Qu’est-ce qu’un paratonnerre ?
Les paratonnerres sont des structures qui protègent les équipements électriques et les personnes contre la foudre.
Ils sont constitués de métal en forme d’aiguille et sont installés verticalement sur le sol. Dans le secteur des réseaux électriques, ils sont principalement installés dans les sous-stations extérieures, etc.
Il existe également des parafoudres en tant qu’équipement de protection mais ils ne sont pas synonymes de paratonnerre. Les paratonnerres empêchent la foudre de frapper les personnes et les bâtiments, tandis que les parafoudres protègent les équipements électriques situés à proximité du point d’impact de la foudre contre tout dysfonctionnement.
Utilisations des paratonnerres
Les paratonnerres sont installés pour prévenir les dommages causés aux équipements électriques et aux personnes par la foudre. Les bâtiments dans lesquels ils sont installés sont les suivants :
- Immeubles de grande hauteur et autres structures.
- Zones résidentielles de faible hauteur et zones avec des bâtiments.
- Zones de stockage dangereuses et réservoirs de stockage dangereux.
Ils sont principalement installés sur les toits des bâtiments. Ils sont également souvent installés sur les réservoirs de stockage de matières dangereuses afin de prévenir les fuites et les incendies causés par la foudre. Les paratonnerres sont reliés au poteau de mise à la terre par des conducteurs capables de supporter des courants élevés et sont installés de manière à ce que les coups de foudre soient déviés sous terre.
Principe des paratonnerres
Les paratonnerres sont fabriqués en acier inoxydable ou en titane. En effet, ils sont très conducteurs et peuvent résister à la corrosion causée par les vents violents et la pluie.
Les nuages d’orage ont des charges positives et négatives, les charges positives étant réparties au sommet du nuage et les charges négatives à la base. Le principe est le suivant : si une charge positive est distribuée à l’extrémité du paratonnerre, la charge négative au bas du nuage d’orage et la charge positive du paratonnerre sont attirées et les coups de foudre sont guidés vers le paratonnerre.
Comme les charges positives sont stockées dans les objets situés directement sous le nuage d’orage, des charges positives sont inévitablement stockées à l’extrémité du paratonnerre. Il n’est donc pas nécessaire de prendre des mesures artificielles pour stocker des charges positives sur les paratonnerres.
De plus, le paratonnerre doit être solidement relié à la terre car la charge induite par le paratonnerre doit être évacuée en toute sécurité vers le sol.
Autres informations sur les paratonnerres
1. Paratonnerres et paratonnerres PDCE
Les paratonnerres sont généralement installés sur les toits des bâtiments. Au Japon, la foudre est concentrée en juillet-août. Cela s’explique par le fait que les cumulonimbus chargés ont tendance à se développer en été en raison des courants d’air ascendants.
En général, les paratonnerres sont installés sur les grands bâtiments mais, s’il n’y a pas de grands bâtiments dans les environs, les paratonnerres peuvent être installés sur des maisons individuelles. D’autre part, les paratonnerres sont installés dans le but de guider les coups de foudre, ce qui réduit les dégâts mais ne peut pas les éliminer complètement.
Depuis quelques années, il existe donc des paratonnerres de protection et d’extinction de la foudre (PDCE) qui ont pour but d’éviter les coups de foudre. Pour ce faire, l’on utilise la différence de charge électrique entre le pôle négatif du nuage d’orage et le pôle positif du sol. En orientant le sommet du paratonnerre vers le pôle négatif, la foudre qui passerait normalement à travers le paratonnerre évite celui-ci et tombe plus facilement sur le sol.
2. Normes d’installation des paratonnerres
Au Japon, la loi sur les normes de construction exige l’installation d’un équipement de protection contre la foudre sur les bâtiments de plus de 20 mètres de haut et sur les structures telles que les cheminées, les tours publicitaires et les tours de vol de plus de 20 mètres de haut. Toutefois, cette loi ne s’applique pas aux bâtiments si les conditions environnantes ne présentent pas de risque pour la sécurité.
La loi sur les services publics d’électricité prévoit des inspections périodiques et des règles de sécurité pour la production d’énergie photovoltaïque et les générateurs, y compris les paratonnerres. Il est notamment stipulé que la résistance de mise à la terre installée dans l’équipement de protection contre la foudre doit être inférieure ou égale à 10 Ω.