Pourquoi un transformateur 10 kV ne peut-il pas être équipé d'un paratonnerre ?

 

L'effet d'attraction qui se retourne contre vous

 

Un paratonnerre fonctionne en « attirant » les coups de foudre sur lui-même, en interceptant la décharge et en conduisant en toute sécurité le courant massif vers le sol via un conducteur de descente dédié. Il s’agit d’une stratégie efficace pour les bâtiments et les grandes sous-stations. Cependant, pour un transformateur de 10 kV, la situation est complètement différente.

 

 

Lorsque vous installez un paratonnerre sur la structure porteuse ou le portique d'un transformateur, vous créez délibérément un point préférentiel pour la foudre.à proximité immédiate du transformateur. Le courant de foudre, qui peut atteindre des valeurs crêtes allant jusqu'à 200 kA (forme d'onde 10/350 μs telle que définie par la norme CEI 62305), est ensuite canalisé directement dans le sol à proximité du transformateur. Si le système de mise à la terre ne peut pas gérer instantanément cette impulsion massive, le résultat est une augmentation spectaculaire du potentiel de terre -, un phénomène connu sous le nom d'« augmentation du potentiel de terre » ou de « tension de retour de flamme ». Cette haute tension peut revenir du système de mise à la terre à travers le boîtier du transformateur et dans les enroulements, contournant le chemin de décharge prévu et détruisant l'isolation du transformateur.

 

 

Puisqu’il est interdit d’installer un paratonnerre sur le transformateur lui-même, comment protéger un transformateur 10kV de la foudre ? La réponse réside dans un dispositif complètement différent :le parafoudre à oxyde métallique (MOA) .

 

Pourquoi MOA est la solution, pas un paratonnerre

Contrairement au paratonnerre, qui attire la foudre pour protéger une structure d'un impact direct, unle parafoudre est installé directement sur la ligne électrique– notamment le plus près possible des bornes du transformateur. Son but n'est pas d'attirer une grève, mais de détourner la surtension en toute sécurité.causé par un coup de foudre ailleurs sur la ligneavant qu'il ne puisse pénétrer dans le transformateur et endommager son isolation.

 

Les MOA utilisent la technologie de l'oxyde de zinc (ZnO) et ont une caractéristique volt-ampère hautement non linéaire. Sous une tension de fonctionnement normale, ils se comportent comme des quasi--isolants. Mais lorsqu'une surtension induite par la foudre-se produit, leur résistance chute considérablement, créant un chemin de faible -impédance vers la terre qui éloigne le courant de surtension dangereux du transformateur. Les exigences d'installation des parafoudres de ligne aérienne 10 kV sont claires : ajoutez un coussin entre le manchon en porcelaine et l'arceau fixe, maintenez une distance phase-à-phase d'au moins 350 mm et assurez-vous que le fil conducteur est aussi court et droit que possible.

 

Le principe de base "Trois-en-Un"

L'efficacité de la protection contre la foudre d'un MOA dépend essentiellement de la façon dont il est mis à la terre. LeMéthode de mise à la terre "trois-en-un"est obligatoire : le conducteur de descente de mise à la terre du parafoudre, le boîtier métallique du transformateur et le point neutre basse tension-doivent tous être connectés ensemble et partager un seul système de mise à la terre commun. L'interdiction d'une mise à la terre indépendante du parafoudre n'est pas facultative-c'est une exigence de sécurité. Si le parafoudre était mis à la terre indépendamment, le courant de foudre pourrait traverser le transformateur lui-même pour atteindre la terre principale, créant ainsi une différence de tension destructrice à travers l'isolation.

 

 

Même la meilleure installation de parafoudre échouera si le système de mise à la terre ne répond pas aux valeurs de résistance requises.

Capacité du transformateur	Résistance de mise à la terre maximale
100 kVA et moins	Inférieur ou égal à 10 Ω
Au-dessus de 100 kVA	Inférieur ou égal à 4 Ω

 

 

L'installation physique du parafoudre lui-même doit respecter un cahier des charges strict pour garantir des performances optimales :

 

 

Distance du transformateur : Le parafoudre doit être installé le plus près possible du transformateur-idéalement directement au niveau des-traversées haute tension-et entre le transformateur et le fusible haute-tension. Les résultats expérimentaux confirment que plus le parafoudre est proche du transformateur, meilleur est l'effet de protection.

 

Conducteur principal : Pour les produits MOA avec une tension nominale de 42 kV et moins, le câble de connexion doit être un fil de cuivre flexible multi-brins avec une section transversale-d'au moins 16 mm², et le câblage doit être aussi court et droit que possible pour minimiser l'inductance.

 

Montage: Le parafoudre doit être installé verticalement sur une base stable, avec des fils conducteurs étroitement connectés et amortis entre le manchon en porcelaine et l'arceau fixe pour éviter les contraintes mécaniques.

 

Espacement des phases : Pour les parafoudres de 1 à 10 kV, la distance entre phases-à-phase ne doit pas être inférieure à 350 mm pour éviter un contournement entre phases-à-phase.

 

Obtenez un devis

 

Besoin de vous procurer des transformateurs 10 kV fiables avec des configurations de protection contre la foudre appropriées pour votre projet ? 

Chez GNEE, nous fournissons non seulement des transformateurs de type -huile-immergés et secs-de haute qualité, mais nous fournissons également une documentation technique complète-y compris des schémas de protection contre la foudre, des guides de sélection de parafoudres et des recommandations de mise à la terre-pour vous aider à respecter les normes internationales et à assurer la sécurité de votre installation.

 

Contactez notre équipe d’ingénierie dès aujourd’hui pour discuter de vos besoins ou demander un devis.Nous sommes là pour vous aider à trouver la solution adaptée à vos besoins de distribution d'énergie.