Les parafoudres (PARF) sont des composants essentiels pour protéger les systèmes électriques contre les pics de tension et les surtensions. Cependant, comme tout autre appareil, ils peuvent tomber en panne. Comprendre leurs modes de défaillance (circuit ouvert et court-circuit) est essentiel pour garantir une protection continue et la fiabilité du système.

Défaillance en circuit ouvert dans les SPD

La défaillance en circuit ouvert est un mode de défaillance courant des parafoudres, en particulier ceux dotés de varistances. Ce type de défaillance se produit généralement en raison du processus de vieillissement naturel ou des mécanismes de protection thermique. Lorsqu'un parafoudre atteint la fin de sa durée de vie, un sectionneur interne est activé, rendant le parafoudre inopérant. Ce sectionneur est conçu pour désactiver le parafoudre afin d'éviter d'autres dommages.

Dans les SPD à tubes à décharge de gaz, des sectionneurs internes (protection thermique) peuvent également être utilisés pour protéger contre une surchauffe anormale causée par des courants de suite ou des surintensités inattendus. Il est important de noter que l'emballement thermique, une cause fréquente de défaillance dans les SPD à varistance, ne s'applique pas aux SPD à tubes à décharge de gaz ou aux éclateurs encapsulés.

Un éclateur, un autre type de SPD, peut tomber en panne en mode circuit ouvert lorsqu'il ne peut plus allumer un arc en raison de l'usure de l'électrode ou d'un circuit d'allumage électronique défaillant. Dans cet état, le SPD devient ouvert en permanence, laissant le système sans protection.

Pourquoi les pannes en circuit ouvert sont-elles difficiles à détecter ?

L'un des problèmes liés aux pannes en circuit ouvert est qu'elles passent souvent inaperçues. Comme le SPD n'est plus opérationnel, le système reste sans protection, mais il n'y a aucun signe immédiat de panne. Pour remédier à ce problème, il est recommandé d'utiliser des SPD dotés de fonctions d'indication de panne. Ces indicateurs alertent les utilisateurs lorsqu'un SPD est défaillant, garantissant ainsi un remplacement rapide avant la prochaine surtension.

Défaillance de court-circuit dans les SPD

Les courts-circuits constituent un autre mode de défaillance critique pouvant avoir de graves conséquences. Ce type de défaillance peut être causé par une surtension anormale prolongée (TOV) ou par des défauts dans le système de distribution, tels qu'une commutation neutre/phase ou une déconnexion neutre. De plus, des surtensions avec des niveaux d'énergie inattendus peuvent également entraîner des courts-circuits.

Lorsqu'un parafoudre tombe en panne en mode court-circuit, le système est considérablement affecté. Le courant de court-circuit traverse le parafoudre défaillant, ce qui peut entraîner une dissipation d'énergie excessive et des risques d'incendie. Pour atténuer ce risque, les parafoudres doivent subir des tests de capacité de résistance aux courts-circuits comme indiqué dans la norme IEC 61643-11.

Le rôle des dispositifs de protection contre les surintensités

Pour mieux se protéger contre les courts-circuits, des dispositifs de protection contre les surintensités externes, tels que des fusibles, des disjoncteurs ou des DDR, sont souvent utilisés en conjonction avec les SPD. Ces dispositifs agissent comme une protection de secours, interrompant le courant de court-circuit et prévenant les risques d'incendie potentiels.

Conformité aux normes IEC 61643-11

La norme IEC 61643-11 fournit des directives complètes pour tester et vérifier les modes de défaillance des SPD. Elle exige que les SPD soient équipés de sectionneurs (internes, externes ou les deux) pour garantir un fonctionnement sûr. De plus, la norme exige que le fonctionnement de ces sectionneurs soit indiqué par un indicateur d'état correspondant.

Dispositifs de protection thermique et d'extinction d'arc

La protection thermique est une fonction essentielle des SPD, conçue pour éviter la surchauffe due à la dégradation ou à la surcharge. Cependant, ce test n'est pas effectué sur les SPD contenant uniquement des composants de commutation de tension et/ou des dispositifs ABD.

Pour une sécurité accrue, certains parafoudres sont équipés de dispositifs d'extinction d'arc. Porsurge breveté pour déconnecter de manière permanente et sécurisée du système électrique, couper l'arc électrique/court-circuit pour éviter tout risque d'incendie

Conclusion

Il est essentiel de comprendre les modes de défaillance des parafoudres (circuit ouvert et court-circuit) pour maintenir la protection du système et prévenir les dangers potentiels. En adhérant aux normes IEC 61643-11 et en intégrant des fonctionnalités telles que la protection thermique et les dispositifs d'extinction d'arc, les parafoudres peuvent fournir une protection fiable et durable contre les surtensions et les pics de tension.

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