Parafoudre Type 1 ou Type 2 : différences et guide de choix

Lors de la définition de la protection contre les surtensions d'une installation basse tension, une question se pose rapidement : quels types de dispositifs de protection contre les surtensions (SPD), ou parafoudres, conviennent au projet ? Dans de nombreux cahiers des charges, le choix se résume à Type 1 ou Type 2, mais ces deux dispositifs ne sont pas interchangeables. Ils sont définis et testés différemment selon IEC 61643-11 et correspondent à des positions différentes dans le réseau de distribution. Cet article présente les différences pratiques — emplacement, Iimp versus In, scénarios typiques et erreurs de sélection récurrentes — afin que le choix parafoudre Type 1 ou Type 2 repose sur l'architecture électrique du projet plutôt que sur un choix par défaut du catalogue.

1. Comprendre les deux types de parafoudres

Un parafoudre Type 1 est testé pour supporter une partie du courant de foudre susceptible de pénétrer dans l'installation à son origine, par exemple par l'arrivée électrique ou par des parties conductrices reliées à un système externe de protection contre la foudre. Son essai caractéristique est l'essai de classe I avec une onde de courant 10/350 µs. Le dispositif est caractérisé par le courant impulsionnel Iimp, ainsi que par la charge Q et l'énergie spécifique W/R.

Un parafoudre Type 2 est destiné aux surtensions déjà atténuées par une protection située en amont ou générées par des coups de foudre indirects et des phénomènes de commutation. Son essai caractéristique est l'essai de classe II avec une onde 8/20 µs. Il est généralement caractérisé par le courant nominal de décharge In et le courant maximal de décharge Imax. Dans certains marchés, le terme surge arrester est également employé, mais « surge protective device (SPD) » est le terme utilisé dans les normes IEC ; en français, « parafoudre » est le terme courant pour cette application basse tension.

2. Base d'essai : Iimp vs In

La différence entre Type 1 et Type 2 apparaît clairement lorsque l'on examine ce que représente le courant d'essai. Une comparaison fondée uniquement sur les valeurs de courant de crête peut être trompeuse, car l'énergie transportée par une impulsion 10/350 µs est nettement supérieure à celle d'une impulsion 8/20 µs de crête comparable.

Iimp s'applique aux parafoudres Type 1 et exprime leur aptitude à écouler une partie à forte énergie du courant de foudre. In s'applique aux Type 2 et exprime leur capacité à supporter de façon répétée des surtensions de plus faible énergie. Imax, courant maximal 8/20 µs que le dispositif peut supporter une fois, est également déclaré pour les Type 2 et les dispositifs combinés. Lors de la lecture d'une fiche technique, il est donc essentiel de vérifier la forme d'onde associée à chaque valeur.

Le niveau de protection Up est déclaré pour les deux types. Il correspond à la tension résiduelle présente aux bornes du parafoudre lors d'un courant d'essai donné. En règle générale, une valeur Up plus faible protège mieux les équipements sensibles, à condition de comparer des valeurs mesurées dans des conditions équivalentes.

3. Emplacement d'installation et zones de protection contre la foudre

Le concept des zones de protection contre la foudre LPZ défini dans IEC 62305 fournit un cadre utile pour le positionnement. Un Type 1 se place à la limite entre l'environnement extérieur LPZ 0 et l'intérieur LPZ 1, généralement au tableau général d'arrivée. Un Type 2 est placé plus en aval, à la limite LPZ 1 / LPZ 2, par exemple dans un tableau divisionnaire alimentant une charge particulière. Dans de nombreuses installations, les deux sont coordonnés en cascade : Type 1 à l'origine et Type 2 plus près des équipements, chaque niveau traitant l'énergie de surtension adaptée à son emplacement.

4. Scénarios d'application

Le besoin d'un Type 1, d'un Type 2 ou des deux est généralement déterminé par une analyse du risque foudre et par la présence éventuelle d'un système externe de protection contre la foudre LPS. Un bâtiment équipé d'un LPS externe, ou situé dans une zone à forte activité orageuse, reçoit couramment un Type 1 à l'origine. Lorsque le risque dominant provient de la foudre indirecte ou des surtensions de commutation et qu'il n'existe pas de LPS externe, des Type 2 peuvent constituer la protection principale dans les tableaux de distribution. Dans les environnements sensibles tels que salles serveurs, data centers ou systèmes de contrôle de procédé, une protection en cascade est souvent mise en œuvre afin d'obtenir un Up plus faible au niveau des équipements.

5. Tableau comparatif Type 1 vs Type 2

Le tableau ci-dessous résume les paramètres les plus souvent examinés lors de la comparaison d'un parafoudre Type 1 et d'un parafoudre Type 2.

6. Matrice des cas d'utilisation

La matrice ci-dessous associe des types de projets courants à une configuration de parafoudres typique. Elle sert de point de départ et ne remplace pas une évaluation spécifique du site.

7. Erreurs de sélection courantes

Plusieurs erreurs reviennent suffisamment souvent pour mériter une vérification avant de finaliser le cahier des charges :

• Installer un Type 2 à l'origine alors qu'un Type 1 est nécessaire. Un Type 2 n'est pas testé pour l'énergie 10/350 µs d'une partie du courant de foudre et peut donc être utilisé au-delà de sa qualification.
• Comparer les courants de crête sans tenir compte de la forme d'onde. Imax et Iimp correspondent à des essais différents et ne doivent pas être comparés directement.
• Négliger la coordination entre les étages. Sans découplage suffisant ou longueur de câble appropriée, le dispositif aval peut conduire plus de courant que prévu.
• Choisir Uc sans marge suffisante. En réseau AC, une valeur Uc trop proche de la tension nominale peut laisser trop peu de marge face aux surtensions temporaires.
• Supposer qu'un seul parafoudre protège tous les équipements. Un dispositif unique à l'origine fournit rarement le faible Up nécessaire à des charges sensibles éloignées.

8. Parafoudre combiné Type 1+2 : quand l'envisager ?

Un parafoudre combiné Type 1+2 est testé selon les exigences de classe I et de classe II et porte donc à la fois une valeur Iimp et des valeurs In/Imax. Il est souvent envisagé lorsqu'un seul emplacement doit traiter à la fois une partie du courant de foudre et les surtensions induites qui suivent — par exemple à l'origine d'une petite installation, ou lorsque l'espace dans le tableau et la simplicité de la nomenclature sont prioritaires. Le choix entre un appareil combiné et des étages séparés dépend de l'analyse de risque, de l'espace disponible et des exigences de coordination.

9. Comment choisir le bon parafoudre — liste de contrôle

Une méthode pratique de sélection peut être résumée en quelques étapes :

1. Évaluer l'exposition de l'installation : présence d'un LPS externe, densité locale de foudroiement, analyse de risque basée sur IEC 62305.
2. Positionner les étages SPD sur le schéma unifilaire : Type 1 à l'origine et Type 2 dans les tableaux en aval lorsque nécessaire.
3. Déterminer Uc à partir de la tension nominale du réseau et des surtensions temporaires attendues.
4. Définir Iimp pour Type 1 et In/Imax pour Type 2 selon le niveau de protection retenu.
5. Vérifier Up par rapport à la tenue aux impulsions des équipements protégés.
6. Confirmer la coordination entre les étages, par découplage ou longueur de câble appropriée.
7. Choisir entre des étages séparés et un parafoudre combiné Type 1+2.

Pour la distribution basse tension AC, la gamme AC Power SPD de Cresin comprend des configurations Type 1, Type 2 et Type 1+2 conformes à IEC 61643-11, pouvant être sélectionnées selon les étapes ci-dessus.

Questions fréquentes

En résumé, le choix entre parafoudre Type 1 et Type 2 dépend de la position du dispositif dans le réseau de distribution et de l'énergie de surtension qu'il doit traiter. L'examen conjoint de la classe d'essai, de Iimp versus In, de l'emplacement et de la coordination des étages permet d'établir une spécification cohérente avec IEC 61643-11 et avec les besoins réels de l'installation. Lorsque les deux fonctions sont requises au même emplacement, un Type 1+2 combiné mérite d'être évalué.