Changement climatique et orages électriques

De nombreuses études affirment que les événements météorologiques préjudiciables tels que la foudre, la grêle et les fortes rafales de vent deviendront plus fréquents au cours des prochaines décennies. L'une des plus récentes est l'étude sur l'augmentation attendue des orages en Europe, basée sur la détection de la foudre et l'observation des dommages :

Rädler, A.T., Groenemeijer, P.H., Faust, E. et al "Frequency of severe thunderstorms across Europe expected to increase in the 21st century due to rising instatability". npj Clim Atmos Sci 2, 30 (2019). Dans cet article, ils estiment que la fréquence de la foudre augmentera dans le nord et l'est de l'Europe, avec une augmentation de plus de 20% entre 2071 et 2100.

Autres chiffres intéressants à prendre en compte dans cet article :

Les tempêtes de grêle d'un diamètre de 2 centimètres ou plus devraient augmenter de 40 à 80 %, tout comme les fortes rafales de vent.

En Europe centrale, le pourcentage d'orages électriques accompagnés de grêle augmenterait entre 0,05 % et 0,15 % dans un premier temps, et un pourcentage supérieur à 0,25 % d'ici la fin du XXIe siècle.

Dans le centre et le nord-ouest de l’Europe, les tempêtes de grêle avec un diamètre de plus de 5 centimètres pourraient doubler.

En Méditerranée occidentale, la foudre devrait augmenter de 0,15 à 0,20 %.

Dans un monde où les bâtiments et les équipements sont de plus en plus sophistiqués, la foudre représente un risque important. Un coup de foudre peut gravement endommager les bâtiments et provoquer des défaillances des équipements électroniques. De plus, elle peut provoquer des incendies provoqués par des étincelles avec les pertes économiques qui en découlent.

Effets de la foudre et conséquences

Effets électriques : destruction des équipements. Élévation du potentiel de la terre et génération de surtensions pouvant endommager les équipements connectés au réseau électrique.

Effets thermiques : incendies. La formation d'étincelles et la dissipation de la chaleur par effet Joule peuvent provoquer des incendies.

Effets électrodynamiques : dommages aux bâtiments Déformation et rupture de la structure dues aux forces générées par le passage du courant de la foudre.

Effets sur les personnes et les animaux : électrocutions et brûlures. Le passage d'un courant d'une certaine intensité pendant une courte période est suffisant pour provoquer un risque d'électrocution par arrêt cardiaque ou respiratoire. A cela s'ajoutent les risques de brûlures.

Effets d'induction : dans un champ électromagnétique variable, chaque conducteur souffre du passage de courants induits. Si ces conducteurs atteignent des équipements électroniques ou informatiques, ils peuvent causer des dommages irréversibles.

Protection contre les décharges électriques dues à la foudre

Si vous souhaitez éviter les risques en protégeant votre bâtiment ou votre entreprise contre les orages électriques, Aplicaciones Tecnológicas vous recommande de réaliser une étude de protection contre la foudre.

Nous disposons de toutes les technologies existantes dans ce domaine et nous innovons chaque jour. Notre mission est d'apporter la meilleure solution à chaque cas particulier, pour une protection intégrale, sûre et complète.

Que comprend une étude sur la protection contre la foudre ?

– Étude du calcul du risque

– Étude de la couverture adaptée au bâtiment ou au groupe de bâtiments à protéger

– Proposition d'installation

– Liste des documents requis

– Devis pour le matériel nécessaire et la main-d'œuvre

Nos spécialistes étudient toutes les caractéristiques particulières de chaque projet et déterminent également des propositions complémentaires telles que l'installation d'une protection interne ou d'une protection préventive, cette dernière étant particulièrement recommandée pour les situations où les personnes qui travaillent dans des espaces ouverts ou sur des sites contenant des matières inflammables.

Quels sont les éléments qui composent un système de protection contre la foudre efficace ?

– Systèmes de capture de la foudre (paratonnerres à dispositif d'amorçage ou pointes Franklin et cages maillées

– Conducteurs de descente

– Mise à la terre

– Protection contre les surtensions

– Autres mesures visant à minimiser les effets destructeurs de la foudre (liaison équipotentielle, blindages, etc.)

Systèmes de capture (paratonnerres ou pointes Franklin et cages maillées)

Le système de capture a pour objectif d'intercepter la décharge électrique atmosphérique et de la conduire jusqu'au sol. Parmi les différents systèmes de capture normalisés, nous disposons de paratonnerres à dispositif d'amorçage (PDA) et d'un système de pointes et de cages maillées. Ces produits doivent être conformes aux normes et réglementations en vigueur au niveau national (UNE 21186, NFC 17.102, SU8 Technical Building Code) et international (IEC EN 62305, IEC EN 62561).

Les paratonnerres à dispositif d'amorçage (PDA) basent leur fonctionnement sur les caractéristiques électriques de la formation de la foudre. La foudre part d'un traceur descendant qui se propage dans n'importe quelle direction. Une fois qu'il s'approche des objets situés au sol, n'importe lequel d'entre eux peut recevoir l'impact.  Les paratonnerres à dispositif d'amorçage se caractérisent par le fait qu'ils émettent un traceur ascendant continu avant tout autre objet se trouvant dans leur rayon de protection. Le paratonnerre doit être le point d'impact contrôlé de la décharge, de sorte qu'il fournisse au courant de la foudre un chemin vers la terre sans endommager la structure.

Plus son anticipation dans la formation du traceur ascendant est grande, plus grande sera la distance à laquelle il capturera le traceur descendant, protégeant ainsi une plus grande zone.

Quels sont les normes qu'ils doivent respecter ?

Les paratonnerres à dispositif d'amorçage doivent être testés et installés selon des normes spécifiques. En Espagne, la norme actuelle est la deuxième édition de la norme UNE21186, publiée en 2011. Pour les nouveaux bâtiments, il est obligatoire de réaliser une étude de risque conformément à la section SU8 du Code technique de la construction (CTE). Dans cette même section, quelques règles de base pour la mise en place du système de protection sont données.

Autres normes applicables aux paratonnerres équipés d'un dispositif d'amorçage :

• NF C 17-102:2011: « Protection contre la foudre – Systèmes de protection contre la foudre à dispositif d’amorçage » (France).

• NP 4426:2013: «Proteção contra descargas atmosféricas – Sistemas com dispositivo de ionização não radioativo» (Portugal).

• NA 33:2014: «Proteção contra descargas atmosféricas» (Angola)

• IRAM 2426:2015: «Pararrayos con dispositivo de cebado para la protección de estructuras y de edificios» (Argentine)

• TS 13709:2016:  Protection against lightning – Early Streamer Emission air terminals (Turquie)

 En ce qui concerne les systèmes de capture par pointes et cages maillées, ils consistent à répartir et à dissiper le courant de décharge de la foudre à travers un maillage de conducteurs.

Si la protection se base sur des pointes Franklin et des conducteurs tendus ou maillés, la norme espagnole à appliquer est la UNE-EN 62305, avec les matériaux décrits dans la série UNE-EN 62561. En Espagne, les règles de base pour le calcul du risque et l'installation sont également incluses dans le CTE.

Au niveau international, la norme CEI 62305 s'applique à la protection conventionnelle et bon nombre de pays disposent également de normes nationales.

Conducteurs de descente

La fonction des conducteurs de descente consiste à conduire le courant de foudre du système de capture à la prise de terre.

Mise à la terre

La mise à la terre permet d’assurer l’écoulement du courant de foudre dans la terre. Elle doit avoir une faible résistance (inférieure à 10Ω) et éviter dans la mesure du possible les tensions de pas et de contact.

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