Système de protection foudre du bâtiment

Le rôle du système de protection du bâtiment est de le protéger contre les coups de foudres directs. Le système est composé :

• du dispositif de capture : le paratonnerre,
• des conducteurs de descente destinés à écouler le courant de foudre vers la terre,
• des prises de terre en patte d’oie reliées entre elles,
• des liaisons entre toutes les masses métalliques (réseau d’équipotentialité) et les prises de terre.

En effet, lors de l'écoulement du courant de foudre dans un conducteur, si des différences de potentiel apparaissent entre celui-ci et les masses reliées à la terre qui se trouvent à proximité, celles-ci peuvent entraîner des amorçages destructeurs.

Les 3 types de paratonnerre

Trois types de protection du bâtiment sont utilisés :

Le paratonnerre à tige simple

Le paratonnerre à tige est une pointe de capture métallique placée au sommet du bâtiment. Il est mis à la terre par un ou plusieurs conducteurs (souvent des bandes de cuivre) (cf. Fig. J12).

Fig. J12 – Protection par un paratonnerre à tige simple

Le paratonnerre à fil tendu

Ces fils sont tendus au dessus de la structure à protéger. Ils sont utilisés pour protéger des structures particulières : aires de lancement de fusées, applications militaires et protection des lignes aériennes à haute tension (cf. Fig. J13).

Fig. J13 – Exemple de protection contre la foudre par paratonnerre à fils tendus

Le paratonnerre à cage maillée (cage de Faraday)

Cette protection consiste à multiplier de manière symétrique les conducteurs-rubans de descente tout autour du bâtiment. (cf. Fig. J14).

Ce type de paratonnerre est utilisé pour des bâtiments très exposés abritant des installations très sensibles comme des salles informatiques.

Fig. J14 – Exemple de protection contre la foudre utilisant le principe de la cage maillée (cage de Faraday)

Incidence de la protection du bâtiment sur les équipements de l’installation électrique

50% du courant de foudre écoulée par le système de protection du bâtiment remonte dans les réseaux de terre de l’installation électrique (cf. Fig. J15) : la montée en potentiel des masses dépasse très fréquemment la tenue des isolations des conducteurs des différents réseaux (BT, Télécommunications, câble vidéo, etc.).

De plus, l’écoulement du courant à travers les conducteurs de descente génère des surtensions induites dans l’installation électrique.

En conséquence, le système de protection du bâtiment ne protège pas l’installation électrique : il est donc obligatoire de prévoir un système de protection de l’installation électrique.

Fig. J15 – Retour de courant de foudre direct