Qu'est-ce qu'un parafoudre?
Un parafoudre, également connu sous le nom de déviateur de montée subite ouIntercepteur de montée subite, Est un dispositif de protection utilisé pour protéger les systèmes électriques contre les effets néfastes de la foudre et des surtensions. Il fonctionne en fournissant un chemin de bas-résistance pour que la tension excédentaire soit détournée sans risque à la terre, protégeant de ce fait l'équipement sensible contre des transitoires à haute tension.
Comment fonctionne un parafoudre?
1. opération de base:Lorsqu'un coup de foudre ou une surtension se produit, le parafoudre s'active et crée un chemin conducteur vers le sol. Cela permet au courant de surtension de contourner les équipements électriques, empêchant ainsi les dommages potentiels. Une fois que la surtension est passée, le parafoudre revient à son état non conducteur, prêt pour le prochain événement.
2. Construction:Les parafoudres sont généralement constitués d'un ou plusieurs trous ou électrodes conçus pour se décomposer à un niveau de tension spécifique. Lorsque la tension dépasse ce seuil, l'entrefer s'ionise et permet au courant de le traverser vers le sol. Les matériaux courants utilisés dans les parafoudres modernes comprennent les varistances à oxyde métallique (MOV) et le carbure de silicium.
Quelles sont les différentes classifications des parafoudres?
1. Par application
Arresteurs de stationCeux-ci offrent le plus haut niveau de protection avec des tensions de décharge plus faibles et des capacités d'absorption d'énergie plus élevées. Ils sont généralement utilisés dans les grandes sous-stations et les zones à forte activité de surtension, fonctionnant à des tensions allant de 3 kV à 684 kV.
Arresteurs intermédiairesConçu pour de plus petites sous-stations et applications telles que la protection de câble souterraine et les transformateurs secs. Ils ont des caractéristiques de protection modérées et sont évalués entre 3 kV à 120 kV.
Les parafoudres de distribution offrent le niveau de protection le plus bas et sont principalement utilisés dans les réseaux à moyenne tension (généralement moins de 52 kV). Ils conviennent aux transformateurs protecteurs de distribution et à l'équipement associé.
2. par la tension nominale
Parafoudres de basse tension: Évalué sous 1000 V, ces dispositifs fournissent la protection de montée subite pour des applications du consommateur et des systèmes de distribution de basse tension.
Intercepteurs de montée subite moyenne tension: Typiquement évalués entre 3 kilovolts et 30 kilovolts, ces intercepteurs sont employés dans des systèmes de distribution d'énergie pour protéger des transformateurs et des câbles.
Parafoudres à haute tension: Également connus sous le nom de parafoudres de classe station, ils sont utilisés pour des tensions supérieures à 30 kV et offrent une protection robuste aux équipements de sous-station.
3. Par type de construction
Intercepteurs de (MOV) de varistance d'oxyde métallique: Utilisé généralement dans les dispositifs modernes de protection de montée subite, ces intercepteurs utilisent des matériaux d'oxyde en métal pour absorber des montées subite effectivement.
Intercepteurs gappés: Ceux-ci incluent des types comme l'écart de tige, l'écart de sphère, et les intercepteurs d'écart de klaxon, où un entrefer est conçu pour s'ioniser dans des conditions à haute tension, détournant la montée subite à la terre.
Type intercepteurs de valve: Ceux-ci utilisent un mécanisme de valve pour commander l'écoulement du courant pendant un événement de montée subite, s'assurant que la tension excédentaire est sans risque réorientée.
Principaux composants d'un parafoudre
Les parafoudres modernes se composent d'un boîtier, de varistances à oxyde métallique, de terminaux et de systèmes d'étanchéité.
Varistance d'oxyde métallique (MOV)
Le bloc MOV est l'élément de protection central.
Les fonctions comprennent:
Limitation de tension
Absorption d'énergie de montée subite
Commutation rapide entre les états conducteurs et isolants
Boîtier en polymère ou en porcelaine
Fournit:
Isolation électrique
Protection mécanique
Résistance environnementale
Terminal de ligne
Relie le parafoudre au conducteur sous tension.
Terminal terrestre
Fournit un chemin de basse impédance à la terre.
Dispositif de soulagement de pression
Protège contre les défaillances internes en évacuant en toute sécurité une pression excessive.
Quelles sont les causes de surtension dans les systèmes d'alimentation?
La foudre et les opérations de commutation sont les principales sources de surtensions dommageables.
Coup de foudre direct
Lorsque la foudre frappe directement:
Tours de transmission
Conducteurs généraux
Structures de sous-station
De grands courants de surtension sont générés.
Surtensions de foudre induites
La foudre à proximité peut induire des surtensions par couplage électromagnétique.
Surtensions de commutation
Généré pendant:
Opérations du disjoncteur
Commutation de banque de condensateur
Excitation du transformateur
Défaut de compensation
Surtensions temporaires
Peut se produire en raison de:
Failles au sol
Rejet de charge
Conditions de résonance
Exigences d'essai pour les parafoudres
Les parafoudres sont soumis à des tests électriques et mécaniques approfondis avant leur déploiement.
Les tests typiques comprennent:
1. Essais de type
Essai de tension résiduelle
Essai actuel d'impulsion de longue durée
Essai de devoir de fonctionnement
Test de décharge de pression
2. Tests de routine
Mesure de courant de fuite
Vérification de la tension de référence
Inspection visuelle
3. Tests d'acceptation
Inspection dimensionnelle
Vérification par une tierce partie
Essai de témoin d'usine
Applications des parafoudres
Parafoudres sont utilisés partout où un équipement électrique critique nécessite une protection contre les surtensions.
Les applications courantes comprennent:
1. Lignes de transmission
Protéger:
Cordes d'isolateur
Conducteurs
Tours
2. Réseaux de distribution
Protéger:
Transformateurs montés sur poteau
Reclosers
Appareillage de distribution
3. Sous-stations
Protéger:
Transformateurs de puissance
Disjoncteurs
Transformateurs d'instruments
4. Projets d'énergie renouvelable
Protéger:
Onduleurs solaires
Systèmes d'éoliennes
Installations de stockage de batterie
Avantages de l'installation de parafoudres
Une protection adéquate contre les surtensions réduit les pannes d'équipement et améliore la fiabilité du réseau.
Les principaux avantages comprennent:
Fréquence de panne réduite
Coûts de maintenance réduits
Durée de vie améliorée de l'équipement
Fiabilité améliorée du réseau
Meilleure protection des actifs
Réduction des coûts du cycle de vie du projet
Performance de sécurité améliorée
Pour les propriétaires d'actifs de services publics et les entrepreneurs EPC, les parafoudres représentent un investissement relativement faible qui protège l'infrastructure électrique de grande valeur.
FAQ pour parafoudre
1. quelle est la fonction principale d'un parafoudre?
Un parafoudre protège l'équipement électrique en détournant l'énergie de surtension en toute sécurité vers le sol.
2. un parafoudre est-il identique à un parafoudre?
Oui. Dans les systèmes d'alimentation modernes, les termes «parafoudre» et «parafoudre» sont souvent utilisés de manière interchangeable.
3. où sont installés les parafoudres?
Ils sont installés sur les lignes de transmission, les poteaux de distribution, les sous-stations, les transformateurs et les systèmes électriques industriels.
4. comment un parafoudre protège-t-il des transformateurs?
Il limite la tension de montée subite entrante et empêche des dommages d'isolation dans le transformateur.
5. quel est un parafoudre d'oxyde métallique?
C'est un intercepteur moderne qui emploie des blocs de MOV d'oxyde de zinc pour absorber et détourner l'énergie de montée subite.
6. Quelles sont les causes de surtension dans les systèmes d'alimentation?
La foudre, les opérations de commutation, la compensation des pannes et les perturbations temporaires du système.
