Les paratonnerres, également appelés aérogares ou paratonnerres, sont des dispositifs conçus pour protéger les structures et leurs occupants des effets destructeurs de la foudre. Ils fonctionnent en fournissant une voie privilégiée à suivre par la décharge de foudre, dirigeant ainsi l’énergie électrique de manière inoffensive vers le sol. Voici une explication détaillée des paratonnerres et de leur fonctionnement :
Composants des paratonnerres :
1. Tige ou conducteur métallique :
- Un paratonnerre est généralement constitué d’une grande tige ou d’un conducteur métallique, souvent en cuivre ou en aluminium. Cette tige est montée au point le plus élevé d’une structure, dépassant de la ligne de toit.
2. Système de mise à la terre :
- Le paratonnerre est connecté à un système de mise à la terre, qui comprend un ou plusieurs câbles conducteurs enfouis dans le sol. Le système de mise à la terre fournit un chemin à faible résistance permettant à l’énergie de la foudre de se dissiper en toute sécurité dans la terre.
3. Terminaux aériens et conducteurs de descente :
- En plus du paratonnerre principal, des aérogares plus petites ou des paratonnerres supplémentaires peuvent être installés en différents points de la structure. Des conducteurs de descente relient ces bornes au système de mise à la terre.
Fonctionnement des paratonnerres :
1. Accumulation de frais :
- Avant qu’un éclair ne se produise, des charges électriques s’accumulent dans l’atmosphère en raison de diverses conditions atmosphériques. Le sol et la structure elle-même peuvent accumuler des charges opposées.
2. Ionisation et étapes leaders :
- À mesure que l’intensité du champ électrique augmente, l’ionisation de l’air se produit, formant une série échelonnée de chemins conducteurs appelés étapes de guidage. Ces leaders d’étape initient le canal descendant vers le sol.
3. Streamers positifs :
- Lorsque les chefs d’étape s’approchent du sol, des banderoles positives s’élèvent depuis des points élevés, y compris les aérogares du paratonnerre. L’objectif est que les streamers positifs rencontrent les leaders des étapes descendantes.
4. Connexion à la terre :
- Le paratonnerre, étant un objet conducteur proéminent, attire les banderoles positives. Lorsqu’une banderole positive se connecte à un leader de marche, un chemin conducteur complet se forme entre le nuage et le sol à travers le paratonnerre.
5. Course de décharge et de retour :
- Le canal ionisé permet désormais à la décharge principale de se produire. Il s’agit du flash lumineux communément associé à la foudre, connu sous le nom de coup de retour. Le paratonnerre canalise efficacement l’énergie électrique vers le sol, l’empêchant de causer des dommages à la structure.
6. Dissipe en toute sécurité dans le sol :
- Le système de mise à la terre garantit que l’énergie électrique se dissipe en toute sécurité dans la terre, réduisant ainsi le risque de dommages à la structure et empêchant la formation de flashs latéraux qui pourraient endommager les objets à proximité.
Considérations et installation :
1. Placement :
- Les paratonnerres sont placés stratégiquement sur les structures, en tenant compte de facteurs tels que la hauteur, la forme du bâtiment et la présence d’autres matériaux conducteurs.
2. Conformité au code :
- L’installation doit être conforme aux codes et normes de construction locaux, qui peuvent spécifier le nombre et l’emplacement des paratonnerres en fonction de la taille et de la configuration de la structure.
3. Entretien :
- Des inspections et une maintenance régulières sont essentielles pour garantir que le système de protection contre la foudre reste efficace. Cela inclut la vérification de la corrosion, des connexions desserrées et de tout dommage physique.
En résumé, les paratonnerres fonctionnent comme des voies conductrices qui interceptent et guident en toute sécurité les coups de foudre vers le sol, protégeant ainsi les structures et leurs occupants des effets potentiellement dévastateurs des décharges électriques.
A quoi peut-on utiliser une diode en dehors du redressement dans un circuit ?
Qu’est-ce qui rend une diode PIN particulièrement adaptée à un photodétecteur ?
Pourquoi les appareils électroniques ont-ils des fréquences fixes fixées à 50 Hz et 60 Hz ?
En quoi les onduleurs éoliens diffèrent-ils des onduleurs photovoltaïques ?
