Tout ce qu’il faut savoir du parafoudre

Le parafoudre est aussi appelé parasurtenseur, et dans les 2 appellations il reste un dispositif sécuritaire protégeant vos installations et vos appareils électriques contre les surtensions engendrées par la foudre principalement. Cette définition distingue le produit d’un simple paratonnerre bien entendu.

Les appareils électroniques sont effectivement très fragiles et un excès de tension peut être destructeur pour la plupart d’entre eux.

A quoi sert un parafoudre ?

Disjoncteur parafoudre LegrandUn parafoudre fonctionne comme un interrupteur : au-delà d’un certain seuil de tension, il laisse s’échapper le courant électrique vers la terre et évite de cette façon qu’il ne réussisse à se frayer un chemin au cœur de vos différents appareils électriques, quand ils sont raccordés au réseau électrique.

Le parafoudre est quasi obligatoire dans les régions les plus susceptibles de développer des foyers orageux, dans les régions où la densité de foudroiement est supérieure à 2,5 Ng (le mesure du niveau de foudroiement, bien qu’il existe également le kéraunique ou Nk). Cela concerne principalement les départements du Sud Est et du Sud Ouest de la France, ainsi que la Corse.

Il s’installe dans le tableau électrique uniquement si celui-ci comprend un disjoncteur différentiel. L’installation d’un parafoudre rend par contre obligatoire l’installation d’un disjoncteur divisionnaire.

De quoi se compose un parafoudre ?

Selon le modèle, un parafoudre se compose soit :

  • d’éclateurs à gaz ou à air
  • de varistances
  • de diodes TVS ou Zener, auquel cas il s’agit là de modèles de haute qualité

Les éclateurs se composent d’électrodes (appelés cathode et anode) placées les unes en face des autres, soit d’un gaz soit d’air ambiant. A partir d’un certain seuil, l’air ou le gaz ne suffisent plus à isoler les électrodes. Un champ magnétique se crée entre elles. La surtension est redirigée vers la terre et un arc électrique se forme. C’est alors qu’un cône d’amorçage coupe le court-circuit produit lors de la surtension.

Les varistances voient leur impédance chuter, ce qui permet l’évacuation de la surtension. Les varistances reprennent leur état normal lorsque la tension redevient correcte. Lorsqu’elles sont traversées par une surtension, les varistances « vieillissent » et chauffent. C’est pourquoi elles sont le plus souvent équipées de déconnecteurs thermiques.

Les diodes TVS (pour Transient Voltage Suppressor) ou Zener ont un fonctionnement semblable aux varistances, mais elles offrent une meilleure protection. En effet, leur temps de réponse est très faible. Leur durée de vie est presque illimitée. S’il survient une surtension plus forte que celle prévue lors de leur conception, les diodes se mettent alors en court-circuit, définitivement.

Le paratonnerre et les normes électriques

Selon la norme française NF C 15-100, il est impératif d’installer des parafoudres dans les bâtiments :

  • équipés de paratonnerres
  • qui se trouvent dans des départements à haut risque orageux et dont la ligne d’alimentation est aérienne, que ce soit entièrement ou partiellement
  • avec services médicalisés, ou équipés de systèmes de sécurité contre les incendies par exemple.

Paratonnerre

Si un parafoudre est installé sur un circuit de puissance, la norme recommande d’en installer également un sur les circuits de communication comme les lignes téléphoniques.

Les surtensions ont différentes causes

La foudre peut engendrer des surtensions, mais elle n’est pas la seule cause du souci. Une surtension peut aussi être générée par de l’équipement industriel.

Les surtensions appelées surtensions transitoires ont 4 origines principales :

  • la foudre comme vu précédemment
  • les surtensions industrielles ou de manœuvre
  • les surtensions électrostatiques (ou ESD)
  • les impulsions électromagnétiques nucléaires (ou IEMN)

La différence tient dans leurs amplitudes, leurs énergies, leurs formes ou encore la fréquence à laquelle les surtensions peuvent arriver.

Les surtensions industrielles sont causées par la mise en route, ou par l’interruption de puissances électriques. Les surtensions industrielles peuvent être causées par :

  • le démarrage de moteurs ou de transformateurs
  • des starters d’éclairage
  • une commutation de réseaux d’alimentation
  • un « rebond » d’interrupteur dans le circuit inductif
  • le fonctionnement du fusible ou du disjoncteur
  • la chute de lignes

Ce sont des phénomènes plus que fréquents, presque redondants. Ils peuvent entraîner des surtensions transitoires de plusieurs kV, ce qui perturbe les équipements de réseaux où est connecté le système posant le problème.

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Les équipements contre la foudre

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