La
foudre est un phénomène
naturel qui peut avoir des
conséquences graves
sur les êtres humains,
sur les animaux et sur les
biens matériels. Dans
de nombreuses régions,
l'été est la
période la plus orageuse,
c'est donc le moment d'essayer
d'en savoir plus. Pour beaucoup,
la foudre est un phénomène étrange
et inquiétant. Voici
quelques éléments
pour mieux comprendre de quoi
il s'agit et, surtout, pour
apprendre à s'en protéger
dans la vie quotidienne.
Les dégâts
causés par la foudre
Chaque jour,
44 000 orages frappent le globe
terrestre. En France, on estime
que 4 coups de foudre en moyenne
par km² ont des conséquences
graves :
Les effets
directs
La foudre
détruit ce sur quoi
elle tombe :
--
25 à 50 personnes et
20 000 animaux sont tués
chaque année.
-- 10% des incendies sont
dus à la foudre dont
40% dans des exploitations
agricoles et 8% dans des églises.
-- Des incendies de forêts
et de réservoirs de
carburant, la détérioration
de bateaux et d'avions sont
dus à la foudre.
Les
effets indirects
Effets secondaires d'amorçage
d'induction ou de brusques variations
du champ électromagnétique.
-- 30 000 à 50 000 compteurs électriques
sont détruits par la foudre
ainsi que des installations électriques,
des installations téléphoniques,
des postes de télévision,
des outils informatiques. |
 |
Fréquence
des orages
- de 20
jours par an
- de 20 à 30 jours par an
- de 30 à 35 jours par an
- + de 35 jours par an |
Quelques
clés pour comprendre la
foudre
Champ électrique
* Pour comprendre
le phénomène de
la foudre, il faut savoir que
nous sommes environnés
de champs électriques
qui se créent entre des éléments
chargés positivement et
d'autre chargés négativement.
* Par beau temps, le champ électrique
au niveau du sol est d'environ
100 volts par mètre en
direction de la Terre. Ce champ électrique
est du au fait que les hautes
couches de l'atmosphère
sont chargées positivement
tandis que la Terre est chargée
négativement.
Nuage orageux
* Le nuage
orageux est un cumulo-nimbus
qui se forme suite à un
effet d'humidité et d'échauffement
du sol. Ce nuage, dont l'épaisseur
peut atteindre 15 km, se comporte
comme une énorme pile électrique.
Les spécialistes parlent
d'un dipôle électrique
formé de deux ensembles
de charge de signes opposés.
* La partie
inférieure du nuage est
chargée négativement
et la partie supérieure
est chargée positivement,
d'où une différence
de potentiel ou tension.
Inversion
du champ électrique
* Quand un
nuage orageux approche le champ électrique
qui existe entre la Terre et
le ciel s'inverse, il peut être
150 à 200 fois plus fort
et dépasser ainsi le seuil
de 15 000 volts par mètre
au-delà duquel il y a
amorçage.
* Il se crée
un arc électrique de la
même façon qu'on
crée un arc électrique
entre la pièce à souder
(sur laquelle est fixée
la pince de masse) et l'électrode
lorsque l'on fait de la soudure
avec un poste électrique.
La décharge
de foudre |
|
 |
 |
| 1
- un coup de foudre négatif
descendant est toujours précédé d'une
première décharge
(le traceur) qui est faiblement
lumineuse et qui progresse par
bond en se ramifiant. |
2
- Cette décharge (le traceur)
s'accroît, elle devient
de plus en plus lumineuse et
atteint le sol en 1/100 de seconde.
En même temps, au sol il
y a formation d'effluves là où le
champ électrique est intense
et peut atteindre 400 000 ou
500 000 V/m. |
3
- C'est au point de rencontre
entre le traceur (descendant)
et l'effluve (montante) qu'il
se produit une décharge
de grande intensité et
de forte luminosité.
Elle emprunte le canal formé précédemment et s'appelle l'arc
en retour. C'est le coup de foudre qui se passe en 1 millionième de seconde. |
Pendant
son retour vers le nuage, le
courant de décharge dégage
une forte température
- jusqu'à 30 000 °c
- qui chauffe l'air, ce qui provoque
son expansion instantanée
et s'accompagne d'un bruit violent
: c'est le coup de tonnerre.
Les phases
de la foudre |
 |
1ére
phase:
Un courant de faible intensité circule dans le canal, c'est le courant
de fuite. |
 |
phases
suivantes :
Le courant
de fuite existe jusqu'à ce
qu'un nouveau traceur apparaisse,
suivi d'un arc en retour. Plusieurs
décharges (4 en moyenne)
se produisent ainsi dans le même
canal. |
Les
surtensions
Les
surtensions sont la cause des
dommages indirects provoqués
par la foudre : dégâts
aux installations et appareils électriques, électroniques,
téléphones, télévision...Mais
si la foudre est l'une des
causes fréquentes de
surtension, elle n'en est pas
la seule.
Les origines
des surtensions
*
La foudre par impact sur les lignes
aériennes.
En tombant sur la ligne,
la foudre crée une onde
de courant de plusieurs milliers
d'ampères qui provoque une
surtension sur les appareils raccordés à la
ligne.
* La foudre par impact
sur la terre.
En tombant sur le sol, la foudre
provoque une remontée
de potentiel électrique
de la terre qui entraîne
des surtensions dans les câbles
souterrains et les prises de
terre des maisons.
* La foudre par rayonnement.
Le champ électromagnétique
crée par la foudre - plusieurs
milliers de volts par mètre à plus
d'un kilomètre de son
point de chute - crée
des surtension sur les lignes
et les équipements électriques
qui sont à plusieurs kilomètres
autour du point de chute.
* Les parasites industriels.
Ils sont créés
par des postes à soudure,
des lampes à décharges,
des moteurs, des fours à arc...
* Les parasites domestiques
et de bureaux
Ils sont surtout créés
lors du démarrage de tubes
fluo, de photocopieurs, de l'air
conditionné...
* Les manoeuvres de l'EDF
Commutations de transformateurs
ou de moteurs, variations de
charges sur le réseau,
inductions mutuelles entre des
lignes, contact accidentels entre
des lignes de tension différentes...
Caractéristiques électriques
d'un coup de foudre
* Durée
totale : 0,2 à 1 seconde.
* Nombre de décharges
: 4 en moyenne.
* Courant maximum : 200 000 ampères.
* Durée de vie d'une cellule
orageuse : 2 heures. |
LA
PROTECTION DES BATIMENTS CONTRE
LA FOUDRE :
LES PARATONNERRES
Le
matériel |
| |
Les
paratonnerres sont destinés à préserver
un bâtiment des impacts
directs de la foudre en dirigeant
sans dommage les décharges
atmosphériques vers
le sol.
Le paratonnerre
le plus courant pour une maison individuelle
est appelé "à tige" parce
que son dispositif de capture de la
foudre est une tige pointue. |
Une
installation de paratonnerres
comporte obligatoirement trois éléments
:
1 - Un dispositif de capture.
2 - Un conducteur de descente. |
 |
3
- Une prise de terre. |
| Un
dispositif de capture (1) |
 |
*
Le paratonnerre doit être
installé sur le point
le plus haut du bâtiment à protéger
et le dépasser idéalement
et le dépasser idéalement
de 5 m. On choisit le modèle
de capteur en fonction du rayon
de protection. Le rayon de protection
varie selon sa hauteur au-dessus
du sol.
* 1 - Pointe inox + mât inox.
* 2 - Liaison du mât d'antenne par l'intermédiaire d'un éclateur.
* 3 - Fixations pattes déport.
* 4 - Patte à cerclage et feuillard. |
Un
conducteur de descente (2)
* Généralement,
il est constitué d'un
conducteur plat en cuivre étamé de
30 mm x 2 mm. Sa pose doit respecter
des règles très
précises.
Conducteur cuivre 30 x 2 mm fixé par
trois attaches au mètre.
Borne de coupure.
Fourreau de protection.
Une prise
de terre (3) |
 |
*
Le plus souvent, c'est une prise
de terre de type "patte
d'oie" à 3 conducteurs
plats (30 x 2 mm) en cuivre de
8 m de long, enterrés à 60
cm de profondeur.
* 1 - Regard de visite avec liaison équipotentielle au circuit de terre électrique.
* 2 - Raccord multibrins pour patte d'oie de trois brins de 8 m
en cuivre étamé de 30 x 2 mm. |
| Emplacement
de la prise de terre enterré (vue
de haut). |
 |
|
A
ne pas oublier!
* Les lignes
de mise à la terre ainsi
que les masses métalliques
doivent toutes être interconnectées.
C'est la liaison équipotentielle. |
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Nos
solutions
