Un paratonnerre est une grande structure métallique utilisée pour protéger les bâtiments, les installations électriques et les équipements critiques contre la foudre. Sa construction scientifique et rationnelle est directement liée à son efficacité de protection contre la foudre et à sa stabilité structurelle. La conception d'un paratonnerre doit respecter strictement les spécifications de l'ingénierie électrique pour garantir la coordination efficace de ses trois fonctions principales : terminaison de foudre, conducteur de descente et mise à la terre.
Structurellement, un paratonnerre se compose de quatre éléments principaux : le corps du pylône, les récepteurs de foudre, les conducteurs de descente et les dispositifs de mise à la terre. Le corps de la tour est généralement soudé à partir d'acier d'angle, de tuyaux en acier ou d'acier rond, formant une ferme ou une structure autoportante. La hauteur est déterminée par la portée de protection (généralement 30-50 mètres). Le matériau doit être élevé-résistance et corrosion-résistant, et la surface est souvent galvanisée à chaud-par immersion pour prolonger sa durée de vie. Le récepteur de foudre est le composant qui capte directement la foudre et est généralement installé au sommet de la tour. Il peut se présenter sous la forme d'un paratonnerre, d'un paratonnerre ou d'un conducteur de type grille, attirant préférentiellement le courant de foudre par l'effet de décharge de pointe. Les conducteurs de descente sont chargés de conduire en toute sécurité le courant de foudre vers le sol. Ils sont généralement posés verticalement le long de la tour, en utilisant plusieurs chemins dispersés pour réduire l'inductance. Ils sont constitués de torons en acier galvanisé ou de conducteurs en cuivre d'une section transversale d'au moins 50 mm² et sont connectés électriquement à la tour. Le système de mise à la terre est le point de décharge final du système et se compose d'une électrode de mise à la terre horizontale (telle que de l'acier plat) et d'un corps de mise à la terre vertical (cornière en acier ou tige d'acier cuivrée). Enterrée dans des zones à faible résistivité du sol, la résistance de mise à la terre doit répondre à une exigence inférieure ou égale à 10 Ω (des exigences plus strictes s'appliquent dans les emplacements spécialisés).
De plus, l’installation de paratonnerres doit tenir compte du terrain, du climat et des facteurs environnementaux environnants. Par exemple, des électrodes de mise à la terre auxiliaires peuvent être ajoutées dans les zones sujettes à la foudre, et des matériaux résistants à la corrosion par brouillard salin-peuvent être utilisés dans les zones côtières. Les méthodes de construction scientifiques et les procédures de construction standardisées sont essentielles à l’efficacité des paratonnerres.
