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 Dossier - Mai 2019

Les parafoudres s’émancipent en 2019


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Les orages sous haute surveillance

La France, tout comme les principaux pays européens, a connu un foudroiement exceptionnellement élevé en 2018.
Pour bien mesurer le niveau atteint, additionnez le nombre d’éclairs ayant frappé la France en 2016 et 2017, certes faiblement foudroyées, et le total vous portera à peine à ce qu’a subi notre pays en 2018…
C’est simple, nous n’avions jamais relevé de tels niveaux depuis la création du réseau Météorage il y a plus de trente ans !
On pourra relativiser en se rappelant de précédentes années qui furent déjà exceptionnelles (1995 et 2006), mais celles-ci n’ont jamais dépassé la barre des 700 000 éclairs au sol annuels, quand 2018 a quasiment atteint les 725 000.
On pourra aussi relativiser en se disant que, dans le passé, des faibles foudroiements ont presque toujours suivi une année intense comme ce fut le cas en 1996 et 2007.
S’il est encore trop tôt pour savoir à quoi s’attendre pour 2019, il n’en demeure pas moins que la surveillance des orages revêt, de plus en plus, un caractère essentiel dans la mitigation de ce risque.
Anticiper l’arrivée d’un orage, sécuriser toute forme d’activité ou toute installation, puis gérer le retour à la normale sont des éléments clés de la gestion du risque, aidés évidemment par la mise en place de moyens de protection adaptés comme les systèmes de capture, de descente et de mise à la terre et, bien sûr, les parafoudres.
Depuis plus de trente ans, Météorage s’efforce de sensibiliser tous les acteurs afin de les aider à optimiser leur gestion du risque, en particulier grâce à des outils d’avertissement en cas d’orage.
Cette contribution inclut notre participation active aux travaux de normalisation, comme c’est actuellement le cas avec la norme internationale IEC 62793 traitant des Thunderstorm warning systems, dont la version 2 est en cours de finalisation.
« Développer la culture du risque, c’est améliorer l’efficacité de la prévention et de la protection » selon la définition du site institutionnel georisques.gouv.fr.
C’est ainsi notre mission commune, que ce soit pour des raisons d’intérêt économique, mais aussi sociétal face à la recrudescence vraisemblable de ce phénomène dangereux dans les années à venir.

Stéphane SCHMITT head of marketing Météorage et expert en détection d’orage auprès des comités de normalisation internationaux.

em108 doss edito2Météorage
D’opérateur français depuis 1987, Météorage a étendu son activité pour surveiller une large partie de l’Europe grâce au déploiement continuel de son réseau hors de nos frontières.
Cette activité permet notamment d’obtenir :
– de nombreuses statistiques pour mesurer l’exposition au risque en n’importe quel point donné ;
– des données de foudroiement enregistrées en continu pour effectuer des analyses ou retours d’expérience après un sinistre ou un incident ;
– des informations en temps réel pour la mise en place de mesures préventives dans de nombreux domaines comme l’industrie, l’aéronautique, le secteur de l’énergie, mais aussi la sécurité civile ou encore les activités de loisir.

 


Les parafoudres s’émancipent en 2019


Face aux spécialistes de la protection contre la foudre qui se donnent la possibilité de créer des produits spécifiques pour leurs clients industriels, se positionnent les généralistes : la largeur de leurs offres en fait des multispécialistes.

em108 doss 1« Nous lançons une nouvelle gamme de parafoudres à varistance baptisés Vario compact, dévoile François Pillet (ADEE Electronic). Une gamme qui va faciliter le travail de câblage et le choix de la référence par les électriciens et les installateurs. » En respect des données sur le bâtiment à protéger, il est possible de choisir le parafoudre accompagné de son déconnecteur. « Nous proposons des déconnecteurs de type disjoncteurs. Nous pouvons aussi intégrer les fusibles au sein du parafoudre. D’où l’appellation “compact” : le parafoudre a une dimension réduite. » Un parafoudre caractérisé par un Icc de 6 kA (habitat) à 15 kA. Une version à 20 kA permettra de satisfaire les applications tertiaires et industrielles.

Pour Christian Macanda, responsable produit, « Citel fait évoluer son offre de spécialiste pour couvrir les besoins des nouvelles technologies : voici une gamme de parafoudres pour réseaux de données avec indicateur et télésignalisation de défauts. Pour le marché de l’éclairage, un parafoudre compact inclut la fonction POP (Permanent Overvoltage Protection), en complément de la fonction du parafoudre chargé d’une protection contre les surtensions transitoires. Ce parafoudre spécifique protégera le matériel contre l’effet transitoire de la foudre et traitera les problèmes de qualité de distribution du réseau électrique. À cela s’ajoute la technologie PoE (Power over Ethernet), largement utilisée pour de nombreuses technologies comme les caméras de vidéosurveillance, les réseaux IoT, les bornes Wi-Fi… »
Les gammes de parafoudres pour le photovoltaïque développées pour le marché européen, réactivées pour les autres marchés émergents, s’orientent vers des tensions de fonctionnement de 1 500 Vdc. Citel propose aussi une gamme complète de parafoudres modulaires débrochables pour réseaux d’énergie et redynamise son offre avec cette gamme premium qui offre le meilleur de la technologie dans un large choix de versions.

em108 doss 3em108 doss 2« Le produit phare qui sera développé au cours des prochaines années ? » Régis Reeb, directeur technique marketing et services chez Dehn, répond : « Le parafoudre ACI pour Advanced Circuit Interruption. C’est une évolution du parafoudre avec fusible intégré apparu voici une demi-douzaine d’années. » Ce parafoudre ne comprend plus de fusible, mais la technologie ACI : un parafoudre avec la combinaison d’une chambre d’extinction et d’un interrupteur-éclateur. En fonctionnement normal, la technologie ACI se comporte comme un éclateur en amont du parafoudre, qui transporte les courants d’impulsion élevés tout en assurant qu’il n’y a aucun courant de fuite et en offrant une résistance élevée aux surtensions temporaires. Au cours des prochains mois, sortiront les versions adaptées au marché français. Dès lors, l’installateur n’aura plus à se poser les questions : quel calibre de disjoncteur choisir ? Quel calibre de fusible mettre en amont d’un parafoudre ? « Notre produit est sélectif avec le disjoncteur de tête ou avec le fusible de tête lorsque celui-ci est supérieur à 35 A, explique Régis Reeb. En somme, dans 85 à 90 % du temps, il sera sélectif avec ces produits, peu importe la marque du disjoncteur et du fusible. » Ce parafoudre est prévu pour tous les schémas de liaison à la terre TT, TN, TN-C et TN-S. Ses atouts sont multiples.
– Gain d’espace de plus de 50 % ;
– économie sur les coûts ;
– installation simplifiée
– pas besoin de disjoncteur, ni de fusible externe,
– l’élément de commutation ACI autorise de plus petites sections de connexion,
– câblage simple (longueurs de câble plus courtes, courbes de câblage plus serrées),
– courant de fuite nul grâce à l’isolation galvanique
– aucun problème concernant la durée de vie dans les réseaux avec des fluctuations de tension marquées,
– aucun vieillissement dû aux courants de fonctionnement et de fuite,
– protection totale pendant une longue période.

em108 doss 4em108 doss 9Chez Legrand, les nouveaux parafoudres (de type 2) pour la basse tension incluent leur propre protection contre les courts-circuits. « Le parafoudre est un composant vivant, qui s’use dans le temps. Selon la sollicitation, il arrive en fin de vie plus ou moins rapidement. C’est la raison pour laquelle il se présente sous forme d’une cassette débrochable, donc facilement remplaçable, assure Christophe Auvray, responsable marketing, pour qui, les parafoudres ont tous une protection thermique intégrée ; une deuxième protection n’est pas toujours présente. » Une autre façon de mourir est le court-circuit. Le composant actif (la varistance le plus souvent, dans une combinaison avec l’éclateur) passe en mode conducteur et meurt en court-circuit interne. D’où le besoin d’une protection supplémentaire. « Il a été décidé de faire un produit avec son disjoncteur intégré, c’est-à-dire sa protection intégrée contre les courts-circuits. »

D’autre part, certains parafoudres de type 2, tels que le 003951 (historique chez Legrand), orienté habitat, adapté pour les tableaux de protection proche des équipements dans les installations de grande envergure, se caractérisent par une capacité d’écoulement standard qui comprend sa protection contre le court-circuit ; en l’occurrence, une cassette compacte inclut toutes les protections. Les clients sollicitent de plus en plus un parafoudre de type 3 au niveau du tableau électrique, alors que ce type était réservé jusqu’à présent aux parafoudres situés au plus près des équipements à protéger. « D’où la décision de rebaptiser “type 2 + type 3” le parafoudre de petite capacité qui était jusqu’à présent de type 2 uniquement, dit Benjamin de Tinguy, responsable marketing offre protection et distribution de l’énergie. Une autre caractéristique importante résulte de la tension de protection Up qui doit être la plus basse possible : les parafoudres de type 2 + type 3 ont à cet égard une performance intéressante en Up… Un gage de performance pour protéger les équipements en aval. »
Mersen développe son offre Helioprotection, qui s’adresse aux marchés de puissance au-delà de 100 kWc : fusibles et porte-fusibles, parafoudres et interrupteurs-sectionneurs pour courant continu de 1 000 et 1 500 Vdc. D’autre part, la firme lance un nouveau parafoudre 1 500 Vdc, à la fois type 1 et type 2 : répondant aux normes photovoltaïques, c’est un système interne spécialement développé pour se passer de protection fusible en amont de l’installation.

 


La protection des luminaires de l’éclairage public
Girard-Sudron distribue des lampes, des luminaires et de l’éclairage décoratif. Selon Valérie Miséré, chef produit Luminaires, « les parafoudres, pour les luminaires en éclairage urbain permettent de stabiliser les modules LED, d’éliminer les risques de surtension et les défaillances techniques susceptibles d’apparaître dans le courant, jusqu’à la lanterne. Nous protégeons nos lanternes avec un module de protection contre la foudre jusqu’à 10 kV, de façon à respecter la norme et à éviter les destructions de LED et des circuits d’alimentation. Les parafoudres sont directement installés dans nos lanternes afin d’éviter une maintenance supplémentaire en pied de mât. »


 

em108 doss 5Phoenix Contact lance une nouvelle gamme de parafoudres spécifiques aux alimentations basse tension en courant continu.
Les sources linéaires à base de batteries sont très fréquemment utilisées, notamment pour les systèmes de sécurité qui impliquent la continuité de service même en cas de perte du réseau électrique. Pour ces systèmes critiques, très souvent sensibles à la foudre, le besoin de protection antisurtension s’avère nécessaire.
D’autre part, Phoenix Contact participe au groupe de travail chargé de l’élaboration de la future norme CEI 61643-41 pour les parafoudres connectés à un réseau électrique basse tension en courant continu, aujourd’hui en cours de rédaction. La principale difficulté ? Le mode de défaillance et le comportement du parafoudre en fin de vie. La recherche ici n’en est qu’à ses débuts. Phoenix Contact, qui participe à la mise au point des protocoles d’essais, s’est doté de moyens d’essais en courant continu capables de générer de forts courant de courts-circuits afin de consolider son laboratoire foudre, l’un des laboratoires accrédités des plus modernes au monde.

em108 doss 6Qu’en est-il de Schneider Electric qui a déployé une offre relativement simple de parafoudres précâblés de la gamme Resi9 pour le résidentiel ? Un parafoudre sans accessoire et un parafoudre déjà pré-accessoirisé avec un connecteur qui facilite le travail de l’installateur ; il permet de réduire la longueur des 50 cm requise entre l’arrivée et la mise à la terre. « De plus, on a “auxiliarisé” le parafoudre dans tous nos tableaux électriques avec le système Wiser Energy pour faire du comptage, note Florence Sartoretti, gérante d’offre VDI et Tableau électrique. Wiser Energy comporte un module de comptage d’énergie et un logiciel téléchargeable Il offre également des fonctions de remontée d’informations, de contrôle commande et/ou de récupération d’informations : l’utilisateur a la possibilité de mettre un auxiliaire sur le parafoudre et de remonter sur son smartphone l’état de ce parafoudre. » Si les occupants du logement sont en vacances, ils pourront recevoir une alerte indiquant que le parafoudre a déclenché, et n’est donc plus utilisable.

em108 doss 8« Nul n’est à l’abri d’une surtension due à une usine, à un départ moteur ou à un soudage à arc électrique, susceptible de créer des perturbations sur les réseaux électriques, d’où des surtensions néfastes pour les équipements industriels », insiste Vincent Fievet, directeur technique chez Weidmüller France. Le parafoudre (faisant office de parasurtenseur) est alors recommandé sur ces installations, même en l’absence de foudre ! »
Farid Jiar, directeur marketing et communication, déclare, à propos des parafoudres Varitector :
« – L’installation sur rail est facilitée par un clip de montage original, un avantage pour les installateurs, les tableautiers, au moment d’installer le parafoudre ;
– la visualisation de l’état du parafoudre est plus grande et plus claire ;
– le verrouillage sécurisé des cartouches répond aux exigences industrielles ;
– le système de marquage en clair ;
– le contact de report d’état du parafoudre s’établit via une connectique push-in ;
– un courant Iscpv de 11 kA pour les applications photovoltaïques est conforme à la norme UTE 15 712 et IEC 50569-11 ;
– une gamme dédiée aux applications Atex, IEC EX. »
La gamme actuelle comporte plus de 500 produits de protection contre la foudre et les surtensions pour les réseaux électriques AC (jusqu’à 400 Vac) et DC (jusqu’à 1 500 Vdc), la mesure, le contrôle, la régulation et les réseaux de transmission de données. Ce sont notamment des parafoudres de type 1, 2, 1+2, et 3.

La gamme photovoltaïque de parafoudres DC monte quant à elle jusqu’à 1 500 V. Le parafoudre DC se caractérise par un courant de court-circuit Iscpv de 11 000 A. On s’affranchit alors d’une protection en amont du parafoudre DC sur un site photovoltaïque.
« Nos parafoudres Weidmüller s’enrichissent d’une nouvelle gamme AC, » dévoile Vincent Fievet, précisant que la nouvelle série de parafoudres (AC) Weidmüller a été présentée durant le salon HMI (Hanover Messe Industrie 4.0), du 1er au 5 avril 2019. La transition de l’ancienne série vers la nouvelle se fera de manière progressive tout au long de l’exercice 2019 pour aboutir à un remplacement de 80 % d’ici au début de l’année 2020. » Cette nouvelle série s’intègre dans une logique Industrie 4.0 : « Tous nos composants suit une solution qui permet plus de digitalisation, de communication et donc une plus grande décentralisation, une meilleure évolutivité des fonctionnalités, une meilleure fiabilité, une adaptation permanente à la réglementation et une maintenance prédictive accrue. »

Le nouveau parafoudre est conforme aux normes internationales IEC/EN, ainsi qu’à la nouvelle norme UL 1449 Ed.4. Il possède un mécanisme de déconnexion haut de gamme, intégré permettant le fonctionnement sans protection fusible intégrée, même en cas de surtension jusqu’à 315 A pour les produits de type 1 et de type 2. Il est équipé d’un mécanisme de verrouillage qui assure un fonctionnement fiable même dans des conditions environnementales difficiles. Le codage unique des cartouches permet d’éviter les erreurs de positionnement sur leur support, notamment à l’issue d’une opération de maintenance. Il possède une double protection interne pour le type 2 en version 230 V, facilitant la maintenance prédictive via trois niveaux de couleurs de la fenêtre d’état.
Ce nouveau parafoudre possède une cartouche à double protection, gage de continuité du fonctionnement en cas de surtension, tout en visualisant un état intermédiaire indiquant la nécessité de remplacer la cartouche.
Les parafoudres de la série AC sont prévus pour fonctionner jusqu’à 400 V en mono/triphasé.
Dans l’optique de digitalisation des applications, Weidmüller met à disposition sur son site Internet un configurateur produits dédié à la gamme. L’utilisateur peut ainsi, en toute simplicité, sélectionner le parafoudre répondant à son application industrielle.

em108 doss 72019 ! Année de transition pour les protections terminales Eaton qui conçoit et fabrique des parasurtenseurs :
– les uns destinés à être installés dans un tableau électrique ;
– les parasurtenseurs terminaux positionnés au plus près des équipements, qu’il s’agisse d’un téléviseur ou d’un PC… Ce sont des multiprises associées à une fonction de protection contre les surtensions.

Christophe Jammes s’occupe de cette seconde famille de produits :
– la gamme économique Protection Strip de multiprises parasurtenseurs proposée depuis 2008 suivant un format réglette, à des prix abordables, pour assurer un bon niveau de protection de quatre à six équipements, avec ou sans protection de la ligne téléphonique ;
– la gamme Protection Box de multiprises de plus haut de gamme avec une performance supérieure qui suit les exigences de la norme IEC 61643-1. Ces produits protègent les lignes électriques alimentant les PC, les box Internet, les box domotiques.
« À terme, nous avons en prévision de renouveler nos gammes », dit Christophe Jammes, pour qui les tendances sont les suivantes :
– ajout de fonctionnalités demandées par les utilisateurs, pas nécessairement liées à la protection, par exemple, l’avènement des ports de charge USB des téléphones, tablettes et autres équipements de nouvelle génération ;
– des évolutions sur les fonctions additionnelles des prises, notamment l’intégration du chargeur, la possibilité de piloter à distance certaines prises (fonction coupe-veille)…

Jean-Claude Festinger


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