Foudre : votre site est-il bien protégé ?

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Un enchaînement de phénomènes orageux particulièrement intenses ces derniers mois a rappelé la nécessité de protéger les sites et équipements sensibles contre les effets destructeurs de ces coups de foudre et des surtensions qu’ils entraînent. Des protections adaptées existent, évoluent pour plus d’efficacité et, pour certains bâtiments ou activités, leur installation et entretien sont obligatoires.

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Les mois de mai et juin 2018 ont battu en France des records de nombre d’impacts de foudre (plus de 180 000 en mai), et pour les météorologues, le réchauffement climatique et ses épisodes de fortes chaleurs risquent bien d’augmenter le nombre et la violence des orages. Les conséquences de ces coups de foudre peuvent être très graves, avec plusieurs dizaines de morts chaque année et plus de 20 000 sinistres touchant des établissements industriels ou commerciaux et des habitations. Les dégâts sur les sites foudroyés vont aller de la destruction d’installations électriques (transformateurs, compteurs, tableaux électriques), d’équipements électroniques ou informatiques à celle de machines et jusqu’à la destruction du bâtiment par incendie.

La foudre est un phénomène électrique complexe et ses effets sur les installations peuvent être d’ordre thermique dans les conducteurs et matériaux, mais aussi des montées de potentiel et amorçages (y compris loin du point d’impact) ainsi que des effets électromagnétiques et électrodynamiques. Des risques dont il faut absolument se protéger dans les installations sensibles ou vitales par la mise en œuvre de paratonnerres et de parafoudres.

(c) Citel

Ces conditions de mise en œuvre sont définies par les normes et la réglementation suivant le type de bâtiment ou d’installation (habitation, IGH, ERP ou ICPE). Pour d’autres installations, cette protection se fera pour des raisons économiques (centrales photovoltaïques, datacenters, usines…).
Des dispositifs de protection obligatoires pour certaines installations
• Immeubles de grande hauteur (IGH)
Les immeubles et constructions de grande hauteur sont des points privilégiés pour les impacts de foudre, dont les conséquences pourraient être très graves pour la sécurité des personnes en cas d’incendie ou suite aux dégâts causés par les surtensions aux équipements de sécurité. Les règles sont définies par l’arrêté du 30/12/2011 portant sur le règlement de sécurité des IGH (GH 40-5). Pour ces IGH, l’installation d’une protection contre la foudre est obligatoire. Une vérification périodique des paratonnerres par un organisme agréé doit se faire tous les ans (vérifications visuelles) et 4 ans (vérifications complètes). L’installation de parafoudres est obligatoire quand Il y a installation de paratonnerre.

Protection d’un bâtiment avec installation d’un paratonnerre PDA en terrasse. (c) Indelec

• Établissement recevant du public (ERP) L’installation de paratonnerres est obligatoire pour les hôtels/restaurants d’altitude et les refuges de montagne. Pour les autres ERP, il peut être nécessaire de réaliser une analyse de risque foudre suivant la norme NF EN 62305-2
pour confirmer ou non le besoin d’une protection extérieure qui, si elle est installée, devra être vérifiée annuellement. L’installation de parafoudres est également obligatoire en cas de présence de paratonnerre et dans les zones Nk > 25 si l’alimentation BT se fait par ligne aérienne ou lorsque l’indisponibilité de l’installation concerne la sécurité des personnes (sécurité incendie, alarmes techniques…). Les textes applicables à la protection des ERP sont ceux de l’arrêté du 25/06/1980 modifié par les arrêtés du 23/10/1986, 10/11/1994, 19/11/2001 et 11/12/2009.

Protection d’installations industrielles ICPE par paratonnerre PDA. © Indelec

• Installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE)
Les ICPE soumises à autorisation sont visées par des dispositions contraignantes relatives à la protection contre la foudre. Ces prescriptions sont détaillées dans l’arrêté du 19/07/2011, les principales obligations étant :
– une étude préalable « analyse du risque foudre » (ARF) ;
– une étude technique définissant les modalités de mise en œuvre, vérifications et de maintenance des dispositifs de protection foudre (SPF) ;
– l’installation du SPF défini par la norme NF 62 305-3 par un installateur qualifié (qualification Qualifoudre de l’ Ineris [L’Institut national de l’environnement industriel et des risques] ou F2C).
Dans tous les cas, l’accompagnement d’une entreprise spécialisée sera nécessaire pour les différentes étapes de l’ARF, de l’étude technique (ET) et sa notice de vérification et de maintenance, puis pour les vérifications périodiques définies par la réglementation.
Quels dispositifs contre les effets directs de la foudre choisir ?
Différents systèmes permettent la capture des impacts de foudre sur une structure en créant un ou plusieurs points d’impact préférentiels sur des éléments de faible impédance, puis en écoulant et dissipant dans le sol le courant élevé de foudre. Plusieurs solutions existent, du paratonnerre à tige simple au paratonnerre plus récent à dispositif d’amorçage (PDA). Des solutions par paratonnerre à cage maillée ou à fils tendus peuvent être également mises en œuvre, mais risquent de se révéler coûteuses à installer et entretenir.

Test en laboratoire d’un paratonnerre à dispositif d’amorçage PDA. © Indelec

Pour Arnaud Lefort, PDG d’Indelec, « la technologie PDA est normalisée en France et dans de nombreux pays, et le retour d’expérience pour des équipements installés dans le monde entier est très positif. Leur rapport prix/performance est bon : à niveau de protection équivalent, leur budget peut être 4 à 5 fois inférieur à celui d’autres solutions ». Et c’est une technologie qui fait l’objet d’un process continu de recherche et d’amélioration.
Le parafoudre est indispensable pour protéger tous les équipements contre les surtensions
La protection contre les surtensions dues aux effets indirects de la foudre et les surtensions transitoires se fait en installant des parafoudres qui limitent les pics de tension à un niveau acceptable pour l’équipement. Le coût de cette protection est faible par rapport à ceux des matériels vitaux pour l’entreprise, et à ce que coûterait l’indisponibilité de ces derniers.
De nombreux types et technologies de parafoudres existent et le choix doit se faire en fonction du risque, de l’emplacement dans l’installation et de l’équipement ou de la machine à protéger (parafoudres pour installations BT, pour équipement de communication, en présence ou non de paratonnerre…). Le choix pertinent de la technologie, du mode de raccordement et son installation se font avec l’aide d’un professionnel, de multiples paramètres devant être pris en compte pour répondre aux impératifs normatifs (par exemple Guide UTE 15-443), mais aussi pour être vraiment efficace en cas de surtension.

Parafoudres montés dans un tableau basse tension © Citel

« C’est pour cela que nous avons créé un blog (www.dehn.blog), explique Régis Reeb, directeur Marketing, Technique et Services de Dehn France, pour échanger avec nos clients, partenaires, installateurs sur un forum, afin de partager nos connaissances techniques, la mise en œuvre des parafoudres, la réglementation et les obligations légales. Nous informons aussi de la sortie de nouveaux produits comme le parafoudre de type 2 Dehn ACI, qui combine interrupteur et éclateur sélectif avec un disjoncteur ou fusible > 35 A ».

Parafoudre de Type 2 en technologie ACI avec fusible intégré © Dehn

De son côté, Citel mise sur une nouvelle technologie brevetée de parafoudres VG basée sur l’emploi d’un éclateur à gaz spécifique, garantissant robustesse et stabilité de fonctionnement. Cette technologie développée pour les parafoudres de Type 1 a été étendue au Type 2 et à la protection DC du photovoltaïque. Ainsi, selon Christian Macanda, responsable Produits de Citel, « ces parafoudres peuvent écouler des amplitudes de courant très élevées avec une tension résiduelle réduite, équivalente à l’association de parafoudres 1+2+3 ou 2+3. Ils ont également une tenue renforcée aux surtensions temporaires (TOV), une absence de courant de suite et de vieillissement pour une durée de vie maximale ».

Des innovations également pour Phoenix Contact, avec un parafoudre FTL-SEC-HYBRID  Type 1/2  avec fusible intégré, débrochable sous tension et adapté aux installations industrielles à risque.

Ces quelques exemples montrent que dans ce domaine complexe de la protection foudre, les constructeurs développent de nouvelles technologies pour protéger durablement des installations de plus en plus sensibles.

Jean-Paul Beaudet

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