Avez-vous besoin d’un protecteur de tension pour un onduleur ? Un guide d'achat pratique

Avons-nous besoin d’un protecteur de tension pour un onduleur ?

La réponse courte : protégez la charge, pas l’onduleur

Si votre onduleur est une unité moderne connectée au réseau, hybride ou hors réseau avec une fenêtre de tension alternative configurable et un délai de redémarrage, un protecteur séparé en amont change très peu. L'onduleur échantillonne déjà la tension du réseau, se déconnecte lorsque l'alimentation quitte sa fenêtre et attend avant de se reconnecter. Un deuxième appareil en série ajoute un deuxième point de déclenchement, et non une deuxième couche d'intelligence.

Le cas d’un protecteur apparaît lorsque l’actif que vous craignez de perdre n’est pas l’onduleur. Les climatiseurs, les congélateurs et les pompes de forage perdent du couple avec le carré de la tension appliquée : à 190 V sur un moteur de 230 V, le couple de démarrage tombe à environ 68 % du nominal tandis que le courant de fonctionnement augmente. Le compresseur démarre plus fort, chauffe plus et finit par tomber en panne.

La question utile n’est donc pas de savoir si un onduleur a besoin d’être protégé, mais contre lequel de deux événements très différents vous vous prémunissez.

Lisez le tableau comme une division du travail : l'onduleur gère la fréquence, les limites CC et son propre matériel, tandis que le protecteur gère la lente dérive de tension côté charge.

Ce que votre onduleur gère déjà tout seul

Un onduleur moderne est un moniteur de tension auquel est fixé un étage de puissance. Sur les systèmes nominaux de 230 V, les fenêtres CA courantes se situent entre 184 V et 253 V ; sur les unités nominales de 120 V utilisant les codes de réseau nord-américains, plus proches de 88 V à 132 V, avec des limites de fréquence proches de 47-52 Hz et de 59,3-60,5 Hz. Les unités hybrides ajoutent une gamme MPPT et une déconnexion basse tension CC.

La limite à comprendre est que l'onduleur mesure à ses propres bornes, et non à l'appareil. Un chargeur long et sous-dimensionné peut laisser tomber vingt volts entre l'onduleur et un compresseur alors que l'onduleur lit toujours un chiffre tout à fait acceptable.

Cela permet également de séparer deux emplois. Les événements rapides et à haute énergie appartiennent à un dispositif de protection contre les surtensions ; les écarts lents appartiennent à un dispositif de protection contre la tension, dont le comportement de mesure et de commutation est expliqué dans cette note sur que fait réellement un protecteur de tension . S'attendre à ce qu'un protecteur enfichable absorbe un coup de foudre est l'un des malentendus les plus coûteux dans cette catégorie.

Cinq situations où l'appareil supplémentaire mérite sa place

Un protecteur de tension est un complément judicieux dans ces conditions, et rarement ailleurs.

• Faibles alimentations rurales, où l'alimentation descend en dessous de 200 V sous charge et grimpe au-dessus de 250 V pendant la nuit.
• Des zones solaires denses sur les toits, où les exportations agrégées poussent la tension locale vers la limite supérieure de déclenchement à midi.
• Charges de moteur telles que les climatiseurs, les refroidisseurs, les congélateurs et les pompes, où la sous-tension se transforme directement en chaleur.
• Générateur ou alimentation de petite centrale hydraulique, où la tension récupère lentement après une étape de charge.
• Un point de distribution unique alimentant plusieurs appareils, où un seul appareil peut s'occuper de toute une branche.

Dans chaque cas, la valeur provient de seuils réglables et d'un délai de reconnexion correspondant, et non du mot « protection » imprimé sur le boîtier. Un appareil à fenêtre fixe se déclenche sur des alimentations qu'un appareil correctement réglé traverserait.

La protection contre la tension concerne rarement l'onduleur. Il s'agit du compresseur qui ne peut pas démarrer à 180 volts et du tableau de commande qui ne tolérera pas 260.

Prenons l’exemple d’un point d’alimentation partagé de 120 V alimentant un climatiseur, un réfrigérateur et un routeur à partir d’une seule prise. Une unité multiprise de 15 A avec une limite inférieure réglable maintient la dérivation hors ligne pendant une baisse de tension et ne la rétablit qu'une fois que la tension est véritablement stable, au lieu de laisser le compresseur tenter un démarrage sur 95 V.

Lorsqu’un protecteur est inutile ou activement inutile

Quatre situations méritent d'être reconnues avant d'ajouter un appareil.

• L'onduleur est le seul actif à risque et dispose déjà d'une fenêtre de réseau réglable avec un délai de redémarrage.
• Deux appareils ne sont pas d'accord : des comptes à rebours avec des réglages différents produisent des cycles de connexion-déconnexion qui sollicitent davantage les contacteurs et les compresseurs que ne le ferait le défaut d'origine.
• L'alimentation diminue vingt fois par jour, et un protecteur coupe le courant à chaque baisse.
• Le protecteur masque un défaut de câblage tel qu'un départ sous-dimensionné, un neutre desserré ou un générateur mal dimensionné.

Dimensionnement : huit contrôles avant de passer commande

1. Tension nominale et norme de prise, 230 V pour l'UE et le Royaume-Uni ou 120 V pour les États-Unis, vérifiées par rapport au site plutôt qu'au catalogue.
2. Le courant nominal correspond au disjoncteur en amont plutôt qu'à l'étiquette de l'appareil ; un appareil 15 A sur un circuit 30 A ne protège rien.
3. Capacité de puissance à votre tension réelle, puisque 3 300 W à 230 V correspondent à environ 14,3 A.
4. Seuils supérieur et inférieur réglables, de sorte qu'une alimentation marginale puisse être réglée plutôt que déclenchée toute la journée.
5. Délai de reconnexion d'une à cinq minutes ; trois minutes permettent à un compresseur d'égaliser la pression avant de redémarrer.
6. Nombre de boîtiers et de prises, prises simples ou multiples, enfichables ou murales, adaptées au câblage.
7. Documentation d'importation : marquage CE, enregistrements de qualité ISO 9001 et preuves de test qu'un examinateur acceptera.
8. Comportement thermique, car les contacts évalués à 16 A sur un banc ne sont pas des contacts évalués à 16 A dans une enceinte à 45 °C.

Les acheteurs qui ont besoin des deux normes consolident généralement avec une seule. fabricant de dispositifs de protection contre les surtensions et les sous-tensions au lieu de qualifier deux chaînes d’approvisionnement, puisque la logique à seuil réglable et une grande partie de l’outillage de logement s’étendent aux deux gammes.

Où va le protecteur dans le circuit

À partir de la connexion au service public, un ordre rationnel s'exécute : un disjoncteur principal, un dispositif de protection contre les surtensions de type 2 sur le panneau, toute protection contre la tension requise par votre code local, l'entrée CA ou le port de secours de l'onduleur, et enfin la dérivation protégée.

• Concernant la sortie de l'onduleur, entre l'alimentation de secours et les charges, vous ne pouvez pas vous permettre de perdre. C'est là que vivent les moteurs, et c'est l'emplacement qui rembourse leur coût.
• Au niveau de l'alimentation entrante, où les règles de câblage locales exigent un dispositif de protection contre la tension quel que soit l'onduleur. Il protège l’onduleur comme effet secondaire, mais il ne remplace rien en aval.

La protection de l'entrée CA de l'onduleur est celle qui rapporte le moins, car dans un système relié au réseau, elle fait double emploi avec le travail que l'onduleur effectue déjà. Pour un circuit dédié, associez l'appareil à la branche : une unité 120 V 30 A convient à un grand climatiseur simple sur son propre disjoncteur, là où un modèle 15 A resterait en permanence à sa limite.

L'essentiel

La plupart des onduleurs n'ont pas besoin d'un protecteur de tension externe, car ils mesurent déjà le réseau et s'en déconnectent. C'est souvent le cas des charges, en particulier des moteurs sur des réseaux faibles ou sur des départs transportant beaucoup d'énergie solaire sur les toits.

Si le risque qui vous inquiète est un coup de foudre, achetez un parasurtenseur. S'il s'agit d'un compresseur sur une alimentation qui oscille entre 180 V et 260 V, achetez un protecteur réglable avec retard, dimensionnez-le au disjoncteur et installez-le devant le moteur. S'il s'agit de l'onduleur lui-même sur un réseau raisonnablement stable, dépensez plutôt de l'argent pour un dimensionnement correct des câbles et un dispositif de surtension monté sur le panneau.

Un dernier point pratique : une protection qu’on ne peut pas régler est une protection qu’on finira par débrancher. L'adaptabilité et un délai de reconnexion adapté comptent plus qu'un amplificateur supplémentaire de puissance nominale.