Une varistance est un composant électronique qui écrête les surtensions en devenant transitoirement conductrice. Son comportement ressemble à celui d’une diode zener mais la varistance supporte des pointes de courant bien plus élevées et fonctionne en alternatif. Lorsqu’une varistance est exposée à des surtensions répétées, elle finit par se détériorer au fur et à mesure des sollicitations (surtensions électriques).

Fonctionnement de la varistance en écrêteur de tension

Des courants de crête ou permanents qui sont de l’ordre de 1,5 fois les valeurs nominales de la varistance peuvent entraîner une variation de 10 % ou plus de la tension de la varistance. Dans la plupart des cas, la varistance ne sera pas détruite mais ses propriétés auront subi un changement irréversible.

Surcharge forte de la varistance : courant excessif

Une forte surtension bien au delà des limites d’une varistance va détruire le matériau lui-même. Dans quelques cas extrêmes, la varistance explose !

Une surcharge de la varistance fait fondre les grains d’oxyde de zinc. Il se forme alors des chemins conducteurs par où le courant peut passer. Les grains conducteurs entrent en contact, ce qui réduit considérablement la résistance de la varistance. L’ensemble de la varistance surchauffe très vite et la varistance peut se dessouder du circuit – ou brûler sur place !

Varistance brûlée suite à une surtension excessive

Varistance brûlée (détail)

Si la varistance est très susceptible de devoir encaisser des surtensions, le circuit électronique ou électrique doit être aussi peu inductif que possible.

Protection d’une varistance : normes électriques

La varistance elle-même doit donc être protégée. Il est interdit de connecter directement une varistance à l’entrée d’un appareil sans fusible ou système de coupure (résistance fusible, résistance). Le fusible est indispensable : si la varistance meurt en court-circuit, le fusible saute.

Fusible série avec la varistance : une protection nécessaire

Si on néglige de mettre le fusible en série avec la varistance, rien n’interrompt le passage en cas de défaut. Les conséquences peuvent être dramatiques chez soi, au bureau, partout ailleurs…

Réponse catastrophique à une surtension : varistance grillée… et bien plus

Multiprise après claquage d’une varistance non protégée par fusible !

varistance fonctionnement

Après une surtension : courant excessif dans une multiprise…

Des appareils spéciaux normalisés permettent de superposer au réseau électrique une onde de choc (voir l’article sur Astuces pratiques !) pour tester la robustesse d’un étage de protection à varistance.

Générateur d’onde de choc conforme aux normes électriques (IEC60060)

A cause de la nature imprévisible des surtensions électriques, une varistance peut être surchargée malgré un dimensionnement soigné. La surcharge crée une rupture du boitier et une projection de matière chaude. La varistance doit être écartée des autres composants ou séparée d’eux par un écran métallique. Certains la confinent dans une gaine thermo.

Varistance ayant subi une surtension excessive

Fusibles en série avec une varistance

Les fusibles qui protègent les varistances contre des courants excessifs ne permettent en fait pas de protéger la varistance. Un fusible n’est en effet pas assez rapide. Cependant, le fusible protège contre le courant qui suit le claquage en court-circuit de la varistance (une varistance meurt en court-circuit).

Choix de fusibles associés aux types de varistances

Dans les applications où l’impédance de la ligne électrique est très différente des standards (

Conclusion sur les varistances

  • Réponse aux surtensions parfois explosive !
  • Détérioration progressive des varistances lors des surtensions importantes et répétées
  • Fin de vie d’une varistance : en court-circuit
  • Fusible ou résistance fusible obligatoire devant la varistance

Varistance : l’élément clé pour protéger contre les surtensions