ITU-T K 67 FRENCH-2006 Expected surges on telecommunications and signalling networks due to lightning《雷电引起的电信和信令网络上的预期浪涌 5号研究组》.pdf

1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T K.67SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TELECOMMUNICATIONS DE LUIT (02/2006) SRIE K: PROTECTION CONTRE LES PERTURBATIONS Surtensions susceptibles dtre induites par la foudre dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation Recommandation UIT-T K.67 R

2、ec. UIT-T K.67 (02/2006) i Recommandation UIT-T K.67 Surtensions susceptibles dtre induites par la foudre dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation Rsum Dans la prsente Recommandation sont donnes les caractristiques (dures et valeurs crte) des dcharges (surtensions et surintensits) indu

3、ites par la foudre, qui sont susceptibles datteindre les lignes de tlcommunication du rseau daccs et les lignes de signalisation dans les locaux client, o sont employs des conducteurs mtalliques. Les valeurs escomptes de ces surtensions sont prsentes en fonction dun ensemble de paramtres du courant

4、de dcharge, qui dfinissent la foudre en tant que source dendommagements rsultant des couplages lectromagntiques avec la ligne de tlcommunication ou de signalisation. La prsente Recommandation permet dvaluer lefficacit des mesures de protection (par exemple, dispositifs de protection contre les surte

5、nsions/surintensits (SPD, surge protective devices) capables de rsister au courant de dcharge escompt au point o est situe linstallation. Source La Recommandation UIT-T K.67 a t approuve le 13 fvrier 2006 par la Commission dtudes 5 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandatio

6、n UIT-T A.8. Mots cls Dcharge, foudre, point de transition, surintensit, surtension. ii Rec. UIT-T K.67 (02/2006) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le domaine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation de

7、s tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondiale. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT)

8、, qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T seffectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans

9、 certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administration“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une admin

10、istration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommand

11、ation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisation de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecte

12、r la Recommandation. DROITS DE PROPRIETE INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit

13、ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle pr

14、otge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux dveloppeurs de consulter la base de donnes des brevets du TSB sous http:/www.itu.int/ITU-T/ipr/. UIT 2006 Tous droits

15、 rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T K.67 (02/2006) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions 2 4 Abrviations 3 5 Configuration de rfrence . 4 6

16、 Mesures de protection. 5 6.1 Protection propre 5 6.2 Mesures de protection primaire 5 6.3 Liaison, mise la terre et blindage. 6 7 Surtensions/surintensits escomptes induites par la foudre 6 7.1 Eclairs sur un immeuble (source dendommagements S1): courant de dcharge passant travers les lignes de tlc

17、ommunication ou de signalisation pntrant dans limmeuble (btiment de lquipement de commutation ou immeuble ou site distant du client) 6 7.2 Eclairs proches dun immeuble ou sur celui-ci (source dendommagements S1 ou S2): surtensions/surintensits induites dans les lignes de tlcommunication ou de signal

18、isation lintrieur de limmeuble (btiment de lquipement de commutation ou immeuble ou site distant du client). 7 7.3 Foudre sur les lignes de tlcommunication ou de signalisation . 10 7.4 Eclairs proches des lignes de tlcommunication ou de signalisation . 11 Annexe A Surtensions lintrieur dun immeuble

19、induites par la foudre proche de limmeuble ou sur celui-ci. 15 A.1 Gnralits 15 A.2 Foudre proche de limmeuble . 15 A.3 Foudre sur limmeuble 20 Annexe B Surtensions sur la ligne de tlcommunication induites par la foudre proche de la ligne: sol parfaitement conducteur. 22 Appendice I Surtensions lintr

20、ieur dun immeuble induites par la foudre proche de limmeuble ou sur celui-ci: dispositif exprimental et rsultats . 25 I.1 Introduction 25 I.2 Modle thorique 25 I.3 Site exprimental et dispositif dessai. 27 BIBLIOGRAPHIE. 33 iv Rec. UIT-T K.67 (02/2006) Introduction La foudre est la source de surtens

21、ions et de surintensits dangereuses dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation (impacts directs ou indirects de la foudre), deffets susceptibles dtre induits par les courants de fuite dans les lignes lectriques, y compris les systmes de distribution lectrique, de contact avec les lignes

22、lectriques et de laugmentation du potentiel de terre. Les mthodes de protection sappliquent soit aux lignes (par exemple, lemploi de cbles blinds plutt que de cbles non blinds) soit des parties spcifiques du systme. Parmi les dernires mthodes, on distingue les trois catgories suivantes: les techniqu

23、es dinstallation, telles que la liaison et la mise la terre, et le blindage dans ltablissement et sur les lignes extrieures pour rduire le couplage lectrique de la foudre avec la ligne; les dispositifs de protection, qui empchent lnergie excdentaire datteindre les parties vulnrables en la drivant (p

24、ar exemple, au moyen dclateurs) ou en dconnectant la ligne (par exemple, au moyen de fusibles); ces dispositifs de protection offrent ce quon nomme une “protection primaire“; les quipements possdant une rigidit dilectrique, une capacit de conduite du courant et une impdance appropries qui leur perme

25、ttent de rsister aux conditions auxquelles ils sont soumis; ces caractristiques correspondent une “protection propre“. Certains types de dispositifs de protection (protection primaire) protgent contre les surtensions (dispositifs SPD, par exemple, clateurs air munis dlectrodes au carbone ou mtalliqu

26、es, tubes dcharge (GDT, gas discharge tube), dispositifs de protection semi-conducteur), dautres contre les surintensits (par exemple, fusibles, bobines thermiques, dispositifs de protection contre les surintensits autortablissement, lments fusibles). En vue de spcifier les composants et les apparei

27、ls de protection, il faut valuer le pouvoir destructeur des surtensions au point prcis de leur installation. Ce pouvoir ne doit pas dpasser le niveau de rsistance des composants et des quipements de protection touchs. Des essais appropris doivent permettre de dterminer ce niveau de rsistance. La prs

28、ente Recommandation porte sur les surtensions susceptibles dtre induites par la foudre aux diffrents points dinstallation de ces composants et quipements de protection dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation. Certaines formules ou hypothses de lvaluation des surtensions escomptes repo

29、sent sur de fortes approximations. Une tude ultrieure permettrait damliorer cette valuation. Rec. UIT-T K.67 (02/2006) 1 Recommandation UIT-T K.67 Surtensions susceptibles dtre induites par la foudre dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation 1 Domaine dapplication La prsente Recommandat

30、ion a pour objet de dfinir les dcharges (surtensions et surintensits) induites par la foudre, qui sont susceptibles datteindre les diffrents points de transition du rseau daccs de tlcommunication et des lignes de signalisation, tant lextrieur qu lintrieur des immeubles, savoir les btiments des quipe

31、ments de commutation et les immeubles ou les sites distants des clients. Le sujet de la prsente Recommandation concerne les surtensions et les surintensits dans les rseaux de tlcommunication et de signalisation employant des conducteurs mtalliques, qui sont dues au courant de dcharge, source dendomm

32、agements, et dpendent de lemplacement du point dimpact par rapport la ligne considre (voir 3.6). Les surtensions escomptes sont dfinies par leurs valeurs crte et leurs dures en fonction du niveau de protection contre les surtensions/surintensits (SPL, surge protection level) (voir 3.7) pour les diff

33、rents types (S1, S2, S3et S4) de sources dendommagements (voir 3.6). On suppose que la forme des surtensions escomptes est une double exponentielle dcrite par son temps de monte T1et son temps de dcroissance mi-valeur T2. La prsente Recommandation permet dvaluer lefficacit des mesures de protection

34、(par exemple, dispositifs de protection contre les surtensions/surintensits (SPD, surge protective devices) capables de rsister au courant de dcharge escompt au point o est situe linstallation. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T e

35、t textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, au

36、x versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandations de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. 1 Manuel de lUIT-T sur la

37、protection contre la foudre, chapitre 10 (1995), Surtensions et surintensits mesures sur les lignes dabonn des tlcommunications. 2 Recommandation UIT-T K.46 (2003), Protection des lignes de tlcommunication conducteurs mtalliques symtriques contre les surtensions induites par la foudre. 3 Recommandat

38、ion UIT-T K.47 (2000), Protection des lignes de tlcommunication conducteurs mtalliques contre les dcharges directes de foudre. 4 Recommandation UIT-T K.56 (2003), Protection des stations de base radiolectriques contre la foudre. 5 CEI 62305-1:2006, Protection contre la foudre. Partie 1: Principes gn

39、raux. 6 CEI 62305-2:2006, Protection contre la foudre. Partie 2: Evaluation des risques. 7 CEI 62305-4:2006, Protection contre la foudre. Partie 4: Rseaux de puissance et de communication dans les structures. 2 Rec. UIT-T K.67 (02/2006) 3 Dfinitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivan

40、ts: 3.1 surtension dangereuse due la foudre: surtension dont la valeur crte Upest suprieure ou gale au niveau de rsistance la surtension de lquipement ou de lisolation du conducteur de la ligne de tlcommunication. 3.2 temps quivalent de dcroissance mi-valeur (T2) 1: le temps de dcroissance mi-valeur

41、 (T2) dune impulsion de tension ou dintensit est lintervalle de temps sparant lorigine virtuelle et linstant o la tension ou lintensit atteignent pour la premire fois la moiti de leurs valeurs crte dans le signal de trane. (Lorigine virtuelle dune impulsion de tension ou dintensit est linstant qui p

42、rcde celui o la tension ou lintensit atteignent 30% ou 10% de leurs valeurs crte en des temps respectivement gal 0,3T1et 0,1T1.) 3.3 temps de monte (T1) 1: le temps de monte T1vdune impulsion de tension est dfini comme gal 1,67 fois lintervalle de temps sparant les instants o la tension est gale 30%

43、 et 90% de sa valeur crte. Le temps de monte T1idune impulsion dintensit est dfini comme gal 1,25 fois lintervalle de temps sparant les instants o lintensit est gale 10% et 90% de sa valeur crte. 3.4 niveau de protection contre la foudre: ensemble de paramtres du courant de dcharge, qui dfinissent l

44、a foudre en tant que source dendommagements 4. NOTE Le niveau de protection contre la foudre (LPL, lightning protection level) est employ lors de la conception des composants de protection contre celle-ci (par exemple, section des conducteurs, paisseur des tles, courant admissible dans le dispositif

45、 de protection contre les surtensions/surintensits (SPD), distance respecter par rapport la projection dangereuse dtincelles) et pour dfinir les paramtres dessai lors de la simulation des effets de la foudre sur ces composants, conformment lensemble pertinent de paramtres du courant de dcharge. Quat

46、re niveaux de protection (de I IV) sont introduit dans les normes CEI 62305. Pour chaque niveau LPL, on fixe un ensemble de valeurs maximales pour les paramtres du courant de dcharge (Tableau 1). 3.5 valeur crte (xp) 1: la valeur crte xpdune surtension/surintensit est dfinie comme la valeur maximale

47、 observe durant la dcharge. 3.6 source dendommagements: la source dendommagement dpend de la position du point dimpact par rapport la ligne considre: source dendommagements S1: clairs sur limmeuble (btiment de lquipement de commutation ou immeuble ou site distant du client) dans lequel pntre la ligne de tlcommunication ou de signalisation; source dendommagements S2: clairs proches de limmeuble (btiment de lquipement de commutation ou immeuble ou site distant du client) dans lequel pn