LA LETTRE DES DEFIS    N ° 1 - Octobre 2008

« sujet du mois »

Risques foudre, des exigences nouvelles

1- Définitions

La foudre est une manifestation de l’électricité atmosphérique qui se caractérise par une décharge électrique violente entre un nuage et le sol. Elle s’accompagne d’un phénomène lumineux (éclair) et d’une détonation (coup de tonnerre).

Un coup de foudre est caractérisé par des courants de hautes fréquences, de fortes amplitudes et de courtes durées. Il se compose généralement d’un arc principal et de plusieurs arcs dits subséquents. Les conséquences liées à la foudre peuvent être particulièrement lourdes. Elles sont provoquées par les différents effets des arcs électriques :
- Electromagnétiques
- Electrodynamiques
- Electrochimiques
- Acoustiques (tonnerre)
- Lumineux (éclair)

2- Problématique

La prise en compte du risque « foudre » dépend de la fréquence et de l’intensité des coups de tonnerre. Niveau Kéraunique : il définit l’activité orageuse d’un lieu par le nombre moyen de jours par an au cours desquels le tonnerre est entendu.

Densité de foudroiement. Elle indique le nombre d’impacts par an et par km². Sur le territoire français, la densité de foudroiement varie de 0,5 à 4 selon les régions avec une moyenne autour de 1,2. Ce chiffre est utilisé pour l’évaluation de la fréquence attendue des coups de foudre directs.

Le niveau Kéraunique et la densité de foudroiement d’une commune peuvent être obtenu en consultant la base de données METEORAGE. Les accidents initiés par la foudre concernent principalement des incendies, ils peuvent également être à l’origine d’explosion, de pollution, de nuage toxique, de destruction d’équipements électriques ou électroniques sans compter les perturbations liées aux défaillances de l’alimentation électrique. La foudre peut tomber directement sur le sol, les structures ou les lignes, dans tous les cas les conséquences peuvent être néfastes du fait de la propagation par conduction ou par rayonnement. Le (ou les) points d’impact qui peuvent déterminer les conséquences d’un coup de foudre se positionne dans la partie inférieure de la trajectoire (300m). De nombreux facteurs locaux peuvent avoir une action sur la localisation de l’impact (cheminées, églises, arbres, étendues d’eau, nature du sol et sous sol…). Ainsi les ICPE à risques doivent veiller à ce que leurs équipements et appareillages de sécurité ne soient pas susceptibles d’être mis en défaut par un coup de foudre.

3- Cadre réglementaire

Arrêté du 15 janvier 2008 relatif à la protection contre la foudre de certaines installations classées (JO du 24 avril 2008)
Ce texte fixe de nouvelles exigences pour la protection contre la foudre de certaines installations classées ( listées selon les rubriques de la nomenclature): Analyse du risque foudre (ARF), par un organisme compétent, conformément à la norme NF EN 62 305-2, mise en conformité si nécessaire, ... , et abroge l'arrêté du 28 janvier 1993.
L’arrêté du 15 janvier 2008 prévoit explicitement la liste des rubriques de la nomenclature (voir point 4) pour lesquelles devront désormais être réalisés une démarche globale de protection contre la foudre (renvoi vers image) comprenant notamment:

• une analyse du risque foudre,
• une étude technique,
• l’installation de systèmes de prévention et/ou de protection
• des contrôles réguliers. Vérifications initiale et périodique
  La norme NF EN 62305-2 « Protection contre la foudre" sert de référentiel.

- Les installations nouvelles doivent disposer, à compter du 24 août 2008, de l’analyse du risque foudre, de l’étude technique et des équipements de prévention et/ou protection avant le démarrage de l’installation.

- Les installations existantes doivent disposer d’une analyse du risque foudre à partir du 1er janvier 2010, d’une étude technique à partir du 1er janvier 2012 et les moyens de prévention et/ou de protection doivent être installés avant le 1er janvier 2012, contrôlés six mois après l’installation puis tous les ans visuellement et tous les deux ans de façon complète.

       3.1. Installations concernées

Liste des rubriques de la nomenclature des installations classées visées à l’article 1er de l’arrêté du 15/01/08
Rubriques : 47, 70, 95, 98 bis, 128, 129, 167 C, 322 B 1, 322 B 4, 329.
Rubriques : 1110 à 1820.
Rubriques : 2160, 2180, 2225, 2226, 2250, 2255, 2260, 2345, 2410, 2420 à 2450, 2531, 2541 à 2552, 2562 à 2670, 2680, 2681, 2750, 2799, 2910 à 2920-1, 2940, 2950.
En outre, les dispositions de l' arrêté peuvent être rendues applicables par le préfet aux installations classées soumises à autorisation non visées ci-dessus dès lors qu'une agression par la foudre pourrait être à l'origine d'événements susceptibles de porter atteinte, directement ou indirectement, aux intérêts visés à l'article L. 511-1 du code de l'environnement.

       3.2. Démarche globale de prévention contre la foudre

La circulaire du 24 avril 2008, relative à l’arrêté du 15 janvier 2008 concernant la protection contre la foudre de certaines installations classées, est accessible sur le site du ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire. Elle précise le déroulement de la démarche globale de prévention contre la foudre,

       3.3. Analyse de risque : ARF

L’ARF Analyse du Risque Foudre identifie :
– les installations qui nécessitent une protection ainsi que le niveau de protection associé ;
– les liaisons entrantes ou sortantes des structures (réseaux d’énergie, réseaux de communications, canalisations) qui nécessitent une protection ;
– la liste des équipements ou des fonctions à protéger ;
– le besoin de prévention visant à limiter la durée des situations dangereuses et l’efficacité du système de détection d’orage éventuel.

4- Aspect technique de la protection

• Étude technique
  Les différents dispositifs de protection contre la foudre sont installés après une étude technique préalable, qui permet de définir le type (cage maillée, paratonnerre à tige...) et les caractéristiques du système de protection contre les chocs de foudre direct ainsi que son positionnement (y compris le positionnement des conducteurs de descente et des prises de terre).
  L’étude technique définit également les liaisons d’équipotentialité à mettre en place entre le système de protection foudre et les lignes et canalisations conductrices.
  La protection est définie en conformité à la norme NF EN 62305-3


• Les équipements de protection
  -Un paratonnerre est destiné à la protection des bâtiments (des structures) contre les effets directs de la foudre. Il est constitué d'un système de capture et d'une liaison à la terre pour écouler les courants de foudre. C'est le système de protection le plus connu, il se présente sous plusieurs versions: à tige simple, à dispositif d'amorçage (PDA), à cage maillée, à fils tendus. Conducteurs de descente, de toiture, ... .
  -Le parafoudre est destiné à la protection des équipements électriques raccordés à l'installation contre les effets indirects de la foudre (surtensions). En marche normale le parafoudre se comporte comme un circuit ouvert, lors du passage de la foudre il se transforme en court circuit, permettant de limiter la différence de potentiel entre les différents circuits de l'installation.
  Il est fortement recommandé d'installer des parafoudres en présence de paratonnerre.
  -Les prises de terre représentent un élément déterminant d'une bonne protection contre les effets de la foudre. L'étude des descentes, des bouclages et des prises de terre destinées à l'écoulement de la foudre doit être faite dès la conception de toute nouvelle installation, notamment dans le cadre de l' étude des fondations..


• Les effets indirects
  Il est est également nécessaire de se protéger contre les effets indirects ( différences de potentiel électriques, perturbations électromagnétiques) pouvant endommager gravement les matériels par utilisation de cables blindés, de parafoudre, de détecteurs électromagnétiques, ... .
  Enfin pour assurer une continuité de service des moyens matériels peuvent être mis en place, tels que onduleurs, groupe électrogènes permettant de produire l'énergie nécessaire à la poursuite de l'activité si une coupure d'électricité est intervenue.
  
• La prévention
      - La prévention des accidents s'appuie également sur l'application de consignes à prendre à l'approche d'un orage telles que:
      - Déconnexion des appareils sensibles
      - Commutation de l'alimentation électrique sur une ligne protégée
      - Arrêt des activités à risques
      ...

Dans ce cadre, il est souhaitable d'utiliser un service Alerte Foudre qui permet d'anticiper les actions de protection: METEORAGE et DIMENSION.

5- Bibliographie et sites internet

Brochure: « La récupération des paratonnerres radioactifs en France » disponible auprès de l'ANDRA
Guide: www.ineris.fr(le guide en ligne n'intègre pas encore le nouveau texte)
Textes foudre: www.ecologie.gouv.fr
Fiche foudre: www.prim.net
photos: www.chasseurs-orages.com
professionnels: www.apfoudre.com
qualification: www.qualifoudre.com
Alerte foudre: www.meteorage.com
Guide ICPE: Installations Classées pour la Protection de l'Environnement