Foudre - orages - protections

ORAGE, FOUDRE - PROTECTIONS.
Juillet 2018

Bien que des protections, paratonnerres ou autres soient mis en place, la foudre tombe toujours là où elle a envie...
(pas nécessairement là où on l'attend !).

- Exemples de destructions.
- Protections par STUB.
- Protections par parafoudre coaxial.
- Kits de terre pour câble coaxial.
- Mises à la terre.
- Paratonnerres et PDA.

Pour ma part, je considère qu'il y a 2 types de protections :
- Protection de l'individu,
- Protection de l'installation.
Dans le premier cas, la protection la plus efficace (mis à part les disjoncteurs, différentiels...) est une mise à la terre commune de toutes les installations.
Un mot à retenir : EQUIPOTENTALITE.

Exemple d'une antenne détruite par la foudre (impact direct) :
L'antenne a été totalement "épluchée", toute la partie supérieure semble avoir fondue et n'a jamais été retrouvée !...
Le câble coaxial 1/2" a dû être remplacé dans sa totalité (plus de 60 mètres de longueur), ainsi que les connecteurs.

Le relais radio n'a pourtant eu aucun dégât, il semble que la protection par un "stub" et les mises à la terre ont eu toute leur efficacité.

Explosions de tableaux électriques :

Connecteurs coaxiaux :

Amorçages :

Câbles coaxiaux :

Descente de câbles détruite par la foudre :

Cartes électroniques :

ATTENTION : lorsqu'une installation a été touchée par la foudre,
- Certains connecteurs coaxiaux peuvent sembler intacts. Pourtant, ils peuvent être fissurés et ne sont donc plus étanches.
- Le charbonnage parfois invisible de certains isolants peut créer des produits d'intermodulation.
- Les terres, mises à la terre ou pattes d'oie enterrées peuvent se vitrifier et devenir isolées !.

Certaines installations sont équipées de compteur d'impacts de foudre :

Autres :

STUB :
Un STUB est un morceau de câble coaxial d'une longueur de 1/4 d'onde.
(En tenant compte du coefficient de vélocité du câble).
La première extrémité est connectée en parallèle sur le câble coaxial de l'installation (avec un simple Té).
La deuxième extrémité est tout simplement court-circutée.
A la fréquence de résonance, il se comporte comme un circuit ouvert et ne perturbe pas l'installation (il n'y a pas de désadaptation).
A d'autres fréquences, et particulièrement en courant continu, il se comporte comme un court-circuit et protège ainsi l'entrée du matériel radio.
Remarque, un stub ne peut pas être mis en place :
- sur un câble coaxial ou circule un courant continu, comme par exemple une auto-alimentation.
- sur une installation utilisant des fréquences trop espacées.

Exemple de parafoudres coaxiaux :
Les parafoudres coaxiaux s'installent en série dans le circuit d'antenne et doivent toujours être connectés à la terre par le chemin le plus court.
En général, ce type de matériel fonctionne sur une gamme de fréquence extrêmement élevée et contient un éclateur à gaz.

Exemple de kit de mises à la terre pour câbles coaxiaux :

Ces kits permettent de connecter le câble coaxial à la terre, en différents endroits, par exemple au niveau de l'antenne, en bas du pylône et avant de pénétrer dans le local.

Exemple de mises à la terre :
En radio il faut toujours favoriser les liaisons de masse ou de terre les plus courtes possible.
Utiliser de préférence des tresses en cuivre ayant longueur/largeur < 5 (C'est à dire une longueur inférieure à 5 fois la largeur).