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Jul 12, 2023

Protection contre les surtensions dans les armoires de commande de l'automatisation industrielle

Par Lisa Eitel | 19 juin 2021 Installations automatisées commandées par des industriels

Par Lisa Eitel | 19 juin 2021

Les installations automatisées commandées par des armoires de commande industrielles s'appuient sur les composants de ces armoires pour fonctionner de manière fiable, même face aux variations de puissance. Ces composants comprennent les alimentations électriques locales, les automates programmables, les enregistreurs de données, les réseaux et autres équipements de communication, ainsi que les E/S, qui sont tous vulnérables aux effets néfastes des surtensions.

Aussi appelées surtensions, les surtensions peuvent provenir de :

• Événements brusques d'alimentation au niveau de l'usine, tels que l'arrêt ou la mise en marche de gros moteurs.

Qu'il s'agisse de surtensions cycliques, de pics transitoires de quelques microsecondes à quelques millisecondes, ou de surtensions (ou creux) de tension, toutes les surtensions peuvent causer des dommages importants (voire une panne totale) aux composants de l'armoire de commande… ainsi qu'aux machines et équipements dépendant de cette commande. armoire. Les chemins des surtensions dans les armoires de commande se trouvent le long des conducteurs entrants et sortants.

Court-circuit sur un appareil de mesure après une surtension

C'est pourquoi les parasurtenseurs industriels pour protéger contre les dommages causés par les surtensions sont essentiels. Ces parasurtenseurs s'installent dans les armoires de commande et détournent les surtensions nocives des équipements coûteux et sensibles... y compris ceux connectés pour la transmission de signaux numériques et analogiques ainsi que l'alimentation CC et CA.

Le termedispositifs de protection contre les surtensions ou SPD est un terme générique faisant référence au large éventail de composants qui protègent les systèmes d'automatisation industrielle contre les surtensions. Les SPD limitent les surtensions transitoires et redirigent les ondes de courant - pour réduire l'ampleur de la surtension jusqu'à ce qu'elle soit gérable et sûre. Les deux principaux sous-types de composants SPD comprennent les parafoudres et les parasurtenseurs.

Parafoudres industriels installer dans les sous-stations électriques et les emplacements de réduction de tension plus locaux… comme expliqué, pour protéger les équipements contre les effets de la commutation et des surtensions provenant de la foudre. En fait, le National Electric Code (NEC) définit un parafoudre comme un dispositif de protection capable de limiter les surtensions en contournant ou en déchargeant le courant de surtension - et en éliminant le flux de courant tout en conservant la capacité de répéter ces fonctions pour les surtensions futures. Les parafoudres se connectent aux équipements qu'ils protègent en parallèle. Cela permet au parafoudre de limiter les surtensions à travers l'équipement… et de rediriger le courant électrique en toute sécurité vers la terre.

Les surtensions telles que définies par IEEE 1100-2005 incluent à la fois les surtensions et les transitoires. Image de contrôle de surtension et de sous-tension montée sur rail DIN via Shutterstock

Parafoudres industriels servent également à protéger les composants électriques et électroniques contre les surtensions - mais faites-le en limitant la tension fournie aux composants en court-circuitant ou en bloquant le courant. Cela ramène la tension à un niveau sûr. De tels parasurtenseurs industriels permettent au courant électrique adapté à la conception de circuler de la source vers divers composants industriels connectés. Ensuite, si la tension de la source monte ou monte (et dépasse un seuil accepté), le parasurtenseur redirige l'électricité supplémentaire vers le fil de mise à la terre. Dans de nombreux parasurtenseurs, c'est une varistance à oxyde métallique ou MOV qui redirige la tension excédentaire.

Les services publics d'électricité transmettent l'électricité sous forme de courant alternatif car les transformateurs peuvent facilement abaisser et augmenter cette tension. Le hic, c'est que l'alimentation en courant alternatif nécessite l'inclusion d'équipements de qualité électrique.

Les dispositifs industriels de protection contre les surtensions se répartissent en trois catégories de base.

• SPD basse tension • SPD moyenne tension • SPD haute tension

Les parafoudres haute et moyenne tension utilisent généralement des restrictions pour traiter les surtensions. En revanche, les parafoudres basse tension adoptent trois approches différentes.

SPD de type un installer dans des bâtiments industriels où il est nécessaire de protéger l'isolation des composants électriques contre les surtensions externes. Ces SPD peuvent être installés entre le côté secondaire du transformateur de service et le côté de la ligne de service de l'équipement de service primaire. Les ingénieurs peuvent également spécifier que ces parafoudres s'installent du côté charge de l'équipement de service principal. De tels parafoudres confèrent une protection du système contre les coups de foudre directs.

SPD de type deux sont des SPD qui s'installent du côté charge du dispositif de protection contre les surintensités de l'équipement de service principal. Ces parafoudres peuvent également être installés au point d'entrée du service public d'électricité… mais c'est moins préféré. Les parafoudres de type deux empêchent la surtension d'atteindre d'autres équipements électriques de l'installation industrielle.Tapez trois parafoudrescomplètent les parafoudres de type deux et s'installent généralement après un disjoncteur principal du système.