Foudre

21/10/2017
Auteurs : Alain Rousseau
Publication REE REE 2005-4
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2005-4:20544
DOI :

Résumé

Foudre

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Repères PRÉSENTATION g 1 1 1 1,,'77,. 1 1 -1 1 f 11Il11 Alain ROUSSEAU APS Présidentdu ClubFoudre de la SEE Foudre Un des événements majeurs dans le domaine de la protection foudre des structures a eu lieu à Avignon en septembre 2004 : il s'agissait de la conférence interna- tionale sur la protection foudre (ICLP 2004). Cette conférence a lieu tous les deux ans et c'est la première fois qu'elle se tenait en France. La REE a déjà édité quelques articles sur la foudre et la normalisation du domaine à l'occa- sion d'ICLP 2004.Ce numérospécial a été distribué aux participants dela conférencequi ont eu l'occasion de découvrir notre revue. L'intérêt scientifique des sujets présentés a cependantamenéle comité de publi- cation de la REE à proposer un nouveau numérodela REE consacré aux articles les plus marquants présentés à Avignon. Nous avons sélectionné quatre articles qui touchent tous des aspectsvariés et novateursdela protectiondestructures et de la détectiondesorages. Le premier article intitulé « Modèles d'attachement des lea- ders de foudre au sol et améliora- tion de la prise en compte des charges d'espace " traite d'un sujet particulièrement important dans le domaine de la protection des bâtiments par paratonnerres. En effet, un paratonnerre émet des chargesd'espacepar effet couronne en cas d'évènement orageux et l'environnement en émetégalement (antennes, parties métalliques des bâtiments...). Quel peut-être l'effet de ces charges ? D'une part, elles interviennent sûrement dans la compétition entre le paratonnerreet son environnement ce qui peut diminuer l'efficacité du paratonnerre concerné, etd'autrepart,seloncertains auteurs, elle peuvent aller jusqu'à inhiber le fonctionnement desobjets créateurs de charges en excès.Pour répondre à ces questions, ou du moins apporterdespremierséléments de réponse, un modèle spatio-tem- porel a été développé qui tient compte de la création de charge d'espace et de son évolution. Ce modèle est une première étape vers la définition d'un modèle de protec- tion plus apte à tenir compte de la réalité complexe du processus de foudroiement. Le deuxièmearticle«Optimisation de systèmede protection despostes haute tension contre le coup de foudre direct » traite d'un sujet tout à fait différent : la protection des postes haute tension. Cet article est écrit en collaboration avec une société d'électricité de Malaisie. La Malaisie est un pays très foudroyé (Jusqu'à 20 coups de foudre par an et par km'alors que la valeur typique en France est proche de 2) et de nombreuses défaillances ont été constatées. Un système de protection par câbles de garde (appelés également fils tendus dans les normes) est utilisé avec des câbles le long du jeu de barre et aussidescâblescroisésendiagonale. Ce système qui donne toute satis- faction en ce qui concernela foudre mais pose certains problèmes (corrosion, friction) a poussé la société d'électricité nationale a envisager une protection par para- tonnerre. L'objet de l'article est de donner le résultat de la modélisation sur cettetechnologiedeparatonnerre avec un modèle électrogéométrique 3D. Pour compléter l'étude, une expérimentation in situ sur des postes existants devrait être lancée prochainement. Le troisième article « Foudroie- ment des hélicoptères en Mer du Nord lors d'oragesd'hiver » présente des simulations destinées à expli- quer de nombreux incidents dus à la foudre sur des hélicoptères en mer du nord en hiver. Un modèle météo- rologique a été utilisé et couplé avec le modèle d'attachement déve- loppé par l'Onera afin de détermi- ner les points d'impact préférentiel des hélicoptères. Il apparaît que les îles Shetland peuvent créer un processus de convection forcée et les nuages ainsi générésproduisent des champs électriques intenses conduisant à un possible foudroie- ment des hélicoptères volant dans REE N 3 Avril 2005 Repères PRÉSENTATION cette région. La plupart des orages ont lieu d'octobre à avril, lorsque la température de surface est comprise entre O°C et 7°C. Les nuages convectifs ont alors une structure différente de celle des cellules d'été au-dessus des pays chauds. Le résultat des deux modèles couplés montre que les parties tournantes et en particulier le rotor de queue sont les plus à risque, le fuselage n'ayant qu'une probabilité de 17 % d'être impacté. Un accident étudié confir- me l'impact sur le rotor de queue. Enfin l'article « Observation des orages avec le système SAFIR- 3D dans les provinces de Beijing- Hebei durant l'été 2003 » traite d'un sujet tout à fait complémentaire des précédents. Ecrit en collabora- tion avec l'Administration Météo- rologique de Chine, l'objectif était de vérifier par expérimentation la corrélation entre les émissions VHF obtenus via un réseau 3D et les échos radar. Les paramètres des éclairs sont des facteurs importants dans l'alerte et la prévision des risques météorologiques. D'avril à octobre 2003, plus de 100 journées orageuses ont été observées, mais seulement quelques unes ont four- ni des données parfaites ou de bonne qualité permettant une analyse 3D. Ceci est dû à la mise en place du système et une fois l'installation finalisée, les études suivantes devraient permettre d'al- ler plus loin dans l'analyse. D'ores et déjà cette étude a confirmé la relation entre les éclairs et la distribution des charges à l'inté- rieur du nuage. Ces quelques exemples montrent que la recherche dans la domaine de la foudre est très active et que de nombreux progrès dans l'optimisa- tion des systèmes de détection et de protection foudre sont encore à venir. A n'en pas douter, le moment venu, le Guide Foudre SEE-UTE sera le reflet de ces progrès et en attendant je vous donne rendez- vous pour ICLP 2006 au Japon. Les conférences SEE qui en découle- ront, comme le Club 44 l'a déjà fait à Paris et en région pour ICLP 2002 et ICLP2004, permettront à ceux qui ne peuvent se rendre au japon d'obtenir les informations princi- pales sur les progrès scientifiques. Présentation Par A. Rousseau Sommaire Repères p. 83 Modèles d'attachement des leaders de foudre au sol et amélioration de la prise en compte des charges d'espace Par A. Bedja,P.Auriol, rcf.................................................................. Optimisation de système de protection des postes haute tension contre le coup de foudre direct Par YA. Wahabl, Z.Z. M. S.Sadovic..................................................................................................................,........ p. 85 P. 91 Foudroiement des hélicoptères en mer du Nord lors d'orages d'hiver Par A. Uelannoy,A. Broc, E. Montreuil, P.Lalande, P. Laroche........................................................................................................... p. 96 Observation des orages avec le système SAFIR-3D dans les provinces de Beijing-Hebei durant l'été 2003 Par M. Qing,Z. YiJun, X. Xiaofeng,X. Junzhuang, P.Rouquier,J. Lojou...................................................................................... p. 101 84 REE Nn 4 Avril2005