Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La protection d’une structure contre la foudre est réalisée par un Système de Protection Foudre comprenant une partie extérieure (capture, conducteurs de descente, prise de terre foudre et équipotentialité) et une partie intérieure (blindage, parafoudres). Le niveau de protection de I à IV caractérise l’efficacité du SPF, I étant le meilleur niveau.
L’Analyse du Risque Foudre est la technique qui permet de déterminer ce niveau de protection. Une fois le niveau de protection fixé, il est possible de positionner les dispositifs de capture. Le nombre de conducteurs de descente, ainsi que la prise de terre, dépendent de ce niveau de protection de même que les parafoudres de Type 1 qui réalisent l’équipotentialité entre les réseaux électriques entrant dans la structure et la prise de terre.
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Alain ROUSSEAU : Ingénieur de l’École Centrale de Lyon – DEA de Génie électrique - Président SEFTIM – Président des Comités de Normalisation Protection Foudre AFNOR et CENELEC. Président des Comité de Normalisation Parafoudre IEC - SEFTIM, Vincennes (France)
INTRODUCTION
Conception générale d’une installation de protection contre la foudre
Une protection totale contre la foudre est illusoire. Le risque encouru doit donc être analysé et maîtrisé et c’est l’objet d’une méthode d’analyse appelée ARF (Analyse du Risque Foudre). Dans le cas où une protection contre les impacts directs de la foudre et également les effets induits du courant de foudre est nécessaire, la seule solution consiste à entourer l’objet à protéger par une cage de Faraday, à moins que l’objet ne soit lui-même en métal conducteur.
Cependant, l’application qui est faite de la cage de Faraday pour la protection directe contre la foudre, la cage maillée, a une efficacité qui varie en fonction de la dimension des mailles et également de la hauteur de la maille par rapport à la toiture. Pour la protection contre les effets induits, c’est essentiellement le fait de réduire le courant dans chaque conducteur par distribution du courant initial dans les différentes mailles qui apporte un effet bénéfique.
Si, dans le langage courant, on parle souvent de « paratonnerre » pour parler de la protection contre les chocs de foudre direct, le paratonnerre est en fait un seul des dispositifs de capture. Par ailleurs, la protection contre les impacts et les effets de la foudre ne se résume pas à la simple capture du choc de foudre mais doit aussi conduire la foudre à la terre de façon sûre. On parle donc plutôt de SPF (Système de protection contre la foudre) pour décrire cette protection.
Parallèlement, des paratonnerres, appelés PDA (Paratonnerre à dispositif d’amorçage), sont réputés plus efficaces que les tiges de type Franklin (appelé PTS (Paratonnerre à tige simple) par opposition aux PDA).
Ce qui vient d’être indiqué concerne la conception traditionnelle de la protection des structures (bâtiments, édifices, immeubles …) qui a pour fonction d’éviter les dégâts par coups de foudre directs et qu’il est convenu de désigner par « système de protection extérieure ».
le mot générique employé dans la norme est « structure » qui peut désigner un bâtiment ou une structure industrielle (par exemple un hangar) ou encore un ouvrage d’art (par exemple un pont) et peut être assimilé au terme « construction ». Un bâtiment est une structure d’habitation ou de bureaux. Un édifice a généralement des propriétés architecturales remarquables. Un immeuble désigne tout bâtiment urbain divisé en appartements ou aménagé en bureaux. En fonction des cas, ces termes seront employés dans le texte avec un sens similaire de « structure ». Le terme « structure » ne doit pas être confondu avec la structure porteuse qui n’est qu’une partie de la structure.
Mais, aujourd’hui, il existe une très nette tendance à insister, parallèlement, sur la nécessité d’installer un « système de protection intérieure ». En effet, les équipements électriques et électroniques, l’informatique, l’audiovisuel, les télécommunications, envahissent tous les domaines de l’activité humaine comme l’industrie, l’artisanat, le tertiaire, la domotique ou encore les énergies renouvelables. Le développement accéléré de ces techniques, dont les équipements ont une vulnérabilité importante aux effets de la foudre, a induit la nécessité de nouvelles recherches sur les phénomènes orageux et sur les moyens pour se protéger contre leurs effets néfastes.
le lecteur trouvera en fin d’article un glossaire des termes et expressions importants de l’article, ainsi qu’un tableau des sigles, notations et symboles utilisés tout au long de l’article.
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MOTS-CLÉS
Risque paratonnerre foudre protection au feu Protection collective Protection individuelle
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Conclusion
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4. Maintenance d’un SPF
On considère, souvent à tort, qu’une fois installé, un SPF ne nécessite aucune maintenance. Si l’entretien courant d’un SPF est négligeable, voire nul, il convient de remplacer les pièces défectueuses que ce soit à cause d’un choc de foudre trop important, de la corrosion, de travaux dans l’environnement du SPF (par exemple étanchéité du toit, travaux dans le sol) ou tout autre cause comme le vent ou les vibrations.
Une visite annuelle est une bonne pratique afin de visualiser tous les éléments du SPF et de décider ou non de leur remplacement s’ils sont endommagés. Cette visite permet également d’observer les modifications de la structure protégée car celle-ci peut avoir changé. Il n’est pas rare de voir des mâts d’antennes installés depuis la dernière visite et dépassant le paratonnerre (quand l’antenne n’est pas directement fixée sur le paratonnerre) ou encore, une extension de bâtiment qui n’est plus couverte.
La visite visuelle périodique doit être complétée régulièrement (généralement une visite sur deux) par une inspection plus complète où des mesures sont réalisées :
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mesure de résistance ou d’impédance de terre ;
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mesure de continuité pour les parties du SPF non visibles ;
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mesure de résistance pour les fers à béton utilisés comme composants naturels ou dans certains cas de parties métalliques utilisées comme conducteurs de descente naturels ;
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mesure de composants du SPF quand l’inspection visuelle ne suffit pas (selon indications du constructeur ou de l’installateur) ou en cas de doute sur la capacité du composant à remplir sa fonction ;
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mesure de continuité des déconnecteurs fusibles ou de niveau de protection des parafoudres quand ils ne sont pas équipés avec des indicateurs de défaut intégrés.
Enregistrer l’activité orageuse sur un site est réglementaire pour certaines activités, en particulier pour vérifier l’intégrité des moyens de protection contre la foudre après un orage. Que ce soit obligatoire ou pas, il est toujours intéressant de diligenter une visite plus détaillée quand le SPF a pris un choc de foudre.
Comment savoir si c’est le cas ? Il y a deux solutions
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Un compteur de coup de foudre sur les descentes du SPF ou sur le circuit de terre des parafoudres...
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Maintenance d’un SPF
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PEDEBOY (S.) - Review of the lightning dataset and lightning locating system performances as recommended by the IEC 62858 standard - CIGRE ICLPS (2019).
-
(2) - SCHMITT (S.), ROUSSEAU (A.) - Thunderstorm warning systems : IEC 62793 standard – - ICLP (2016).
-
(3) - UMAN (A.) - Lightning - Dover Publ. Inc., New York (1982).
-
(4) - GARY (C.) - La Foudre. Histoire des connaissances. Nature du phénomène. Risques et mesures de protection - 2e édition Masson (1999).
-
(5) - RAKOV (V), al. - Lightning: physics and effects - Cambridge university press (2003).
-
(6) - Récents progrès dans les recherches sur la foudre - Journées d’études SEE Club 11, 23 et 24 nov....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Parafoudres basse-tension – Partie 11 : parafoudres connectés aux systèmes basse tension – Exigences et méthodes d’essai - NF EN 61643-11/A11 - 2018
-
Parafoudres basse tension – Partie 21 : parafoudres connectés aux réseaux de signaux et de télécommunications – Prescriptions de fonctionnement et méthodes d’essais - NF EN 61643-21/A2 - 2013
-
Protection contre la foudre Partie 1 : Principes généraux - NF EN 62305-1 - 2013
-
Protection contre la foudre Partie 2 : Évaluation des risques - NF EN 62305-2 - 2012
-
Protection contre la foudre Partie 3 : Dommages physiques sur les structures et risques humains - NF EN 62305-3 - 2012
-
Protection contre la foudre Partie 4 : Réseaux de puissance et de communication dans les structures - NF EN 62305-4 - 2012
-
Systèmes de traçage par résistance électrique pour applications industrielles et commerciales – Partie 2 :...
ANNEXES
Arrêté dit ICPE : Arrêté du 11 mai 2015 modifiant une série d’arrêtés ministériels pour prendre en compte la nouvelle nomenclature des installations classées pour la protection de l’environnement entrant en vigueur au 1er juin 2015 dans le cadre de la transposition de la directive no 2012/18/UE du 4 juillet 2012.
Arrêté dit INB : Arrêté du 07/02/12 fixant les règles générales relatives aux installations nucléaires de base.
Arrêté dit INBS : Arrêté du 1 octobre 2007 définissant les modalités relatives à la protection contre la foudre des installations nucléaires de base secrètes et des installations de mise en œuvre et de maintenance associées aux systèmes nucléaires militaires.
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Duval-Messien
nVent
https://www.nvent.com/fr/fr.html
Franklin-France
France Paratonnerres
https://france-paratonnerres.com/
Indelec
Société Alsacienne de Paratonnerres
Organismes – Fédérations...
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