1 - Contre quels phénomènes doit-on se protéger ?
2 - Comment protéger les équipements
3 - Parasurtensions ou parasurtenseurs
3 - 1 Guide de sélection parasurtenseurs (E/S série)
3 - 2 Guide de sélection parasurtenseurs (LAN)
4 - Protection à base de parafoudres
4 - 1 Guide de sélection parafoudres
5 - Protection secteur
6 - Autres types de protection
6 - 1 Guide de sélection (Isolation optique)

 Les solutions Parafoudre et Parasurtenseur

 

1 - Contre quels phénomènes doit-on se protéger ?

Les équipements industriels comportent des unités d’entrées / sorties pour le raccordement local ou distant avec d’autres équipements et/ou périphériques divers.
Lorsque les raccordements restent limités à quelques mètres de câbles, l’ensemble du système ainsi créé, est exposé aux seuls risques survenant côté alimentation secteur.

En revanche, lorsque certaines unités d’entrées / sorties comportent des câbles de longueur importante, avec parfois des parcours aériens, et sont raccordées à des lignes de communication analogiques ou numériques, commutées ou spécialisées, la protection côté secteur est insuffisante et doit être également assurée sur chaque entrée / sortie.

Les décharges atmosphériques, concrétisées chaque année par des milliers d’impacts de foudre, les influences inductives, les charges statiques peuvent engendrer des surtensions transitoires dans les installations électriques, les lignes et câbles de communication, de mesure , de régulation, etc…

Les surtensions sont des phénomènes occasionnels difficiles à "calibrer" car ils sont différents selon le moment, le lieu d'apparition et leur forme.

Ils sont caractérisés par les paramètres suivants :

• Valeur de crête ou amplitude
• Montée de la tension par unité de temps (V/us)
• Durée de la surtension
• Courant de décharge

 

2 - Comment PROTEGER les équipements industriels ?

Il faut déjà prendre en considération qu'une protection absolue est pratiquement impossible car il faudrait connaître avec précision les caractéristiques maximales des surtensions susceptibles d'atteindre les équipements à protéger.

Les surtensions transitoires dues aux effets de foudre, par exemple, ne sont pas maitrisables et peuvent détruire selon l'impact tout équipement industriel.

La protection dépend de plusieurs paramètres propres à chaque installation : région géographique, type de site, nature des lignes de communication, valeurs limites des appareils à protéger, etc…

Deux niveaux de protection peuvent être apportées par l'utilisation d'équipements de protection disponibles sur le marché :

• Niveau 1 : parasurtenseurs ou parasurtensions
• Niveau 2 : parafoudres

Ces produits utilisent également différentes technologies, de simple diodes Zener à des parafoudres à gaz, qui déterminent également des sous-niveaux de protection, plus ou moins efficaces selon les caractéristiques propres à chaque installation.

Les principales caractéristiques de ces protections sont les suivantes :

• Tension d'amorçage
• Courant de décharge
• Courant alternatif de décharge
• Capacité
• Résistance d'isolation, etc…

La protection doit donc être prise en compte dès la mise en place des équipements, en fonction des paramètres évoquées ci-avant.

Une installation comportant, par exemple, une liaison par câble cuivre sur plusieurs centaines de mètres, avec une partie en aérien, implique obligatoirement une protection des équipements.

 

3 – Parasurtenseurs (parasurtensions)

La gamme de parasurtenseurs, proposée par GMI-DATABOX, est totalement adaptée aux niveaux de protection des équipements avec unités d'entrées / sorties, compatibles avec les principaux types d'interfaces utilisées dans le monde des transmissions de données.

Utilisant des diodes à avalanche, les parasurtenseurs vont éliminer les surtensions qui apparaissent sur les lignes en les écoulant à la terre via une tresse métallique.

L’avantage principal de cette technologie réside dans le temps de réponse puisque ces diodes à avalanche réagissent en 5 nano-secondes.

Une liaison protégée par ce système pourra supporter de multiples surtensions avec un pouvoir d’écoulement de 600W par fil protégé.

Si la surtension est trop importante en durée et/ou en amplitude et dépasse ce pouvoir d’absorption, dans ce cas le parasurtenseur se "sacrifie" pour protéger l’équipement.

Un autre avantage de ces parasurtenseurs réside dans leur efficacité contre les surtensions d’amplitude plus faible (non liées à la foudre) qui viennent perturber le bon fonctionnement des réseaux, sans toutefois les endommager.

Ces surtensions peuvent être créées par la proximité de moteurs, de tubes fluorescents et de toute source de rayonnement électromagnétique.

D’amplitude beaucoup plus faible que les surtensions liées à la foudre, elles n’en perturbent pas moins le bon fonctionnement des réseaux ce qui se traduit le plus souvent par des temps de réponse dégradés du fait des nombreux "Retries".

Les parasurtenseurs vont donc, là aussi, jouer leur rôle en éliminant ces parasites (EMI/RFI).

Il faut d’ailleurs noter que les risques se sont accrus depuis l’arrivée des réseaux, car une surtension qui n’affectait auparavant qu’un seul terminal (dans une liaison point à point), pourra maintenant affecter l’ensemble des stations, serveurs, et autres équipements reliés au réseau local.

En conclusion même si les équipements ne se trouvent pas situés dans une zone géographique à fort risque de foudre, il peut être avantageux d’installer ces parasurtenseurs sur toutes les liaisons de votre entreprise.

  Les solutions Parafoudre et Parasurtenseur

 

4 - Protections à base de parafoudres

L’ensemble des parafoudres, proposé par GMI-DATABOX, est basé sur l’association de parafoudres tripolaires à fort pouvoir d’écoulement et de diodes d’écrêtage.

Ce type de protection est plus particulièrement recommandé dans les régions à haut risque d’orages, où les effets de foudre directs ou indirects induisent des surtensions ou champs électromagnétiques de niveaux élevés.

Il est très important de noter que toute protection n’est efficace qu’en fonction de la qualité de raccordement à la terre.

Une terre de mauvaise qualité ou un raccordement défectueux, avec la moindre résistance de contact inhibe le pouvoir d’écoulement du parafoudre, et laisse les systèmes sans aucune protection contre les surtensions.

  Les solutions Parafoudre et Parasurtenseur

 

5 - Boitiers de protection secteur

La protection des unités d'entrées / sorties doit être complétée par une protection côté alimentation secteur, dans la plupart des cas.

 

6 – Autres types de protection

La protection des équipements peut également être assurée par l'utilisation de câbles fibre optique et de boîtiers d'isolation optique des interfaces d'entrées / sorties. 

 Les solutions Isolateurs optique