Comment mettre en œuvre une protection contre les surtensions et les sous-tensions dans les nouvelles applications énergétiques ?

Les fluctuations de tension présentent un risque important pour les équipements électriques sensibles dans divers secteurs, y compris le domaine critique et en pleine croissance des nouvelles énergies. La mise en œuvre d'une protection fiable contre les surtensions et les sous-tensions est cruciale pour protéger les onduleurs, les systèmes de stockage d'énergie et les infrastructures de recharge, garantissant ainsi la continuité opérationnelle et la longévité. Cet article décrit les concepts de base et les solutions efficaces, en soulignant le rôle des protecteurs dédiés comme leYRO Protecteur réglable contre les surtensions et les sous-tensions.

1. Qu'est-ce que la surtension et la sous-tension ?

· La sous-tension est définie comme une condition dans laquelle la tension appliquée chute à 90 % de la tension nominale, ou moins, pendant au moins une minute.

· La surtension fait référence à une augmentation anormale de la tension du secteur au-delà de la limite de fonctionnement sûre des appareils connectés.

Si ces deux conditions ne sont pas vérifiées, elles peuvent causer de graves dommages aux appareils non conçus pour de telles oscillations de tension.

2. Risques de surtension et de sous-tension

Une sous-tension de fonctionnement prolongée peut entraîner une surchauffe, un dysfonctionnement ou une panne prématurée d'équipements tels que les moteurs et les compresseurs. Dans le nouveau contexte énergétique, cela pourrait affecter les composants critiques des systèmes de pompage solaire ou des circuits de gestion des batteries. Les symptômes incluent un éclairage faible et des batteries qui ne se rechargent pas correctement.

La surtension oblige les équipements électriques à fonctionner au-delà de leurs paramètres prévus. Pour les circuits électroniques sensibles des onduleurs photovoltaïques ou des convertisseurs DC-DC, une surtension soutenue peut être catastrophique, dépassant potentiellement la tolérance de tension maximale et entraînant des dommages permanents aux appareils alimentés.

3. Comment prévenir les surtensions ?

Une protection efficace contre les surtensions repose sur une détection rapide et une déconnexion automatique. Les stratégies clés comprennent :

· Utilisation de protecteurs dédiés : industrielYRO Protecteur de surtension et de sous-tension réglable(OUPA) intègrent une unité de détection et un interrupteur automatique (comme un contacteur). Lorsqu'un défaut fait monter la tension au-dessus d'un seuil supérieur défini, le protecteur coupe rapidement l'alimentation de la ligne de distribution, protégeant ainsi les nouveaux équipements énergétiques en aval.

· Tirer parti des protections intégrées dans les alimentations : les alimentations à découpage modernes intègrent souvent des fonctions de protection contre les surtensions (OVP). Par exemple, ils peuvent utiliser un comparateur de rétroaction déclenché en quelques microsecondes si la sortie dépasse un seuil défini (par exemple, 110 % de la cible), bloquant ainsi le circuit pour arrêter le transfert d'énergie.

· Mise en œuvre de circuits de démarrage progressif : pour éviter les surtensions de sortie lors de la mise sous tension, les alimentations à découpage utilisent des circuits de démarrage progressif. Ceux-ci permettent à la tension de sortie d'augmenter progressivement jusqu'à sa valeur définie, donnant à la boucle de contrôle le temps de s'ajuster et de se stabiliser.

· Conception de circuit avancée : pour les applications avec des changements rapides de tension d'entrée, les convertisseurs DC-DC avancés utilisent des méthodes de contrôle optimisées pour éviter les dépassements de sortie et assurer une récupération progressive et sûre de la tension de sortie, une fonctionnalité précieuse dans les nouveaux systèmes énergétiques à production d'énergie variable.

4. Comment prévenir les sous-tensions ?

Semblable à la surtension, la prévention des dommages dus à une sous-tension implique une surveillance et une intervention automatique.

· Installation de relais de sous-tension : ces appareils surveillent en permanence la tension d'alimentation. Lors de la détection d'une condition de sous-tension (tension inférieure à un seuil inférieur défini), ils coupent l'alimentation pour protéger l'équipement connecté. Les relais modernes incluent souvent une minuterie réglable pour éviter les déclenchements intempestifs dus à des chutes de tension très courtes et transitoires, courantes dans les nouveaux systèmes énergétiques connectés au réseau.

· Utilisation de circuits de protection réglables : les circuits de protection électroniques peuvent être conçus à l'aide de composants tels que des régulateurs shunt réglables (par exemple, TL431). Un réseau diviseur de tension définit une tension de coupure inférieure. Si la tension du secteur chute, provoquant une chute de la tension échantillonnée en dessous de cette référence, le circuit se déclenche, désactivant un relais de commande et déconnectant la charge.

5. Conclusion

Il est essentiel de protéger les équipements précieux des nouvelles applications énergétiques contre l’instabilité de tension. Les solutions vont des circuits de protection DIY simples et réglables pour des applications spécifiques aux protecteurs sophistiqués et intégrés commeYRO Protecteur de surtension et de sous-tension réglableet des circuits intégrés d'alimentation avancés. Le principe de base reste le même : surveiller en permanence la tension de ligne et couper automatiquement l'alimentation lorsqu'elle s'écarte au-delà des limites supérieures et inférieures de sécurité.

Lors de la sélection d'une solution de protection comme unYRO Protecteur de surtension et de sous-tension réglable, tenez compte de facteurs tels que le type de protection requis (surtension, sous-tension ou les deux), le nombre de pôles, la méthode d'installation et si des fonctionnalités supplémentaires telles que la protection contre les surintensités sont nécessaires. La mise en œuvre d’une protection adéquate garantit la longévité, la sécurité et la fiabilité des équipements dans les nouveaux environnements énergétiques exigeants.

Les protecteurs de surtension et de sous-tension YRO sont conçus conformément aux normes internationales, offrant une protection fiable à vos systèmes électriques.