Pourquoi votre parasurtenseur MOV ne fonctionne pas (la résistance invisible)

Vous avez tout fait correctement.

Le parasurtenseur à MOV est calibré pour 275 V, correctement dimensionné pour votre système de 240 V, installé exactement selon le schéma de câblage — en parallèle avec la charge, comme le montrent toutes les notes d'application. Vous l'avez même ajouté à votre tableau de distribution et l'avez documenté pour l'inspecteur.

Puis la tempête frappe. La foudre trouve votre entrée de service à 2 h 47 du matin. Au moment où vous recevez l'appel, la production est interrompue depuis trois heures, et ce variateur de fréquence $15 000 que vous avez mis en service le mois dernier ? Il est mort. Cartes de circuits imprimés grillées, odeur de brûlé, toute la catastrophe. Mais voici ce qui n'a pas de sens : le MOV est toujours assis dans le panneau, froid au toucher, ne montrant aucun signe de dommage. Pas de fusible grillé. Pas de décoloration thermique. On dirait qu'il n'a même jamais su qu'il y avait une surtension.

Alors, que s'est-il passé ? Si le MOV était câblé en parallèle avec la charge — et vous avez appris en cours de circuits que les branches parallèles voient la même tension — comment était-il censé protéger quoi que ce soit ?

La réponse se cache à la vue de tous. Ou plus précisément, elle se cache parce qu'elle n'est pas en vue — elle n'est même pas sur le schéma de circuit.

Pourquoi la protection MOV semble impossible (selon la théorie des circuits)

Voici le schéma de circuit que vous avez vu une centaine de fois :

Source CA → MOV en parallèle avec la charge → c'est tout.

Tout ingénieur électricien connaît la règle fondamentale : les composants en parallèle subissent la même tension. C'est littéralement la loi des tensions de Kirchhoff — faites le tour de n'importe quelle boucle fermée, et les chutes de tension doivent totaliser zéro. Donc, si votre source CA monte en flèche à 1 000 V, et que le MOV est en parallèle avec votre équipement, alors votre équipement voit… 1 000 V. Le MOV pourrait commencer à conduire fortement, faisant chuter sa résistance de mégaohms à quelques ohms, mais alors ? Il est en parallèle. La tension aux bornes des deux branches est identique.

This is the Paradoxe du circuit parallèle.

Le schéma de circuit suggère que le MOV devrait être inutile. Tirer plus de courant à travers la branche du varistor ne change pas la tension aux bornes de la branche de charge. Vous avez appris cela en deuxième année. Votre logiciel de simulation le confirme. Et pourtant… d'une manière ou d'une autre… la protection contre les surtensions basée sur MOV fonctionne réellement. Des millions de bâtiments utilisent cette configuration exacte. Les organismes de normalisation la recommandent. Les fabricants vendent des milliards de dollars de ces dispositifs chaque année.

Soit chaque schéma de circuit est faux, soit il vous manque quelque chose de fondamental.

Spoiler : Il vous manque quelque chose.

Le composant manquant dans chaque schéma de circuit

La chose qui fait fonctionner la protection MOV — le composant qui brise le paradoxe du circuit parallèle — n'est pas montrée dans les schémas de circuit simplifiés parce qu'elle est toujours là. C'est tellement fondamental, tellement inévitable, que le dessiner à chaque fois reviendrait à étiqueter chaque verre d'eau avec “ Avertissement : Contient de l'hydrogène ”.”

C'est l'impédance de ligne. La résistance invisible.

Entre votre source CA (transformateur de service public, générateur de secours, peu importe) et votre charge protégée par MOV, il y a toujours de la résistance et de l'inductance dans le câblage, les connexions, les disjoncteurs, les barres omnibus et la source elle-même. À 60 Hz en régime permanent, cette impédance est minuscule — souvent bien inférieure à un ohm — et vous pouvez généralement l'ignorer. Vos lumières ne faiblissent pas de manière perceptible lorsque vous allumez un moteur. Votre multimètre mesure à peu près la même tension partout dans le panneau.

Mais pendant une surtension ?

Pendant une surtension, cette impédance “ minuscule ” devient le composant le plus important de tout votre système de protection.

Voici pourquoi : La résistance invisible n'est en parallèle avec rien — elle est en série avec tout. Et lorsque le MOV commence à conduire fortement, tirant des milliers d'ampères, cette impédance série crée une chute de tension qui n'existait pas en régime permanent. Soudain, vous n'avez plus deux branches parallèles à la même tension. Vous avez un diviseur de tension.

Voici pourquoi avec de vrais chiffres, parce que c'est là que ça devient intéressant.

La règle des 2 ohms

La norme de test de surtension UL 1449 pour les parafoudres résidentiels/commerciaux légers spécifie une impédance de source de 2 ohms. Ce n'est pas arbitraire — c'est basé sur des mesures des impédances réelles d'entrée de service résidentielles. Lorsque vous testez un parafoudre, vous simulez ce qui se passe lorsqu'une surtension en circuit ouvert de 6 000 V (imaginez un coup de foudre à proximité) frappe un système avec 2 Ω d'impédance de ligne, qui peut fournir jusqu'à 3 000 A de courant de surtension de court-circuit.

Regardez ce qui se passe :

La surtension frappe. La caractéristique tension-courant du MOV signifie qu'une fois que la tension dépasse sa tension d'écrêtage nominale (disons 775 V pour un MOV calibré à 275 V), il commence à conduire fortement. Sa résistance dynamique pendant la conduction pourrait chuter à moins de 1 Ω. Le courant de surtension veut circuler, mais il doit d'abord traverser ces 2 Ω d'impédance de ligne.

Formule du diviseur de tension : V_charge = V_surtension × (Z_MOV / (Z_ligne + Z_MOV))

Avec une surtension de 3 000 A et notre impédance de ligne de 2 Ω :

Chute de tension aux bornes de l'impédance de ligne : 3 000 A × 2 Ω = 6 000 V

Tension au nœud MOV/charge : V_surtension – 6 000 V

Attendez. Si nous avons commencé avec une surtension de 6 000 V, et que nous laissons tomber 6 000 V aux bornes de l'impédance de ligne, que reste-t-il à la charge ?

Presque rien. Le MOV écrête le peu de tension qui apparaît, généralement à environ 775 V pour cette valeur nominale. Votre équipement, s'il est calibré pour une tenue aux surtensions appropriée (généralement 1 500 V-2 500 V pour l'équipement industriel), survit facilement.

La résistance invisible vient d'absorber 6 000 V, de sorte que votre MOV n'a eu à gérer que 775 V.

C'est pourquoi la configuration parallèle fonctionne. Le MOV ne protège pas en “ gardant la même tension ” — il protège en créant un diviseur de tension avec l'impédance de ligne. L'impédance de ligne n'est pas un problème à contourner. C'est la solution.

Pourquoi les parafoudres ‘ correctement installés ’ laissent encore l'équipement être détruit

Donc, si la résistance invisible fait que tout fonctionne, pourquoi les parafoudres tombent-ils en panne ? Pourquoi ce VFD $15 000 a-t-il quand même grillé ?

Parce que la résistance invisible doit être suffisamment grande, au bon endroit et associée à un MOV qui fonctionne encore réellement. Manquez l'un de ces éléments, et votre “ protection ” n'est que théorique.

Raison #1 : Vous n'avez pas assez d'impédance de ligne

Le budget d'impédance est ce que j'appelle l'impédance série totale entre la source de surtension et votre charge. Trop peu, et la division de tension ne fonctionne pas. Le MOV est submergé et la charge est exposée.

Cela se produit dans trois scénarios :

Scénario A : Trop près du transformateur

Si votre installation est à 50 pieds du transformateur de poteau de service public, votre impédance de ligne pourrait n'être que de 0,5 Ω. Lorsque cette surtension de 3 000 A frappe, vous ne laissez tomber que 1 500 V aux bornes de l'impédance de ligne. Si la surtension a commencé à 6 000 V, vous avez 4 500 V qui apparaissent à votre MOV. Un MOV calibré à 275 V écrêtant à 775 V ne peut pas gérer cela — il essaie d'absorber 3 725 V de plus que ce pour quoi il est conçu. Il conduira, fort, mais la tension d'écrêtage sera beaucoup plus élevée que la valeur nominale, et votre équipement pourrait ne pas survivre.

Scénario B : Source très rigide

Les grands bâtiments commerciaux avec plusieurs alimentations de transformateur ou les installations avec des générateurs sur site ont souvent des impédances de source inférieures à 0,3 Ω. Stabilité de la tension ? Excellent. Démarrage du moteur ? Lisse. Protection contre les surtensions ? Terrible. La division de tension se produit à peine.

Scénario C : Parafoudre d'entrée de service du mauvais côté du disjoncteur principal

Installez un parafoudre du côté ligne du disjoncteur principal (ce que certains électriciens font, pensant qu'ils protègent “ tout ”), et vous perdez la résistance de contact et l'impédance de connexion du disjoncteur de votre budget d'impédance. Cela pourrait vous coûter 0,3 à 0,5 Ω de protection — assez pour que cela compte.

Pro-Tip #1:

Votre protection n'est aussi bonne que votre impédance de ligne. Si vous êtes à moins de 100 pieds du transformateur ou si vous avez une source très rigide (courant de court-circuit disponible > 10 000 A), un seul MOV à l'entrée de service ne suffira pas. Vous avez besoin d'une protection coordonnée et multicouche.

Raison #2 : Le parafoudre est trop éloigné de ce que vous protégez

Voici la partie contre-intuitive : la distance de la source s'ajoute à votre budget d'impédance (bon pour la division de tension), mais la distance du parafoudre à la charge soustrait à votre protection (mauvais pour la charge).

Si votre parafoudre d'entrée de service est à 200 pieds de conduit de votre équipement critique, il y a aussi une impédance de ligne entre le parafoudre et la charge. Cette impédance est après le point de protection. Le parafoudre écrête la tension au panneau à, disons, 800 V. Mais le courant de surtension doit encore traverser 200 pieds de fil supplémentaires pour atteindre votre VFD, et ce fil a une impédance.

Calculons :

200 pieds de cuivre 3/0 AWG dans un conduit en acier ≈ 0,05 Ω de résistance + 0,1 Ω de réactance inductive (aux fréquences de surtension) ≈ 0,15 Ω

Courant de surtension : 1 000 A (réduit de 3 000 A par la protection d'entrée de service)

Augmentation de tension supplémentaire à la charge : 1 000 A × 0,15 Ω = 150 V

Tension au VFD : 800 V + 150 V = 950 V

Si votre VFD est calibré pour une tenue aux surtensions de 800 V, vous venez de la dépasser. Ces 200 pieds viennent d'ajouter 150 V d'exposition non protégée — plus qu'il n'en faut pour endommager les appareils électroniques sensibles.

C'est pourquoi les installations industrielles utilisent une protection multicouche : parafoudre d'entrée de service (Type 1 selon IEC 61643-11), parafoudre de sous-panneau (Type 2) et parafoudre côté charge (Type 3). Chaque couche a une impédance de ligne qui travaille en sa faveur, et vous minimisez l'impédance non protégée entre le parafoudre et la charge.

Pro-Tip #2:

Calculez avant d'installer. Utilisez la formule du diviseur de tension avec l'impédance de ligne pour prédire la tension d'écrêtage réelle à la charge, pas seulement au parafoudre. Si la distance est importante, vous avez besoin d'une protection supplémentaire plus près de la charge.

Raison #3 : Votre MOV est usé (et vous ne le savez pas)

Les MOV ne durent pas éternellement. Chaque événement de surtension, même les petits, cause des dommages microscopiques aux joints de grains d'oxyde de zinc à l'intérieur de l'appareil. Au fil du temps, la tension d'écrêtage augmente. Ce MOV calibré à 275 V que vous avez installé il y a sept ans pourrait maintenant écrêter à 1 200 V au lieu de 775 V.

Le mode de défaillance ressemble à ceci :

Des années de petits événements de surtension dégradent progressivement le MOV

La tension d'écrêtage augmente lentement (vous ne le remarquez pas parce que vous ne le testez pas)

Un jour, une forte surtension frappe

Le MOV usé écrête à 1 500 V au lieu de 775 V

Votre équipement, conçu pour une tenue de 1 200 V, est endommagé

Vous vérifiez le MOV : il semble en bon état, aucun dommage visible, le fusible n’a pas sauté

Finalement, un MOV fortement dégradé tombera en court-circuit. Il s’agit en fait du mode de défaillance conçu : il est préférable de tomber en court-circuit et de faire sauter le fusible plutôt que de tomber en circuit ouvert et de ne fournir aucune protection. Mais si le fusible n’est pas correctement coordonné, un MOV en court-circuit en fin de vie peut tirer suffisamment de courant pour surchauffer les connexions, voire provoquer un incendie.

Ces parafoudres (SPD) pour toute la maison avec “ garantie à vie ” ? Les petits caractères indiquent généralement que le MOV est sacrificiel et doit être inspecté tous les 2 à 3 ans dans les environnements à fortes surtensions (Floride, régions montagneuses, à proximité d’installations industrielles). Personne ne le fait.

Pro-Tip #3:

Ne faites pas confiance à un MOV de 10 ans. L’absorption d’énergie dégrade la tension de serrage au fil du temps : ce MOV de 275 V peut maintenant serrer à 400 V ou plus. Remplacez les SPD tous les 5 à 7 ans dans les environnements difficiles, 10 ans maximum ailleurs.

Le bilan d’impédance : Calcul de la protection réelle

Assez de théorie. Calculons si votre SPD protégera réellement votre équipement.

Étape 1 : Estimer l’impédance de votre ligne

Vous devez estimer l’impédance série totale du point d’injection de surtension (généralement l’entrée de service) à l’emplacement du SPD. Cela comprend :

• Impédance de la source d’alimentation (transformateur + branchement de service)
• Conducteurs d’entrée de service
• Résistance de contact du disjoncteur/sectionneur principal
• Impédance de la barre omnibus
• Conducteurs d’alimentation vers le panneau où se trouve le SPD

Valeurs typiques pour une conception prudente :

Type d'installation	Impédance de ligne typique	Courant de court-circuit
Résidentiel, à proximité du transformateur (< 100 pi)	0,5 – 1,0 Ω	12 000 – 24 000 A
Résidentiel, distance standard	1,5 – 2,5 Ω	4 800 – 8 000 A
Commercial léger, 208/120 V	0,3 – 0,8 Ω	15 000 – 40 000 A
Industriel, 480 V, source moyenne	0,1 – 0,3 Ω	40 000 – 120 000 A
Industriel, 480 V, source très rigide	0,05 – 0,15 Ω	80 000 – 200 000 A

Si vous avez besoin de plus de précision, mesurez le courant de court-circuit au niveau de votre panneau (nécessite un équipement spécialisé), puis calculez :

Z_ligne = V_nominale / I_CC

Par exemple : 240 V nominal, courant de court-circuit de 10 000 A → Z_ligne = 240 V / 10 000 A = 0,024 Ω

Attendez, c’est bien moins que les 2 Ω résidentiels dont nous avons parlé plus tôt ! Qu’est-ce qui se passe ?

Différentes échelles de temps. Ce courant de court-circuit est le courant de défaut en régime permanent de 60 Hz, où seules la résistance et la réactance inductive de 60 Hz comptent. Pour les surtensions avec des temps de montée de 1 à 8 microsecondes, l’impédance effective est beaucoup plus élevée en raison de :

• Réactance inductive à fréquence plus élevée (XL = 2πfL, et f se situe effectivement dans la plage des MHz pour les surtensions de microsecondes)
• Effet de peau dans les conducteurs
• Capacité et inductance réparties dans le câblage

La différence peut être de 50 à 100 fois. C’est pourquoi 0,024 Ω à 60 Hz devient 2 Ω aux fréquences de surtension.

À des fins de conception, utilisez le tableau ci-dessus. Les comités de normalisation ont déjà pris en compte les effets de fréquence.

Étape 2 : Calculer la division de tension pendant la surtension

Le test de surtension standard est de 6 kV en circuit ouvert, avec une impédance de source suffisante pour fournir 3 000 A dans un court-circuit. C’est la règle des 2 ohms : 6 kV / 3 kA = 2 Ω.

La tension à votre charge est déterminée par le diviseur de tension entre l’impédance de ligne et la résistance dynamique du MOV pendant la conduction :

V_charge ≈ V_serrage_MOV + (I_surtension × Z_restante)

Où ?

• V_serrage_MOV = tension de serrage du MOV de la fiche technique (généralement 2,5 à 3 fois la tension nominale)
• I_surtension = courant de surtension (limité par l’impédance totale)
• Z_restante = toute impédance entre le SPD et la charge

Exemple concret 1 : Résidentiel, installation standard

Système : 240 V monophasé

Impédance de ligne : 2,0 Ω (résidentiel standard selon les conditions de test UL 1449)

Calibre du MOV : 275 V (tension de serrage : 775 V typique)

Surtension : 6 kV en circuit ouvert

Emplacement du SPD : Panneau principal

Emplacement de la charge : À 50 pieds dans le sous-panneau

Courant de surtension : I = V_surtension / (Z_ligne + Z_MOV_dynamique)

En supposant une résistance dynamique du MOV ≈ 1 Ω pendant une forte conduction :

I = 6 000 V / (2 Ω + 1 Ω) = 2 000 A

Tension au niveau du panneau principal (au niveau du SPD) : V_serrage = 775 V (valeur de la fiche technique du MOV)

Chute de tension du panneau principal au sous-panneau :

50 pi de cuivre AWG 3/0 : ~0,08 Ω (y compris les effets de fréquence de surtension)

Augmentation de tension supplémentaire : 2 000 A × 0,08 Ω = 160 V

Tension au niveau de la charge du sous-panneau : 775 V + 160 V = 935 V

Conclusion : Si votre équipement est conçu pour supporter une surtension de 1 200 V (ce qui est typique pour l'électronique industrielle de qualité), vous êtes protégé avec une marge confortable. S'il n'est conçu que pour 800 V (équipement moins cher), vous avez besoin d'un parafoudre supplémentaire au niveau du sous-tableau.

Exemple concret 2 : Industriel, source rigide

Système : 480 V triphasé

Impédance de ligne : 0,15 Ω (très proche d'un grand transformateur)

Caractéristique du MOV : 510 V (tension d'écrêtage : 1 400 V typique)

Surtension : 6 kV, test standard

Emplacement du parafoudre : Tableau principal

Emplacement de la charge : Variateur de fréquence critique à 300 pieds de distance

Courant de surtension avec source rigide : I = 6 000 V / (0,15 Ω + 1 Ω) = 5 217 A

Tension au niveau du tableau principal : V_clamp = 1 400 V (mais le MOV pourrait avoir du mal avec le courant élevé et écrêter plus haut, disons 1 800 V en raison des effets de saturation)

Chute de tension vers le variateur de fréquence :

300 pieds de cuivre de 250 kcmil : ~0,15 Ω

Tension supplémentaire : 5 217 A × 0,15 Ω = 782 V

Tension au niveau du variateur de fréquence : 1 800 V + 782 V = 2 582 V

Conclusion : C'est un problème. Le bilan d'impédance est insuffisant. Vous avez besoin d'une protection étagée :

• Un parafoudre au point d'entrée de service pour encaisser le choc initial
• Laisser l'impédance de ligne s'accumuler sur la distance (elle est maintenant votre amie)
• Ajouter un deuxième parafoudre au niveau du sous-tableau du variateur de fréquence (vous avez maintenant 0,15 Ω qui travaille pour vous entre les couches)

Avec une protection à deux couches, le calcul change :

La couche 1 écrête à 1 800 V au point d'entrée de service

300 pieds ajoutent de l'impédance → un courant de surtension réduit atteint la couche 2

Le parafoudre de la couche 2 à l'emplacement du variateur de fréquence écrête à 800 V

Le variateur de fréquence voit 800 V (sécurisé)

Étape 3 : Vérification par rapport à la tenue de l'équipement

Vérifiez la tension de tenue aux surtensions de votre équipement :

• Variateurs de fréquence industriels : généralement 2 500 à 4 000 V selon NEMA MG1 / IEC 61800-5-1
• Automates programmables et commandes industrielles : généralement 1 500 à 2 500 V
• Électronique grand public : 600 à 1 000 V
• Équipement informatique de bureau : 800 à 1 200 V
• Moteurs (isolation de la bobine) : 3 000 à 5 000 V

Vous avez besoin d'une marge de sécurité : visez une tension de surtension calculée à la charge ≤70% de la tension de tenue de l'équipement.

Si votre calcul dépasse cette valeur, vous avez besoin de :

• Un parafoudre supplémentaire plus près de la charge (ajoute une impédance plus favorable)
• Un parafoudre à plus haute énergie au point d'entrée de service (meilleur écrêtage)
• Une coordination entre les parafoudres (cascade de Type 1 + Type 2 + Type 3)

Conseil de pro : La meilleure protection contre les surtensions utilise l'impédance comme une arme, pas comme un obstacle. Espacez vos parafoudres pour accumuler l'impédance de ligne entre eux - chaque 100 pieds de séparation ajoute une protection pour l'appareil en aval.

Utiliser la résistance invisible comme une arme : Stratégie de protection coordonnée

La plupart des ingénieurs considèrent la protection contre les surtensions comme un problème à résoudre : “ Comment empêcher les surtensions d'atteindre mon équipement ? ” C'est une pensée défensive, et elle conduit à des conceptions à point de défaillance unique.

Meilleure question : “ Comment puis-je utiliser l'impédance de ligne dans mon installation pour répartir l'énergie de surtension sur plusieurs dispositifs de protection, chacun fonctionnant dans sa région de fonctionnement optimale ? ”

Maintenant, vous transformez la résistance invisible en arme.

Couche 1 : Protection du point d'entrée de service (Laissez l'impédance travailler POUR vous)

Installez un parafoudre de Type 1 à haute énergie à votre point d'entrée de service ou à votre tableau de distribution principal. Cet appareil doit gérer l'énergie de surtension initiale - potentiellement 10 à 20 kJ par mode - car il voit la surtension complète avant que toute impédance de ligne significative ne l'atténue.

Spécifications clés pour la couche 1 :

• Tension nominale : 275 V pour les systèmes 208/240 V, 510 V pour les systèmes 480 V
• Indice d'énergie : ≥10 kJ par mode (L-N, L-G, N-G)
• Courant de décharge maximal (Imax) : ≥40 kA par mode
• Temps de réponse : <1 nanoseconde (les MOV y parviennent intrinsèquement)
• Configuration : Tous les modes protégés (L-N, L-G, N-G pour le monophasé ; toutes les combinaisons pour le triphasé)

Le parafoudre du point d'entrée de service fait deux choses :

• Il écrête la surtension à un niveau gérable (disons 1 500 V)
• Il donne à l'impédance de ligne entre le point d'entrée de service et les charges en aval une chance de fonctionner

Considérez-le comme encaissant le premier choc afin que les appareils en aval soient confrontés à une menace réduite. La surtension quitte votre parafoudre du point d'entrée de service en direction de vos charges, mais elle se déplace maintenant à travers 100, 200, 300 pieds de conduit. Cette impédance de fil s'accumule, chute la tension, fait le travail de protection sans même que vous y pensiez.

Couche 2 : Protection côté charge (Minimiser l'exposition restante)

Installez des parafoudres de Type 2 à énergie moyenne au niveau des sous-tableaux ou des points de distribution plus proches des charges sensibles. Ces appareils voient une surtension pré-atténuée (grâce à la couche 1 + l'impédance de ligne) et fournissent une deuxième couche d'écrêtage.

Spécifications clés pour la couche 2 :

• Tension nominale : Identique à la couche 1 (275 V ou 510 V)
• Indice d'énergie : 5-10 kJ par mode (moins que la couche 1 car la surtension est pré-atténuée)
• Courant de décharge maximal : 20-40 kA par mode
• Installation : Au niveau des sous-tableaux alimentant les équipements sensibles (variateurs de fréquence, automates programmables, systèmes de contrôle)

La magie ici est la coordination. La couche 1 écrête à 1 500 V. Ensuite, 150 pieds d'impédance de fil font chuter encore 300 V (en supposant un courant de surtension réduit après la couche 1). Le parafoudre de la couche 2 voit 1 200 V et écrête à 800 V. Votre équipement, conçu pour 1 500 V, voit 800 V avec une marge confortable.

VIOX propose des solutions de parafoudres coordonnées spécialement conçues pour la protection étagée dans les environnements industriels - des appareils de Type 1 et de Type 2 avec des tensions d'écrêtage adaptées pour assurer un fonctionnement en cascade approprié sans contrainte parafoudre à parafoudre.

Couche 3 (Facultatif) : Protection au point d'utilisation

Pour les équipements extrêmement sensibles ou coûteux (contrôleurs CNC, systèmes robotiques, dispositifs médicaux), ajoutez un parafoudre de Type 3 final directement au niveau du boîtier de l'équipement. Ce sont des appareils à faible énergie (1-3 kJ) avec des tensions d'écrêtage très serrées.

Au moment où une surtension atteint la couche 3, elle a été réduite à une bosse gérable par les couches 1 et 2 plus toute l'impédance de ligne accumulée. La couche 3 ne fait que nettoyer le reste.

Coordination des fusibles : Quand les MOV tombent en panne (parce qu'elles finiront par le faire)

Les MOV s'usent. Lorsqu'elles tombent en panne, elles se mettent généralement en court-circuit. C'est voulu : mieux vaut faire sauter un fusible que de laisser l'équipement sans protection, mais cela signifie que vous avez besoin de fusibles correctement dimensionnés.

Rapide et protégé : La surtension est rapide (temps de montée de 1 à 2 microsecondes), mais le fusible est lent (millisecondes pour s'ouvrir). Le fusible ne protège pas contre la surtension, il protège contre une MOV défaillante qui consomme un courant continu à la fréquence du réseau et surchauffe.

Critères de sélection des fusibles :

• Fusible à action rapide ou semi-temporisé (classe J ou RK1 pour une meilleure coordination)
• Calibré pour le courant de fuite continu maximal de la MOV (généralement <1 mA, mais vérifiez la fiche technique)
• Pouvoir de coupure I²t inférieur à la tenue maximale au court-circuit de la MOV (afin que le fusible s'ouvre avant que la MOV n'explose)
• Pour MOV 275V : généralement fusible de 10-15A
• Pour MOV 510V : généralement fusible de 15-20A

Le fusible simplifie également le remplacement. Lorsqu'une MOV tombe en court-circuit après des années de service, le fusible saute, vous obtenez un indicateur de défaillance évident (voyant d'état du SPD éteint) et vous remplacez le module. Sans le fusible, une MOV défaillante pourrait simplement rester là à conduire, à cuire lentement, jusqu'à ce que quelque chose prenne feu.

Calendrier d'inspection :

• Tous les 6 mois : Inspection visuelle pour détecter tout dommage physique ou décoloration thermique
• Tous les 2 ans : Test du courant de fuite (doit être 5 mA, remplacer la MOV)
• Tous les 5 à 7 ans : Remplacement préventif dans les environnements à fortes surtensions (côtiers, montagneux, à proximité d'installations industrielles)
• Après tout coup de foudre direct : Remplacer les SPD affectés même s'ils “semblent en bon état”

La protection que vous ne pouviez pas voir était la protection dont vous aviez besoin

Ce VFD $15 000 n'est pas tombé en panne parce que votre MOV était défectueuse. Il est tombé en panne parce que personne n'a tenu compte de la résistance invisible, l'impédance de ligne qui détermine si votre protection contre les surtensions fonctionne ou se contente de rester là à faire joli pendant que votre équipement est grillé.

Le paradoxe du circuit parallèle n'est pas vraiment un paradoxe. Il est juste incomplet. Les schémas de circuit qui montrent les MOV en simple parallèle avec les charges mentent par omission. Ils omettent l'impédance série qui fait fonctionner l'ensemble du système de protection.

Maintenant vous savez :

• Votre budget d'impédance détermine l'efficacité de votre protection (plus c'est mieux, jusqu'à un certain point)
• La distance entre le SPD et la charge est importante (chaque pied de fil ajoute une impédance non protégée)
• La protection multicouche utilise l'impédance de ligne de manière offensive (entrée de service + sous-panneau + côté charge)
• Les MOV s'usent (inspecter régulièrement, remplacer de manière proactive)

Le meilleur ? Ce câblage “imparfait” que vous maudissez, les longues distances, les multiples points de connexion, la chute de tension que vous essayez toujours de minimiser ? Pour la protection contre les surtensions, ce sont des caractéristiques, pas des bugs. La résistance invisible travaille pour vous à chaque fois.

Assurez-vous simplement qu'elle est suffisamment grande, au bon endroit et associée à des MOV qui fonctionnent encore.

Vous voulez calculer le budget d'impédance de votre installation et déployer une protection coordonnée qui fonctionne réellement ? L'équipe technique de VIOX peut vous aider à concevoir une stratégie SPD multicouche basée sur votre impédance de source réelle, l'emplacement de vos charges et les valeurs de tenue de votre équipement. [Contactez-nous pour une évaluation gratuite de la protection contre les surtensions →]

Et la prochaine fois que quelqu'un vous demandera comment une MOV en parallèle peut protéger la charge ?

Souriez et dites : “C'est le composant que vous ne voyez pas qui fait toute la différence.”

VIOX SPD

Les Normes Et Les Sources Citées

• UL 1449 : Norme pour les dispositifs de protection contre les surtensions (quatrième édition, actuelle)
• CEI 61643-11 : Dispositifs de protection contre les surtensions basse tension - Partie 11 : Dispositifs de protection contre les surtensions connectés aux réseaux d'alimentation basse tension (révision 2024)
• IEEE C62.41 : Pratique recommandée IEEE sur les tensions de surtension dans les circuits d'alimentation CA basse tension
• NEMA MG 1 : Moteurs et générateurs (spécifications de tenue aux surtensions)
• CEI 61800-5-1 : Systèmes d'entraînement électrique à vitesse variable - Partie 5-1 : Exigences de sécurité

L'Actualité Déclaration:

Toutes les spécifications de produits, normes et calculs techniques sont exacts à la date de novembre 2025.