Etude De L’influence De La Nature Du Sol Sur Les Zones D’attraction D’un Paratonnerre Vertical

Résumé: La foudre est un phénomène naturel aléatoire dont le champ joue un rôle important lors de sa propagation. Les dangers et dégâts que peut causer la décharge de foudre, nécessitent l’emplacement de dispositifs de protection tel que le paratonnerre, la maitrise de ce phénomène passe obligatoirement par l’étude théorique de la physique de la décharge et ses différent étapes ; comme l’ionisation, les prédécharges, leader et le saut final. La méthode de la sphère fictive et le modèle électrogéométrique permettent de déterminer la zone de protection d’un paratonnerre vertical en fonction de sa hauteur, un modèle très utile dans le domaine de la protection contre la foudre. Néanmoins, ce modèle présente certaines imperfections, en effet, et d’après les résultats présentés dans ce travail trouvés avec modèles réduits avec deux types de terre, homogène mauvaise conductrice et discontinue. Il était claire que la nature électrogéologique du sol peut influe sur les zones d’attraction d’un paratonnerre vertical. Dans le cas des terres mauvaises conductrices, les zones d’attraction des paratonnerres pourraient être plus larges que celle définie par le modèle électrogéométrique. Cet élargissement dépendrait surtout de la profondeur et de la nature de la terre mauvaise conductrice, ainsi que de la hauteur du paratonnerre. Plus la profondeur (l’épaisseur) de cette terre est grande par rapport à la hauteur du paratonnerre, plus la zone d’attraction de ce dernier serait large. Il en est de même lorsque la conductivité du sol diminue. Dans le cas des terres discontinues, l’influence de la discontinuité de la terre sur les zones d’attraction d’un paratonnerre vertical, dépendrait en premier lieu de la position de l’axe de la décharge par rapport à l’interface et au paratonnerre. Ceci serait dû au champ électrique relativement intense au voisinage de l’interface. Dans certains cas de configurations, les zones d’attraction sont plus petites que celle définie par le modèle électro-géométrique classique, ce qui présente une situation critique pour la protection et les systèmes protégés. Notre contribution a concerné l’élaboration d’un modèle électrogéométrique élargi dans le cas d’un sol homogène de conductivité variable. Dans ce modèle nous considérons le système avec terre mauvaise conductrice équivalent à un système avec terre parfaitement [Tapez le titre du document] 010 conductrice où toutes les longueurs verticales sont majorées d’une certaine distance appelée niveau de terre fictive. Afin de contourner le problème du modèle électro-géométrique classique et surtout pour la situation critique où les zones d’attraction seront plu petites, une deuxième solution a été proposée, concernant un modèle électro-géométrique révisé REGM. Dans le but de passer de l’étude de la foudre par sa reproduction au laboratoire et qui demande des investissements généralement très couteux, vers la simulation numérique de la décharge. Dans la quatrième partie de ce mémoire, et comme première étape de la modélisation, nous avons présenté un circuit équivalent du générateur de choc de type Marx à plusieurs étages utilisé pour reproduire l’onde de choc de foudre. Ainsi, nous avons étudié l’onde de choc de foudre générée par le générateur de choc, qui peut alimenter le circuit équivalent de la décharge négative qui peut être utilisé pour simuler numériquement la foudre

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