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Protection anti-surtension




Description des composants électronique et montages du site













Protection_anti_surtension
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Mesures de protection côté « basse-tension » à
base de varistors et de diodes de suppression.






- Il n’existe pas de protection efficace à 100% contre les dommages dûs à une surtension provoquée par la foudre. Il est cependant possible, à peu de frais et à l’aide  d’une  électronique  simple,  de réduire très sensiblement le risque de voir un appareil électronique coûteux partir en fumée après un « coup de foudre ».

Une surtension produite par la foudre peut se frayer un chemin vers un appareil électrique par différentes voies, par le  biais  d’un  câble  de  téléphone  ou d’antenne, celui du réseau secteur voire tout simplement par la terre.
L’un des trajets  le  plus  sujet  à  risques  est  le réseau du secteur dont le neutre, voire la terre de protection, se trouve en contact avec la terre. La prise en ligne, d’un fusible (à fusion) ou bimétal ne sert pas à grand chose vu que les dits composants ont une inertie plus grande que celle des fragiles semi-conducteurs.

 S’il existe toute une série de composants pouvant servir à protéger un circuit contre des surtensions, des dériveurs de surtension à gaz aux diodes de suppression  de  transitoires  (Transils) spéciales,  rien  n’interdit  d’imaginer l’utilisation  de  composants  « ordinaires » en vue de réaliser une limitation  de  tension,  composants  disponibles partout et très bon marché : les diodes zener et les varistors, sachant que ces derniers se comportent comme une paire de diodes zener montées en tête-bêche.

On pourrait, en principe, monter ce type de composant directement dans la ligne du secteur. La normalisation requiert, dans le cas des appareils de classe 1, une isolation pouvant aller, entre  la  ligne  de  phase/neutre  et  la terre, jusqu’à 2 kV. Si l’on prend des composants entre la phase et la terre, ou le neutre et cette dernière, ceux-ci doivent avoir une tension de claquage d’au moins 2 kV !

 Même les varistors n’atteignent pas cette valeur, les diodes zener encore bien moins. Il  est  possible  de  contourner  les normes  en  s’attaquant  au  côté  du secondaire du transformateur, dont la tension  est  du  domaine  des  Basses-Tensions (par opposition aux Hautes Tensions).

 On  peut  y  prendre  des mesures de protection contre les surtensions  sans  pécher  contre  les normes. Les diodes zener de la série BZT03 de Philips sont conçues spécialement pour l’élimination des transitoires; leur temps de réaction est inférieur à 10 µs, les fameux varistors en disque de la série SIOV de Siemens réagissent, eux, à toute surtension, et ce en moins de 25 ns. Si un varistor SIOV-S est capa ble de supporter une pointe de courant de 10 kA, celle-ci ne doit  pas  dépasser  une  durée  de quelques microsecondes, ledit composant n’étant pas en mesure de dissiper la  puissance  qu’implique  une  surcharge de durée plus longue.

  Il en va de  même  dans  le  cas  des  diodes  de suppression qui ne supportent pas des crêtes de courant aussi importantes, mais sont en mesure d’« encaisser » une surintensité pendant une durée sensiblement plus longue. Que l’on opte pour le circuit à varistors ou à diodes zener, il faut lui associer à chaque fois un composant essentiel, à savoir un fusible rapide, qui n’entre en fonction qu’un certain temps après la réaction  des  varistors  ou  des  diodes zener. Ces fusibles fondent en quelques  millisecondes lorsque le courant effectif est un nombre de fois supérieur à la valeur de l’intensité nominale. Remarque :  cette  électronique  reste inactive lorsque la tension du secteur se trouve reliée à la terre.

  Il ne s’agit pas nécessairement là d’une panne, vu que cela  peut  être  le  cas  lorsque  qu’un appareil de classe K doté d’un filtre secteur ne se trouve pas relié à la terre. Ceci explique que les varistors R2 et R3 d’une part et les diodes zener D3 à D6 de l’autre, sont dimensionnés de façon à n’entrer en conduction qu’à partir de 270 à 275 V (tolérance de la tension du secteur + tolérance du varistor ou de la diode zener). Le composant chargée de la protection de la ligne de la tension d’alimentation est par contre, lui, (compte tenu de la tolérance) calculé en fonction de la tension au secondaire.

D’après une idée de Peter Lay Technikerbüro
Source Elektor 12.1999





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