1、 Union internationale des tlcommunicationsUIT-T K.30SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (12/2004) SRIE K: PROTECTION CONTRE LES PERTURBATIONS Protecteurs contre les surintensits autortablissement Recommandation UIT-T K.30 Rec. UIT-T K.30 (12/2004) i Recommandation UIT-T K.30 Pro
2、tecteurs contre les surintensits autortablissement Rsum Les dispositifs de protection limiteurs de courant sont largement utiliss afin de limiter les courants qui circulent dans les conducteurs de tlcommunication durant les fuites de haute tension se produisant sur les lignes lectriques voisines, du
3、es aux systmes de traction lectrique et aux contacts dalimentation secteur basse tension. La prsente Recommandation indique les spcifications de fonctionnement des thermistances coefficient de temprature positif (PTC, positive temperature coefficient) et contient des informations sur la coordination
4、 et lapplication des protecteurs contre les surintensits autortablissement. Ces protecteurs contre les surintensits peuvent tre utiliss lintrieur des quipements pour favoriser la conformit aux prescriptions dimmunit des Recommandations UIT-T K.20, K.21 et K.45. Les thermistances PTC sont essentielle
5、ment destines limiter les surintensits dune dure relativement longue. Leur temps de rponse est trop long vis-vis des transitoires de commutation ou des dcharges dues la foudre, alors que les protecteurs contre les surintensits autortablissement semi-conducteurs (voir lAppendice II) ont un temps de r
6、ponse plus court que les thermistances PTC et fonctionneront galement pendant des surtensions de courte dure. Source La Recommandation UIT-T K.30 a t approuve le 14 dcembre 2004 par la Commission dtudes 5 (2005-2008) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T
7、K.30 (12/2004) 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 des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques
8、, 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), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de
9、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 certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT
10、-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 administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fa
11、it titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemple, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autre
12、s 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 respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que
13、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 ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT
14、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 protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sa
15、git peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base de donnes des brevets du TSB. UIT 2005 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord cri
16、t pralable de lUIT. Rec. UIT-T K.30 (12/2004) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Avant-propos 1 2 Introduction 1 3 Domaine dapplication 2 4 Paramtres de fonctionnement 2 4.1 Caractristiques de lenvironnement. 2 4.2 Caractristiques lectriques 2 4.3 Choix des thermistances PTC. 6 5 Coordination et applicati
17、on des thermistances PTC. 7 Appendice I Exemples de caractristiques de thermistances PTC . 8 Appendice II Protecteurs contre les surintensits autortablissement semi-conducteurs 9 Rec. UIT-T K.30 (12/2004) 1 Recommandation UIT-T K.30 Protecteurs contre les surintensits autortablissement 1 Avant-propo
18、s Les dispositifs de protection limiteurs de courant ont t largement utiliss afin de limiter les courants qui circulent dans les conducteurs de tlcommunication durant les dfauts dus aux lignes lectriques voisines et aux systmes de traction lectrique voisins. Ces dispositifs sont des dispositifs sans
19、 autortablissement (il sagit gnralement de bobines thermiques ou de fusibles) placs dans le rpartiteur principal (MDF, main distribution frame) linterface utilisateur-rseau ou lintrieur de lquipement de tlcommunication. Des dispositifs limiteurs de courant autortablissement, savoir, les thermistance
20、s PTC, ont t mis au point; ces dispositifs sont actuellement utiliss dans une large varit dapplications. Il sagit de dispositifs fonds sur des rsistances coefficient de temprature positif. La prsente Recommandation traite des paramtres de fonctionnement des thermistances coefficient de temprature po
21、sitif (PTC). Une nouvelle gnration de protecteurs contre les surintensits autortablissement utilisant la technologie des semi-conducteurs est dcrite dans lAppendice II. 2 Introduction La prsente Recommandation a pour but de fournir des spcifications de fonctionnement pour les thermistances PTC afin
22、dassurer leur fonctionnement satisfaisant dans les rseaux de tlcommunication. Elle traite en outre de la coordination de ces dispositifs installs dans le rpartiteur principal (MDF) et dans lquipement. Les thermistances PTC sont destines aux mmes applications que les bobines thermiques ou les fusible
23、s. Cependant, comme il sagit de dispositifs autortablissement, il nest pas ncessaire de les remplacer aprs chaque fonctionnement, lorsquils sont utiliss dans le cadre de leur capacit dautortablissement. Cela permet de raliser des systmes de protection autortablissement aussi bien pour la limitation
24、du courant que pour la limitation de la tension. Les thermistances PTC sont essentiellement destines limiter les surintensits dune dure relativement longue. Leur temps de rponse est trop long vis-vis des transitoires de commutation ou des dcharges dues la foudre. Certaines des caractristiques des th
25、ermistances PTC peuvent entraner la limitation de leur utilisation: la dpendance vis-vis de la frquence de certaines thermistances PTC peut affecter la transmission haute frquence ( des dizaines de MHz); lorsque ces dispositifs sont utiliss comme des rsistances srie sur les conducteurs a et b, ils p
26、euvent influencer lquilibre de la ligne; lorsquun dispositif PTC est activ, il peut tout de mme laisser un courant dune faible intensit circuler dans le circuit. Ce faible courant peut tre suffisamment lev pour entraner une forte dissipation de chaleur dans dautres dispositifs (tels que les composan
27、ts de protection secondaire contre les surtensions) si lon na pas ralis une coordination soigneuse; sur certains circuits de communication ayant un flux continu de courant, lautortablissement dune thermistance PTC peut ne pas fonctionner. 2 Rec. UIT-T K.30 (12/2004) 3 Domaine dapplication La prsente
28、 Recommandation sapplique aux dispositifs limiteurs de courant qui font appel aux principes de protection contre les surintensits conformment la Rec. UIT-T K.11. Les paramtres de fonctionnement dcrits dans la prsente Recommandation visent donner des directives concernant les circuits de communicatio
29、n dusage gnral. Les systmes, les quipements terminaux ou les environnements spcifiques peuvent avoir des besoins diffrents. 4 Paramtres de fonctionnement 4.1 Caractristiques de lenvironnement Les thermistances PTC doivent assurer un fonctionnement satisfaisant dans des gammes de temprature et dhumid
30、it choisies pour lapplication prvue. Les tempratures choisies doivent tre un intervalle dsign compris entre les valeurs extrmes 40 C et +70 C. Lintervalle choisi pour lhumidit doit tre jusqu 95% dhumidit relative. Les essais dcrits dans le 4.2, Caractristiques lectriques, doivent tre effectus une te
31、mprature ambiante de 25 C. Des essais supplmentaires peuvent tre effectus aux tempratures extrmes choisies. Toutefois, les caractristiques de temps de rponse, de courant nominal et de rsistance srie en courant continu du dispositif peuvent tre diffrentes des caractristiques spcifies temprature ambia
32、nte. Chaque essai dcrit dans le 4.2 doit tre effectu sur des dispositifs non tests auparavant. 4.2 Caractristiques lectriques 4.2.1 Fonctionnement des thermistances PTC Les thermistances PTC fonctionnent comme un circuit ouvert pour limiter le courant. Le dispositif fonctionne pour limiter le couran
33、t en augmentant sa rsistance dune faible valeur une grande valeur. Les thermistances PTC sont places comme lments srie dans la boucle de tlcommunication. Le dispositif limiteur de courant peut tre incorpor lunit de protection primaire du rpartiteur principal (MDF), linterface utilisateur-rseau ou su
34、r des cartes de circuits imprims de lquipement de communication. 4.2.2 Caractristiques de fonctionnement des thermistances PTC Les thermistances PTC sont disponibles avec une varit de caractristiques de fonctionnement afin de rpondre aux besoins particuliers de chaque application. Les caractristique
35、s suivantes sont particulirement importantes: le temps de rponse TRest le temps maximal ncessaire la thermistance PTC pour rduire un courant de dfaut une valeur acceptable qui ne cause pas de dgts ni de risques de scurit pour la charge protge; le courant de transition Itest lintensit du courant nces
36、saire pour entraner un changement dtat de la thermistance une temprature donne et pendant une dure dtermine; le courant nominal Irest le courant maximal qui peut circuler travers la thermistance PTC pendant une dure dtermine. La valeur choisie pour Irdoit tre suprieure au courant maximal de fonction
37、nement sur la gamme des tempratures de fonctionnement; la tension maximale Vmaxest la plus grande tension qui peut tre applique aux bornes de la thermistance PTC sans affecter sa performance; lendurance aux impulsions et la dure de vie “alternative“ reprsentent le nombre dimpulsions dues la foudre e
38、t les tensions et courants alternatifs que la thermistance PTC peut supporter sans entrer dans le mode dfaut. La “fin de vie“ est atteinte par dfinition Rec. UIT-T K.30 (12/2004) 3 lorsque la rsistance en courant continu du dispositif nest plus dans la gamme de valeurs spcifies aprs application du c
39、ourant, ou lorsque les caractristiques de courant nominal et de temps de rponse ne sont plus satisfaites; la thermistance PTC doit supporter les surcharges et les contacts de lalimentation alternative sans entraner des risques de scurit ou dincendie. Le Tableau I.1 donne des exemples relatifs certai
40、nes caractristiques des thermistances PTC. 4.2.3 Temps de rponse TRLa thermistance PTC doit fonctionner dans son temps de rponse lorsque le courant de transition spcifi (voir le Tableau I.1) est inject entre ses bornes. Lorsque le dispositif fonctionne, lintensit du courant doit dcrotre et atteindre
41、 une valeur acceptable. La rsistance du dispositif doit tre comprise entre les valeurs spcifies mesures aprs dconnexion de la source. Le retour de la rsistance srie en courant continu sa valeur spcifie doit tre mesur aprs un laps de temps choisi pour correspondre lapplication prvue. Mthode dessai La
42、 Figure 1 illustre un exemple de circuit pouvant tre utilis pour effectuer lessai. Le courant dbit par la source de courant de la Figure 1 doit avoir lintensit spcifie du courant de transition de la catgorie approprie lorsque le dispositif limiteur de courant est insr dans le circuit dessai. Lessai
43、consiste vrifier que lintensit du courant dcrot une valeur acceptable dans les limites du temps de rponse appropri. Une fois que la source est dconnecte, que le dispositif a atteint la temprature ambiante et quun intervalle de temps dtermin sest coul, on mesure la rsistance de la thermistance PTC po
44、ur sassurer quelle se trouve dans la gamme spcifie. Cette procdure est rpte cinq fois pour chaque courant de charge. Le taux de rptition doit tre suffisant pour viter laccumulation thermique. Figure 1/K.30 Circuit dessai pour le temps de rponse 4.2.4 Courant nominal IrLes thermistances PTC doivent f
45、aire circuler le courant nominal spcifi (voir le Tableau I.1) appliqu simultanment chaque dispositif limiteur de courant (Figure 2) pendant la priode approprie dessai. Durant les essais relatifs au courant nominal, les dispositifs doivent avoir une rsistance dans la gamme de valeurs spcifies. Mthode
46、 dessai La Figure 2 illustre un exemple de circuit qui peut tre utilis pour effectuer lessai. Dans les applications o il ny a pas de couplage thermique entre les dispositifs, il suffit de tester un seul dispositif plutt que den tester deux simultanment. La source de courant continu constant doit dbi
47、ter un courant dune intensit gale lintensit du courant nominal spcifie selon la catgorie 4 Rec. UIT-T K.30 (12/2004) approprie lorsque la thermistance PTC est insre dans le circuit dessai. Durant les essais relatifs au courant nominal, on mesure la rsistance du dispositif afin de sassurer quelle se situe dans la gamme de valeurs spcifies. La rsistance srie en courant continu du dispositif est gale au quotient de la tension mesure aux bornes de la thermistance PTC par le courant mesur par lampre
