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 Dossier - Mai 2022

De nouvelles gammes de parafoudres pour de nouveaux besoins


Edito 132 M KoutmatzoffEdito

« Informer le public sur les risques en cas d’orage »

L’association Protection foudre (association loi 1901) a été créée en 1993. Ses statuts lui permettent d’accueillir deux types de membres : des personnes morales et des personnes physiques. Elle rassemble des spécialistes et sociétés ou organismes provenant d’horizons variés, dont les principaux acteurs du domaine de la protection foudre. En l’occurrence des scientifiques, des techniciens et des entreprises spécialistes du domaine de la foudre (fabricants, bureaux d’études, installateurs, formateurs, vérificateurs), mais aussi du domaine médical ou de la détection d’orage tel que Météorage. À Toulouse (Haute-Garonne), un médecin spécialiste des effets de la foudre sur le corps humain a constitué avec des médecins d’autres spécialités une consultation multidisciplinaire, au cours de laquelle il reçoit des personnes ayant reçu un choc de foudre.
Indépendamment des aspects physiques susceptibles d’en découler, le choc de foudre a des effets psychologiques très importants, notamment des traumatismes psychiques pouvant engendrer la peur de l’orage et d’autres problèmes. L’objectif de notre association est d’informer le grand public sur les risques en cas d’orage, tant humains que matériels, et dispose à cette fin d’un site web très fréquenté, où différents documents sont accessibles tels que « la conduite à tenir en cas d’orage », qui regroupe 20 recommandations. S’y ajoutent des fiches plus spécifiques, « la montagne » ou « le camping », par exemple, ainsi que des fiches abordant les aspects matériels comme un exemple de foudroiement d’une maison.
Dans la partie purement technique, accessible uniquement aux membres de l’association, ont été publiées des fiches techniques relatives à la protection foudre des installations de recharge de véhicules électriques ou à celle des installations photovoltaïques. Nous avons aussi réalisé un travail important sur les normes de protection foudre de la série NF EN 62305, internationales et européennes, d’un abord un peu compliqué. Ce travail a consisté en l’élaboration de petits guides rendant l’accès à ces normes plus facile.
D’autre part, notre association est membre des comités techniques paratonnerres et parafoudres de l’Afnor et nous suivons les travaux normatifs, tant au niveau international qu’européen ou français dans ce domaine, notamment ceux relatifs à la protection contre les surtensions de la NF C-15-100. Les documents européens, actuellement rédigés, équivalents à cette norme sont appelés à rentrer dans la future norme NF C 15-100, et de ce fait, seront alignés sur la pratique européenne, dont l’application sera obligatoire pour tout type de bâtiments (habitat, locaux professionnels et établissements recevant du public) ; tous doivent respecter les règles de la NF C 15-100 avec un certain nombre d’obligations supplémentaires pour les ERP. Cette future norme sera d’applicable pour tout type d’installation électrique.
L’Afnor a publié voici peu un document intitulé « fascicule de documentation », référencé FD C17-109, qui traite de la protection foudre pour l’habitat individuel. Y sont abordés les aspects relatifs à la protection par paratonnerre et par parafoudre, afin qu’un habitat individuel (sous certaines conditions) puisse être protégé de manière suffisamment efficace en cas d’orage.
Sur notre site sont également accessibles une galerie photos/vidéos et les interventions de membres de l’association sur des grands médias nationaux ou régionaux.
Enfin, des questions et témoignages peuvent nous être adressés et toutes les questions posées reçoivent une réponse élaborée par un spécialiste.
Une bibliographie sur l’observation des phénomènes orageux et l’orage et ses croyances dans l’histoire est également accessible.
Chaque année l’association organise un forum technique au cours duquel sont abordées les dernières nouveautés et recherches dans le domaine de la foudre, la date du prochain, qui se tiendra à Paris, est le 15 novembre 2022.

Michel Koutmatzoff, président de l’association Protection foudre
www.apfoudre.fr

 


De nouvelles gammes de parafoudres pour de nouveaux besoins


Comme chaque année, nous établissons le bilan des nouveautés et des innovations relatives aux parafoudres en interrogeant les constructeurs. Ceux-ci nous dévoilent leurs réalisations récentes et leurs projets.

 

Adee X2 ADEE Electronic
L’an passé, ADEE Electronic avait communiqué sur l’évolution de sa technologie à base de diodes (Fusadee). Son intérêt est d’avoir une tension de protection très basse. Le déconnecteur a été intégré dans ce produit, en même temps qu’ont été augmentées les capacités d’écoulement de la diode. On a ainsi atteint une tension de protection de 0,75 kV. Ce produit a été jugé intéressant, notamment dans le domaine tertiaire. Une variante a été développée en septembre 2021 : Schéma C2, avec un schéma de connexion interne des parafoudres qui permet d’obtenir une protection encore meilleure en mode différentiel (entre les phases et le neutre).
« Nous avons aussi mis à jour notre gamme de produits pour le courant faible, ajoute Jérôme Marcuz, ingénieur chef produit, en remplaçant une partie de la gamme par une gamme raccourcie renfermant six produits, avec deux formats de produits pour la téléphonie : l’un est débrochable, l’autre non, mais plus compact, avec des applications pour la téléphonie. »
En projet : « Nous devons mettre à jour la gamme pour le photovoltaïque, un marché qui reprend du volume en ce moment. Il nous faudra étendre nos produits avec une tension de service à 1 500 V continue, ce que nous n’avions pas jusqu’à présent. »
ADEE a également une activité dans le domaine du paratonnerre, ce qui l’amène à faire des ajouts dans sa gamme actuelle, notamment avec l’arrivée d’accessoires couvrant des fonctions principales (compteur de coups de foudre, résolution de problèmes de distance de séparation…).

Citel x2Citel
Parafoudres pour réseaux de communication, pour réseaux d’antennes de radiocommunication, pour réseaux d’énergie avec la segmentation entre courant alternatif, les installations photovoltaïques et les réseaux DC, ces derniers montant en puissance avec l’arrivée des alimentations en courant continu qui complètent le réseau traditionnel… Aujourd’hui, Citel reste dans la dynamique de modernisation de sa gamme de parafoudres.
« Cette année, nous aurons totalement remplacé l’ancienne gamme par une nouvelle gamme DAC de parafoudres pour tableaux électriques. Dans cette dernière, nous avons généré plus de 1 000 références de parafoudres de tout type, avec une segmentation fine entre parafoudres pour très haute énergie, débrochables, avec fusible intégré, avec différents moyens de déconnexion intégrés, etc., chacune de ces familles se démultipliant entre les différents types de réseaux (triphasés…), entre les différentes tensions (120 V, 230 V, 400 V et plus). Certes, nous fournissons toujours l’ancienne gamme, mais notre objectif, aujourd’hui, est de proposer la nouvelle, qui bénéficie de nombreuses améliorations techniques (courants de décharge supérieurs, courants de court-circuit améliorés, contrôle de fin de vie optimisé, version avec fusible intégré, option détection…). » Tous les critères techniques visant au contrôle du parafoudre ont été améliorés lors des processus de la R&D qui a duré environ cinq ans. « Nous avons en outre généré de nombreux produits qui n’existaient pas auparavant, ajoute Christian Macanda, avec toutefois l’apparition de nouvelles technologies, comme les smart SPD (Surge Protective Devices), autrement dit les parafoudres monitorés de façon à identifier leur stress pour pouvoir déclencher une maintenance préventive. »
Dans cette nouvelle gamme, on a ajouté des déconnecteurs intégrés (alors que, généralement, les déconnecteurs électriques tels que fusibles ou disjoncteurs sont des éléments externes au parafoudre). Il s’agit d’intégrer tous les déconnecteurs (thermiques, électriques) au parafoudre, donnant naissance au SPDi, avec un « i » pour « intégré » ou parafoudre autoprotégé. Il n’a pas besoin d’élément de sécurité extérieure. Toutefois, il est des situations où les déconnecteurs extérieurs sont nécessaires : tel est le cas notamment des parafoudres « haute énergie » au moment de leur maintenance : « Dans ce cas, nous avons développé une gamme de fusibles spécifiques – les SFD (ou SPD Fusing Disconnector, déconnecteurs en technologie fusible pour parafoudres) – dédiés à l’usage conjoint avec un parafoudre. Jusqu’à maintenant, la protection de parafoudres haute énergie (type 1) nécessitait l’usage de fusibles NH (à couteaux, donc encombrants et non testés spécifiquement en onde impulsionnelle. En comparaison, la gamme SFD est basée sur un format de fusible cylindrique de dimension réduite (divisé par un facteur 2). Ceci s’avère extrêmement intéressant pour l’installateur, qui a en outre la garantie de disposer d’un fusible parfaitement dimensionné et testé pour être associé au parafoudre.
D’autre part, il est un marché (de niche, certes) qui monte en puissance, celui de la protection des systèmes de stockage d’énergie. C’est le marché de l’ESS (Energy Storage System) mettant en œuvre des batteries dans des conteneurs : elles sont utilisées dans les installations d’énergie renouvelable… à usage intermittent. Ces ESS aident à gérer l’intermittence de l’énergie renouvelable. Les batteries sont empilées dans des conteneurs énormes et chargées par des tensions très élevées (1 000 V continu, typiquement). De tels systèmes sont très sensibles aux défaillances transitoires et posent de vrais problèmes de fin de vie incontrôlée. Ces systèmes de stockage d’énergie ont besoin de systèmes parafoudres pour réseaux continus avec des tensions très élevées (1 000 V continu) et de courants de court-circuit pouvant également être très élevés (~100 000 A). Dès lors, la définition des parafoudres et des systèmes de déconnexion associés est extrêmement critique. Voilà pourquoi Citel a développé des parafoudres spécifiques pour ces marchés, avec des fusibles spécifiques pour les sécuriser. Il s’agit toutefois d’un marché de niche, comme le fut à l’époque la protection par parafoudres pour l’éclairage LED, pour les systèmes POE (Power Over Ethernet) ou la protection des bornes pour véhicules électriques.
Ainsi, Citel propose des solutions spécifiques à base de nouvelles technologies pour des marchés demandeurs. »

Le monitoring des parafoudres pour réseaux de communication
Bien entendu, Citel reste présent sur ce marché des réseaux de communication : la dernière évolution concerne les systèmes avec signalisation ET télésignalisation à distance d’une éventuelle défaillance du parafoudre. Certes, le taux de défaillance des parafoudres pour réseaux de communication reste extrêmement faible. Et pourtant, on ajoute de la sécurité au parafoudre de façon à satisfaire la norme (axée sur la sécurité) qui qualifie les produits. De plus, dans l’esprit du client final, il y a une idée forte que le parafoudre joue le rôle de fusible et va défaillir à un moment donné (ce qui n’est pas vraiment le cas dans le monde réel, car le taux de défaillance est extrêmement faible). À cet égard, Citel a développé un système de comptage d’événements sur les parafoudres qui fait également partie de la famille des smart SPD, destiné à comptabiliser le nombre de décharges, à mesurer l’amplitude des chocs, afin de pouvoir lancer une maintenance prédictive avant d’atteindre l’éventuelle fin de vie des parafoudres.

DEHNDehn
Nouveau ! Les Dehn Ventil sont des parafoudres de type 1+2+3., une gamme qui a évolué vers un nouveau design avec une réduction de moitié de l’encombrement. Cette évolution a bénéficié de la technologie mise en œuvre : Dehn en a en effet développé une nouvelle, d’éclateur rapide, que l’on retrouve aujourd’hui à l’intérieur de ses parafoudres. On tire un arc électrique dans la chambre de l’éclateur qui absorbe « start electric », alors que, auparavant, on faisait appel à l’encapsulage de matériaux pilotés par un trigger. C’est la grande évolution technologique présente dans ce parafoudre. Un développement réalisé pour tout type d’applications : industrie, hôpitaux, datacenters… Une évolution de la gamme depuis 1983 jusqu’à aujourd’hui.
Autre changement : on n’a plus fait usage d’une cartouche individuelle par pôle, mais d’une cartouche pour l’ensemble des pôles du composant. L’intérêt est économique : le coût est réduit. Les autres aspects n’ont pas évolué : on retrouve un voyant en façade, un contact de télésignalisation, une tenue à 100 kA en iCC… Le changement majeur se trouve dans la réduction de moitié de l’encombrement et d’une nouvelle technologie d’éclateur qui se trouve dans une chambre d’extinction.
Autre nouveauté importante : apparue à la fin de 2020, la nouvelle gamme de parafoudres pour la protection des liaisons de communication. On a mis en façade un voyant d’état qui n’existait pas précédemment. Quand le voyant passe au rouge, on ne va plus couper le signal, contrairement à ce qui se pratiquait jusqu’alors. L’installation pourra continuer de fonctionner. Le voyant, associé à l’absence de coupure du signal. Cela constitue la plus importante nouveauté dans la gamme Dehn. Elle inclut des bornes à ressort. Des modules complémentaires permettent de télésignaler jusqu’à 90 parafoudres grâce à un système à laser qui traverse les parafoudres : dès que ce système à laser est coupé, le module complémentaire vire au rouge et envoie un contact de télésignalisation à une GTC. Ceci s’avère très intéressant pour la maintenance.
Autre nouveauté majeure : le système qui permet de connaître la qualité de l’énergie et son effet sur l’installation électrique. Il se place en parallèle des parafoudres pour mesurer la qualité de l’énergie (fréquence, impulsions dues à la foudre) selon la norme internationale CEI 61 000-4-30 (méthodes de mesure de la qualité de l’alimentation) : grâce à des tores, il est possible de connaître certains paramètres fixant la qualité de l’énergie, de connaître les fréquences et les impulsions liées à la foudre, de dévoiler les harmoniques et les surtensions présentes sur le réseau, puis de remonter toutes ces informations dans un cloud.

Mersen Parafoudre TERRAMersen
« Mersen est un expert en ce qui concerne la fiabilité et la sécurité des installations et des équipements électriques, nous déclare Florent Ivankovics, responsable du développement de l’offre de protection foudre, qui ajoute que Mersen possède cette expertise depuis presque trente ans. Nous proposons aujourd’hui une offre globale de solutions de protection contre les phénomènes de conduction ou d’induction, des solutions innovantes dans le domaine de la protection contre la foudre et les surtensions. »
Selon notre interlocuteur, Mersen est le seul fabricant capable d’offrir un savoir-faire, tant sur la protection interne, que sur la protection externe, en lien avec la maîtrise du fusible, car un fusible est intimement associé aux protections internes. Il y a, dès lors, une synergie globale qui lui permet de bénéficier d’une expertise sur les trois typologies de produits : paratonnerre, parafoudre et fusible.
Pour que la protection soit la plus efficace possible, on cherche à bénéficier d’au moins deux niveaux de protection. Lorsque la protection externe est requise, « nous développons une nouvelle technologie pour le paratonnerre qui pourra être connecté par l’intermédiaire du cloud et aura alors la capacité de récupérer toutes les informations associées au paratonnerre (son état de fonctionnement, le niveau de contact du coup de foudre et bien d’autres informations relatives à son fonctionnement récupérables à distance). » Ce paratonnerre est testable à distance, par l’intermédiaire d’une télécommande, en y intégrant des fonctions de sécurité : on va pouvoir tester le paratonnerre et récupérer à distance toutes les informations associées à son fonctionnement afin d’établir des synthèses.

Terra en vue
Mersen préconise la mise en œuvre de trois niveaux de protection afin d’accroître la sécurité.
– 1er niveau, le paratonnerre (lorsqu’il est nécessaire ou préconisé) ;
– 2e niveau, la protection interne par parafoudre. Le paratonnerre est toujours associé à un parafoudre. On lui adjoint en outre une fonction de fusible afin de pouvoir déconnecter le parafoudre en fin de vie ;
– 3e niveau autorisant un regard sur l’état de la terre. Cette terre qui est en effet un paramètre particulièrement important, car c’est le chemin le plus rapide pour écouler l’énergie générée par la foudre. Sans bonne terre, point de bonne protection.
Il est possible de mettre en avant deux produits pour garantir ces trois étapes de protection :
– « Nous allons lancer prochainement une version de paratonnerre 100 % connecté, Nimbus Pro, dévoile Florent Ivankovics. Il sera capable de communiquer à distance via le cloud. Nous aurons des remontés d’information à distance comme le nombre de coups de foudre, leur intensité ou encore l’état général du paratonnerre. » ;
– Mersen commercialise déjà une nouvelle gamme de parafoudres baptisée Terra, un dispositif ayant la faculté d’avoir un regard sur la qualité de la terre par l’intermédiaire d’un voyant. Celui-ci est rouge si la terre est coupée ou en mauvais état, jaune lorsque la terre n’est pas de bonne qualité et vert lorsqu’elle est de bonne qualité et garantit une protection efficace. On a donc associé à Terra une qualité supplémentaire pour connecter la fonction du parafoudre et le regard sur la terre, à la recherche d’une synergie globale. « De cette manière, nous proposons deux niveaux de protection dans le même produit, une offre que seul Mersen propose sur le marché aujourd’hui. »
Mersen complète ainsi sa gamme afin de répondre aux nouvelles exigences de marchés (photovoltaïque, bornes de recharge, stockage d’énergie, etc.) de plus en plus connectées.

Phoenix Contact 00057737Phoenix Contact
Des nouveautés sont annoncées par Phoenix Contact. Elles sont présentées à la Foire de Hanovre (30 mai-2 juin 2022).
L’an passé étaient présentés les parafoudres connectés qui analysent les perturbations dans un Cloud. Ils appartiennent à l’Industrie 4.0. Il y a donc là de l’intelligence dans les parafoudres.
Olivier Pellissier, chef de produits System Protection Technologies : « Nous lançons cette année un nouveau parafoudre de type 1+2+3, modulaire et très compact, proposé en version triphasée + neutre. Il est adapté aux installations résidentielles de bâtiments avec paratonnerre (condition indispensable pour exiger la présence d’un parafoudre de type 1) et aux installations de télécommunications. » Ce parafoudre est doté d’un pouvoir de décharge de 12,5 kA, ce qui correspond à la valeur minimale demandée par la NFC 15-100. Il est basé sur la nouvelle technologie d’éclateur, sans courant de fuite, sans courant de suite. « Dans les normes, on impose que le dispositif tienne au moins un choc. Ce parafoudre a été conçu pour tenir face à des chocs multiples : il est donc soumis à plus exigences et plus résistant que ce qui a été prévu par la norme, assure Olivier Pellissier. Certains opérateurs de télécommunication allemands imposent de telles conditions. On va pouvoir utiliser ce parafoudre dans les bâtiments tertiaires, voire résidentiels, mais aussi dans les installations publiques de recharge de véhicules électriques qui, elles-mêmes, nécessitent le recours à des installations de protection contre les effets de la foudre. »
Pour être économique, c’est un modèle compact et non débrochable : comme il est robuste, il n’est pas nécessaire de le remplacer. Ce parafoudre porte un QR code, ce qui évite d’avoir à fournir les notices en papier, donc d’imprimer énormément de documents quand on vend le matériel. Au travers de ce QR code, on retrouve la fiche technique, la notice d’installation du matériel et tous les documents nécessaires à la mise en œuvre… Ceci va dans le sens de la protection de l’environnement, limitant les emballages et autres documents en papier et se généralise sur l’ensemble des produits. De plus, l’installateur peut retrouver facilement les documents au moment de faire son installation et trouver les informations susceptibles de l’aider à la mise en œuvre.
Ce modèle existe aussi en monophasé, en triphasé. Il est conforme à la norme NF EN 61 643-11. Il est en outre certifié KEMA-Keur qui est le certificateur pour le marché européen.

Une nouvelle gamme de filtres parafoudres.
Ce sont des boîtiers qui permettent d’assurer la protection contre les surtensions et de filtrer les perturbations électromagnétiques. Les installations électriques basse tension sont en effet de plus en plus sujettes à des perturbations électromagnétiques ou à des interférences à haute fréquence qui proviennent des dispositifs électroniques de puissance, des variateurs de vitesse, de l’éclairage à LED, des alimentations à découpage… Tout ceci génère des perturbations à haute fréquence qui peuvent être dangereuses ou gênantes pour le bon fonctionnement des appareils électroniques.
Ces filtres existent de 1 à 20 A avec différents types de connectiques, notamment push-in. Ils sont montables sur rails DIN à l’instar de tous les autres appareils électriques. Ils sont donc faciles à installer pour assurer une protection plus fine à la fois contre les surtensions et contre tous les parasites liés au fonctionnement de ces appareils générant des champs électromagnétiques.

Jean-Claude Festinger


En savoir plus (liens Internet) :

ADEE Electronic
Citel
Dehn
Mersen
Phoenix Contact

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