Les phénomènes naturels à l'origine des orages et les phénomènes physiques mis en jeu par la foudre sont de mieux en mieux connus, rendant plus fiables les méthodes de prévention et de protection contre la foudre (moyens de protection des ouvrages et dispositifs de capture, systèmes d'avertissement en cas d'orage…). Cette meilleure connaissance peut également nous permettre à améliorer notre compréhension et notre sensibilisation face à ce risque. Cet article résume les éléments à connaître pour mieux se préserver de la foudre.
Rédigé le 28/08/2024
Le phénomène orageux génère des charges électriques entre un nuage et le sol. Il est provoqué par l’accumulation de charges électriques de même signe, en général négatives, à la base du nuage. L’approche d’un tel nuage concentre par influence, sur le sol situé au-dessous, une accumulation de charges électriques de signe opposé.
Dans les régions tempérées, la majorité des coups de foudre sont « descendants, avec des nuages chargés négativement ». Lorsque la charge électrique entre un nuage et le sol atteint une valeur élevée (de 10 à 15 000 volts par mètre), un traceur se propage par bonds du nuage vers le sol en se ramifiant de plus en plus. Lorsque ces ramifications s’approchent du sol, elles génèrent des prédécharges ascendantes. Le foudroiement se produit lorsqu'ils se rejoignent.
Foudroiement direct
Plus rare, le coup de foudre « ascendant » se produit lorsque le sol présente une proéminence importante (pylône, antenne, immeuble de grande hauteur, grue à tour…) et que le champs électrique près de ces pointes crée un effet couronne. Le foudroiement se produit lorsque la décharge liée à cet effet couronne atteint le nuage.
Foudroiement indirect
Le foudroiement direct ou indirect (via un élément conducteur ou la terre) peut être à l'origine d'accidents graves pour les personnes et de dégâts importants sur les équipements ou les installations (incendies, surtensions électriques, destruction de bâtiment…).
Le point d’impact est le lieu où la foudre entre en contact avec le sol, les structures ou les lignes électriques.
En fonction du niveau de protection foudre, le point d’impact d’un coup de foudre descendant sera plus ou moins éloigné de la pointe du traceur. Le mécanisme d’impact peut être représenté en dessinant une sphère fictive dont le rayon est défini par l’analyse de risque foudre. Tous les objets ou surfaces en contact avec cette sphère fictive sont susceptibles d’être foudroyés. La représentation par la sphère fictive montre que :
Mécanisme d’impact d’un coup de foudre descendant.
C'est à partir des données de foudroiement relevées par Météorage et de la méthode dite de la sphère fictive que les entreprises spécialisées se basent pour assurer la protection des ouvrages contre la foudre.
Des capteurs (les paratonnerres) sont disposés sur la construction, assurant la protection de l'ouvrage, de telle sorte que le point d’impact viendra obligatoirement en contact avec un élément du dispositif de captage avant de toucher la construction elle-même. Il existe plusieurs types de paratonnerres, à tige simple, à fils horizontaux ou à cage maillée, à dispositif d’amorçage pour la protection active… Ces dispositifs de captage doivent être reliés à de bonnes prises de terre par des conducteurs électriques qui doivent suivre un parcours aussi court et rectiligne que possible.
L’intérieur d’une structure métallique fermée telle qu’une voiture entièrement en métal, une cabine de véhicule ou un engin en métal constituent une très bonne protection contre la foudre tant que les portes et fenêtres sont fermées et que les équipements mis en place dans les structures sont protégés par des parafoudres de type 1.
En extérieur, tout chantier peut être concerné par le risque foudre, notamment les chantiers nécessitant l’utilisation d’explosif. Il est recommandé d’utiliser des systèmes de détection d’orage conformes à la norme IEC 62793. Certains systèmes proposent des préavis de plus de 20 à 30 minutes avant un orage sans forcément requérir une installation matériel. Météorage, par exemple, peut vous alerter (par courriel, SMS ou téléphone).
Évitez de vous trouver à découvert en un lieu qui constitue un point privilégié d’impact de foudre (toitures, poteaux...) ou en son voisinage immédiat. La probabilité d'être frappé par un coup de foudre direct est plus élevée en terrain plat découvert, au sommet de montagnes, de tours, de pylônes, etc.
Ne vous abritez pas sous un arbre : au voisinage de capteurs naturels, le corps humain risque de constituer lui-même un des chemins de passage du courant de foudre et peut être soumis à une tension de pas élevée.
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