Verification du dimensionnement des paratonnerres

Faisant suite à la présentation " Phénomènes de surtensions et analyse des déclenchements causés par les amorçages des éclateurs des BPN et des transformateurs HT/MT" évoquée à la DPTTE le 12/10/2010, j'ai constaté que la méthode de dimensionnement proposée nécessite plus d'éclaircissement, en particulier au paragraphe suivant: "Rapport de visite aux postes blindés Goulette et Gammarth (page 56).

Paragraphe B-Poste Gammarth 90/33kV (page 59):

La méthode de Rp= √5 *H=√5*(4+9)=29m, avec :

Rp: rayon de protection,

H : hauteur total depuis le sol jusqu'au sommet du paratonnerre,

N'est valable que pour des paratonnerres de type PTS (Paratonnerre à Tige Simple), le paratonnerre utilisé au poste de Gammarth et d'une façon générale sur les autres postes est de type PAD (Paratonnerre avec Dispositif d'Amorçage). Ce type de paratonnerre accélère l'amorçage d'un Δt(μs), qui est la différence à l'amorçage de deux paratonnerres PTS et PDA (NFC 17-102-paragraphe 1.3.12). En effet, la relation de calcul du rayon de protection est très simplifiée et ne s'applique qu'au paratonnerre PTS

Caractéristiques du Paratonnerre utilisée au Poste de Gammarth:

Données:

Fabricant :	Pouyet (SERATECH)
Norme	NFC 17-102
Type de paratonnerre	PDA
NIVEAU de protection	1
Modèle:	IONOSTAR 32
Distance d'amorçage D (m) (*)	20
Vitesse de propagation :V (m/μs)	1
Avance d'amorçage : Δt(μs)	40

Tableau 1

(*): D(m)=10*I^2/3 , ou I est le courant du premier arc en retour, en kA

Rpi: rayon de protection du paratonnerre en fonction de la hauteur

Hi (i=1,2,3): hauteur entre le sommet du paratonnerre et la zone à protéger

Méthode de choix du Paratonnerre:

Pour le niveau 1 (Level 1), choisie par le constructeur, correspond au tableau suivant:

LEVEL 1:

IONOSTAR Reference h(m) 2 3 4 5 7 10 20 30 60

Protection Radius Rp(m)

IONOSTAR 64 P31064 64 34 51 67 82 82 83 84 84 84

IONOSTAR 45 P31045 45 26 40 51 63 63 64 65 65 65

IONOSTAR 32 P31032 32 23 30 36 49 50 51 52 52 52

Tableau 2

Pour le poste de Gammarth:

- H1=5,85 m; c'est la hauteur au dessus du toit le plus haut du bâtiment du poste blindé (GIS)

- Paratonnerre choisie est le "IONOSTAR 32" : pour une hauteur de 5,85m qui est comprise entre 5m et 7m du tableau des données constructeur Pouyet (SERATECH) sus-dessus, le rayon de protection est de Rp(m) @ 50m.

- Cette valeur est très différente énoncée dans la présentation (29m)

Vérification par la méthode de calcul, énoncée dans la norme NFC 17-102 (paragraphe 2.2.3.2)

* Norme:

* Vérification de calcul:

Niveau de protection	1
Modèle:	INOSTAR 32
hauteur au dessus du toit (m)	5,85
D=(m)	20
Δt(μs)	40
V(m/μs)	1
Gain en longueur ΔL=v*Δt (m)	40
Rayon de protection : Rp (m)	58,3

Tableau 3

Conclusion:

Le résultat de calcul montre bien une surface de protection plus grande, ce qui prouve que le rayon de couverture Rp=50m, protège bien toutes les équipements du poste, ce valeur est bien le même que celui du tableau 2. Le paratonnerre IONOSTAR 32, choisie par SIEMENS protège bien le poste de Gammarth.

H=5m

Rp=50m

Comme le montre les plans de SIEMENS référencés:

§ GAM_CONCEPTION_HV307359_02_F01, et

§ GAM_CONCEPTION_HV307359_02_F02,

Le paratonnerre protège toutes les équipements du poste de Gammarth (y compris toutes les transformateurs et BPN des TR 90/33kV et 90/11 kV).