Points d’article
- Tâches et principe de fonctionnement
- Éléments de base de la protection contre la foudre
- Dispositif de protection externe contre la foudre
- Mise à la terre de base
- Protection interne contre la foudre
Afin de protéger les infrastructures résidentielles des rejets d’électricité atmosphérique, un certain nombre de solutions techniques efficaces ont été développées. Aujourd’hui, nous vous dirons dans quels cas un dispositif de protection contre la foudre pour une maison privée est nécessaire, de quels éléments le système se compose et comment effectuer correctement l’installation..
Tâches et principe de fonctionnement
Chaque année, plus de dix millions d’orages se produisent sur Terre, au cours desquels jusqu’à trente milliards d’éclairs électriques se produisent dans l’atmosphère, dont un tiers sont déchargés directement à la surface de la planète. La majeure partie des orages se produisent dans de grandes zones d’eau, cependant, dans la zone continentale, l’activité orageuse est également assez élevée et en même temps territorialement hétérogène. Les cartes de durée des orages et le nombre probable de coups de foudre sur un objet déterminent la nécessité de construire des dispositifs de protection contre la foudre et leur type. Selon les normes, la protection contre la foudre de catégorie III est utilisée pour les bâtiments isolés à la campagne..
On pense que la décharge de foudre s’écoule le long du chemin de moindre résistance, et la seule fonction du paratonnerre est de créer ce chemin même en contournant les parties vulnérables de la structure du bâtiment. Ce n’est pas tout à fait correct: l’air autour des conducteurs à forte montée est ionisé, ce qui réduit la force du champ électrique, c’est-à-dire que par la présence même de spires avec une bonne conductivité, il réduit la probabilité d’une décharge. Lorsque le champ électrique est sollicité au-delà de la limite, le système de protection contre la foudre redirige le courant de foudre dans le sol, l’empêchant de passer à travers les éléments structurels du bâtiment, provoquant leur destruction, menaçant la santé et la vie des personnes à l’intérieur..
Dispositif paratonnerre: 1 – paratonnerre; 2 – aire protégée; 3 – conducteur de descente; 4 – boucle de masse
Une structure de protection contre la foudre, en règle générale, est représentée par un objet métallique surélevé et a une zone d’effet limitée. La zone de l’espace dans laquelle l’absorption d’une décharge de foudre est susceptible de se produire a une configuration géométrique complexe, pour laquelle une méthode de calcul sans ambiguïté n’a pas été déterminée. En pratique, les valeurs tabulaires énoncées dans la norme RD 34.21.122–87 et affinées par la norme de la Commission électrotechnique internationale CEI 62305 sont utilisées. Dans la première approximation, la zone protégée par un paratonnerre est un cône dont le sommet coïncide avec le point supérieur du paratonnerre, et le rayon de base est déterminé par les rapports indiqués dans les tableaux.
Protection de la maison et des équipements électriques contre les orages: 1 – coup de foudre à distance dans les lignes électriques; 2 – consommateurs électriques; 3 – coup direct sur le paratonnerre; 4 – boucle de masse
Éléments de base de la protection contre la foudre
Malgré l’apparence primitive, le système de protection contre la foudre du bâtiment se compose d’un certain nombre de composants, dont chacun remplit une fonction spécifique. L’élément principal est un paratonnerre, qui s’élève à une hauteur suffisante pour fournir la zone de protection requise.
Contrairement à la croyance populaire, un mât ou une autre structure de support d’une aérogare n’est pas le principal lien conducteur à travers lequel le courant de foudre circule vers le sol. Un câble en acier ou un fil métallique d’un diamètre de 6 mm ou plus est attaché au paratonnerre à l’aide de colliers de serrage ou de soudure. Le conducteur doit être posé à la boucle de terre le long du toit ou du mur du bâtiment.
1 – paratonnerre; 2 – fixation paratonnerre; 3 – mât de paratonnerre; 4 – conducteur de descente
Le troisième élément de la protection contre la foudre est une boucle de masse, qui est combinée avec les conducteurs de mise à la terre principaux, à condition que les conducteurs de protection soient séparés du zéro de travail partout. Contrairement au circuit principal, les exigences de conduction des électrodes de terre de protection contre la foudre sont moins strictes. Les contours sur objets civils ne nécessitent pas de mesures de contrôle obligatoires.
Dispositif de protection externe contre la foudre
Il existe trois types de paratonnerres: tige, câble et treillis. Le premier type, en règle générale, est représenté par un tuyau d’un diamètre de 40 mm, divisé en segments de 3-4 m pour la commodité de la construction. Les maillons sont connectés soit sur des brides, soit sur des raccords à douilles. La pratique montre que la tige a une stabilité suffisante à une hauteur allant jusqu’à 8-9 mètres, un mât plus haut doit être renforcé avec des haubans. La majorité des systèmes de protection contre la foudre pour les bâtiments isolés avec un toit non métallique sont basés sur des paratonnerres..
Le deuxième type de paratonnerre est une ficelle ou un câble de fil métallique d’une épaisseur de 8 mm ou plus, tendu le long de la crête du toit sur des poteaux en bois d’environ un demi-mètre de haut. La distance autorisée entre les poteaux est de 8 mètres; avec une plus grande longueur de câble, il doit être étiré des poteaux au sol, ou des éléments de support supplémentaires doivent être installés. Avec une longueur de câble allant jusqu’à 10 mètres, il ne peut être connecté à la terre que sur un seul côté, des paratonnerres plus longs – nécessairement des deux côtés. La protection contre la foudre en fil caténaire est utilisée sur les toits qui ne comportent pas d’éléments non métalliques dépassant au-dessus de la crête..
Le treillis de protection contre la foudre est utilisé sur les toits non métalliques avec une pente inférieure à 8: 1. Le treillis est constitué de fil d’acier avec une taille de maillage d’au moins 12×12 m, toutes les intersections sont reliées par soudage. Le revêtement métallique du toit peut également fonctionner comme un treillis de protection contre la foudre. Ce type de protection contre la foudre nécessite l’intégration obligatoire de tous les éléments métalliques de la toiture en un seul réseau avec connexion à des conducteurs de mise à la terre au moins tous les 100 m le long du périmètre du bâtiment..
Tous les dispositifs de transport et de soutien des paratonnerres doivent avoir une résistance mécanique et une résistance aux charges du vent suffisantes. Les mâts verticaux de paratonnerres nécessitent nécessairement une fondation en béton armé, ainsi qu’une fixation aux murs les plus proches en au moins deux points. Les racks de récepteurs de câbles doivent être équipés de supports obliques situés du côté des forces de tension. La fixation des structures de support ne doit pas être effectuée sur le revêtement ou le lattage, mais sur les éléments encastrés du toit.
Mise à la terre de base
Les règles de conception de la protection contre la foudre prévoient principalement l’utilisation des fondations du bâtiment comme mise à la terre. Pour cela, deux conditions doivent être remplies: la connexion électrique entre tous les éléments du renfort et la sortie de la tige de contact pour la connexion, ainsi que l’absence d’étanchéité externe en époxy ou polymère. De plus, les fondations ne peuvent pas servir de conducteurs de mise à la terre naturels avec une humidité naturelle du sol à une profondeur inférieure à 3%.
En l’absence de conducteurs de mise à la terre naturels, un circuit est réalisé avec une conductivité normalisée ne dépassant pas 20 ohms. En règle générale, deux électrodes d’une section d’au moins 100 mm suffisent2 et une longueur de 3 mètres, enfoncée verticalement dans le sol. Les mêmes électrodes peuvent être placées horizontalement par la méthode du faisceau, mais il devrait y en avoir au moins trois. Les électrodes du circuit doivent être enfoncées à une distance d’au moins 5 mètres les unes des autres et d’au moins 5 mètres des communications souterraines, des chemins piétonniers, des lieux de présence constante de personnes et d’animaux. Dans ce cas, l’emplacement du circuit doit être choisi de manière à ce que la longueur du conducteur entre celui-ci et le paratonnerre soit minimale.
Protection interne contre la foudre
Le phénomène, appelé dérapage à fort potentiel, peut se produire non seulement avec la participation de structures de bâtiment, pour la protection desquelles des dispositifs de protection contre la foudre externes sont destinés. Les conduites de gaz, toutes les communications métalliques et les fils des lignes électriques aériennes sont également dangereux. Par conséquent, toutes les entrées de structures métalliques dans la maison doivent être mises à la terre..
SPD (dispositif de protection contre les surtensions) est conçu pour protéger les circuits de la foudre et des surtensions de commutation
La protection de la conduite d’entrée d’air dans la maison est protégée par des dispositifs électriques spéciaux appelés parafoudres. Pour le moment, ils sont produits en série dans une version compacte et peuvent être installés dans des blindages modulaires en combinaison avec d’autres dispositifs de protection. La protection de base contre la foudre est assurée par des parafoudres de classe 1, la classe 2 est fournie pour protéger le câblage et pour protéger les appareils électroménagers, l’installation d’appareils de classe 3 est requise.
Est-ce que l’installation d’un paratonnerre à domicile est nécessaire pour se protéger contre la foudre ? Est-ce que cela garantit une protection complète de notre maison ? Quels sont les coûts associés à cette installation et est-ce que c’est un investissement rentable à long terme ? J’aimerais également savoir s’il y a d’autres mesures de sécurité que nous devrions prendre pour nous prévenir des risques liés à la foudre. Merci d’avance pour vos réponses.
Je suis curieux de savoir si l’installation d’un paratonnerre à domicile est vraiment nécessaire. Est-ce que cela offre une réelle protection contre la foudre et est-ce que cela en vaut la peine en termes de coûts et d’efforts ? Si vous avez des informations ou des expériences à partager, cela serait grandement apprécié. Merci d’avance !
Quelle est l’importance d’installer un paratonnerre à domicile pour se protéger contre la foudre ? Est-ce que cela garantit une protection totale et quelles sont les étapes à suivre pour une installation réussie ?