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Sécurité : Protection des habitations contre les surtensions électriques

Alors que les experts mettent en garde contre l’augmentation du nombre d’incidents liés à la foudre en raison du changement climatique, Simon Buddle plaide en faveur d’une protection contre le survoltage des réseaux électriques et des systèmes basse tension dans les foyers.

Historiquement, le climat en Europe a toujours été, dans l’ensemble, plutôt tempéré. Au cours de l’été 1976, les températures au Royaume-Uni ont dépassé les 30 °C pendant plus de deux semaines. J’ai passé cet été-là à cueillir des fraises (ou plutôt à en manger) et à flotter sur une chambre à air de camion sur la rivière locale. Que demander de plus dans la vie ? À l’époque, cette vague de chaleur était exceptionnelle. De nos jours, les phénomènes météorologiques extrêmes sont monnaie courante. Les inondations dans l’ouest de l’Allemagne l’année dernière en sont un exemple évident et tragique. Il semble que les gros orages soient beaucoup plus courants de nos jours. Et avec ces orages vient le risque de foudre. Et la foudre entraîne un risque très réel de dommages aux maisons et aux systèmes électriques.

Selon des experts de l’université de Californie à Berkeley, chaque augmentation de 1 °C de la température mondiale entraînera une augmentation de 12 % de la fréquence de la foudre.

Si la maison est touchée directement, il n’y a pas grand-chose que nous puissions faire tant la force de destruction de la foudre est grande. Toutefois, si la foudre frappe le sol, elle peut se propager à la maison via les tuyaux ou le câblage extérieur et, dans ce cas, la présence d’un dispositif de protection contre les surtensions (DPS) permet de sauver l’installation électrique. Au Royaume-Uni, cela a été reconnu et mis en application dans le dernier amendement aux règlements relatifs au câblage.

Règlements relatifs au câblage

Règlements relatifs au câblage (Wiring Regulations BS7671) : l’amendement 2 : 2022 remplace le règlement 443.4 relatif au contrôle des surtensions par les règlements 443.4.1 et 443.4.2. Ils sont décrits comme suit :

443.4.1 Surtensions transitoires dues à des décharges indirectes

La protection contre les surtensions transitoires doit être assurée lorsque la conséquence de la surtension pourrait entraîner :

• des blessures graves ou des pertes en vie humaine ;

• la défaillance d’un service de sécurité tel que défini dans la partie 2 ;

• une perte financière ou de données importante.

Dans tous les autres cas, la protection contre les surtensions transitoires doit être assurée à moins que le propriétaire de l’installation ne déclare qu’elle n’est pas nécessaire, car il estime tolérable toute perte ou tout dommage éventuel et qu’il accepte le risque de dommages à l’équipement et les pertes consécutives. Remarque : la partie 2 définit un service de sécurité comme « un système électrique pour équipement électrique, destiné à protéger ou à avertir les personnes en cas de danger, ou essentiel à leur évacuation d’un lieu ».

443.4.2 Surtensions transitoires causées par un équipement

La protection contre les surtensions doit être envisagée dans le cas d’un équipement susceptible de produire des surtensions de commutation ou des perturbations dépassant la tension de choc nominale applicable de l’équipement selon le tableau 443.2, comme en cas d’installation d’un équipement inductif ou capacitif tel que des moteurs, des transformateurs, des batteries de condensateur, des unités de stockage ou des charges à courant élevé.

L’IET Wiring Regulations est la norme nationale à laquelle tous les câblages domestiques et industriels du Royaume-Uni doivent se conformer.

Sécurité des tableaux de distribution KNX

Le point essentiel pour toute personne qui construit et installe un tableau de distribution est stipulé au paragraphe 443.4.1 : « dans tous les autres cas, une protection doit être fournie, à moins que le propriétaire ne déclare qu’une telle protection n’est pas nécessaire, car il estime tolérable toute perte éventuelle ».

Par conséquent, l’installation d’un DPS est requise en dehors des trois domaines définis, sauf exclusion expresse par le propriétaire de l’installation.

Cela rend notre tâche extraordinairement simple. Installons des DPS sur tous les tableaux de distribution KNX ! Certains pourraient bien sûr objecter que cela devrait être fait au niveau de l’unité de consommation principale par l’électricien et ils auraient raison. Cependant, pour le coût du DPS, je préférerais protéger mon tableau et l’équipement qui s’y trouve.

En tant que professionnels KNX, nous devons envisager la protection contre les surtensions dans deux domaines : l’alimentation de 230 V et le bus KNX. L’alimentation principale doit être protégée au sein du tableau de distribution KNX. De nombreuses options sont disponibles que ce soit en monophasé ou en triphasé. Il existe trois types distincts de DPS :

• DPS de type 1 installé à l’origine, à savoir sur le tableau de distribution principal.

• DPS de type 2 installé au niveau des tableaux de distribution secondaires.

(Des DPS combinés de type 1 et 2 sont disponibles et sont généralement installés dans les unités de consommation.)

• DPS de type 3 installé au plus près de la charge protégée. Ils ne peuvent être installés qu’en complément d’un DPS de type 2.

Nous devons utiliser des dispositifs de type 2.

N’oubliez pas que le rôle du DPS est d’empêcher que les pics de surtension n’atteignent l’alimentation électrique. Ces pics peuvent atteindre des centaines de volts. Le DPS est une varistance qui réagit à toute tension excessive. Si la tension dépasse 250 V, la varistance se déclenche presque instantanément pour mettre le pic de tension à la terre et protéger ainsi l’installation électrique. Il est important d’utiliser des câbles de dimension correcte, c’est-à-dire 6 mm ou 10 mm (en fonction du système) pour la connexion du DPS à la terre. Les DPS s’usent au fil du temps et sont généralement dotés d’un indicateur vert et rouge permettant de vérifier visuellement leur état de santé. C’est un élément à ajouter à la liste des contrôles d’entretien.

DPS de bus KNX

Bien que les tensions sur le bus soient beaucoup plus faibles, la tension induite ou des pics peuvent toujours endommager les actionneurs connectés au bus. DEHN et ABB fabriquent tous deux des DPS que vous pouvez connecter au bus.

Le dispositif ABB OVR KNX (SPD/S1.1) est un parasurtenseur à monter sur rail DIN, destiné aux systèmes de bus KNX (source de l’image : ABB).
Le parafoudre DEHN permet de gagner de l’espace grâce à son design de borne de bus KNX (source de l’image : DEHN).

Conclusion

L’un des grands avantages de KNX est lié à l’architecture modulaire ouverte du système, mais cela implique des interconnexions de câblage au niveau de la tension secteur et de la tension de bus. La protection de l’installation, de l’investissement du client et de notre travail acharné devrait être une condition préalable à toute bonne installation. Avec le nouvel amendement au règlement britannique en matière de câblage, la protection contre les surtensions est désormais obligatoire pour l’alimentation secteur, à moins que le client ne déclare explicitement qu’elle n’est pas nécessaire. Nous vivons dans un monde où les risques augmentent et, pour moi, l’ajout d’un DPS est un bon investissement. Il doit tout simplement être incorporé dans chaque devis.

Simon Buddle, ingénieur agréé MIET, est consultant pour Future Ready Homes, une société spécialisée dans la conception de systèmes de gestion de bâtiment et de services ELV.

www.futurereadyhomes.com

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