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>Protection contre la foudre Guide 2009 Schneider Electric France Direction Communication et Promotion 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 : ComDCP, E. Froger Réalisation : Altavia Connexion Impression : Lamazière FRAED207905FR ART. 960230 04/09 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 Comprendre La foudre ........................................................................................ 2 Couple parafoudre / disjoncteur de déconnexion ........................... 4 Concevoir Quand dois-je installer un parafoudre dans les bâtiments tertiaires et industriels ? ................................................................. 5 Architecture de la protection foudre ................................................ 6 Déterminer la position des parafoudres.......................................... 8 Choisir le couple parafoudre / déconnecteur .................................. 9 Protection fine des équipements .................................................... 9 Exemples d’applications ............................................................... 10 Choisir Panorama simplifié de l’offre parafoudres .................................... 14 Lexique de la protection foudre .................................................... 15 Parafoudres Quick PF et Quick PRD ............................................ 16 Parafoudres PRD.......................................................................... 17 Parafoudres PRF1 12,5r et PRD1 25r .......................................... 18 Parafoudres PRD1r Master et PRF1 Master ................................ 19 Parafoudres de communication .................................................... 20 Parafoudres en courant continu .................................................... 20 Installer Règle des 50 cm........................................................................... 21 Enveloppes plastiques .................................................................. 22 Enveloppes métalliques ................................................................ 23 Protection foudre - Guide de choix 2009 1 Comprendre La 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). Nuage orageux cumulonimbus Phase de charge Phase de développement Phases de maturité et d'effondrement 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). Comment la foudre impacte les installations électriques des bâtiments Les éclairs produisent une énergie électrique impulsionnelle extrêment importante : @ de plusieurs milliers d'ampères (et de plusieurs milliers de volts) @ de haute fréquence (de l'ordre du mégahertz) @ de courte durée (de la microseconde à la milliseconde). Les coups de foudre peuvent toucher les installations électriques de trois manières différentes : @ par coup de foudre direct sur une ligne électrique aérienne. La surintensité et la surtension peuvent alors se propager à plusieurs kilomètres du point d’impact, @ par coup de foudre à proximité d’une ligne électrique. C’est le rayonnement électromagnétique qui induit un fort courant et une surtension dans la ligne. Dans ces deux cas, le danger pour l’installation électrique arrive par l’alimentation réseau. @ par coup de foudre à proximité des bâtiments. La terre est alors chargée et monte en potentiel. Le réseau étant à potentiel plus bas, il se crée un courant qui va traverser l’installation électrique en entrant par la terre. Dans tous les cas, les conséquences pour les installations électriques et les récepteurs peuvent êtres dramatiques : @ destruction ou fragilisation des composants électroniques @ destructions des circuits imprimés @ blocage ou perturbation de fonctionnement des appareils @ vieillissement accéléré du matériel. Coup de foudre sur une ligne aérienne (électrique ou téléphonique) Coup de foudre proche de bâtiments (surtension dûe au rayonnement électromagnétique). 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. Coup de foudre proche de bâtiments (remontée de potentiel de terre) 2 Protection foudre - Guide de choix 2009 Les dispositifs de protection contre la foudre Pour répondre aux différentes configurations d'installations à protéger, 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 protéger les bâtiments Les protections extérieures 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 prévus à cet effet. Exemple de protection par paratonnerre à tige Les parafoudres pour protéger les installations électriques Les protections intérieures sont installées pour protéger les récepteurs raccordés aux circuits électriques. Elles sont constituées de parafoudres utilisés pour limiter les surtensions et écouler le courant de foudre. Exemple de protection par parafoudres Protection foudre - Guide de choix 2009 3 Comprendre Couple parafoudre / disjoncteur de déconnexion Le fonctionnement L Le parafoudre est un appareil de protection électronique qui se comporte comme une impédance variable en fonction de la tension à ses bornes : @ en fonctionnement normal (pas de coup de foudre) le parafoudre est vu comme un circuit ouvert par le reste de l’installation (tension nominale du réseau aux bornes du parafoudre ; impédance infinie) @ au moment du coup de foudre, le parafoudre devient passant (augmentation importante et rapide de la tension ; impédance nulle). Le rôle du parafoudre est alors double : _ écouler la surintensité (sans qu’elle traverse les récepteurs) _ limiter la surtension (afin de ne pas “claquer” les récepteurs). disjoncteur fermé parafoudre non passant Récepteurs Parafoudre en fonctionnement normal L’usure du parafoudre L’écoulement de nombreux coups de foudre provoque l’usure des composants électroniques du parafoudre qui devient alors définitivement passant, provoquant un court-circuit 50Hz. Il faut alors l’isoler du réseau. C’est un des rôles du disjoncteur de déconnexion. Les rôles du disjoncteur de déconnexion La NF C 15-100 (article 534.1.5.3) impose la mise en œuvre d’un dispositif de déconnexion: “Les dispositifs de protection contre les courts circuits [...] doivent être prévus pour assurer la déconnexion des parafoudres”. Cablé directement en série avec le parafoudre, le disjoncteur de déconnexion assure 3 rôles : @ couper le court-circuit 50 Hz qui se produit lors de la fin de vie du parafoudre afin de protéger ce dernier qui est alors un récepteur sensible @ assurer la continuité de service de l’installation (en évitant que la protection disjoncteur de tête de tableau ne déclenche) @ permettre une opération de maintenance sur le parafoudre en isolant ce dernier du réseau lorsque nécessaire. Dimensionnement du disjoncteur de déconnexion L disjoncteur fermé parafoudre passant Parafoudre en fonctionnement pendant le coup de foudre L Le choix du disjoncteur de déconnexion est déterminant pour le bon fonctionnement du couple parafoudre/disjoncteur de déconnexion. Il doit répondre au cahier des charges suivant : @ être capable de couper l’intensité de court-circuit 50 Hz au point d’installation du parafoudre @ endurer, sans déclencher, autant de coups de foudre que le parafoudre lui-même, et rester en état de fonctionnement à la suite de ceux-ci @ couper le courant avec la rapidité nécessaire pour isoler le parafoudre lors de sa mise en court-circuit de fin de vie. En effet, le parafoudre n’est pas prévu pour supporter l’énergie des courants de court-circuit 50 Hz. Dans ce cas, il doit être déconnecté très rapidement afin d’éviter sa destruction et les éventuels dommages collatéraux induits. disjoncteur ouvert parafoudre passant Les solutions parafoudre / disjoncteur de déconnexion proposées par Schneider Electric ont été testées et éprouvées afin de garantir le respect de l’ensemble de ces critères. En tant que fabricant de parafoudres et de disjoncteurs, Schneider Electric s’engage sur leur association pour une protection foudre fiable et efficace. 4 Récepteurs Protection foudre - Guide de choix 2009 Récepteurs Parafoudre en fin de vie Concevoir Protection foudre incontournable pour les bâtiments tertiaires et industriels La NF C 15-100 impose directement le parafoudre dans les cas suivants @ lorsque le bâtiment est situé à moins de 50m d’un paratonnerre : _ antennes GSM, _ clochers d’église, _ grandes structures métalliques, _ etc... @ lorsque l’indisponibilité de l’installation et / ou du matériel concerne la sécurité des personnes : _ infrastructures médicales, _ systèmes de sécurité incendie, _ alarmes techniques, alarmes sociales, _ contrôle d’accès, _ etc... L’analyse du risque foudre selon le guide UTE 15-443, en complément de la norme NF C15-100, conduit à l’obligation d’une protection parafoudre lorsque l’un des critères est observé : @ bâtiment alimenté par une ligne totalement ou partiellement aérienne, @ bâtiment situé dans une zone souvent foudroyée (montagne, étang, colline, etc...) @ équipements particulièrement sensibles et / ou coûteux (PC, laboratoires, data centers, caméras, etc...) @ l’interruption de l’activité dans le bâtiment entraîne des pertes financières (arrêt de process industriel, agro alimentaire, réseau informatique inopérant, etc...) Pour tout complément d’information, se reporter aux chapitres 5 et 6 du Guide UTE 15 443 Protection foudre - Guide de choix 2009 5 Concevoir Architecture de la protection foudre Principe de l’architecture de la protection foudre La protection foudre se structure de la même façon qu’une protection disjoncteur : les parafoudres de plus forte capacité d’écoulement sont en tête d’installation et ceux qui ont des caractéristiques plus faibles sont situés dans les tableaux divisionnaires ou dans les tableaux terminaux. Dans l’organisation de la protection foudre, on distingue donc : @ la protection de tête : elle est située en tête d’installation, au niveau du TGBT ou en tête des bâtiments si l’installation en comporte plusieurs. @ la protection fine : elle est positionnée au plus proche des récepteurs. Capacité d'écoulement 90% Tableau général 9% Tableau divisionnaire 1% Tableau terminal Les différents types de parafoudres Les parafoudres permettent de réaliser la protection de tête pour certains, ou la protection fine, et se classent de la façon suivante : @ les parafoudres de type 1 : avec une très forte capacité d’écoulement, ils sont destinés à la protection de tête des bâtiments équipés de paratonnerres. @ les parafoudres de type 2 : avec une forte capacité d’écoulement, ils servent pour la protection de tête en l’absence de paratonnerre. @ les parafoudres de type 3 : ils sont exclusivement réservés à la protection fine des récepteurs et s’installent derrière un type 1 ou un type 2. Parafoudre de type 1 6 Parafoudre de type 2 Parafoudre de type 3 Protection foudre - Guide de choix 2009 L’influence de la longueur des circuits Lors d’un coup de foudre, une surtension résiduelle peut se propager sur la ligne, après la protection de foudre de tête, en direction des récepteurs. La fréquence très élevée (Giga Hz) de cette surtension est à l’origine de phénomènes de résonnances de tension, et lorsque la longueur de la ligne dépasse 30 mètres, la tension peut doubler. Il existe alors un risque important que cette surtension détruise les récepteurs. Ce phénomène est pris en compte dans l’étape 8 du logigramme du chapitre 4 du guide VTE 15443. Il prévoit l’installation d’un parafoudre de protection fine au plus proche des récepteurs lorsque ceux-ci sont à plus de 30 m du parafoudre de tête. Distance tableau - récepteurs < 30 m : Onde de surtension Equipements sensibles Distance tableau - récepteurs > 30 m : Onde de surtension Equipements sensibles Protection foudre - Guide de choix 2009 7 Concevoir Intégrer le parafoudre dans l’architecture de distribution électrique La méthodologie suivante permet de déterminer l’emplacement et le type de parafoudre à installer. 1°/ Installer un parafoudre de tête de type 2 (type 1 si présence de paratonnerre) dans le premier tableau de l’architecture DE de l’installation (tableau appelé plus loin TGBT) 2°/ Puis considérer chaque bâtiment de l’installation un par un et dérouler la série de questions du logigramme suivant : Le TGBT est il dans le bâtiment ou le bâtiment comporte-t-il un parafoudre dans le tableau principal ? NON Installer un parafoudre type 2 dans le tableau principal du bâtiment. Type 1 si présence d’un paratonnerre. OUI Les récepteurs sont-ils situés à plus de 30 m du tableau principal ? NON Récepteurs protégés. OUI Existe-t-il un tableau terminal à moins de 30 m des récepteurs ? NON Installer une protection fine type 3 à proximité des récepteurs (voir page suivante pour différentes mises en œuvre de protection fine). OUI Installer une protection fine type 3 dans le tableau terminal 8 Protection foudre - Guide de choix 2009 Choisir le couple parafoudre / disjoncteur de déconnexion Choisir le bon couple parafoudre déconnecteur nécessite la prise en compte : @ du type de parafoudre identifié par tableau (voir page précédente), @ de l’intensité de court-circuit au point d’installation. Icc parafoudre type 1 parafoudre type 2 parafoudre type 3 0 kA 10 kA PRF1 12.5r C120N Quick PRD 40r 25 kA (1) PRF1 12.5r + Quick PRD 8r NG125N (1) Pour des valeurs d’Icc supérieures à 25 kA, consultez votre agence commerciale. Exemples de mise en œuvre de la protection fine : Si un récepteur sensible est situé à plus de 30 m du dernier parafoudre, une protection fine est indispensable et peut se réaliser de la façon suivante : Rajouter un tableau avec parafoudre modulaire. Utiliser une multiprise intégrant une protection foudre. Intégrer une protection foudre modulaire dans la goulotte / perche de cheminement. Protection foudre - Guide de choix 2009 9 Concevoir Exemples d’applications Description de l’application @ Branchement à puissance surveillée, @ Paratonnerre à proximité, @ Magasin de distribution de produits alimentaires équipé : _ d’une surface de vente avec banques de froid _ de caisses enregistreuses _ de terminaux pour cartes de paiement _ d’un local de réserve et de stockage _ d’un bureau équipé de matériel informatique (PC, imprimante, fax). Etude de la protection foudre @ la présence d’un paratonnerre impose un parafoudre de type 1 en tête d’installation, @ des récepteurs sensibles et coûteux sont à plus de 30m du parafoudre de tête d’installation, il faut donc une protection fine de type 3. La présence d’un tableau divisionnaire permet de la réaliser aisément, @ compte tenu du branchement à puissance surveillée, le tableau de la page 9 conduit au choix des produits suivants : _ parafoudre monobloc PRF1 12,5r et disjoncteur de déconnexion NG125N, _ parafoudre à déconnecteur intégré Quick PRD 8r (Imax = 8 kA). Equipement sensible > 30 m Paratonnerre < 30 m 35 m Tableau principal 10 Protection foudre - Guide de choix 2009 Tableau divisionnaire tableau 1 PRF1 12,5r tableau 2 Quick PRD8r ID "si" chauffage éclairage éclairage réserve ID "si" congélateur réfrigérateur prises de courant système alarme incendie informatique caisse Protection secondaire BT PRF1 12,5r NG125N Protection réseaux de communication (alarmes, téléphones, modems, faxs) Quick PRD8r Protection foudre - Guide de choix 2009 PRC 11 Concevoir Exemples d’applications (suite) Description de l’application @ Ensemble de bâtiments tertaires équipés de bureaux. La continuité de service de l’installation et la sécurité des personnes doivent être garanties. Environnement @ Site en périphérie d’une grande agglomération. @ Matériels à protéger particulièrement coûteux : _ équipements informatiques, serveurs _ appareils de télécommunication et d’automatismes (systèmes de détection incendie et contrôle d’accès). Etude de la protection foudre @ Pour ce groupe de bâtiments tertiaires, aucune structure métallique ou paratonnerre ne justifie le parafoudre de type 1. Les parafoudres installés en tête d’installation seront de type 2. @ La configuration du site conduit à l’installation d’un parafoudre de type 2 au niveau du TGBT, et également en tête de chaque bâtiment (utilisation du logigramme de la page 8). L’analyse de la distance des récepteurs sensibles aux protections de tête conduit à l’installation d’une protection fine de type 3 dans l’aile droite du bâtiment 1. En l’absence de tableau à l’étage, elle peut être réalisée à l’aide d’un tableau additionnel avec un parafoudre de type 3 modulaire. @ L’Icc en tête d’installation est compatible avec les produits Quick PRD (utilisation du tableau page 9). On installera donc de Quick PRD 40r pour les protections de tête et des Quick PRD 8r pour les protections fines. Tableau divisionnaire 1 Tableau divisionnaire 2 < 30 m Equipement sensible < 30 m > 30 m Equipements sensibles TGBT branchement Icc 25 kA 12 Protection foudre - Guide de choix 2009 TGBT Quick PRD40r bâtiment 2 bâtiment 1 Quick PRD40r Quick PRD40r ID "si" ID "si" Quick PRD8r bureaux Protection secondaire BT Quick PRD40r bureaux Protection réseaux de communication Quick PRD8r PRC Protection foudre - Guide de choix 2009 PRI 13 Choisir Panorama simplifié de l’offre parafoudres tableau et type protection tableau principal type 1 débrochable protection tableau logement ou tableau divisionnaire type 1 fixe type 2 type 2 type 3 valeur de l’intensité de court-circuit (Icc) Combi PF'clic (1P + N) 4,5 kA 6 kA 10 kA + + PRF1 12,5r + C120N (80 A courbe C) Quick PF10 (1P + N ou 3P + N) Quick PRD 40r Quick PRD 8r PRD1 25r + NG125N (80 A courbe C) + Quick PRD20r PRF1 12,5r + NG125N (80 A courbe C) 25 kA + 50 kA 14 PRD1r Master + NG125L (80 A courbe C) Pour une Icc Pour une Icc supérieure supérieure à 25 kA, à 25 kA, consulter votre consulter votre agence agence commerciale. commerciale. + PRF1 12,5r + NG125L (80 A courbe C) Protection foudre - Guide de choix 2009 Pour une Icc supérieure à 25 kA, consulter votre agence commerciale. Lexique de la protection foudre Données de distribution électrique Intensité de court circuit admissible Icc Lors du choix du couple parafoudre/disjoncteur de déconnexion, il convient de vérifier l’Icc au point d’installation, et de ne pas dépasser les caractéristiques indiquées dans les tableaux fournis. Guide UTE 15443, article 7-1-4 : La tenue aux courts-circuits du parafoudre associé à son dispositif de protection doit être au moins égale au courant nominal de court-circuit présumé au lieu d’installation du parafoudre. Tension nominale Un La tension nominale admissible du parafoudre doit être compatible avec celle du réseau. Cette donnée est à vérifier particulièrement pour les régimes IT. Données de protection foudre Courant nominal de décharge In Valeur du courant que peut écouler 15 fois le parafoudre type 2. La valeur minimale recommandée par la norme NF C 15-100 est fixée à 5 kA Guide UTE 15443, article 7-2, tableau 6 : Le tableau impose que Im soit au moins égal à 5 kA pour une protection parafoudre de tête. 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 imposée par la norme NF C15-100 est de 12,5 kA). Guide UTE 15443, article 7-3 : Imp doit au moins être égal à 12,5 kA pour un parafoudre de type 1. Tension maximale de régime permanent Uc Valeur de la tension efficace maximale pouvant être appliquée de façon continue aux bornes du parafoudre. Niveau de protection Up Tension aux bornes du parafoudre au moment du passage de la foudre. Protection foudre - Guide de choix 2009 15 Choisir Parafoudres Quick PF et Quick PRD Types 2 et 3 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 nominal de décharge (In) tension maximale en régime permanent (Uc) signalisation de fin de vie température de fonctionnement raccordement type nombre de pôles couleur Combi PF’clic Quick PF10 1P + N 1P + N 3P + N blanc gris gris largeur en pas tension nominale courant de 9 mm (V CA) court-circuit 50 Hz Icc (kA) 4 230 4.5 4 230 6 10 230/400 6 NF NF EN 61643-11 Type 2 CEI 61643-1 T2 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 courant maximal de décharge I max (kA) niveau de protection en tension Up (kV) P-N/ réf. 10 10 10 1,5 1,5 1,5 16614 16617 16618 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 : @ protection de tête (type 2) : _ Quick PRD40r pour un niveau de risque élevé _ Quick PRD20r pour un niveau de risque moyen @ protection fine (types 3) : _ 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 NF EN 61643-11 Type 2 CEI 61643-1 T2 signalisation de fin par la manette en position OFF (voyant mécanique de vie du produit rouge) voyant blanc : en fonctionnement par les 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 largeur régime tension de pôles en pas de neutre nominale de 9 mm du réseau Un (V) courant courtcircuit Icc (kA) courant maximal de décharge I max (kA) courant niveau de protection nominal de en tension Up (kV)(1) décharge In (kA) MC(2) MD(3) Quick PRD40r 1P+N 3P 3P+N 1P+N 3P 3P+N 1P+N 3P 3P+N 25 25 25 25 25 25 25 25 25 40 40 40 20 20 20 8 8 8 20 20 20 5 5 5 2 2 2 Quick PRD20r Quick PRD8r (type 3) 8 13 15 8 13 15 8 13 15 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) 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). 16 Protection foudre - Guide de choix 2009 L/N N/ L/ 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 tension maximale de régime permanent Uc (V) MC(2) MD(3) L/ 350 350 350 - N/ 264 264 264 264 264 264 L/N 350 350 350 350 350 350 réf. 16292 16293 16294 16295 16296 16297 16298 16299 16300 16310 16311 16312 16313 Parafoudres PRD Types 2 et 3 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 NF, KEMA KEUR, OVE NF EN 61643-11 Type 2 CEI 61643-1 T2 déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparement, voir tableau ci-dessous) 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 dispositif de déconnexion signalisation de fin de vie report de signalisation de fin de vie température d'utilisation raccordement type nombre de pôles largeur en tension pas de 9 mm 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 3) 1P+N 4 230 3P+N 8 230/400 parafoudres pour schémas de liaison à la terre IT et TNC PRD65r 3P (3) 6 230/400 3P 6 230/400 PRD40r 3P 6 230/400 4P 8 230/400 PRD20r 3P 6 230/400 4P 8 230/400 PRD8r (type 3) 3P 6 230/400 4P 8 230/400 cartouches de rechange pour PRD (1P) C65-440 pour PRD65r IT, TNC C65-340 pour PRD65r C40-460 pour PRD40r IT, TNC C40-340 pour PRD40r C20-460 pour PRD20r IT, TNC Pour cartouches PRD ancienne gamme contacter Chorus courant courtcircuit Icc (kA) courant maximal de décharge Imax (kA) courant nominal de décharge In (kA) niveau de protection en tension Up (kV) MC(1) MD(2) L/N L/ tension maximale de référence régime permanent Uc (V) MC(1) MD(2) L/N L/ 25 25 15 15 15 15 15 15 65 65 40 40 20 20 8 8 20 20 15 15 5 5 2,5 2,5 y 1,5 y 1,5 y 1,4 y 1,4 y 1,4 y 1,4 y 1,0 y 1,0 y 1,5 y 1,5 y 1,4 y 1,4 y 1,1 y 1,1 y 1,1 y 1,1 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 340 16557 16559 16562 16564 16672 16674 16677 16679 25 25 15 15 15 15 15 15 65 65 40 40 20 20 8 8 20 20 15 15 5 5 2,5 2,5 y 2,0 y 1,5 y2 y2 y 1,6 y 1,6 y 1,6 y 1,6 - 440 340 460 460 460 460 460 460 - 16558 16443 16563 16597 16573 16599 16578 16678 référence 16580 16681 16684 16685 16686 C20-340 C8-460 C8-340 C neutral pour PRD20r pour PRD8r IT, TNC pour PRD8r pour tous produits choix du dispositif de déconnexion en fonction du courant de court-circuit au point d'installation (Icc) 0... 10 kA 10... 15 kA 24207 PRD65r 1P+N C60N C60H 50 A 50 A 24220 3P courbe C courbe C 24233 3P+N 24206 PRD40r 1P+N C60N C60H 40 A 40 A 24219 3P courbe C courbe C 24232 3P+N 24204 PRD20r 1P+N C60N C60H 25 A 25 A 24217 3P courbe C courbe C 24230 3P+N 24203 PRD8r 1P+N C60N C60H 20 A 20 A 24216 3P courbe C courbe C 24229 3P+N accessoires kits de raccordement kit monophasé pour coffrets Opale (avec répartiteur, câbles, kits triphasés pour coffrets Pragma Evolution (1R - 2R) et Kaedra (y 3R) embouts, cache-vis, etc.) pour coffrets Pragma Evolution (3R à 6R) et Kaedra (4R) 24857 24870 24883 24856 24869 24882 24854 24867 24880 24853 24866 24879 référence 16687 16688 16689 16691 15... 25 kA NG125N voir chorus 80 A 18641 courbe C 18657 Pour ces valeurs d’Icc se reporter à la gamme Quick PRD. Pour ces valeurs d’Icc se reporter à la gamme Quick PRD. Pour ces valeurs d’Icc se reporter à la gamme Quick PRD. 13725 13726 13728 (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. Protection foudre - Guide de choix 2009 17 Choisir Parafoudres PRF1 12,5r et PRD1 25r Type 1 PRF1 12,5r Parafoudres de type 1 monobloc, destiné aux installations exposées à un niveau de risque maximal (présence d'un paratonnerre) avec report à distance de l’information «cartouche à changer». Les parafoudres PRF1 12,5r sont adaptés aux régimes de neutre TT,TN-S et TN-C. certifications normes dispositif de déconnexion NF, KEMA KEUR, OVE CEI 61643-1:1998-02, NF EN 61643-1 T1 + T2 déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparément, voir tableau ci-dessous) par voyant vert allumé : en fonctionnement éteint : en fin de vie -25... +60 °C câble rigide : de 10... 35 mm² câble souple : de 10... 25 mm² signalisation température d'utilisation raccordement par borne à cage type nombre de pôles largeur en pas de 9 mm PRF1 12,5r 1P+N 4 3P 8 3P+N 8 choix du dispositif de déconnexion en fonction du courant de court-circuit au point d’installation Icc disjoncteurs 1P + N (80 A, courbe C) 3P 3P + N tension nominale (V CA) 50/60 Hz 230 230/400 230/400 courant courtcircuit Icc (kA) 50 50 50 courant d'essai tension maximale (onde 10/350 µs) en régime Iimp (kA) permanent Uc (V CA) 12,5/25 350 12,5 350 12,5/50 350 0... 10 kA C120N 10... 25 kA NG125N 18361 18365 18373 niveau de protection en tension Up (1) (kV) 1,5 1,5 1,5 voir chorus 18641 18657 25... 50 kA NG125L référence 16632 16633 16634 18796 18807 18829 (1) Niveau de protection mesuré entre les bornes du disjoncteur et la borne de terre du parafoudre. PRD1 25r Parafoudres de type 1 à cartouches débrochables, destinés aux installations exposées à un niveau de risque maximal (présence d'un paratonnerre) avec report à distance de l’information «cartouche à changer» . Les parafoudres PRD1 25r sont adaptés aux régimes de neutre TT, TN-S et TN-C. certifications normes dispositif de déconnexion KEMA KEUR CEI 61643-1, NF EN 61643-11 Type 1 et Type 2 T1 + T2 déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparément, voir tableau ci-dessous) par voyant blanc : en fonctionnement rouge : en fin de vie -25... +60 °C câble rigide : de 10... 35 mm² câble souple : de 10... 25 mm² signalisation température d'utilisation raccordement par borne à cage type nombre de pôles largeur en pas de 9 mm schéma de liaison à la terre tension nominale (V CA) 50/60 Hz courant courtcircuit Icc (kA) PRD1 25r 1P+N 3P 3P+N 8 12 16 TT, TN-S TN-C TT, TN-S 230 230/400 230/400 25 25 25 - - cartouches de rechange C1 25-350 (type 1) 1P C2 40-350 (type 2) 1P C1 neutral-350 1P choix du dispositif de déconnexion en fonction du courant de court-circuit au point d’installation Icc disjoncteurs 1P + N 3P 3P + N tension maximale en régime permanent Uc (V CA) niveau de référence protection en tension Up (1) (kV) 350 350 350 1,5 1,5 1,5 16330 16331 16332 - 350 350 350 1,5 1,4 - 16315 16316 16317 0... 25 kA NG125N 80 A courbe C (1) Niveau de protection mesuré entre les bornes du disjoncteur et la borne de terre du parafoudre. 18 courant d'essai (onde 10/350 µs) Iimp (kA) 25/50 25 25/100 Protection foudre - Guide de choix 2009 voir chorus 18641 18657 Parafoudres PRD1r Master et PRF1 Master Type 1 PRD1r Master Parafoudres de type 1 à cartouches débrochables, destinés aux installations exposées à un niveau de risque maximal (présence d'un paratonnerre) avec report à distance de l’information «cartouche à changer». Les parafoudres PRD1r Master sont adaptés aux régimes de neutre TT, TN-S et TN-C. normes dispositif de déconnexion CEI 61643-1, NF EN 61643-11 Type 1 déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparément, voir tableau ci-dessous) par voyant blanc : en fonctionnement rouge : en fin de vie -25... +60 °C câble rigide : de 10... 35 mm² câble souple : de 10... 25 mm² signalisation température d'utilisation raccordement par borne à cage type nombre de pôles largeur en pas de 9 mm schéma de liaison à la terre tension nominale (V CA) 50/60 Hz courant courtcircuit Icc (kA) 1P+N 3P 3P+N 8 12 16 TT, TN-S TN-C TT, TN-S 230 230/400 230/400 50 50 50 - - cartouches de rechange C1 Master-350 1P C1 neutral-350 1P+N choix du dispositif de déconnexion en fonction du courant de court-circuit au point d’installation Icc disjoncteurs 1P + N 3P 3P + N 0... 25 kA NG125N 80 A courbe C courant d'essai (onde 10/350 µs) Iimp (kA) 25/50 25 25/100 tension maximale en régime permanent Uc (V CA) niveau de référence protection en tension Up (1) (kV) 350 350 350 1,5 1,5 1,5 16361 16362 16363 - 350 350 1,5 - 16314 16317 voir chorus 18641 18657 25... 50 kA NG125L 80 A courbe C 18796 18807 18829 (1) Niveau de protection mesuré entre les bornes du disjoncteur et la borne de terre du parafoudre. PRF1 Master Parafoudres de type 1 monoblocs destinés aux installations exposées à un niveau de risque maximal (présence d'un paratonnerre). Les parafoudres PRF1 Master sont destinés à tous les régimes de neutre (TT, TN-S et TN-C) et en particulier les régimes IT 400V. normes CEI 61643-1:1998-02, NF EN 61643-1, UL 1449 ed.2, IEEE C62.41 dispositif de déconnexion externe déconnexion obligatoire du parafoudre à réaliser avec disjoncteur (à commander séparément, voir tableau ci-dessous) température d'utilisation -40... +85 °C raccordements par bornes à cage câble rigide : 10...50 mm² câble souple : 16...35 mm² type nombre de pôles largeur en pas de 9 mm PRF1 master accessoire flexible câble de 200 mm 1P 4 choix du dispositif de déconnexion en fonction du courant de court-circuit au point d’installation Icc 0... 25 kA disjoncteurs 3P Compact NR160N 3P + N 160 A tension nominale (V CA 50/60 Hz) 230 courant courtcircuit Icc (kA) courant d'essai tension maximale niveau de référence (onde 10/350 µs) en régime permanent protection Iimp (kA) Uc (V CA) Up (kV) 50 35 440 1,5 16630 16646 30760 30755 25... 36 kA Compact NSX160F 160 A Protection foudre - Guide de choix 2009 36... 50 kA LV430630 Compact NSX160N LV430650 160 A LV430840 LV430860 19 Choisir Parafoudres de communication Parafoudres courant continu parafoudres de communication Fonction Protection pour une ligne téléphonique analogique : le parafoudre PRC câblé en montage série à l’entrée de l’installation privée protège les téléphones, PABX, modems (y compris ADSL) ... Protection pour 2 lignes courant faible sans potentiel commun ou 4 lignes avec potentiel de référence commun : le PRI protège les entrées “capteur” d’appareils de mesure, d’automates, les entrées alimentation courant continu jusqu’à 53 V, courant alternatif jusqu’à 37 V. Le courant appelé ne doit pas dépasser 300 mA. Caractéristiques PRC PRI réseau téléphonique analogique transmetteur téléphonique réseau téléphonique numérique réseau d’automatisme alimentation récepteur TBT (12...48 V) comptabilité ADSL PRC n n n PRI n n n - référence nombre de lignes protégées largeur en pas de 9mm catégorie d’essai CEI / VDE tension du réseau (Un) tension maximale permanente (Uc) tension de limitation (Up) courant nominal de décharge (In) courant maximal de décharge (Imax) information de fin de vie par atténuation signal classe de protection aux bornes en face avant IK PRC 16337 2 2 C1, C2, C3, D1, B2 < 130 V CA 180 V CC, 130 V CA 300 V 10 kA 18 kA perte de tonalité 0,2 dB y 5 MHz IP20 IP40 05 PRI 16339 2 2 C1, C, C3, D1, B2 48 V CC 53 V CC, 37 V CA 70 V 10 kA 10 kA perte de transmission 0,5 dB y 1,7 MHz IP20 IP40 05 parafoudres courant continu Caractéristiques PRD 20 dénomination largeur Imax en pas (courant de 9 mm maximal de décharge) PRD 40r - 600DC 2P PRD 40r- 1000DC 2P 6 6 Un (tension nominale du réseau) 40 kA In Up (kV CC) (courant (niveau de nominal de protection) décharge) MC MD L+/t L-/t L+/L15 kA 1,6 1,6 2,8 40 kA 15 kA 1000 V CC 1230 1230 1230 1000 3,9 3,9 Protection foudre - Guide de choix 2009 3,9 600 V CC Uc (V CC) (tension maximale de régime permanent) MC MD L+/t L-/t L+/L600 600 840 Uoc stc (tension en circuit ouvert) réf. 600 16434 16436 Installer La règle des «50 cm» L’efficacité de la protection contre la foudre dépend principalement de la qualité de l’installation des parafoudres. protection de tête 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 loi d’ohm nous impose U = Zi et, en cas de coup de foudre, i est très grand. L1 Ainsi la longueur L1, L2 et L3 de la règle des «50 cm» impactent directement la tension aux bornes de l’installation pendant le coup de foudre. La règle 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. dispositif de déconnexion associé au parafoudre L2 Le câblage de chaque parafoudre doit être réalisé de telle sorte que : L1 + L2 + L3 y 50 cm parafoudre L3 bornier de terre Protection foudre - Guide de choix 2009 21 Installer Les enveloppes plastiques Ce que dit la norme NF C 15-100 vers utilisation L1 L2 L1 Borne de terre P D D OU L3 L2 Borne de terre intermédiaire P L3 Borne de terre intermédiaire Borne de terre PE vers utilisation Conducteur principal de protection Conducteur principal de protection Borne principal de terre Borne principal de terre Enveloppes plastiques Pragma de Schneider Electric Arrivée de terre principale par le haut Arrivée de terre principale par le bas 22 Protection foudre - Guide de choix 2009 Les enveloppes plastiques Ce que dit la norme NF C 15-100 H1c - Cas d’un ensemble d’appareillage avec enveloppe métallique Dans le cas d’utilisation d’ensemble d’appareillage avec enveloppe métallique, si l’enveloppe est utilisée comme conducteur de protection, l’ensemble de l’appareillage doit être conforme à la norme NF EN 604 39-1 (C 63-421). Le constructeur de l’ensemble d’appareillage doit s’assurer que les caractéristiques de l’enveloppe permettent cette utilisation. L1 D L2 P L3 Répartiteur de terre vers utilisation Borne principal de terre Enveloppes métalliques Prisma de Schneider Electric Protection foudre - Guide de choix 2009 23 Annexes techniques Normes et décrets concernant les dispositifs de protection contre la foudre Protection du bâtiment @ NF EN 62305-3 : Protection contre les coups de foudre directs, incluant les paratonnerres, (a remplacé la NF C 17-100 qui est annulée), @ NF EN 62305-2 : Evaluation du risque foudre (a remplacé la partie 2 du guide pratique UTE C 17-100 ), @ NF C 17-102 : Protection contre la foudre - Installation de paratonnerres. Protection des installations électriques BT @ NF EN 61643-11: parafoudres connectés au réseau de distribution basse tension, @ NF EN 61643-21: parafoudres connectés aux réseaux de télécommunications et de signalisation, @ guide UTE C 15 443 : choix et règles d’installation des parafoudres (révisé en août 2004), @ NF C 15 100 sections 443 et 534 : norme d’installation – chapitres parafoudres (révisée en décembre 2002). Evaluation du risque foudre @ NF EN 62305-2 : Analyse du risque, permettant de calculer le risque pour une structure et de déterminer différents scénarii de protection. (Applicable depuis février 2009). Arrêtés sur les ICPE @ Arrêté du 15 janvier 2008 concernant les ICPE, _ paru au JO le 24/4/2008, _ abroge et remplace l’arrêté du 28/1/1993, _ circulaire d’application du 24/4/2008. Autres décrets concernant l’installation de paratonnerres @ établissements de culte (arrêté de 1959), @ immeuble de Grande Hauteur (CCH et arrêté 18/10/77), @ établissement Recevant du Public (CCH et arrêté 25/6/80), @ restaurant d’altitude (circulaire du 23/10/86), refuge (10/11/94), @ maisons de retraite (circulaires du 29/01/65 et du 01/07/65), @ les silos (arrêté 29/07/98). 24 Protection foudre - Guide de choix 2009