnement de l'installation nécessite que le débit de chaque machine soit identique. La continuité de service de l'installation et la sécurité des personnes doivent être garanties.

Environnement

b Bâtiment avec paratonnerre (protection contre les coups de foudre directs). b Site en périphérie d'une grande agglomération. b Schéma de liaison à la terre TN-S. b Matériels à protéger particulièrement coûteux : v équipements informatiques, automates programmables (tension de tenue aux chocs réduite) v moteurs, pompes, compresseurs, convoyeurs (tension de tenue aux chocs élevée) v appareils de télécommunication et d'automatismes (systèmes de détection incendie et GTB).

b Niveau de risque : v compte tenu de l'environnement (présence d'un paratonnerre), le niveau de risque est maximal v une architecture de type "cascade" est indispensable (parafoudres de type 1 en tête de distribution électrique et parafoudres de type 2) v des protections fines (parafoudres de type 3) seront disposées sur les circuits d'alimentation des équipements sensibles ou coûteux situés à plus de 30 m de la protection de tête (protection à installer au plus près des récepteurs, dans des coffrets divisionnaires). b Continuité de service : v pour éviter tout risque de déclenchement intempestif des protections différentielles, les circuits sensibles (coffret et armoire d'automatisme) doivent être équipés d'interrupteurs différentiels immunisés type "si" v pour empêcher toute interruption de l'alimentation électrique, une source d'énergie électrique autonome est nécessaire (générateur).

Matériels recommandés

b Protection de tête (parafoudres de type 1) : v parafoudre PRF1 Master (Iimp = 35 kA) v disjoncteur de déconnexion Compact NS160. b Protections intermédiaires (parafoudres de type 2) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD40r (Imax = 40 kA). b Protections fines (parafoudres de type 3) : v parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD8r (Imax = 8 kA). b Interrupteurs différentiels sur chaque départ vers les équipements sensibles : v interrupteurs différentiels ID type "si". b Parafoudre type PRC sur la ligne téléphonique. b Parafoudres PRI 48 V en série avec les équipements d'automatismes du bâtiment (GTB) et le système de détection incendie.

SCHEMA DE LA LIGNE table d'accumulation

sortie des bouteilles

étiqueteuse sertisseuse (1,8 kW) mireuse soutireuse (5 kW)

C8 cellules C7

table d'accumulation

cellules C1 C2

cellules C3 C4

tapis T2 (0,75 kW)

cellules C5 C6

préplisseuse (1,5 kW)

tapis T1 (1,5 kW)

capsuleuse (0,5 kW) boucheuse (3 kW)

: moteurs équipés d'Altivar : cellules photo-électriques

arrivée des bouteilles

30

Guide parafoudres 2008

tapis T3 (1,5 kW)

transfo. MT / BT

générateur

630 kVA

GE NS160 160 A PRF1 master

TGBT

poste de garde

NS160 160 A

Quick PRD40r

PRF1 master

éclairage bâtiments

hall 1

hall 2

Quick PRD40r

travée 1

coffret automatisme

ID "si"

Quick PRD8r

automates

prises

armoire automatisme

Quick PRD8r

Quick PRD8r

compresseur

moteurs

automates de contrôle

gestion de production

automates

moteurs

soutireuse

convoyeur

ID "si"

mireuse

préplisseuse

étiqueteuse

sertisseuse

capsuleuse

éclairage bâtiments boucheuse

automates convoyeurs bouteilles

Protection réseaux de communication

Protection secondaire BT

+ PRF1 Master

NS 160 (disjoncteur de déconnexion)

Quick PRD40r

Quick PRD8r

Parafoudres à déconnecteur intégré Guide parafoudres 2008

ID "si" interrupteur différentiel super immunisé

PRC

PRI

31

Annexes techniques La coordination des dispositifs de protection

Annexes techniques

Filliation (400/415 V) disjoncteur amont

Les tableaux de filiation sont élaborés par le calcul (comparaison des énergies limitées par l’appareil amont avec la contrainte thermique maximale admissible par l’appareil aval) et vérifiés expérimentalement conformément à la norme IEC 60947-2.

disjoncteur aval

Pour les réseaux de distribution en 400/415 V entre phases, ces tableaux indiquent les possibilités de filiation entre les disjoncteurs et les parafoudres avec disjoncteur de déconnexion intégré. Les tableaux de filiation actuels sont valables quel que soit le schéma de liaison à la terre.

récepteurs parafoudre

disjoncteur aval : C60N C60H NG125L Quick PRD8 Quick PRD20 Quick PRD40

Dans le cas particulier du schéma de liaison IT, les valeurs annoncées de filiation entre disjoncteurs tiennent compte de la protection de l’intensité de court-circuit de double défaut présumé. Néanmoins, le fondement du schéma de liaison à la terre IT étant la recherche de continuité de service, il est à noter que la filiation n’est pas sur cet aspect la meilleure orientation.

disjoncteur amont : NG160N

NS100N

NS100H/L

NS160H TM-D

NS250H TM-D

NG125N

NG125L

25 25 30 30 30

25 25 25 25 25

40 40 70 (H) 150 (L) 40 40 40

40 40 70 40 40 40

30 30 70 30 30 30

25 25 25 25 25

50 50 50 50 50

pouvoir de coupure des disjoncteurs C60N C60H NG125L Quick PRD8 Quick PRD20 Quick PRD40

10 15 50 25 25 25

Valeurs en kA.

Sélectivité (400/415 V) disjoncteur aval : C60H/N C20A C60H/N C25A C60H/N C40A C60H/N C50A NG125L Quick PRD8 Quick PRD20 Quick PRD40

disjoncteur amont : NS250 NR250 TM-D à 6300 125 160 T T T T T T T T T T T T T 2,5 T T T T T T T T T T

200 T T T T T T T T

250 T T T T T T T T

NR/NS160 TM-D 80 100 125 T T T T T T T T T T T T 2,5 2,5 2,5 T T T T T T 15 T T

160 T T T T 2,5 T T T

NG160N 63 80 15 15 15 15 6 15 15 15 15 6

"T" : sélectivité totale Valeurs en kA.

32

Guide parafoudres 2008

100 T T 8 6 T T 8

125 T T 8 6 T T 8

160 T T 8 6 T T 8

NR/NS100 TM-D 25 40 63 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

80 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

100 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Annexes techniques (suite) Les schémas de liaison à la terre (régimes de neutre) Les modes de protection des parafoudres Le mode commun Les surtensions en mode commun apparaissent entre les parties actives et la terre (phase/terre ou neutre/terre). Elles sont dangereuses surtout pour les appareils dont la masse est connectée à la terre en raison des risques de claquage diélectrique. Ce mode de protection concerne tous les types de schéma de liaison à la terre. Le mode différentiel Les surtensions en mode différentiel circulent entre les conducteurs actifs (phase/phase ou phase/neutre). Elles sont particulièrement dangereuses pour les équipements électroniques, les matériels sensibles de type informatique, etc. Ce mode de protection concerne les type de schéma de liaison à la terre TT et TNS dans certain cas (conducteurs de neutre et PE de longueurs différentes). mode de protection

TT

TN-S

TN-C

IT

mode différentiel mode commun

oui

oui

oui

-

oui

oui

oui

oui

oui

oui

-

oui (si neutre distribué)

entre phase et neutre entre phase et terre entre neutre et terre

Exemples de schémas de liaison à la terre En régime TT (triphasé)

En régime TN-C (triphasé)

En régime TN-S (triphasé)

En régime IT (triphasé)

Guide parafoudres 2008

33

Annexes techniques

Annexes techniques (suite) CCTP

Protection contre les surtensions L'installation électrique et tous les récepteurs seront protégés contre les risques de destruction par surtensions dues à la foudre ou aux commutations d'appareils de puissance, conformément à la norme CEI 61 643-12/TS 61643-12 / IEC 60364 §5-534 et § 4-443.

Parafoudres 1. Chaque tableau général basse tension comportera un parafoudre de type 2 conforme à la norme EN 61 643-11 (type 2) / IEC 61 643 –1 (class 2 test) / VDE 0675 (class C). La conformité à ces normes sera attestée par les marques NF et Kema Keur visibles sur le parafoudre. Ce parafoudre sera équipé de cartouches débrochables, et disposera d'une capacité d'écoulement maximale Imax de 40 kA au minimum. 2. Le bâtiment comportant un paratonnerre, il convient également de protéger l'installation contre les coups de foudre directs, par un parafoudre de type 1 conforme à la norme EN 61 643-11 (type 1) / IEC 61 643 –1 (class 1 test) ) / VDE 0675 (class B) / dans chaque tableau général basse tension. Le parafoudre présentera une capacité d'écoulement maxi Iimp de : b 100 kA sur le neutre b 35 kA sur chaque phase. 3. Un parafoudre de type 2 conforme à la norme EN 61 643-11 (type 2) / IEC 61 643–1 (class 2 test) ) / VDE 0675 (class C) sera implanté dans chaque tableau de distribution terminale, pour limiter les surtensions aux niveaux acceptables par les récepteurs. La conformité à ces normes sera attestée par les marques NF et Kema Keur visibles sur le parafoudre. Il présentera une capacité d'écoulement maximale Imax de 8 kA. 4. Pour tous les parafoudres de type 2, la mise hors service (absence de cartouche ou cartouche à remplacer) sera signalée par un voyant rouge en face avant du parafoudre reportée à distance par un contact de signalisation.

Disjoncteur de déconnexion 1. Conformément à la norme (IEC 61643-1 / EN 61643-11 / AS 1307-2 / SABS 171/1986) à chaque parafoudre sera associé à un disjoncteur de déconnexion. Le disjoncteur de déconnexion sera intégré au parafoudre de type 2 selon le chapitre 6.2.7 de ladite norme la coordination entre le disjoncteur et le parafoudre sera testée et certifiée par le fabricant. 2. Le déclenchement du disjoncteur de déconnexion sera provoqué par le passage en défaut ou le retrait d'une cartouche. Il ne pourra être refermé que lorsque toutes les cartouches nécessaires auront été remplacées. Son état sera signalé par un voyant en face avant et reporté par le contact de signalisation du parafoudre.

34

Guide parafoudres 2008

Annexes techniques (suite) Normes et décrets concernant les dispositifs de protection contre la foudre

Normes d’installation France b NF C 15 100 d'avril 95 sections 443 et 534. b Guide installation de parafoudres UTE C15-443 de juillet 96. International b EN/CEI 62305-1 : protection des structures contre la foudre. b EN/CEI 62305-2 : analyse du risque foudre. b EN/CEI 62305-4 : protection contre l'impulsion électromagnétique de foudre. b CEI 60364-4-443 et 5-534 : installation électrique des bâtiments.

Normes produits France b Paratonnerre NF C 17 100 révisée en décembre 97. b Paratonnerre à dispositif d'amorçage NF C 17 102 de juillet 95. b Parafoudre HT à R variable NF C 65 100 d’août 94. b Parafoudre HT à oxyde métallique NF C 65 101 d'août 1994. b Parafoudre BT NF EN 61643-11. International b Parafoudre BT CEI 61643-1 : dispositif de protection contre les surtensions connecté aux réseaux de distribution.

Décrets Décret du 28/01/93 révisé en 2007 concernant les I.C.P.E soumis à autorisation b Obligation de réaliser une étude préalable du risque foudre dans les installations où la foudre représente un risque aggravant pour l’environnement. b Délai de mise en application : 6 ans. b Les inspecteurs des D.R.I.R.E. sont chargés de l’application du décret. b Sur les 70 000 installations, environ 10% sont concernées. Autres décrets concernant l’installation de paratonnerre b Immeuble de Grande Hauteur (CCH et arrêté 18/10/77). b Etablissement Recevant du Public (CCH et arrêté 25/6/80). b Restaurant d’altitude (circulaire du 23/10/86), refuge (10/11/94). b Maisons de retraite (circulaires du 29/01/65 et du 01/07/65). b Les silos (arrêté 29/07/98).

Guide parafoudres 2008

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Schneider Electric France Direction Promotion et Communication Centre PLM/F F.38050 Grenoble Cedex 9 Tél. : 0 825 012 999 www.schneider-electric.fr

En raison de l’évolution des normes et du matériel, les caractéristiques indiquées par les textes et les images de ce document ne nous engagent qu’après confirmation par nos services. ce document a été imprimé sur du papier écologique.

Conception, rédaction : Schneider Electric Réalisation : Altavia Connexion Impression : Imprimerie du Pont de Claix/JPF FRAED207905FR 01/2008