Modélisation des perturbations électromagnétiques générées sur un réseau de télécommunications par une agression de type foudre

par Yannick Bourgeois

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences et optoélectronique. Télécommunications

Sous la direction de Ahmed Zeddam.

Soutenue en 2009

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Conducteur écran
• Ligne de transmission
• Fdtd
• Protection contre la foudre -- Constructions -- Protection
• Lignes électriques souterraines
• Électromagnétisme

Résumé

La foudre par ses effets directs et indirects peut engendrer des dégâts importants sur un réseau de télécommunications. Cette thèse aborde la modélisation des mécanismes de couplage d'une décharge orageuse sur une structure constituée d’un réseau filaire et d’un bâtiment. A l’aide d'un code de calcul basé sur la théorie des lignes de transmission et associé à une approche topologique, l’étude de l'efficacité d'une protection contre la foudre, réalisée grâce à un conducteur nu placé au dessus d'un câble enterré, est effectuée de manière exhaustive en s'appuyant sur des résultats expérimentaux obtenus à l'aide d'éclairs déclenchés. De plus, la thèse aborde, à l’aide de la théorie des antennes dans le domaine temporel (FDTD), le calcul des courants induits simultanément sur un bâtiment et son réseau d'adduction lors d'un impact direct sur un pylône. L'application pratique visée par l'ensemble de ces travaux est l'amélioration de la protection contre la foudre des sites de radiodiffusions.

Titre traduit

Modeling of the electromagnetic disturbances generated by a lightning stoke on a telecomunications network

Résumé

Lightning by its direct and indirect effects may engender important damages on a telecommunications network. This thesis approaches the modeling of the coupling of a lightning stroke with a structure composed of a building associated to a wired network. By means of a formalism based on the transmission line theory associated to a topological approach, a study of the efficiency of a lightning protection device, composed of a shielding wire installed in the ground above the underground cable, is made in a exhaustive way by using experimental data obtained by means of triggered lightning. Furthermore, thanks to the antenna theory in the time domain (FDTD), the thesis also approaches the calculation of the currents generated simultaneously on a building and its wired network when the lighting stroke occurs on the considered structure. The practical application aimed by all these works being the improvement of the lightning protection of the radio-sites.