Protection contre la foudre : un enjeu clé pour les équipements LPWAN en extérieur
Les utilisateurs de réseaux LPWAN et plus largement d’équipements électroniques installés en extérieur doivent impérativement anticiper les risques liés aux surtensions causées par la foudre. Sans protection adaptée, un seul impact peut suffire à mettre hors service un site d’infrastructure.
Dans cet article, nous faisons le point sur les différents types d’impact de foudre, leurs conséquences sur les équipements, et les bonnes pratiques de protection à mettre en œuvre pour garantir la continuité de service de vos gateways.
La foudre : un risque majeur pour les équipements électroniques en extérieur
Lors de l’installation d’équipements électroniques en extérieur, le matériel est exposé à de nombreuses contraintes environnementales : pluie, vent, températures extrêmes…
Mais la foudre reste le danger principal, et celui qui peut causer les dégâts les plus importants !
Si un impact de foudre atteint directement l’antenne d’une gateway sans protection adaptée, l’équipement peut être irrémédiablement détruit. C’est pourquoi la protection contre la foudre doit être intégrée dès la phase de conception de l’installation.
Foudre directe et foudre indirecte : les différences
La foudre directe correspond à un impact qui atteint directement une antenne, un mât ou un équipement. Dans ce cas, l’énergie transmise est extrêmement élevée et engendre systématiquement la destruction des équipements touchés.
Les impacts de foudre directs doivent donc être évités par l’utilisation de dispositifs spécifiques comme un paratonnerre, permettant d’acheminer la surtension directement à la terre. Des parafoudres doivent être aussi utilisés en supplément pour protéger les équipements.
Certaines régions du monde sont d’ailleurs beaucoup plus exposées à la foudre que d’autres (voir carte ci-dessous), ce qui renforce la nécessité d’adapter les installations au contexte géographique.
Carte mondiale du nombre moyen de jours d’orage par an
Pour la foudre indirecte, le danger est souvent sous-estimé
Même sans impact direct, la foudre peut provoquer de graves dommages :
- Propagation par le sol
Lorsqu’un éclair frappe le sol, les ondes électriques peuvent se propager sur de longues distances, remonter par les infrastructures, puis circuler dans les câbles jusqu’aux équipements électroniques. - Surtensions via les câbles électriques
Un impact sur une ligne électrique peut générer des surtensions transitoires capables de détruire les équipements connectés. - Couplage électromagnétique
Un impact de foudre peut également créer des champs électromagnétiques captés par les antennes ou les câbles, entraînant là aussi des surtensions dangereuses en l’absence de protection.
Effets indirects de la foudre – Source CITEL
Les solutions de protection recommandées par Kerlink
1. Une conception robuste des gateways
Les gateways Kerlink sont conçues pour résister aux environnements exigeants. Elles intègrent notamment un boîtier métallique, relié à la terre, qui contribue à limiter les effets des perturbations électromagnétiques et améliore la protection globale contre la foudre.
2. L’ajout de parafoudres sur les accès externes
Kerlink recommande fortement l’installation de parafoudres sur tous les accès externes, notamment :
- l’antenne externe,
- l’alimentation (PoE ou DC),
- les liaisons de communication exposées (Ethernet).
Ces équipements s’installent directement sur les entrées ou sorties externes de la gateway et sont reliés à la terre. Toutes les gateways Kerlink disposent d’un accès terre prévu à cet effet.
Point essentiel : les protections doivent être installées au plus près de la gateway, avec des câbles de mise à la terre courts, afin de limiter les surtensions.
Pourquoi privilégier des protections externes ?
Certaines gateways sur le marché intègrent des protections contre la foudre uniquement à l’intérieur de la gateway, directement sur le PCBA (Printed Circuit Board Assembly).
Cette approche présente un gros risque : les surtensions pénètrent dans l’équipement avec le risque de ne pas être acheminées directement vers les protections, ce qui peut provoquer des dommages internes irréversibles.
Chez Kerlink, le choix est clair : agir en amont, au plus près des points d’entrée, pour éviter la pénétration des surtensions et garantir une protection efficace et durable de vos équipements.
Protégez vos gateways mais aussi le site d’installation
La protection de vos équipements LPWAN à l’aide de parafoudre est une condition nécessaire mais souvent insuffisante. Les surtensions captées par les câbles de l’installation peuvent être acheminées à l’intérieur des bâtiments de l’installation, pouvant causer des dommages aux matériels abrités, comme les injecteurs PoE par exemple. Il convient donc d’empêcher ces surtensions de pénétrer à l’intérieur des bâtiments en plaçant judicieusement des parafoudres sur les dits câbles à l’entrée du bâtiment.
Conclusion
La fiabilité des réseaux LPWAN repose sur des équipements capables de fonctionner dans la durée, quelles que soient les conditions extérieures.
Chez Kerlink, la sécurité de vos installations et la protection de vos produits sont essentielles. C’est pourquoi nos équipes vous accompagnent et vous conseillent sur les meilleures pratiques de protection contre la foudre, afin de limiter les risques d’interruption de service et d’endommagement du matériel.
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