Protection contre la foudre dans l’éolien – Ce que prévoit la norme IEC 61400-24

Par leur hauteur, leur isolement topographique et l’usage de matériaux composites, les éoliennes sont naturellement exposées à la foudre. Un seul impact mal maîtrisé peut entraîner des dégâts majeurs sur les équipements, voire un arrêt complet de production.

C’est pour limiter ces risques qu’a été élaborée la norme IEC 61400-24, la référence internationale en matière de protection contre la foudre dans le secteur éolien.

Pourquoi la foudre est un enjeu stratégique pour les parcs éoliens ?

Les dommages causés par la foudre peuvent être coûteux et lourds de conséquences :

• Perforations de pales dues à un arc interne,

• Détérioration des roulements ou de composants mécaniques,

• Destruction de convertisseurs de puissance,

• Incendie dans la nacelle, voire pertes totales.

Ces incidents augmentent le Taux d’Indisponibilité Technique (TIT), pèsent sur les coûts d’exploitation (O&M) et nuisent à l’assurabilité du parc.

Que contient la norme IEC 61400-24 ?

La norme IEC 61400-24 propose une approche globale et rigoureuse de la protection contre la foudre pour les systèmes éoliens. Elle couvre :

✅ Évaluation du risque

Basée sur :

• La densité de foudroiement locale (Ng en coups/km²/an),

• La hauteur de la turbine,

• La situation topographique (isolée, en crête, en plaine),

• La criticité des composants à protéger.

✅ Définition des zones de protection (LPZ)

Chaque composant est classé selon sa sensibilité aux effets thermiques, dynamiques et électromagnétiques.

✅ Conception des chemins de courant

• Dissipation directe de la foudre sur les pales (intégration de capteurs et de fils conducteurs),

• Mise en place de liaisons équipotentielles dans la nacelle et le mât,

• Réalisation d’un réseau de mise à la terre enterré conforme aux exigences des parafoudres (SPD).

✅ Coordination des parafoudres

Sur l’ensemble des interfaces critiques :

• Entrées réseau HTA / BT,

• Systèmes de contrôle-commande (SCADA),

• Capteurs météorologiques comme les anémomètres,

• Interfaces de communication.

✅ Essais et vérifications

• Simulations de courants de foudre selon les formes d’ondes 10/350 µs et 8/20 µs,

• Tests sur matériaux composites (tenue thermique/mécanique),

• Contrôle de la continuité électrique, y compris sur les roulements.

Pourquoi intégrer cette norme dès la conception ?

La mise en œuvre rigoureuse de la norme IEC 61400-24 permet de :

• Réduire significativement les pannes liées à la foudre,

• Optimiser la disponibilité des actifs,

• Allonger la durée de vie des pales et convertisseurs,

• Faciliter l’assurabilité des installations, tant en construction qu’en exploitation.