Etude des Paratonnerres à Dispositif d`Amorçage

Etude des Paratonnerres
à Dispositif d'Amorçage
Ministère de l’Aménagement du Territoire
et de l’Environnement
P. GRUET
Laboratoire d'Evaluation des Equipements Electriques
Direction de la Certification
octobre 2001

INERIS - DCE – 2000 - 25265f.doc
AVERTISSEMENT
A la demande de la Direction de la Prévention des Pollutions et des Risques
(DPPR) du Ministère de l'Aménagement du Territoire et de
l'Environnement, l'INERIS a étudié l'efficacité des Paratonnerres à
Dispositif d'Amorçage (PDA).
Les textes réglementaires français pris dans le cadre de la législation sur les
installations classées autorisent la protection des bâtiments par PDA.
L'étude de l'INERIS a consisté à recueillir des informations sur les PDA et à
en faire une analyse critique. Ce rapport ne remet pas en cause la
technologie PDA dans son ensemble. Il indique que la capacité des PDA à
recevoir la foudre est constatée, mais il critique l’évaluation de leur
supériorité en termes de rayon de protection par rapport à un paratonnerre à
tige simple.
En complément à cette étude, le Service de l'Environnement Industriel de la
DPPR suggère deux actions :
1. faire une enquête auprès des installations protégées contre la foudre pour
évaluer la protection effective des installations (retour d'expérience),
2. conforter le modèle théorique de capture de la foudre afin de mieux
quantifier le gain en termes de rayon de protection des PDA.
Le Service de l'Environnement Industriel indique que dans l'état actuel des
connaissances, le PDA peut être utilisé pour protéger les installations
classées. Par ailleurs le SEI note les modifications en cours de validation par
l’U.T.E. de la norme NFC 17-102.
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Etude des Paratonnerres
à Dispositif d'Amorçage
OCTOBRE 2001
Personnes ayant participé à l'étude : MM. CHARPENTIER, HALAMA
Ce document comporte 46 pages (hors couverture et annexes).
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TABLE DES MATIERES
1. INTRODUCTION............................................................................................. 5
2. OBJECTIF ET METHODE .............................................................................. 6
2.1. Contexte et motivation de l'étude sur les PDA ............................................................................... 6
2.2. La démarche et les participations externes..................................................................................... 6
2.3. Rappel des méthodes et moyens de protection................................................................................6
2.3.1. Le principe de la protection....................................................................................................... 7
2.3.2. Le rôle des paratonnerres........................................................................................................... 8
3. PRESENTATION DES PDA ........................................................................... 9
3.1. Concepts............................................................................................................................................. 9
3.1.1. La formation de l'orage et le déroulement d'un coup de foudre................................................. 9
3.1.2. Le principe d'avance à l'amorçage........................................................................................... 11
3.2. Différentes techniques..................................................................................................................... 13
3.2.1. Les paratonnerres radioactifs................................................................................................... 13
3.2.2. Les paratonnerres à déclenchement électronique .................................................................... 13
3.2.3. Les paratonnerres piézo-électriques......................................................................................... 14
3.2.4. Les paratonnerres à profil spécial............................................................................................ 15
3.3. Produits commercialisés ................................................................................................................. 17
4. NORME NF C 17-102 ................................................................................... 20
4.1. Réglés d'installations d'un PDA..................................................................................................... 20
4.1.1. Conception de l'installation de protection................................................................................ 20
4.1.2. Réalisation du dispositif de protection..................................................................................... 20
4.1.3. Vérification et maintenance..................................................................................................... 20
4.2. Sélection de l'avance à l'amorçage du PDA et rayon de protection............................................ 21
4.3. Méthode de qualification des PDA en laboratoire........................................................................ 22
5. METHODES D'EVALUATION DES PDA ..................................................... 24
5.1. Essais en laboratoire ....................................................................................................................... 24
5.1.1. Etudes exploratoires ................................................................................................................ 24
5.1.2. Mesure de l'avance à l'amorçage.............................................................................................. 28
5.2. Essais à l'extérieur........................................................................................................................... 29
5.3. Retours d'expérience....................................................................................................................... 30
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6. PERFORMANCES DES PDA....................................................................... 31
6.1. Les informations fournies aux utilisateurs.................................................................................... 31
6.1.1. Bureaux d'étude ....................................................................................................................... 31
6.1.2. Installateurs.............................................................................................................................. 32
6.1.3. Bureaux de contrôle................................................................................................................. 32
6.1.4. Responsables d'installations .................................................................................................... 33
6.2. Les caractéristiques démontrées .................................................................................................... 34
6.3. Les caractéristiques non démontrées............................................................................................. 36
6.4. Avis sur l'efficacité des PDA .......................................................................................................... 39
6.4.1. Des différences entre les modèles............................................................................................ 39
6.4.2. Une efficacité difficile à démontrer......................................................................................... 39
6.5. Critique de la norme NF C 17-102................................................................................................. 40
6.5.1. Partie installation..................................................................................................................... 40
6.5.2. Partie qualification................................................................................................................... 40
6.5.3. Partie choix et positionnement du PDA................................................................................... 40
6.6. Critiques des techniques utilisées................................................................................................... 41
6.7. Recommandations et actions à mener ........................................................................................... 42
7. CONCLUSION .............................................................................................. 44
8. BIBLIOGRAPHIE.......................................................................................... 45
9. LISTE DES ANNEXES ................................................................................. 46
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