Effets sur les installations électriques
La foudre endommage particulièrement les installations électriques ou électroniques : les transformateurs, les compteurs électriques, les appareils électroménagers dans le résidentiel comme dans l’industrie.
Le coût de réparation des dommages causés par la foudre est très élevé. Mais il est très difficile d’évaluer les conséquences :
- des perturbations causées aux ordinateurs et aux réseaux de télécommunication,
- des défauts créés dans le déroulement de programme des automates ou dans les systèmes de régulation.
De plus les pertes d’exploitation peuvent avoir des coûts très supérieurs à ceux du matériel détruit.
Impacts des coups de foudre
La foudre est un phénomène électrique à haute fréquence qui produit des surtensions sur tous les éléments conducteurs et particulièrement sur les câblages et les équipements électriques.
Les coups de foudre peuvent toucher les installations électriques (et/ou de communication) d’un bâtiment de deux manières :
- par impact direct du coup de foudre sur le bâtiment (a) (cf. Fig. J5 et Fig J6a),
- par impact indirect du coup de foudre sur le bâtiment :
- un coup de foudre peut tomber sur une ligne électrique aérienne alimentant le bâtiment (b) (cf. Fig. J5). La surintensité et la surtension peuvent se propager à plusieurs kilomètres du point d’impact.
- un coup de foudre peut tomber à proximité d’une ligne électrique (c) (cf. Fig. J5 et Fig J6b). C’est le rayonnement électromagnétique du courant de foudre qui induit un fort courant et une surtension sur le réseau d’alimentation électrique.
Dans ces deux derniers cas, les courants et les tensions dangereuses sont transmises par le réseau d’alimentation.
- un coup de foudre peut tomber à proximité du bâtiment (d) (cf. Fig. J6c). Le potentiel de terre autour du pont d’impact monte dangereusement.
Dans tous les cas, les conséquences pour les installations électriques et les récepteurs peuvent être dramatiques.
| La foudre tombe sur une structure non protégée
(cf. Fig. J6a). |
La foudre tombe à proximité d’une ligne aérienne
(cf. Fig. J6b). |
La foudre tombe à proximité d’un bâtiment
(cf. Fig. J6c) |
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| Fig. J6a : La foudre tombe sur un bâtiment non protégé | Fig. J6b : La foudre tombe à proximité d’une ligne aérienne | Fig. J6c : foudre tombe à proximité d’un bâtiment |
Le courant de foudre s’écoule à la terre à travers les structures plus ou moins conductrices du bâtiment avec des effets très destructeurs :
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Le courant de coup de foudre génère des surtensions par induction électromagnétique dans le réseau de distribution.
Ces surtensions se propagent le long de la ligne jusqu’aux équipements électriques à l’intérieur des bâtiments. |
Le coup de foudre génère les mêmes types de surtension qui sont décrits ci-contre.
De plus, le courant de foudre remonte de la terre vers l’installation électrique provoquant ainsi le claquage des équipements. |
| Le bâtiment et les installations à l’intérieur du bâtiment sont généralement détruits | Les installations électriques à l’intérieur du bâtiment sont généralement détruites. | |
Les différents modes de propagation
le mode commun
Les surtensions en mode commun apparaissent entre les conducteurs actifs et la terre : phase/terre ou neutre/terre (cf. Fig. J7). Elles sont dangereuses surtout pour les appareils dont la masse est connectée à la terre en raison des risques de claquage diélectrique.
le mode différentiel
Les surtensions en mode différentiel apparaissent entre conducteurs actifs phase/phase ou phase/neutre (cf. Fig. J8). Elles sont particulièrement dangereuses pour les équipements électroniques, les matériels sensibles de type informatique, etc.
