Connaissance du secteur

La protection contre la foudre est un projet d’ingénierie système ; un système de protection contre la foudre comprend la protection extérieure contre les coups de foudre directs, la protection contre les coups de foudre inductifs et le système de mise à la terre. Les coups de foudre directs sont à l’origine des accidents de foudre les plus graves. Une mesure importante pour prévenir les coups de foudre directs consiste à installer des paratonnerres appropriés. Il existe deux types de dispositifs de protection contre la foudre sur le marché. Cet article propose une méthode scientifique pour choisir des produits de protection contre la foudre en comparant ces deux types de paratonnerres.

Paratonnerre conventionnel

Actuellement, la plupart des bâtiments et autres installations utilisent le paratonnerre de type « Franklin » pour la protection contre la foudre. Sa caractéristique réside dans le fait qu’il utilise sa position élevée pour déformer le champ électrique dans la partie inférieure des nuages orageux, attire la foudre vers lui-même (à la place de l’objet protégé) pour recevoir le coup de foudre, puis décharge le courant de foudre vers la terre. Le courant de foudre est transmis à la terre le plus rapidement possible via un conducteur métallique à faible impédance, de sorte que le bâtiment ou la tour protégé(e) ne subit pas de coup de foudre latéral et ne se charge pas électriquement. La pratique a prouvé qu’il s’agit d’un moyen de protection économique et efficace, mais le déchargement de ce paratonnerre est passif et sa zone de protection est limitée.

Paratonnerre à décharge précoce

Le paratonnerre à décharge précoce utilise une méthode d’interception active des coups de foudre. Dans les mêmes conditions, il déclenche un canal de décharge ascendant (appelé « pilote ascendant ») avant le récepteur de foudre conventionnel. Un seul bâtiment ou une seule partie métallique au sol peut générer plusieurs pilotes ascendants, qui se rencontrent avec le pilote descendant (issu du nuage). Le premier pilote ascendant détermine la position du coup de foudre. Le paratonnerre à décharge précoce (ESE, selon l’acronyme anglais Early Streamer Emission) produit un pilote ascendant plus rapide que le paratonnerre ordinaire, ce qui provoque un coup de foudre à une distance relativement éloignée du bâtiment protégé et atteint ainsi l’objectif de protection.

Comparaison des deux types de paratonnerres

Ces deux types de paratonnerres découlent de deux concepts de protection contre la foudre différents.

Le mécanisme de fonctionnement du paratonnerre conventionnel consiste à diriger la foudre vers la terre. Un paratonnerre ordinaire et unique ne peut pas répondre aux exigences de la protection contre la foudre moderne dans certaines zones. Le paratonnerre à décharge précoce adopte une méthode d’interception active des coups de foudre : dans les mêmes conditions, il déclenche un pilote ascendant avant le récepteur de foudre conventionnel et provoque des coups de foudre à une distance relativement éloignée du bâtiment protégé, jouant ainsi un rôle de protection plus efficace.

Leur conception extérieure diffère considérablement. Les paratonnerres conventionnels sont principalement de forme cylindrique (tige), mais on trouve aussi des modèles en grille, en fil ou en sphère. Les paratonnerres à décharge précoce ont des formes variées et multiples.

Différences en termes de caractéristiques de protection. Les paratonnerres conventionnels ne peuvent qu’accepter passivement les coups de foudre, servant à attirer la foudre vers la terre. Les paratonnerres à décharge précoce sont équipés de composants électroniques spéciaux, qui peuvent renforcer l’intensité du signal de foudre et réduire efficacement la pente frontale de l’impulsion du courant de foudre.

Les principes de conception des deux types de paratonnerres présentent certaines différences, et les attentes des gens à leur égard ne sont pas les mêmes. Nous pensons qu’avec l’avancement de la technologie et l’augmentation des besoins des gens, ces deux types de paratonnerres ontleur propre marché.