Brevet FR2912849A1 — publié le 20080822

La présente invention concerne un dispositif de protection contre les surtensions (ci-après appelé "SPD", d'après "surge protection device"), qui est un moyen de protection utilisé pour protéger un appareil électrique, un appareil électrique de télécommunications, ainsi que d'autres appareils voulus vis-à-vis de tensions anormales provoquées par de brusques augmentations transitoires de tension, comme par exemple par des coups de foudre directs ou indirects, ainsi qu'un appareil de protection contre ces brusques augmentations de tension qui utilise un tel dispositif. Plus particulièrement, elle concerne un SPD destiné à des alimentations électriques qui exigent une bonne capacité à supporter des courants forts, ainsi qu'un appareil de protection contre ces brusques augmentations utilisant un tel dispositif. Les SPD classiques pour alimentations électriques en courant alternatif (comme indiqué ci-après par "AC") portent par exemple une combinaison de tubes à décharge dans un gaz (indiqués ci-après par l'expression "parafoudres à gaz") et de varistors (d'après "voltage dependant resistance", c'est-à-dire résistance électrique variant en fonction de la tension appliquée"). Ils sont destinés à assurer la protection contre des frappes indirectes et satisfont le niveau de protection de Classe II (Normes Industrielles Japonaises, ou JIS, à savoir "Japanese Industrial Standards). Si les parafoudres à gaz sont utilisés seuls pour un circuit d'alimentation électrique, alors, après que les parafoudres ont été déchargés par une brusque augmentation de tension due à la foudre, les parafoudres à gaz peuvent voir leur vie être abrégée ou peuvent même être détruits à cause du phénomène de courant de suite ("follow current") au cours duquel le phénomène de décharge est entretenu par une alimentation en courant alternatif après extinction de la brusque augmentation de tension. Pour interrompre ce courant de suite, on combine les parafoudres à gaz et les varistors en série. Si des varistors sont utilisés seuls pour un circuit d'alimentation électrique, leurs caractéristiques peuvent se détériorer avec l'augmentation du nombre des actionnements dus à de brusques augmentations de tension produites par la foudre, ce qui amène une augmentation du courant de suite et, finalement, une destruction. Ainsi, pour interrompre ce courant de suite, on utilise des parafoudres à gaz et des varistors qui sont connectés en série. Les techniques d'utilisation de SPD, qui font appel à des parafoudres à gaz et à des varistors montés en série sont décrites par exemple dans les documents de brevets suivants. [Document 1] brevet japonais mis à la disposition du public 5 sous le numéro 2006-136 043 (Surge Absorber). [Document 2] brevet japonais mis à la disposition du public sous le numéro 2006-60 917 (Noise Filter Circuit for Switching Power Supply). [Document 3] brevet japonais mis à la disposition du public 10 sous le numéro 2004-236 413 (Noise Filter Circuit for Switching Power Supply). [Document 4] brevet japonais mis à la disposition du public sous le numéro 2001-268 888 (Surge Protection Circuit and Power Supply Unit). 15 [Document 5] brevet japonais mis à la disposition du public sous le numéro 9-172 733 (Surge Voltage Absorption Circuit). [Document 6] brevet japonais mis à la disposition du public sous le numéro 9-103 066 (Switching Regulator). [Document 7] brevet japonais mis à la disposition du public 20 sous le numéro 7-39 136 (Power Supply Unit for Electronic Equipment). [Document 8] brevet japonais mis à la disposition du public sous le nUMérO 5-199 737 (AC Input Power Supply). La figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un appareil classique de protection contre les brusques augmentations de 25 tension qui est utilisé pour protéger un appareil voulu connecté à un système de distribution d'énergie électrique (par exemple des lignes de distribution basse tension dans un bâtiment ou autres) contre de brusques augmentations de tension dues à la foudre. Par exemple, si une haute tension alternative de 6,6 kV venant 30 d'un système triphasé (4) à trois fils (3 W) est appliquée en entrée à un transformateur d'isolement haute tension 1, elle est délivrée à deux lignes de distribution basse tension L1 et L2 et à une ligne neutre N après avoir été transformée en une basse tension (courant alternatif de 200 V) d'un système d'alimentation en courant dit "du secteur", monophasé (lq)), à 35 trois fils (3 W) par le transformateur d'isolement L La basse tension alternative de 200 V délivrée aux deux lignes de distribution basse tension L1 et L2 et à la ligne neutre unique N est fournie à un appareil voulu 3, par exemple un appareil électrique, via un disjoncteur de fuite à la terre 2 afin d'attaquer l'appareil voulu 3. La ligne neutre basse tension N est connectée à la terre. Puisque les brusques augmentations dues à la foudre peuvent se produire non seulement par rapport à la terre, mais aussi entre des lignes, alors, pour protéger l'appareil voulu 3 vis-à-vis de brusques augmentations dues à la foudre, il est nécessaire de prévoir à la fois une protection appareil-terre et une protection ligne-ligne. Ainsi, l'une, soit LI, des lignes de distribution basse tension est connectée à la ligne neutre N, par exemple par l'intermédiaire d'un fusible 4-1 fabriqué selon un niveau de protection de Classe I JIS et est destinée à assurer une protection vis-à-vis de coups de foudre directs, et d'un SPD 10-1, fabriqué selon le niveau de protection de Classe II JIS et destiné à assurer la protection vis-à-vis de coups de foudre indirects. De la même façon, l'autre ligne de distribution basse tension, soit L2, est connectée à la ligne neutre N par l'intermédiaire d'un fusible 4-2 fabriqué selon le niveau de protection de Classe I JIS et destiné à assurer la protection contre des coups de foudre directs et d'un SPD 10-2 fabriqué selon un niveau de protection de Classe II JIS et destiné à assurer la protection contre des coups de foudre indirects. En outre, la ligne neutre N est connectée à la terre par l'intermédiaire d'un SPD 20 côté terre. Les SPD 10 (à savoir les SPD 10-1 et 10-2) sont chacun composés de parafoudres à gaz et de varistors, comme décrit par exemple dans le document de brevet L Le SPD côté terre 20 consiste par exemple en des parafoudres. La figure 2 est un schéma de circuit simplifié montrant la configuration du SPD classique 10 (le SPD 10-1 ou 10-2) de la figure L Le SPD 10 possède une borne d'entrée 11 et une borne de sortie 12, comme montré, par exemple, dans le document de brevet 1. Plusieurs parafoudres à gaz 13-1 à 13-6 sont connectés en série entre la borne d'entrée 11 et la borne de sortie 12. Ainsi, la borne d'entrée 11, un noeud 15-1, un parafoudre à gaz 13-1, un noeud 15-2, un parafoudre à gaz 13-2, un noeud 15-3, un parafoudre à gaz 13-3, un noeud 15-4, un parafoudre à gaz 13-4, un noeud 15-5, un parafoudre à gaz 13-5, un noeud 15-6, un parafoudre à gaz 13-6, un noeud 13-7 et la borne de sortie 12 sont connectés en série. Un varistor 14-1 est connecté entre le noeud 15-1 et le noeud 15-6, tandis qu'un varistor 14-2 est connecté entre le noeud 15-2 et le noeud 15-7. De plus, un varistor 14-3 est connecté entre le noeud 15-2 et le noeud 15-5, un varistor 14-4 est connecté entre le noeud 15-3 et le noeud 15-6, et un varistor 14-5 est connecté entre le noeud 15-3 et le noeud 15-4. On va maintenant décrire le fonctionnement du SPD 10 de la figure 2. Si une tension d'amplitude excessive due à la foudre est appliquée entre la borne d'entrée 11 et la borne de sortie 12 (c'est-à-dire 10 entre le noeud 15-1 et le noeud 15-7), une tension excessive due à la foudre se produit dans un circuit série constitué du parafoudre à gaz 13-1 et du varistor 14-2, et, de même, dans le circuit série constitué du varistor 14-1 et du parafoudre à gaz 13-6. Lorsqu'une tension excessive due à la foudre est appliquée au circuit série constitué du parafoudre à 15 gaz 13-1 et du varistor 14-2, la plus grande partie de la tension excessive due à la foudre est appliquée au parafoudre à gaz 13-1 du fait de la différence de capacité existant entre les deux. De la même façon, dans le circuit série constitué du varistor 14-1 et du parafoudre à gaz 13-6, la plus grande partie de la tension excessive de la foudre est appliquée au 20 parafoudre à gaz 13-6. A ce moment, les parafoudres à gaz 13-1 et 13-6 auxquels des tensions excessives sont appliquées du fait de la brusque augmentation de tension due à la foudre, tentent de faire commencer la décharge. Toutefois, les deux parafoudres commencent rarement à se décharger 25 simultanément. L'un d'eux commence à se décharger le premier du fait d'une légère différence de performance (c'est-à-dire une légère différence de tension de décharge) qui peut être attribuée aux lots de fabrication. On suppose ici que le parafoudre à gaz 13-1 va commencer à se décharger le premier. 30 Lorsque le parafoudre à gaz 13-1 commence à se décharger, une continuité électrique s'établit entre les noeuds 15-1 et 15-2 et, par conséquent, un courant augmentant brusquement du fait de la foudre circule dans le varistor 14-2. Par conséquent, le varistor 14-2 limite la tension existant entre les noeuds 15-2 et 15-7 à une tension de varistor, 35 en raison de sa propre caractéristique. De ce fait, la tension existant entre les noeuds 15-1 et 15-7 devient égale à la somme (x volts) de la tension d'arc pour laquelle la décharge du parafoudre à gaz 13-1 se stabilise et de la tension du varistor. On note que ces x volts dépassent la valeur de la tension de décharge du parafoudre à gaz. A ce moment, une tension de x volts est produite dans le circuit série constitué du varistor 14-1 et du parafoudre à gaz 13-6 ainsi qu'entre les noeuds 15-1 et 15-7, mais, du fait de la différence de capacité entre le varistor 14-1 et le parafoudre à gaz 13-6, la plus grande partie (xl volts) de la tension de x volts est appliquée au parafoudre à gaz 13-6. La tension de xl volts est supérieure à la valeur de la tension de décharge du parafoudre à gaz 13-6, et, par conséquent, le parafoudre à gaz 13-6 commence à se décharger, la continuité électrique s'établit entre les noeuds 15-6 et 15-7, et un courant augmentant brusquement du fait de la foudre circule à destination du varistor 14-1. Par conséquent, le varistor 14-1 limite la tension présente entre les noeuds 15-1 et 15-6 à une tension de varistor en raison de sa propre caractéristique. Ensuite, les parafoudres à gaz 13-2 à 13-5 se déchargent de manière semblable en séquence jusqu'à ce que, finalement, tous les parafoudres à gaz 13-1 à 13-6 soient déchargés et que le courant à augmentation brusque dû à la foudre ait été relâché via les parafoudres à gaz 13-1 à 13-6. Pendant que les parafoudres à gaz 13-1 à 13-6 se déchargent, la tension existant entre les noeuds 15-1 et 15-7 est égale à la somme (y volts) des tensions d'arc des parafoudres à gaz 13-1 à 13-6. Bien que la tension d'arc varie selon les parafoudres à gaz considérés en fonction de leurs spécifications, elle est de l'ordre d'une à plusieurs dizaines de volts et, ainsi, y volts n'est pas une valeur excessive. Ainsi, l'appareil voulu est débarrassé de la tension excessive, et il est possible d'empêcher que ce dernier ne soit endommagé. On va maintenant donner une description des opérations qui ont lieu entre les lignes de distribution basse tension (L1 et L2) et la terre lorsque des tensions excessives (impulsions) comme par exemple des augmentations brusques de tension dues à la foudre, sont produites sur les lignes de distribution basse tension LI et L2 dans l'appareil de protection contre les augmentations brusques de tension de la figure 1. La description va être fournie en liaison avec quatre cas, à savoir les cas 1, 2, 3 et 4. (1) Cas 1 La figure 3 est un schéma de circuit montrant le fusible 4-2 et le SPD 10-2 de la figure 1. La figure 4 est un schéma de forme d'onde de tension selon le Cas 1, où une impulsion est produite dans la ligne de distribution basse tension L2 de la figure 3. Sur la figure 4, le numéro de référence 21 désigne une impulsion, le numéro de référence 22 désigne le début de la décharge du parafoudre, et le numéro de référence 23 désigne la décharge d'arc du parafoudre. La figure 5 est un schéma montrant les tensions contribuantes et autres, pendant la décharge d'arc du SPD 10-2 de la figure 1. Incidemment, on suppose sur la figure 5 que la tension d'arc de chaque parafoudre pendant la décharge d'arc est de 15 V, mais la tension d'arc varie avec les spécifications du parafoudre à gaz et peut être fixée à diverses valeurs. Dans la ligne L2 de distribution basse tension qui est présentée sur la figure 3, lorsqu'une tension d'alimentation électrique alternative de 200 V occupe le demi-cycle positif, si une impulsion positive 21 telle que celle représentée sur la figure 4 est produite, les parafoudres à gaz 13-1 à 13-6 du SPD 10-2 commencent à se décharger, car elles sont déclenchées par l'impulsion 21. Par conséquent, la tension présente entre la ligne de distribution basse tension L2 et la ligne neutre N atteint la valeur d'une tension de décharge d'arc. La tension de décharge d'arc est par exemple de 90 V, comme représenté sur la figure 5. Par ailleurs, la tension d'alimentation électrique est comprise entre +0 V et +300 V (soit 200 V en valeur quadratique moyenne). Lorsque l'impulsion 21 s'affaiblit (retombe), les parafoudres à gaz 13-1 à 13-6 ne peuvent plus entretenir la décharge d'arc. Les conditions qui rendent impossible l'entretien d'une décharge d'arc comprennent par exemple les trois situations suivantes, à savoir : (a) Situation 1, (b) Situation 2 et (c) Situation 3. (a) Situation 1 La figure 6 est un schéma montrant un exemple de situations pour une décharge d'arc par rapport à un SPD 13 qui consiste par exemple en un circuit série de quatre parafoudres à gaz 13-1 à 13-4. La 35 figure 7 est un schéma montrant une situation dans laquelle la décharge d'arc de la figure 6 ne se poursuit pas (est interrompue). On suppose par exemple qu'une tension d'alimentation électrique de +48 VDC (volts en courant alternatif) est appliquée sur le SPD 13, comme représenté sur la figure 6. Ainsi qu'on le voit sur la figure 7, si la tension d'arc du SPD 13 est, par exemple, de +60 V, ce qui est plus élevé que la tension d'alimentation électrique de +48 VDC, la décharge d'arc du SPD 13 de la figure 6 ne se poursuit pas (ne se poursuit jamais dans ce cas). (b) Situation 2 Les figures 8(i) et 8(ii) sont des schémas montrant une situation dans laquelle une décharge d'arc, par exemple, relative au SPD 13 de la figure 6 ne se poursuit pas (s'interrompt). Comme représenté sur la figure 8(i), si la tension d'arc du SPD 13 est de +60 V et que la tension d'alimentation électrique est de +100 VAC (à savoir volts en courant alternatif), c'est-à-dire si la tension d'arc est inférieure à la tension d'alimentation électrique, mais n'en diffère pas beaucoup, la décharge d'arc du SPD 13 ne se poursuit pas dans de nombreux cas. En outre, comme représenté sur la figure 8(ii), si la tension d'arc du SPD 13 est de +30 V et que la tension d'alimentation électrique est de +48 VDC, c'est-à-dire si la tension d'arc est inférieure à la tension d'alimentation électrique, mais n'en diffère pas beaucoup, la décharge d'arc du SPD 13 ne se poursuit pas dans de nombreux cas. On note que le phénomène selon lequel les parafoudres à gaz 13-1 à 13-4 du SPD 13 continuent d'effectuer des décharges d'arc du fait de la tension d'alimentation électrique qui est en train d'être fournie est connu sous l'appellation de "courant de suite" ("follow current"). (c) Situation 3, La figure 9 est un schéma montrant la situation dans laquelle 30 une décharge d'arc, par exemple par rapport au SPD 13 de la figure 6, s'arrête. Si la tension d'arc du SPD 13 est de +60 V et est inférieure à la tension d'alimentation électrique, qui est de +100 VAC, le courant de suite s'arrête généralement lorsque le courant de la forme d'onde de tension 35 d'alimentation électrique atteint le point à courant nul 24. Il s'arrête en un point situé à mi-onde de la tension d'alimentation électrique au plus. Ainsi, dans "(1) Cas 1", bien que la tension d'arc du SPD 13 soit inférieure à la tension d'alimentation électrique, puisqu'il s'agit seulement d'une petite différence entre la tension d'arc et la tension d'alimentation électrique, la décharge d'arc s'arrête relativement rapidement (ceci 5 correspond à la situation 2 ci-dessus décrite). (2) Cas 2 La figure 10 est un schéma montrant le Cas 2, où une décharge d'arc, par exemple, par rapport au SPD 13 de la figure 6, s'arrête. 10 Dans le Cas 2, la tension d'alimentation électrique est de 100 VAC (volts en courant continu) et la tension d'arc est de 60 V par exemple, tandis que la tension d'alimentation électrique est sur un demi-cycle négatif ("tension d'alimentation : -") et il existe une impulsion négative ("impulsion : -"). Dans ce cas, (le Cas 2), la polarité est opposée 15 à celle du Cas 1. Comme dans le Cas 1, il y a une petite différence entre la tension d'arc, qui est de -30 V et la tension d'alimentation électrique, qui est de -100 VAC, pendant la décharge d'arc et, par conséquent, la décharge d'arc s'arrête relativement rapidement (ceci correspond à la situation 2 ci-dessus). 20 (3) Cas 3 La figea il est un schéma montrant le Cas 3, où une décharge d'arc, par exemple, par rapport au SPD 13 de la figure 6, s'arrête. Dans le Cas 3, la tension d'alimentation électrique est de 25 100 VAC et la tension d'arc est de 60 V, par exemple, tandis que la tension d'alimentation électrique est sur un demi-cycle positif ("tension d'alimentation : +") et qu'il y a une impulsion négatif ("impulsion : -"). Dans ce cas (le Cas 3), il y a une grande différence entre la tension d'arc et la tension d'alimentation électrique pendant la décharge d'arc, si bien 30 que la décharge d'arc ne s'arrête pas rapidement. Elle s'arrête lorsque le courant associé à la tension d'alimentation électrique de 100 VAC atteint le point 24 correspondant à un courant nul (ceci correspond à la situation 3 ci- dessus présentée). 35 (4) Cas 4 La figure 12 est un schéma montrant le Cas 4 où une décharge d'arc, par exemple, par rapport au SPD 13 de la figure 6, s'arrête. Dans le Cas 4, la tension d'alimentation électrique est de 100 VAC et la tension d'arc est de 60 V, par exemple, tandis que la tension d'alimentation électrique est sur un demi-cycle négatif ("tension d'alimentation : -") et qu'il y a une impulsion positive ("impulsion : +"). Dans ce cas (le Cas 4), la polarité est opposée à celle au Cas 3. Comme dans le Cas 3, il y a une grande différence entre la tension d'arc et la tension d'alimentation électrique pendant la décharge d'arc et, par conséquent, la décharge d'arc ne s'arrête pas rapidement. Elle s'arrête à l'instant 24, où le courant associé à la tension d'alimentation électrique de 100 VAC atteint 0 (ce qui correspond à la Situation 3 ci-dessus présentée). On va maintenant donner la description de la relation existant entre les fusibles (4-1 et 4-2) et les SPD (10-1 et 10-2) dans l'appareil de protection contre les augmentations brusques, représenté sur la figure 1. Si les SPD 10-1 et 10-2 sont en court-circuit ou qu'ils sont endommagés d'une quelconque autre manière, les fusibles 4-1 et 4-2 fondent et coupent les lignes de distribution basse tension L1 et L2 dans leur connexion à la terre. Les fusibles 4-1 et 4-2 fondent également lorsqu'un courant excessif, égal ou supérieur à une intensité prédéterminée, y passe. Classiquement, les fusibles 4-1 et 4-2 ont des spécifications ordinaires et ils ne présentent pas de performances de déclenchement très élevées. Ils sont par exemple prévus pour environ 200 A. Ils ont une capacité élevée de ce point de vue et présentent donc une grande forme externe. Puisque les fusibles 4-1 et 4-2 utilisés classiquement sont d'un tel type, même si les SPD 10-1 et 10-2 viennent à s'actionner dans l'un quelconque des Cas 1 à 4 ci-dessus indiqués, les fusibles 4-1 et 4-2 ne fondront pas. Ainsi, dans les Cas 3 et 4 ci-dessus, un courant d'alimentation du secteur circule dans les fusibles 4-1 et 4-2 (pendant, au plus, un demi-cycle) jusqu'à ce que le point 24 à courant nul soit atteint, mais les fusibles 4-1 et 4-2 ne fondront pas, parce que le courant prévu n'est pas dépassé. Toutefois, les spécifications des fusibles 4-1 et 4-2 ont récemment été revues, par exemple comme décrit dans les parties (A) et (B) ci-dessous. (A) Spécifications 1 des fusibles Le courant prévu peut être petit. Par exemple, un courant prévu de 200 A est superflu. (B) Spécifications 2 des fusibles 10 Avec la diminution du courant prévu, la forme externe du fusible peut être réduite en conséquence. Par exemple, des fusibles classiques mesurent 100 mm x 100 mm x 200 mm dans leurs dimensions externes et présentent un poids de quelques kilogrammes, mais, de préférence, ils sont plus compacts dans les dimensions extérieures. 15 Ces modifications apportées aux spécifications 1 et 2 ont réduit la taille des fusibles, mais ont diminué le courant nominal prévu. Ainsi, des fusibles ont été réalisés de manière à se déclencher pour un plus petit courant. D'un autre point de vue, ceci peut être considéré comme une amélioration des performances. 20 Toutefois, les appareils classiques de protection contre les augmentations brusques de tension, comme représenté sur la figure 1, sont confrontés à un problème en ce que les SPD classiques 10-1 et 10-2 sont affectés par les modifications des spécifications 1 et 2 des fusibles 4-1 et 4-2. 25 Ainsi, dans les Cas 3 et 4, puisque le courant d'alimentation du secteur circule dans les SPD 10-1 et 10-2 et les fusibles 4-1 et 4-2 pendant, au plus, un demi-cycle, les fusibles 4-1 et 4-2 fondent par réaction au passage du courant. Une fois que les fusibles 4-1 et 4-2 ont fondu, il faut les réarmer manuellement, ce qui nécessite qu'un opérateur 30 intervienne en visitant le site de l'installation de l'appareil de protection contre les augmentations brusques de tension. Ceci est à la fois moins commode et désavantageux. Pour surmonter cette situation, il faut améliorer la configuration de circuit des SPD 10-1 et 10-2. Toutefois, en combinant simplement les 35 documents de brevet 1 à 8, et analogues, il est difficile de produire un SPD qui soit petit, fiable, peu coûteux, avec une structure relativement simple, ainsi qu'un appareil de protection contre les augmentations brusques de tension utilisant un tel SPD. Un premier but de l'invention est de produire un dispositif de protection contre les augmentations brusques de tension (noté SPD) petit, 5 fiable et peu coûteux qui soit relativement simple dans sa structure et qui soit en mesure de traiter le cas des coups de foudre directs. Un deuxième but de l'invention est de fournir un appareil de protection contre les surtensions qui peut empêcher le déclenchement d'un dispositif disjoncteur installé en amont ou en aval des dispositifs de 10 protection contre les surtensions. Pour atteindre le premier but, selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de protection contre les surtensions pour alimentations électriques qui protège un appareil voulu, fonctionnant sur la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, contre une 15 tension anormale qui serait appliquée à l'appareil voulu, le dispositif se distinguant en ce qu'il comprend : un parafoudre à gaz auquel est appliquée la tension d'alimentation électrique en courant alternatif ; un groupe de varistors connecté en série avec le parafoudre à gaz et contenant une pluralité de varistors qui présentent une grande capacité à 20 supporter les courants forts, où les varistors sont connectés en parallèle les uns avec les autres et chacun des varistors possède une tension de varistor qui est fixée à un niveau placé plus haut de la valeur de crête de la tension de l'alimentation électrique en courant alternatif ; et une résistance qui, étant connectée entre les deux électrodes du groupe de 25 varistors, décharge les charges stockées dans la capacité du groupe de varistors. Pour atteindre le deuxième but, selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un appareil de protection contre les surtensions comprenant : un dispositif disjoncteur qui protège un appareil voulu, 30 fonctionnant sur la tension d'une alimentation électrique en courant alternatif, contre une tension anormale appliquée à l'appareil voulu, par blocage de la tension anormale ; et un dispositif de protection contre les surtensions pour alimentations électriques qui, étant connecté en série avec le dispositif disjoncteur, protège l'appareil voulu contre la tension 35 anormale, l'appareil de protection contre les surtensions se distinguant en ce que le dispositif de protection contre les surtensions comprend un parafoudre à gaz auquel est appliquée la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, un groupe de varistors connecté en série avec le parafoudre à gaz et contenant une pluralité de varistors qui présentent une bonne capacité à supporter les forts courants, où les varistors sont connectés en parallèle les uns avec les autres et chacun des varistors possède une tension de varistor qui est placée à un niveau plus élevé que la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, et une résistance qui, étant connectée entre les deux électrodes du groupe de varistors, décharge les charges stockées dans la capacité du groupe de varistors. Comme décrit ci-dessus, dans le dispositif de protection contre les surtensions selon le premier aspect de l'invention, le parafoudre à gaz est connecté en série avec le groupe de varistors consistant en une pluralité de varistors qui possèdent une bonne capacité à supporter les forts courants et qui sont connectés en parallèle les uns avec les autres, et la résistance de décharge est connectée entre les électrodes du groupe de varistors. En outre, puisque les tensions des varistors sont fixées à un niveau plus élevé que la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, les varistors sont normalement isolés du circuit d'alimentation électrique par le parafoudre à gaz. Même si une tension anormale est appliquée, puisque la tension de fonctionnement des varistors est fixée a un niveau plus élevé que la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, il ne circulera pas de courant d'alimentation électrique en courant alternatif. De plus, la bonne capacité à supporter le courant d'un varistor dépend, par exemple, de son aire, et, ainsi, le groupe de varistors possédant une bonne capacité à supporter des courants forts présente une bonne capacité. Pendant le fonctionnement du parafoudre à gaz, la capacité (électrique) se charge et maintient la tension. Par conséquent, lorsque la polarité de la tension d'alimentation en courant alternatif s'inverse, la tension maintenue par les varistors s'ajoute à la tension d'alimentation électrique en courant alternatif appliquée au parafoudre à gaz, ce qui peut donner lieu à un réamorçage. Selon le premier aspect de l'invention, puisque la résistance est connectée entre les électrodes du groupe de varistors, les charges stockées dans les varistors sont livrées rapidement par l'intermédiaire de la résistance. Ceci donne la possibilité d'empêcher que le parafoudre à gaz ne se réamorce. L'appareil de protection contre les surtensions selon le deuxième aspect de l'invention peut protéger l'appareil voulu de manière fiable contre des coups de foudre directs et empêcher que le dispositif disjoncteur installé en amont ou en aval du dispositif de protection contre les surtensions ne se déclenche du faitque le dispositif disjoncteur est connecté en série avec le dispositif de protection contre les surtensions selon le premier aspect. Ceci donne la possibilité d'éviter les opérations fastidieuses, comme le remplacement ou le réarmement du dispositif disjoncteur. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à apporter une compréhension plus claire de l'invention ; elle s'appuie sur les dessins annexés, présentés à titre d'exemple : la figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un appareil classique de protection contre les surtensions qui est utilisé pour protéger un appareil voulu connecté à un système de distribution d'énergie électrique (par exemple des lignes de distribution basse tension présentes dans un bâtiment, ou analogues) vis-à-vis de surtensions, ou augmentations brusques de tension) dues à la foudre ; la figure 2 est un schéma de circuit simplifié montrant la configuration d'un dispositif classique de protection contre les surtensions 10 (SPD 10-1 ou 10-2) de la figure 1 ; la figure 3 est un schéma de circuit montrant le fusible 4-2 et le 25 SPD 10-2 de la figure 1 ; la figure 4 est un schéma de forme d'onde de tension selon le Cas 1, où une impulsion est produite dans la ligne L2 de distribution basse tension de la figure 3 ; la figure 5 est un schéma montrant les tensions contribuantes, 30 et autres, pendant la décharge d'arc du SPD 10-2 de la figure 1 ; la figure 6 est un schéma montrant un exemple de situations relatives à une décharge d'arc pour un SPD 13 constitué d'un circuit série de quatre parafoudres à gaz 13-1 à 13-4 ; la figure 7 est un schéma montrant la situation dans laquelle la 35 décharge d'arc de la figure 6 ne se poursuit pas (s'interrompt) ; 14 les figures 8(i) et 8(ii) sont un schéma montrant la situation dans laquelle la décharge d'arc relative au SPD 13 de la figure 6 ne se poursuit pas (s'interrompt) ; la figure 9 est un schéma montrant la situation dans laquelle la décharge d'arc relative au SPD 13 de la figure 6 s'arrête ; la figure 10 est un schéma montrant le Cas 2, dans lequel une décharge d'arc relative au SPD 13 de la figure 6 s'arrête ; la figure 11 est un schéma montrant le Cas 3, dans lequel une décharge d'arc relative au SPD 13 de la figure 6 s'arrête ; la figure 12 est un schéma montrant le Cas 4, dans lequel une décharge d'arc relative au SPD 13 de la figure 6 s'arrête ; la figure 13 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un appareil de protection contre les surtensions selon un mode de réalisation préféré de l'invention, où l'appareil de protection contre les surtensions est utilisé pour protéger un appareil voulu connecté à un système de distribution d'énergie électrique (par exemple des lignes de distribution basse tension d'un bâtiment, ou autres) contre de brusques augmentations de tension dues à la foudre ; les figures 14(i) et 14(ii) représentent un schéma qui montre une configuration donnée à titre d'exemple d'un circuit série consistant en un seul parafoudre à gaz 41 et un seul varistor 42-1 tels qu'indiqués sur la figure 13 ; les figures 15(i) et 15(ii) représentent un schéma qui montre une configuration donnée à titre d'exemple du varistor 42-1 de la 25 figure 14 ; les figures 16(i), 16(ii), 16(iii) et 16(iv) représentent un exemple d'amélioration de la configuration de la figure 14 ; la figure 17 est un schéma de circuit montrant chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 et obtenu par résolution des problèmes de 30 circuit de la figure 16(i) ; la figure 18 est un schéma montrant les performances demandées aux SPD 40 satisfaisant l'essai de Classe I (40-1 et 40-2) de la figure 13 ; la figure 19 est un schéma montrant trois niveaux de valeurs de 35 courant pour des coups de foudre directs ; la figure 20 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement obtenu par application d'une impulsion de tension à un prototype conçu pour être utilisé comme le parafoudre à gaz spécial 41 de la figure 13 ; la figure 21 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement 5 obtenu lorsqu'aucune résistance 43 n'est installée dans les SPD 40 (40-1 et 40-2) de la figure 13 ; la figure 22 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement montrant un essai de service de fonctionnement de la figure 21 ; la figure 23 est un schéma représentant une forme d'onde de 10 fonctionnement pour les varistors 42 (42-1 à 42-5) de chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 lorsqu'une résistance 43 est montée entre les extrémités des varistors ; et la figure 24 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement montrant un essai de service de fonctionnement de la figure 23. 15 Mode de réalisation Çonfig_uration_générale de _l'appareil_de_proteçtion_çontre_les_surtensions selon le mode de réalisationuréféré La figure 13 est un schéma fonctionnel simplifié montrant un 20 appareil de protection contre les surtensions selon un mode de réalisation préféré de l'invention, où l'appareil de protection contre les surtensions est utilisé pour protéger un appareil voulu, connecté à un système de distribution d'énergie électrique (par exemple les lignes de distribution basse tension d'un bâtiment, ou autres) contre des augmentations 25 brusques de tension, ou surtensions, dues à la foudre. Dans le circuit de la figure 13, par exemple, comme dans le cas du circuit classique représenté sur la figure 1, si un courant alternatif de haute tension 6,6 kV d'un système triphasé (3(p) à trois fils (3 W) est appliqué en entrée à un transformateur d'isolement haute tension 31, 30 il est fourni à deux lignes de distribution basse tension L1 et L2 et à une ligne neutre N après transformation en une basse tension (courant alternatif de 200 V) d'un système d'alimentation du type "secteur" monophasé (1q) à trois fils (3 W) par le transformateur d'isolement 31. Le courant alternatif basse tension de 200 V qui est délivré aux deux lignes 35 de distribution basse tension L1 et L2 et à la ligne neutre N est fourni à un appareil voulu 33, par exemple un appareil électrique, via un disjoncteur 16 de fuite à la terre 32 afin de commander l'appareil voulu 33. La ligne neutre basse tension N est connectée à la terre. Puisque des surtensions dues à la foudre peuvent se produire non seulement par rapport à la terre, mais aussi entre des lignes, alors, afin de protéger l'appareil voulu 33 contre des surtensions dues à la foudre, il est nécessaire de réaliser à la fois une protection appareil-sol et une protection ligne-ligne. Ainsi, la ligne s'appelant L1 parmi les lignes de distribution basse tension est connectée à la ligne neutre N par l'intermédiaire d'un dispositif qui coupe le circuit en cas de courant excessif (par exemple un fusible) 34-1 selon les spécifications notées spécification 1 et spécification 2 qui sont différentes du cas classique et un SPD 40-1 qui possède une configuration de circuit différente de la configuration classique présentée sur la figure 1. En outre, l'autre ligne, L2, de distribution basse tension est connectée à la ligne neutre N par l'intermédiaire d'un dispositif qui coupe le circuit en cas de courant excessif (par exemple un fusible) 34-2 selon les spécifications 1 et 2, différentes de celles du cas classique, et un SPD 40-2 qui possède une configuration de circuit différente de la configuration classique présentée sur la figure L De plus, la ligne neutre N est connectée à la terre par l'intermédiaire d'un SPD côté terre (par exemple un parafoudre à gaz) 50. Chaque SPD 40 (c'est-à-dire 40-1 ou 40-2) consiste en un parafoudre à gaz 41, en plusieurs varistors (par exemple cinq) 42-1 à 42-5 connectés en parallèle entre eux et en série avec le parafoudre à gaz 41, et une résistance de décharge 43 connectée en parallèle avec les varistors 42-1 à 42-5. çofLg.Lireion SPD 40___à savoir 40_ 1_ou 40_2_ Les figures 14(i) et 14(ii) sont des schémas montrant une configuration donnée à titre d'exemple pour un circuit série consistant en un parafoudre à gaz 41 et un varistor 42-1 tels qu'indiqués sur la figure 13, où la figure 14(i) est un schéma de circuit du circuit série et la figure 14(ii) est une courbe caractéristique montrant la relation qui existe entre la tension V et le temps t dans le circuit série. Pour résoudre le problème classique, on peut concevoir de changer la configuration du circuit des SPD 4 (4-1 et 4-2), par exemple, en celle présentée sur la figure 14(i). Le SPD de la figure 14(i) possède une configuration de circuit selon laquelle le circuit série qui consiste en un parafoudre à gaz 41 et un varistor 42-1 est connecté à deux bornes Ti et T2. Dans un circuit ayant cette configuration, lorsque par exemple une tension d'alimentation électrique en courant alternatif de 200 V, dite du secteur, est appliquée, une décharge d'arc s'arrêtera rapidement comme dans les Cas 1 et 2 ci-dessus, au contraire des Cas 3 et 4 ci-dessus, où un courant du secteur circule pendant une certaine durée. Les figures 15(i) et 15(ii) sont des schémas montrant la configuration, présentée à titre d'exemple, du varistor 42-1 de la figure 14, où la figure 15(i) est un schéma de circuit du varistor 42-1 et la figure 15(ii) est une courbe présentant le courant (I) en fonction de la tension (V) du varistor 42-1. On va maintenant décrire, en liaison avec les figures 14(ii), 15 15(i) et 15(ii) le fonctionnement du circuit de la figure 14(i). Lorsqu'une haute tension V appliquée entre les bornes T1 et T2 dépasse une tension de décharge (60) de +600 V qui est associée au parafoudre à gaz, le parafoudre à gaz 41 se décharge et devient conducteur, ce qui amène une impulsion de courant à circuler dans le 20 varistor 42-1. Comme représenté sur la figure 14(ii), l'impulsion de courant I qui traverse le varistor 42-1 augmente avec le temps t, mais la tension V aux bornes du varistor 42-1 est limitée à une valeur 61 de tension de fixation de niveau du varistor, laquelle est presque constante (par exemple 350 V). 25 De cette manière, dans le circuit de la figure 14(i), la tension V qui existe entre les bornes T1 et T2 est un peu au-delà de +350 V, ce qui dépasse la tension d'alimentation électrique du secteur de 200 V en courant alternatif. Par conséquent, le parafoudre 41 ne provoque pas de courant de suite, et la décharge d'arc s'arrête rapidement. Ainsi, aucun 30 courant excessif de nature à amener un fusible 34 (plus spécialement 34-1 ou 34-2) connecté à la borne 101 à réagir ne circule dans le fusible 34 de la figure 13. Par conséquent, le fusible 34 ne fond pas, et il semble que le problème classique ait été ainsi résolu. Toutefois, l'utilisation du varistor 42-1 rend impossible de 35 satisfaire d'autres exigences. Ainsi, les SPD 40 (40-1 et 40-2) assurant la protection contre les coups de foudre directs de la figure 13 laissent passer une impulsion de courant, qui correspond à un grand courant et, par conséquent, il leur est demandé une bonne capacité à supporter des courants forts (par exemple 25 kA). Avec les SPD 10 (10-1 et 10-2) de la configuration classique présentée sur la figure 1, un grand courant est transporté par les parafoudres à gaz seuls lorsque la décharge se stabilise, mais il n'apparaît aucun problème parce que les parafoudres à gaz possèdent structurellement une bonne capacité à supporter les courants forts. Toutefois, les varistors possèdent une plus faible capacité à supporter les courants forts que des parafoudres à gaz. Ainsi, on peut concevoir d'installer plusieurs varistors 42-1 en parallèle. Les figures 16(i) à 16(iv) sont des schémas qui montrent un exemple d'amélioration de la configuration de la figure 14. La figure 16(i) est un schéma de circuit montrant une configuration donnée à titre d'exemple, où plusieurs varistors (par exemple cinq) 42-1 à 42-5 sont connectés en parallèle entre eux dans le circuit de la figure 14(i). Lorsque plusieurs varistors 42-1 à 42-5 sont connectés en parallèle entre eux, comme dans le cas du circuit de la figure 16(i), que le grand courant qui circule dans le parafoudre à gaz 41 se divise entre les divers varistors 42-1 à 42-5, la capacité de support du SPD considéré globalement de la figure 16(i) s'améliore en fonction du nombre des varistors 42-1 à 42-5. Toutefois, la configuration de circuit de la figure 16(i) pose un nouveau problème. La figure 16(ii) est un schéma montrant un circuit équivalent de capacité pour le circuit de la figure 16(i). Le circuit équivalent représenté sur la figure 16(ii) est constitué d'une capacité électrique C41 associée au parafoudre à gaz 41 et de la capacité électrique totale C42 des divers varistors 42-1 à 42-5 connectés en parallèle entre eux, où la capacité C41 et la capacité C42 sont connectées en série l'une avec l'autre. Les varistors 42-1 à 42-5, qui possèdent chacun une grande capacité, produisent une capacité C42 totale qui est très grande du fait de la connexion en parallèle. Par conséquent, après qu'un grand courant est passé dans les circuits des figures 16(i) et 16(ii), des charges se sont accumulées en grandes quantités dans les divers varistors 42-1 à 42-5. La figure 16(iii) présente une courbe du courant I en fonction de la tension V, laquelle courbe représente la tension 61 de fixation de niveau de varistor pour les varistors 42-1 à 42-5. La figure 16(iv) représente une courbe du temps t en fonction de la tension V, qui représente la tension d'alimentation électrique du secteur de 200 V en courant alternatif, qui est appliquée entre les bornes T1 et T2 de la figure 16(i). En outre, la figure 17 est un schéma de circuit correspondant à chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 et obtenu par résolution des problèmes de circuit de la figure 16(i). Comme représenté sur la figure 16(iii), après que le parafoudre à gaz 41 a cessé de se décharger, la tension de charge de 350 V reste dans les varistors 42-1 à 42-5 pendant une durée prolongée, mais le parafoudre à gaz 41 ne recommence pas de se décharger (c'est-à-dire réamorcer) sur la seule tension de charge de 350 V. Toutefois, comme représenté sur la figure 16(iv), lorsque la polarité de la tension d'alimentation électrique de 200 V en courant alternatif du secteur s'inverse avec le temps t, la somme (par exemple 350 V - (-200 V) = 550 V) de la tension de charge de 350 V et de la tension d'alimentation électrique de 200 V en courant alternatif du secteur (-200 VAC) est appliquée au parafoudre à gaz 41. Par conséquent, la tension totale (par exemple 550 V) peut dépasser la tension de décharge du parafoudre à gaz 41, auquel cas le parafoudre à gaz 41 peut se décharger de nouveau. Dans le pire cas, le parafoudre à gaz 41 peut répéter allumage et extinction en synchronisation avec les cycles de la tension d'alimentation électrique de 200 VAC du secteur. Dans ce cas, le courant d'alimentation du secteur circulera également pendant la conduction, ce qui provoque le passage d'un courant dans les fusibles 34-1 et 34-2 de la figure 13 pendant une plus longue durée, ce qui a pour effet de faire fondre les fusibles 34-1 et 34-2. Il n'est alors pas possible de résoudre le problème classique. Ainsi, comme représenté sur la figure 17, la résistance de décharge 43 est connectée en parallèle avec les varistors 42-1 à 42-5. Dans le circuit présenté sur la figure 17, lorsque le parafoudre à gaz 41 arrête de se décharger, les bornes Tl et T2 se déconnectent l'une vis-à-vis de l'autre tandis que les varistors 42-1 à 42-5 se chargent au moyen d'une tension de 350 V. Toutefois, la tension de charge est déchargée rapidement via la résistance 43, et le parafoudre à gaz 41 ne se réamorce pas. Exemple La figure 18 est un schéma qui montre les performances 5 demandées aux SPD 40 satisfaisant aux essais de Classe I (40-1 et 40-2) de la figure 13. Pour protéger l'appareil considéré 33 de la figure 18 contre les surtensions dues à la foudre, les SPD 40 de Classe I (40-1 et 40-2) de la figure 13, qui permettent des courants de shunt à partir du coup de 10 foudre direct sont maintenant exigés par les normes JIS (normes industrielles japonaises) C 5381-1 et les codages JIS associés au lieu des SPD de Classe II classiques 10 (10-1 et 10-2) de la figure 1 destinés à protéger contre les coups de foudre indirects, où la norme JIS C 5381-1 a été récemment préparée pour assurer la conformité, par exemple, avec la 15 norme internationale IEC (norme de la commission électrotechnique internationale). Par exemple, la norme JIS C 0367 évalue le courant associé aux coups de foudre directs sur une échelle à trois niveaux. La figure 19 est un schéma montrant les trois niveaux de valeurs de courant des coups de foudre directs. 20 Comme représenté sur la figure 19, trois niveaux de protection sont prévus en fonction de l'importance des objets voulus, par exemple les bâtiments, et l'intensité du courant associé à la foudre est spécifiée pour chaque niveau de protection. Par exemple, le niveau I de protection le plus élevé indique que la protection contre la foudre doit être conçue de 25 façon que l'objet visé doive protéger d'un courant de foudre extrêmement grand ayant une valeur de courant de crête de 200 kA. Lorsqu'il est difficile de calculer les courants de court-circuit d'un coup de foudre direct, on suppose qu'un courant de foudre représentant 50 % de l'intensité initiale est dérivé sur le système de 30 distribution d'énergie électrique. Le nombre de câbles d'une ligne de distribution est basé sur l'hypothèse d'un système monophasé à deux fils, et le courant associé à la foudre qui circule dans un fil est de 50 kA au maximum. La norme JIS C 0367 suppose qu'un coup de foudre direct possède une forme d'onde de courant à 10/350 ps. Les SPD 10 (10-1 et 35 10-2) qui sont classiquement prévus pour les coups de foudre indirects ont été prévus sur la base d'une forme d'onde de courant à 8/20 ps. Par ailleurs, les exigences de performance relatives aux SPD 40 satisfaisant les essais de Classe I (40-1 et 40-2) par exemple, comportent les deux conditions suivantes. - Les SPD satisfaisant les essais de Classe I seront suffisamment performants pour supporter les courants de court-circuit associés aux courants de foudre pour chaque niveau de protection supposé par la norme JIS A 4201 ("Lightning Protection of Buildings and the Like", à savoir protection des bâtiments et autres contre la foudre). La valeur maximale calculée est de 50 kA pour 10/350 ps par phase dans le cas d'un système monophasé à deux fils. - Les SPD satisfaisant les essais de Classe I devront pouvoir fonctionner en coopération avec les SPD 10 (10-1 et 10-2) satisfaisant les essais de Classe II. La plus grande partie du courant associé à la foudre doit être traitée par les SPD 40 (40-1 et 40-2) satisfaisant les essais de Classe I. Pour cela, comme représenté sur la figure 18, les tensions de fonctionnement doivent satisfaire la relation suivante : SPD 40 (40-1 et 40-2) satisfaisant les essais de Classe I Pour produire la tension pendant le fonctionnement, un élément qui produit une tension supérieure à la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique est utilisé en combinaison avec un parafoudre à gaz, du point de vue de l'empêchement du courant de suite. Pour ces raisons, le SPD 40 (40-1 ou 40-2) selon ce mode de réalisation est composé d'un circuit série formé du parafoudre à gaz spécial 41 et des varistors 42. (B) Spécifications des varistors 42 (42-1 à 42-5) La tension de fonctionnement V1 d'un varistor est généralement définie en milliampères (mA). La tension de fonctionnement des varistors 42 utilisés pour le SPD 40 (40-1 ou 40-2) est fixée par exemple à 320 V ou davantage, si l'on considère la tension de service maximale Uc de 230 V (en courant alternatif). La bonne capacité à supporter les courants dans les varistors 42 peut être doublée par connexion en parallèle de varistors ayant presque la même tension de fonctionnement. Dans le SPD 40 (40-1 ou 40-2), cinq varistors 42 (42-1 à 42-5) ayant une capacité à supporter le courant qui est de 5500 A (10/350 bas) sont utilisés chacun en parallèle pour satisfaire la condition Iimp = 25 kA, ainsi que pour satisfaire les contraintes dimensionnelles. (C) Spécifications du parafoudre à gaz spécial 41 Le parafoudre à gaz spécial 41 doit être conçu de façon que la limite inférieure de la tension de fonctionnement ne tombe pas en deçà de, par exemple, 320 V, même si une impulsion de courant est appliquée 35 plusieurs fois. De façon générale, les parafoudres à gaz utilisés dans les SPD 40 (40-1 et 40-2) destinés aux alimentations électriques sont amenés à couper facilement leur fonctionnement du fait de l'auto-échauffement ayant lieu pendant le fonctionnement au moyen de quelques pour-cent de gaz actif, comme par exemple l'hydrogène, mais, dans le même temps, l'échauffement facilite l'usure des électrodes, ce qui amène des fluctuations de la tension de fonctionnement. Pour empêcher cela, on utilise un gaz inerte à la place de l'hydrogène pour le parafoudre à gaz spécial 41 dans les SPD 40 (40-1 et 40-2). La figure 20 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement obtenu par application d'une impulsion de tension à un prototype construit pour être utilisé au titre du parafoudre à gaz spécial 41 de la figure 13. Sur la figure 20, en fixant la tension de fonctionnement de la partie 62 de la forme d'onde à une valeur suffisamment plus grande que la tension d'alimentation électrique et en utilisant des varistors 42 ayant une capacité suffisante à supporter les courants forts, il est possible d'obtenir des propriétés qui ne provoquent pas de courant de suite et qui ne fassent pas passer de courant autre que l'impulsion de courant. (D) Ajout de la résistance 43 Avec des parafoudres du type à varistors, l'augmentation de la capacité à supporter les courants forts amène une augmentation de la capacité. Il en est de même pour les varistors 42 (42-1 à 42-5) utilisés dans les SPD 40 (40-1 et 40-2) sans exception. L'augmentation est par exemple de l'ordre de 5600 pF par varistor. Ce chiffre est trop grand pour être ignoré. Il va sans dire qu'une capacité élevée signifie qu'une quantité importante de charge sera stockée et que la tension sera maintenue même après l'extinction de la surtension. Par conséquent, chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 est configuré pour décharger rapidement les charges stockées dans la capacité des varistors 42-1 à 42-5 via la résistance 43 installée entre les deux électrodes des varistors 42-1 à 42-5. Une tension fournie par le secteur continue à être appliquée au SPD 40 (40-1 ou 40-2), qui est utilisé pour l'alimentation électrique. Le SPD 40 doit entrer en fonctionnement dès l'apparition d'une surtension due à la foudre et cesser rapidement d'être en fonctionnement après la surtension. 25 La figure 21 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement obtenu lorsqu'aucune résistance 43 n'est installée dans les SPD 40 (40-1 et 40-2) de la figure 13. La figure 21 montre une forme d'onde de la tension 5 d'alimentation électrique du secteur de 200 VAC et une forme d'onde de la tension (c'est-à-dire la tension aux bornes des varistors) 63 qui est maintenue par la capacité des varistors 42 (42-1 à 42-5). Lorsqu'aucune résistance 43 n'est montée, la tension d'alimentation électrique de 200 VAC et la tension 63 maintenue par la 10 capacité des varistors 42-1 et 42-5 sont appliquées au parafoudre à gaz 41. Ainsi, lorsque la tension 64 devient supérieure à la tension de fonctionnement du parafoudre à gaz 41, le parafoudre à gaz 41 se réamorce et reste dans l'état actif, ce qui détruit les SPD 40 (40-1 et 40-2) eux-mêmes dans le pire cas. 15 La figure 22 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement montrant l'essai de service de fonctionnement de la figure 21. La figure 22 montre la forme d'onde de tension 65 présente aux bornes du SPD, le point 66 d'application de surtension, et la forme d'onde de courant 67 pour le courant qui circule dans le SPD 40 (40-1 ou 40-2). 20 La forme d'onde de tension 65 est une forme d'onde de 200 VAC (volts en courant alternatif). On note qu'une sonde 1000:1 est utilisée, ce qui signifie qu'une division vaut 200 mV. La forme d'onde de courant 67 est en réalité obtenue par conversion. C'est-à-dire que, puisque l'onutilise une sonde 1000:1, l'axe vertical est gradué à intervalles 5A/1 en ce qui 25 concerne le courant. Par conséquent, la forme d'onde de courant 67 est le résultat d'une conversion tension-courant. Par ailleurs, le retard apparaissant sur la figure 22 représente la possibilité d'afficher des données passées, en termes de millisecondes. Lorsqu'aucune résistance 43 n'est montée, au moment où une 30 surtension est appliquée, après que les SPD 40 (40-1 et 40-2) ont été activés, la tension 63 maintenue par la capacité des varistors 42 (42-1 à 42-5) fait que le parafoudre à gaz 41 continue à se réamorcer. Ainsi, puisque la tension de fonctionnement des varistors 42 (42-1 à 42-5) est basse, des charges continuent de s'accumuler dans la capacité des 35 varistors 42 (42-1 à 42-5), et la tension de fonctionnement du parafoudre à gaz 41 chute. 26 La figure 23 est un schéma montrant la forme d'onde de fonctionnement qui existe aux bornes des varistors 42 (42-1 et 42-5) dans chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 lorsqu'une résistance 43 est montée entre les deux extrémités des varistors. La figure 23 représente la forme d'onde de la tension d'alimentation électrique du secteur de 200 VAC et la forme d'onde de la tension 68 présente aux bornes des varistors. Lorsque la résistance 43 est montée aux deux extrémités des varistors 42 (42-1 à 42-5), les charges stockées dans la capacité des varistors 42 (42-1 à 42-5) se déchargent rapidement après extinction de la surtension. Par conséquent, le parafoudre à gaz 41 ne se réamorcera pas à moins que sa tension de fonctionnement ne tombe en deçà de la tension d'alimentation électrique de 200 VAC du secteur. Avec cette configuration, les SPD 40 (40-1 et 40-2) ne laissent passer que les surtensions sans nécessairement affecter la tension d'alimentation électrique du secteur. La figure 24 est un schéma de forme d'onde de fonctionnement montrant un essai de service de fonctionnement de la figure 23. La figure 24 représente la forme d'onde de tension 69 aux bornes du SPD, le point 70 d'application de surtension et la forme d'onde de courant 71 correspondant au courant qui passe dans le SPD 40 (40-1 ou 40-2). La forme d'onde de tension 69 est une forme d'onde de 200 VAC, comme dans ie cas de la figure 22. Ün note qu'une sonde 1000:1 est utilisée, ce qui signifie qu'une division correspond à 200 mV. La forme d'onde de courant 71 est en réalité obtenue par conversion. Ainsi, puisqu'on utilise une sonde 1000:1, l'axe vertical est gradué en intervalles de 5A/1 en ce qui concerne le courant. Par conséquent, la forme d'onde de courant 71 est le résultat d'une conversion tension-courant. Par ailleurs, le retard apparaissant sur la figure 24 représente la capacité d'afficher des données passées en termes de millisecondes. En utilisant le parafoudre à gaz spécial 41, en fixant la tension de fonctionnement des varistors 42 (42-1 à 42-5) à un niveau plus élevé que la tension d'alimentation électrique en courant alternatif de 200 V du secteur et un niveau inférieur à 400 V, en connectant en parallèle cinq varistors 42-1 à 42-5 ayant la même tension de fonctionnement, et en connectant une résistance 43 appropriée aux deux extrémités des varistors 42-1 à 42-5, il est possible de produire des SPD 40 (40-1 et 40-2) satisfaisant les essais de Classe I, qui peuvent fonctionner en coopération avec des SPD 10 (10-1 et 10-2) satisfaisant les essais de Classe II, sans affecter le système d'alimentation électrique. Avantages du mode de réalisation ____ Selon ce mode de réalisation, les SPD 40 (40-1 et 40-2) sont connectés en série avec les fusibles 34-1 et 34-2 respectifs. De plus, ils sont connectés en série avec les parafoudres à gaz 41 respectifs, des groupes respectifs de varistors 42-1 à 42-5 connectés en parallèle les uns aux autres, et des résistances 43 respectives. Ceci rend possible de protéger l'appareil voulu 33 de manière fiable contre des coups de foudre directs et empêcher que les fusibles 34-1 et 34-2 installés en amont ou en aval des SPD 40 (40-1 et 40-2) ne soient déclenchés. Ceci rend également possible d'étendre la durée de vie du produit, par comparaison avec les SPD classiques 10 (10-1 et 10-2). A côté de cela, la configuration de circuit relativement simple rend possible de fournir un produit petit, fiable et peu coûteux. De plus, puisque les normes japonaises (31S) ont adopté des mesures contre les coups de foudre directs qui sont alignés sur les normes de l'IEC, les SPD 40 (40-1 et 40-2) sont aptes à se substituer aux SPD classiques 10 (10-1 et 10-2). Variantes L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ci-dessus présenté, et diverses applications et variations sont possibles. Ces applications et variations comprennent par exemple les éléments présentés ci-après (a) à (d). (a) La configuration générale de l'appareil de protection contre les surtensions de la figure 13 peut être modifiée de façon à adopter une autre configuration de circuit. (b) La configuration des SPD 40 (40-1 et 40-2) de la figure 13 peut être utilisée pour des dispositifs de protection contre les surtensions autres que celles de la figure 13. (c) Le nombre de varistors dans chaque SPD 40 (40-1 ou 40-2) de la figure 13 peut être différent de cinq (42-1 à 42-5). (d) D'autres dispositifs coupe-circuit (comme par exemple des disjoncteurs) peuvent être utilisés à la place des fusibles 34-1 et 34-2 de la figure 13. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs et des appareils dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection contre les surtensions pour alimentations électriques, qui protège un appareil voulu (33) fonctionnant sur une tension d'alimentation électrique en courant alternatif contre une tension anormale appliquée à l'appareil voulu, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : un parafoudre à gaz (41) auquel est appliquée la tension d'alimentation électrique en courant alternatif ; un groupe de varistors (42-1 à 42-5) connecté en série avec le parafoudre à gaz et contenant une pluralité de varistors dotés d'une bonne capacité à supporter les forts courants, où les varistors sont connectés en parallèle les uns avec les autres et chacun des varistors possède une tension de varistor qui est fixée à un niveau plus élevé que la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique en courant alternatif ; et une résistance (43) qui, étant connectée entre les deux électrodes du groupe de varistors, décharge les charges stockées dans la capacité électrique du groupe de varistors. 2. Dispositif de protection contre les surtensions selon la revendication 1, caractérisé en ce que : la tension anormale est due à un coup de foudre indirect et un coup de foudre direct ; et le dispositif de protection contre les surtensions (40-1, 40-2) est en mesure de bloquer le coup de foudre direct et de fonctionner en coopération avec un autre dispositif de protection contre les surtensions qui bloquent le coup de foudre indirect. 3. Dispositif de protection contre les surtensions selon la revendication 1, caractérisé en ce que le parafoudre à gaz (41) utilise un 30 gaz inerte. 4. Appareil de protection contre les surtensions, comprenant : un dispositif coupe-circuit (32, 34-1, 34-2) qui protège un appareil voulu (33) fonctionnant sur une tension d'alimentation électrique en courant alternatif contre une tension anormale appliquée à 35 l'appareil (33) par blocage de la tension anormale ; etun dispositif de protection contre les surtensions (40-1, 40-2) pour alimentations électriques, qui, étant connecté en série avec le dispositif coupe-circuit, protège l'appareil voulu (33) contre la tension anormale, l'appareil étant caractérisé en ce que le dispositif de protection contre les surtensions comprend : un parafoudre à gaz (41) auquel est appliquée la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, un groupe de varistors (42-1 à 42-5) connecté en série avec le parafoudre à gaz et contenant une pluralité de varistors dotés d'une bonne capacité à supporter les forts courants, où les varistors sont connectés en parallèle les uns avec les autres et chacun des varistors possède une tension de varistor qui est fixée à un niveau plus élevé que la valeur de crête de la tension d'alimentation électrique en courant alternatif, et une résistance (43) qui, étant connectée entre les deux électrodes du groupe de varistors, décharge les charges stockées dans la capacité électrique du groupe de varistors. 5. Appareil de protection contre les surtensions selon la 20 revendication 4, caractérisé en ce que : la tension anormale est due à un coup de foudre indirect et à un coup de foudre direct et le dispositif de protection contre les surtensions (42-1 à 42-5) est en mesure de bloquer le coup de foudre direct et de fonctionner en 25 coopération avec un autre dispositif de protection contre les surtensions qui bloque le coup de foudre indirect. 6. Appareil de protection contre les surtensions selon la revendication 4, caractérisé en ce que le parafoudre à gaz (41) utilise un gaz inerte. 30 7. Appareil de protection contre les surtensions selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif coupe-circuit (32, 34-1, 34-2) est un fusible ou un disjoncteur.