La foudre est un courant électrique qui entraîne le même effet que tout autre courant.
Les principaux effets possibles de la foudre peuvent être les suivants :
- Effets thermiques : ils sont liés à l’effet joule produit par le courant de foudre circulant dans un matériau. Ils peuvent provoquer des éclatements par vaporisation de l’eau incluse (bois, béton,…), fusion de conducteurs de faible section ou de tôles de faible épaisseur, inflammation de produit,…
- Montées locales en potentiel : le courant de foudre présente des fronts de montées très raides. L’écoulement des décharges atmosphériques provoque par ailleurs des montées en potentiel au niveau des prises de terre et aux environs du point d’impact (jusqu’à plusieurs centaines de mètres).
Ces montées en potentiel peuvent se traduire :- Par des amorçages entre éléments conducteurs non directement interconnectés d’où des risques d’inflammation.
- Par des perturbations ou destructions d’équipements électriques ou électroniques.
- Effets induits : des courants induits peuvent apparaître dans tout conducteur soumis aux phénomènes électromagnétiques. Ces courants vont alors générer eux-mêmes les mêmes types d’inconvénients que ceux décrits ci-dessus.
- Effets électrodynamiques : L’amplitude des courants induits dans les différents circuits peut générer des efforts d’attraction ou de répulsion susceptibles d’entraîner des déformations mécaniques ou des ruptures.
Selon les installations concernées, ces effets de la foudre peuvent être à l’origine d’événements pouvant, dans certains cas, avoir des conséquences majeures pour la sécurité des personnes.
Succinctement, les risques les plus souvent rencontrés sont :
- Risque d’explosion /incendie
Les effets électriques et thermiques d’un coup de foudre peuvent être à l’origine d’une explosion ou d’un incendie en raison d’un amorçage, d’une étincelle, d’un point chaud. - Risque de pollution
Les effets thermiques et électrodynamiques d’un coup de foudre direct peuvent être à l’origine d’une pollution (du sol ou atmosphérique) en raison de perforations de structure ou de capacité. - Risque radiologique ou biologique (perte de confinement)
De même que pour la pollution, un coup de foudre direct peut être à l’origine d’une perte de confinement ; ce qui dans les industries comme le nucléaire ou le biologique (étude de virus, développement de souche bactérienne), peut être considéré comme un événement inacceptable. - Tous risques industriels
Afin de maîtriser les différents risques industriels, l’exploitant se dote de moyens de contrôle, de surveillance, de prévention et de secours pour limiter les risques industriels résiduels à un niveau acceptable.
La foudre, et en particulier ses effets indirects (surtension), peuvent avoir une incidence sur les sécurités déjà en place.
Par ses effets indirects, la foudre peut entraîner une défaillance (perte, dysfonctionnement, altération d’information, …) :
- des systèmes d’alimentation en énergie
- des systèmes de conduite de fabrication (perte de contrôle)
- des systèmes de mise en sécurité des unités de fabrication
- des systèmes de secours
- etc
Il est donc indispensable d’étudier l’influence de la foudre sur tous les EIS (Elément Important pour la Sécurité).
Nota : il ne faut pas oublier que la probabilité d’occurrence d’une défaillance d’un EIS due à la foudre est généralement beaucoup plus faible que celle engendrée par d’autres causes (panne matérielle, erreur humaine,…). Ces défaillances, n’étant pas spécifiques à la foudre, doivent être, sauf cas très particulier, déjà prises en compte au niveau de l’installation.