Protection contre la foudre

Pour comprendre le fonctionnement des différents systèmes de protection, il faut savoir que la foudre est précédée de plusieures décharges descendant du nuage (traceurs descendants), qui -en se rapprochant du sol- engendrent des décharges ascendantes (traceurs ascendants) due à l’augmentation du champ électrique au niveau du sol, pouvant partir de toute pointe des aspérités (pylône, paratonnerre,…). Lorsque deux traceurs opposés se rejoignent, un canal conducteur est créé permettant l’écoulement d’un courant de forte intensité: La foudre.

Pour se protéger, il faut distinguer entre effets directs (coup de foudre dans l'objet à protéger) et effets indirects (coup de foudre à l’entourage)

Effets directs (protection externe)

Le courant intense qui s'écoule dans la terre peut traverser les charpentes et les parties conductrices en provoquant un échauffement intense et résulter dans un incendie. Une (ou plusieurs) pointe métallique (paratonnerre) montée sur un bâtiment ou une structure est reliée à la terre par un câble suffisamment gros. Comme la foudre est «attirée» par celle-ci, l’impact permet de canaliser l'écoulement du courant de décharge.

L’écoulement de la foudre engendre aussi un effet secondaire par couplage résistif (ou galvanique): Au point de contact avec la terre, le potentiel électrique de celle-ci devient momentanément très grand (jusqu’à plusieurs centaines de kV). Comme la plupart des appareils sont reliés électriquement à la terre, il faut mettre un deuxième type de protection, un parafoudre pour empêcher que cette différence de potentiel parvient aux appareils électriques.

Effets indirects (protection interne)

Des effets indirects apparaissent lorsque une foudre frappe à l’entourage (et parfois même sans orage, lors de manœuvres sur le réseau électrique): Des surtensions transitoires (inductions dues aux champs électromagnétiques) se propagent sur les réseaux et peuvent apparaître sur tout types de câbles électriques et endommager les appareils connectés (télévision, récepteur satellite, ordinateur, appareils domestiques, alarmes, surveillances vidéo, installations photovoltaïques,...). Même les réseaux téléphoniques et informatiques sont concernés. On parle alors du couplage inductif.

La protection des installations électriques se fait par des parafoudres (ou limitateurs de surtension), dispositifs électriques  qui présentent en dessous de leur seuil d'amorçage une impédance très élevée et au-dessus ils doivent permettre d'évacuer le courant facilement ce qui limite la tension aux bornes et protège ainsi les installations. Comme les surtensions sont particulièrement brèves (de 10 à 500 µs par exemple pour la foudre), ils ont un temps de déclenchement le plus faible possible pour assurer la protection.

 

Source: Pröpster

 

Une protection contre ces risques est vivement conseillée si votre bâtiment se trouve en situation isolée, sur une colline ou près de hautes structures. De même, si vous avez beaucoup d’installations techniques, les dommages causés par une foudre peuvent devenir coûteux en argent et en temps de réparation.

Source: Dehn

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et une bonne initiation de base (malheureusement uniquement en allemand) sous:

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