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.
