UE

l'électricité du nuage attire celle de nom contraire de l'électricité naturelle de la tige, et repousse l’autre dans le sol; bientôt lélectricité accumulée sur la pointe acquiert une tension telle qu’elle s'en échappe pour reformer de l'électricité naturelle avec celle du nuage. La tension est souvent si grande que, dans l'obscurité, l’électricité s'échappe sous forme d’aigrette lumineuse.

L'action par influence est d'autant plus forte que les corps qui se trouvent à la surface du sol sont meilleurs conducteurs de l’électricité ; il suit de là que le nombre des paratonnerres élévés sur un édifice et leur hauteur doivent être en rapport avec le pouvoir conducteur des parties qui le composent.

En 1893, surla demande du gouvernement, l’Académie des sciences invita la section de physique à rédiger une instruction spéciale sur les paratonnerres; M. Gay-Lussac fut chargé du rapport au nom de la section; les instructions qu’il renferme sont devenues un manuel populaire, servant de guide aux praticiens. Depuis lors, l’éléctricité s’étant enrichie de découvertes importantes et la nature des constructions ayant éprouvé des changements considérables , dans un grand nombre de cas, les métaux remplaçant le bois et la pierre, on sentait la nécessité de revoir les instructions de 1823 , ou, au moins, d'y ajouter des articles complémentaires. L'Académie des sciences fut appelée à s'occuper de nouveau de cette question par la conpagnie du palais de cristal. La section de physique fut chargée de préparer le travail, en le reprenant là où l'avait laissé M. Gay-Lussac; M. Pouillet fut nommé rapporteur.

Entrons maintenant dans le détail des diverses parties d’un paratonnerre et sur son mode d'action, en prenant en considération les différents points qui ont été traités dans ces deux rapports.

L'expérience à prouvé que, toutes choses égales d’ailleurs, plus un paratonnerre est élevé dans l'air, plus il a d’efficacité. On ne sait pas encore au juste la distance à laquelle il étend son action latérale : Pexpérience a appris seulement que les parties des édifices qui sont placées à une distance du paratonnerre de plus de trois à quatre fois sa longueur ont été foudroyées.

Charles a reconnu qu’un paratonnerre pouvait défendre efficacement autour de lui des atteintes de la foudre un espace circulaire d’un rayon double de sa hauteur. Gétte règle, consignée dans l'instruction de 1893, a été adoptée dans la pratique pour les bâtiments en pierres et en bois que lon arme d’un nombré de para:

tonnerres dépendant de leur longueur et de leur largeur; on peut, dans ce cas, se borner à faire communiquer deux paratonnerres avec le même conducteur, Mais quand il s'agit de bâtiments en fer, qui exercent sur les nuages orageux une action par influence beaucoup plus énergique que la première, Pexpérience n’a pas éncore fait connaître les distances préservées à partir du pied du paratonnere : on sait seulement que l’on évitera d'autant plus explosion qu'ils seront plus multipliés et en parfaite union avec un sol humide. Lorsque l’un des conducteurs offre quelque part des solutions de continuité , il arrive que la foudre, après lavoir frappé, l’abandonne pour se porter sur un Corps voisin, qui lui offre plus de facilité afin de se rendre ensuite dans le sol. Ge changement de conducteur est presque toujours accompagné d’explosion et de dégâts plus ou moins graves,

Pour parer à ce grave inconvénient , l'instruction de 1823 dônne les conseils suivants : « Si les bâtiments que l’on arme d’un para- «tonnerre renferment dés pièces métalliques un peu considérables, « comme des lames de plomb qui recouvrent le faitage et les arêtes « du toit, des gouttières en métal , de longues pièces de fer pour € assurer la solidité du bâtiment, il sera nécessaire de les faire « toutes communiquer avec le conducteur du paratonnerre : mais «il suffira d'employer pour cet objet des barres de fer de 8 milli- «mètres de côté, ou du fil de fer d’un égal diamètre. »

La nature des matériaux qui composent un édifice est l'élément principal, nous le répétons, de Paction par influence exercée par un nuage orageux. Si ces matériaux sont en pierre ou en bois, cette action est très-faible; s’ils sont en fer, en plomb et en zinc, elle est au contraire très-intense, Dans les instructions de 1854, M. le rapporteur s'exprime comnne il suit à cet égard : « Deux édi- « fices pareils pour la grandeur et la forme, étant situés sur le nême « sol et disposés de la même manière par rapport à un nuage ora- « geux, l’un construit en pierres et en bois, d’après l’ancien sys- « tème, l’autre en pièces métalliques, d’après le nouveau, si les « paratonnerres manquent et que les conditions soient telles que « la foudre doive éclater, elle frappera toujours ce dernier, et ja- «mais le premier, celui-ci se trouvant protégé par son voisin, « dont les électricités naturelles sont influencées plus vivement. Il « arriverait là ce qui arrive quand on présenté en même temps aux « conducteurs d’une machine électrique, à la même distance et de « la même manière, une boule de pierre ou de bois et une boulé de

nr RRRET. "n.

AE ir “de AR CA

RER on ne ep AS

« métal; c’est toujours celle-ci qui reçoit l’étincelle dès qu’on l’ap- « proche assez près pour qu’elle éclate. »

Les paratonnerres sont donc d’autant-plus indispensables queles édifices contiennent de plus grandes superficies et de plus grandes masses de substances métalliques.

Fig. 110. D'après les instructions de 1893, un paraton- 4 A nerre est composé des parties suivantes : la tige

; H} ABest une barre de fer carrée ou ronde, amincie

74 de sa base au sommet, en forme de pyramide. Pour une hauteur de 7 à 9 mètres , on lui donne à la base de 54 à 60 millimètres de côté. Le fer s’oxydant sous l’action de l’eau et de Pair, l’extréa mité de la tige AB est terminée par une tige conique AC de 55 centimètres de longueur, en cuivre

jaune, dorée à son extrémité, ou terminée par une | petite aiguille de platine Ab, de 5 centimètres de longueur. L’aiguille en platine est soudée à la soudure d'argent avec la tige de cuivre ; dans la crainte qu’elle ne s’en sépare, on renforce l’ajustage par un petit manchon de cuivre jaune ab, comme le | He montre la figure. La tige de cuivre se réunit à la tige de fer au moyen d’un goujon qui entre à vis

dans toutes les deux en C.

Une tige de cette dimension étant d’un transport difficile, on la coupe en deux parties AF, EB aux trois Ou aux deux cinquièmes environ de sa longueur, à partir de sa base. La partie supérieure AD s’emboîte exactement par un tenon pyramidal DF de 19 à 20 centimètres dans la partie inférieure EB, et une goupille l'empêche de s’en séparer. Mais comme, à la longue, la rouille peut établir une solution de continuité, il est convenable de souder à l’étain tous les joints.

Au bas de la tige, à 8 centimètres du toit, on place une embase destinée à rejeter l’eau de pluie qui, coulant le long de latige, pourrirait immédiatement les bois du toit. Au-dessus de l’embase, la tige est arrondie sur une étendue d’environ 5 centimètres , pour recevoir un collier brisé à charnières, portant deux oreilles entre lesquelles on serre l’extrémité du conducteur du paratonnerre au moyen d’un boulon: le plan du collier est indiqué en P ; au lieu du collier, on peut faire un étrier carré qui embrasse étroitement la tige.

Si la tige du paratonnerre doit être posée au-dessus de la toiture d’une ferme, on perce le faitage d’un trou rond ou carré de même dimension que le pied de la tige, et par-dessus et en-dessous on fixe avec le boulon ou avec deux étriers boulonnés , qui embrassent et serrent le faîtage, deux plaques de fer de 2 centimètres d’épaisseur, percées d’un trou semblable à celui qui est fait dans le bois, La tige s’appuie par une petite rondelle sur la plaque supérieure, contre laquelle on la presse fortement au moyen d’un écrou se vissant en dessous à l’extrémité de la tige contre la plaque inférieure.

Dans le cas où le paratonnerre doit être placé sur une voûte, on le termine par trois ou quatre empâtements qu’on scelle dans la pierre avec du plomb.

Le conducteur qu’on adapte au paratonnerre est une barre de fer de 43 à 20 millimètres en carré. On la réunit solidement à la tige en la pressant entre les deux oreilles du collier P au moyen d’un boulon, ou bien on la termine par une fourchette qui embrasse la queue de l’étrier, et l’on boulonne les deux pièces ensemble. Ce conducteur est formé de plusieurs barres réunies bout à bout. Quand le conducteur a été replié sur la corniche du bâtiment, sans la toucher, on applique contre le mur, le long duquel il doit descendre dans le sol, en le fixant au moyen de crampons que lon scelle dans la pierre. Quand il est arrivé dans le sol, à 50 ou 55 centimètres au-dessous de sa surface, on le recourbe perpendiculairement au mur, et on le plonge dans cette nouvelle direction de 4 ou 3 mètres, puis on l’enfonce dans un puits, ou dans un trou de 4 à 5 mètres, si l’on ne rencontre pas d’eau; car, si l’on en rencontre, on ne lenfonce pas autant. Pour préserver de la rouille le fer qui s’enfonce dans le sol, on fait courir le conducteur dans un auget rempli de charbon; on se sert à cet effet de braise de boulanger, qui, outre l’avantage de préserver le fer de l’oxydation, a celui de conduire mieux Pélectricité que le charbon ordinaire. Il ne suffit pas que le conducteur soit mis en communication avec un puisard, ou une citerne, il faut encore s’assurer que ce puisard est en communication avec une grande nappe d’eau souterraine, sans quoi l'efficacité du paratonnerre serait nulle.

L'expérience a prouvé que le fer, ainsi enveloppé de braise, n’éprouve aucune altération dans l’espace de trente années. Ce conducteur doit être plongé de 65 centimètres au moins dans l’eau, lorsqu'elle est le plus bas possible. Son extrémité inférieure est ter-

minée ordinairement par deux ou trois racines, pour faciliter l’écoulement de l’électricité dâns le terrain environnant.

Quand on veut faire passer le conducteur dans un terrain sec et mauvais conducteur, tel que le roc, on donne à la tranchée qui doit le recevoir une longueur au moins double de celle qui a été indiquée pour un terrain ordinaire; si cela n’est pas possible, on en fait d’autres transversales dans lesquelles on place de petites barres de fer entourées de braise, que lon met en communication avec le conducteur : celui-ci doit toujours s’enfoncer dans un trou, s’y diviser en plusieurs racines et être recouvert de toutes parts de braise. Ces précautions sont de nul effet s’il n’y a pas de nappes d’eau.

Les barres de fer ne pouvant, à cause de leur rigidité, suivre sans quelques difficultés les contours dubâtiment,onlesremplace par des cordons métalliques qui ont l'avantage, sur lesbarres, de ne point avoir de raccords, ce qui diminue, par conséquent, les chances de solution de continuité. Ges cordes, qui sont formées de quinze fils de fer tordu, ont ordinairement un diamètre de 16 à 48 millimètres. Pour les préserver de l’action de l'air, chaque fil est goudronné séparément, puis la corde entière. Celle-ci est attachée à la tige du paratonnerre de manière à éviter les solutions de continuité, à l’aide d’une soudure forte; sans quoi il pourrait se faire que quelques fils seulement livrassent passage à l'électricité, et alors ces fils seraient fondus, comme on en observe de nombreux exemples surtout Sur mer. On à reconnu, par expérience, que de semblables cordes n’éprouvaient pas d’aitération dans l’espace de trente ans; cependant, quand on le peut, il vaut encore mieux employer des barres, qui sont beaucoup moins destructibles.

Ilrésulte de ce quenous venons de dire, que la construction du paratonnerre et de ses conducteurs repose sur les principes suivants :

4° Ils doivent avoir partout une section suffisante;

2° Ils doivent être continus et sans lacune, depuis la pointe de la tige jusqu’à la partie humide du sol.

I faut bien s’entendre d’abord sur la continuité : elle peut s'opérer par juxtaposition, en boulonnant les pièces ; où par une soudure forte; dans le premier cas, les surfaces de contact peuvent s’oxyder, les intervalles se remplissent de corps étrangers; la conductibilité électrique se trouvera donc altérée avec le temps. Dans le deuxième cas, on n’aura rien à craindre de semblable. L'instruction de 1823 n’a pas été aussi explicite à cet égard que celle de 1854, qui a adopté les règles pratiques suivantes :

Première règle. Réduire autant que possible le nombre des joints sur la longueur entière du paratonnerre, depuis la pointe jusqu’au réservoir cCOMmMUN.

Deuxième règle. Faire au moyen de la soudure à l’étain tous ceux de ces joints qu'il est nécessaire de faire sur place, soit à cause de la forme, soit à cause de la longueur des pièces.

Ces soudures à l’étain, qui devront toujours se faire sur les surfaces ayant'au moins 40 centimètres carrés, seront en outre consolidées par des vis, des boulons ou des manchons.

Ces précautions doivent être prises particulièrement quand il s’agit d’édifices dans lesquels il entre beaucoup de pièces de métal, ou qui sont placés sur un sol vaste et bon conducteur, ou qu’il s’agit de vaisseaux.

Troisième règle. Modifier le sommet de la tige du paratonnerre, tel qu'il a été mdiqué plus haut et conformément à ce qui sera dit ci-après, car il arrive quelquefois que l'extrémité est fondue et courbée, ce qui fait perdre au paratonnerre une partie de sa propriété préventive,

Lasection de physique, pour parer à certains inconvénients, avait d’abord émis l’opinion suivante: l’extrémité supérieure du fer ne doit pas avoir moins de 3 centimètres carrés de section, par conséquent 2 centimètres de diamètre; on y fera, à la lime et dans Paxe, un cylindre ayant 1 centimètre de diamètre et 4 centimètre de hauteur, qui sera ensuite taraudé; sur cette vis saillante on adaptera un cône de platine de 2 centimètres de diamètre à la base et d’une hauteur double, c'est-à-dire de 4 centimètres, angle d'ouverture à Ja pointe aiguë étant ainsi de 28 à 30 degrés; ce cône de platine, d’abord plein, sera creusé et taraudé pour faire écrou sur la vis, ensuite il sera soigneusement soudé au fer à la soudure forte, pour composer avec lui un tout continu et sans vides:

En substituant à la pointe aiguë et très-effilée qui a terminé jusqu'ici les paratonnerres la pointe aiguë d’un angle de 30°, on perd, à la vérité, une partie de l’action par influence exercée par un nuage orageux quand les distances sont petites et les intensités faibles, mais on gagne considérablement à la résistance incomparablement plus grande qu’elle oppose à la fusion ou à l’action physique de la foudre. :

L'Académie des sciences, qui avait conseillé d’abord, et avec quelque raison , de terminer le paratonnerre par un cône en platine, est revenue sur sa décision, et s’est bornée à recommander comme

nr A RO à

rr2

RSS 7 TE