La continuité opérationnelle est essentielle dans tout centre de données, et les décharges atmosphériques représentent l’une des menaces les plus imprévisibles. Pour les protéger, il est indispensable de disposer d’un système global combinant protection externe, protection interne et détection précoce des orages.
Chaque seconde, environ 100 éclairs se produisent à travers le monde, soit près de 1,2 milliard par an, dont environ 25 % frappent la surface terrestre (Image 1). Les impacts de foudre sont un phénomène naturel qu’il est impossible d’éviter, comme le précise l’introduction de la norme internationale IEC 62305-1:2024. Cependant, la mise en œuvre de mesures adaptées permet d’en réduire les effets négatifs.
Image 1 : Source NASA – Carte mondiale des éclairs par an et par km²
Les centres de données sont des infrastructures critiques où l'impact de foudre, qu’il soit direct ou indirect, peut provoquer de graves défaillances des systèmes, mettant en péril la continuité du service.
La première étape pour éviter les dommages consiste à réaliser une évaluation du risque de décharges atmosphériques dans le centre de données. Pour cela, INGESCO met à disposition son logiciel en ligne INGESCO CALCULUS basé sur la norme IEC 62305-2, qui détermine la nécessité et le niveau de protection requis, tout en générant un rapport technique dans la langue choisie.
Une fois le risque analysé, l’étape suivante consiste à mettre en place un système de protection contre la foudre (LPS – Lightning Protection System), c’est-à-dire un système de protection global combinant des mesures de protection externe, interne, ainsi que des systèmes de détection et d’alerte précoce, afin que l’ensemble protège efficacement contre les sources potentielles de dommages (Image 2).
Image 2 : Source IEC 62305-4 – Sources de dommages dans une structure et distribution du courant
Protection externe contre la foudre
C’est l’une des protections les plus importantes, dont la fonction est d’éviter les impacts directs de la foudre sur les structures. Pour cela, il est recommandé d’utiliser différents systèmes de protection externe :
- Paratonnerres à dispositif d’amorçage (PDA) ou pointes captrices conventionnelles: leur fonction est de capter les décharges de foudre afin d’éviter qu’elles ne frappent directement la structure.
- Cages de Faraday: eur objectif est de couvrir et de protéger la structure pour minimiser la pénétration de l’énergie de la foudre à l’intérieur du centre de données.
- Systèmes de mise à la terre performants: ils garantissent la dissipation sûre de l’énergie électrique de la foudre dans le sol, grâce à leur conception et à leur faible impédance face aux courants de haute fréquence.
Ces solutions doivent être conçues conformément aux normes internationales, telles que la série IEC 62305, afin d’assurer une répartition correcte des éléments de captation, de protection, de conduction et de dissipation des effets des décharges atmosphériques.
Protection interne contre les surtensions transitoires
Même avec une protection externe, les effets de la foudre peuvent tout de même engendrer des surtensions susceptibles d’endommager les équipements sensibles. Pour se prémunir contre ce phénomène, il est essentiel de blinder les câbles qui passent à l’extérieur du centre de données et d’installer des dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) aussi bien sur l’installation électrique que sur les réseaux de données et de télécommunications:
- Tableaux électrique : en intégrant des SPD de Type 1 à l’arrivée principale, de Type 2 au niveau des sous-tableaux électriques et de Type 3 au niveau des équipements électroniques sensibles.
- Lignes de télécommunication et de données : en protégeant les serveurs, commutateurs et dispositifs de stockage.
- Systèmes de mise à la terre équipotentielle : en évitant les différences de potentiel entre les différents points du centre de données.
La sélection et l’installation correctes de ces dispositifs minimisent le risque de dommages à l’infrastructure technologique.
Systèmes de détection et alerte d'orages
Sa fonction est d’anticiper l’arrivée d’un orage électrique et d’activer des protocoles préventifs.Selon la norme IEC 62793, les technologies utilisées sont les suivantes:
- Capteurs de champ électrostatique : un exemple est le PREVISTORM® Thunderstorm Warning System qui détecte la présence de charge électrique dans l’atmosphère et envoie une alerte précoce.
- Réseaux de détection de la foudre : il s’agit de réseaux qui surveillent en temps réel l’activité électrique et transmettent les informations via des plateformes en ligne.
Ces systèmes permettent de prendre des décisions telles que :
- Activer les générateurs de secours et les dispositifs de redondance énergétique.
- Déconnecter les équipements sensibles pour fonctionner en mode isolé.
- Mettre en œuvre des procédures de sauvegarde des données sur des serveurs alternatifs.
Conclusion
La protection contre la foudre dans les centres de données doit être envisagée de manière globale, en combinant la protection externe, la protection interne et les systèmes d’alerte précoce.Une conception adaptée, fondée sur les normes en vigueur, est la clé pour garantir la continuité opérationnelle et protéger les personnes, les équipements et les structures.