Description
TUBES À DÉCHARGE DE GAZ (GDT) / PARAFOUDRES
GAS DISCHARGE TUBES (GDT) / OVERVOLTAGE ARRESTORS
INFORMATIONS GÉNÉRALES
Les technologies de communication avancées, ainsi que les systèmes de mesure et de contrôle, exigent une transmission du signal parfaite. Afin d’éviter tout risque de blessure et de détérioration, voire de destruction des installations, du fait des conditions de surtension, ces influences doivent être limitées à des niveaux inoffensifs au moyen de dispositifs de protection contre les surtensions. Les conditions de surtension se distinguent en termes de surtensions internes et externes.
Les conditions de surtension interne sont dues à la commutation de circuits inductifs, à l’étincelle, au couplage conducteur avec des potentiels de tension plus élevés et aux influences d’autres composants.
Les conditions de surtension externe affectent le système via les lignes de connexion; sous la forme d’un couplage inductif provoqué, par exemple, par des champs d’une ligne d’alimentation ou d’un processus de commutation; sous forme de couplage capacitif causé, par exemple, par les champs atmosphériques.
OPÉRATION
Le fonctionnement des limiteurs de surtension (tubes à décharge de gaz, GDT) repose sur des principes de décharge de gaz extrêmement efficaces. En termes électriques, un GDT se comporte comme un interrupteur à commande de tension (Figure 1). Dès que la surtension dépasse la tension d’allumage du GDT, une décharge définie se produit dans le composant. Les spécifications électriques du GDT hermétiquement scellé dépendent fortement de certains paramètres, tels que le type de gaz, la pression du gaz et l’éclateur. Le processus de décharge détruit l’énergie en peu de temps. Grâce à sa capacité de transport de courant élevée, l’arc ainsi généré empêche, à des tensions d’arc plus ou moins basses (environ 20 à 40V), une nouvelle accumulation de la surtension. Une fois l’influence diminuée, l’arc du GDT est interrompu (extinction de l’arc) et la résistance interne du composant atteint immédiatement une valeur> 1000 MΩ.
En pratique, le GDT est connecté en parallèle au système de transmission d’informations à protéger (figure 2). Sa résistance interne est extrêmement élevée à la tension de fonctionnement et chute presque à moins de 0,1Ω en cas de surtension, ce qui provoque un court-circuit de la tension de fonctionnement et de la surtension. Dans les circuits et / ou systèmes de télécommunication courants avec une tension de fonctionnement inférieure à 60 VDC, l’extinction de l’arc du GDT est assurée après élimination de l’influence. Dans le cas d’installations avec une tension de fonctionnement supérieure à 60 VDC ou d’impédance inférieure, le comportement d’extinction du GDT doit être vérifié au cas par cas.
Si, par exemple, les GDT sont utilisés avec des systèmes d’alimentation ou de tension (par exemple des prises principales), un examen précis du comportement à l’extinction est obligatoire.
De manière optimale, le GDT répond aux exigences d’un élément de protection : la surtension est limitée aux niveaux admissibles en toute sécurité. Grâce à sa résistance d’isolement élevée et à sa très faible capacité (<5 pF) dans des conditions non perturbées, le GDT n’a pratiquement aucune influence sur le système protégé.
Outre les paramètres mentionnés ci-dessus, le degré d’ionisation primaire du volume de gaz confiné joue un rôle crucial dans la prise en compte du temps de montée du GDT lors du premier allumage. Sans ionisation primaire du volume de gaz, l’allumage initial dans le GDT (effet de décharge sombre) est retardé. L’utilisation de sources d’ionisation supplémentaires (sous réserve de spécifications spéciales) réduit le niveau d’inflammation lors de l’inflammation initiale.
Le comportement du GDT en réponse est fortement influencé par le taux d’augmentation de l’influence du brouillage. Le temps de réponse du GDT est généralement défini dans la plage 0,1 µs, le taux de montée de la surtension mentionné précédemment jouant le rôle le plus important dans lequel les plages de tension de réponse pour les influences «statique» et «d’interférence dynamique» sont distingués (figure 3).En cas d’influence dynamique (ondes de tension plus prononcées), la tension d’allumage du GDT est supérieure à la tension continue de réponse (VSi> VcdcN) due au temps d’ionisation fini du gaz.
Les interférences push-pull dues à l’allumage non synchrone de la distance de décharge (par rapport à la terre) sont évitées par trois limiteurs d’électrodes. Un espace de décharge commun assure des événements d’allumage presque simultanés à différents niveaux de brouillage.
Les GDT sont exclusivement conçus pour les charges transitoires (voir la recommandation K12 de l’UIT).
Un GDT exposé à des charges permanentes (par exemple, dans des conditions de traversée de courant (influence due au contact du système à protéger avec des systèmes d’alimentation en tension et en tension), sera détruit par une surchauffe. Trois limiteurs d’électrodes avec protection de température externe (sécurité intégrée) peuvent être utilisés pour éviter d’endommager les installations et les équipements de protection contre les surtensions en raison de la surchauffe du GDT. Dans un tel cas, un pont de court-circuit externe court-circuite le GDT surchauffé contre la terre.
CARACTÉRISTIQUES ET AVANTAGES
- Éléments standard de protection contre les surtensions
- Technologie fiable• Limiter les surtensions
- Absorption des courants forts
- Faible capacité
- Conforme à VDSL2 / G.FAST
- Versions à deux et trois électrodes
- Protection contre les surcharges thermiques
- Conforme aux normes internationales