Un travail de recherche de Alexandre van Kempen 01/09/08 pour la cellule recherche action PASSAGES du Centre International des Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes de Montpellier (IAMM).
Je tiens à remercier les éleveurs que j’ai eu l’occasion de rencontrer durant cette étude pour la confiance qu’ils ont su m’accorder lors des mesures sur leurs clôtures. Je voudrais plus particulièrement témoigner ma reconnaissance à Mr et Mme Delpech ainsi qu’à leurs filles pour leur chaleureux accueil. Je remercie également les constructeurs d’électrificateurs de clôture pour la mise à disposition de leurs matériels, notamment les sociétés Patura et Gallagher qui m’ont fourni également les différents appareils de mesure. Enfin je remercie Mr Tosolini pour ses conseils avisés quant à la réalisation pratique de cette étude, ainsi que Mr Strohl et Mme Luye pour la relecture de ce présent rapport. Alexandre van Kempen 01/09/2008
Passages (Programme d’Action et de Sensibilisation à l’Aménagement et la Gestion des Equipements et des Sites) a été l'aventure pour un multiusage de l'espace rural avec le développement d'équipements pastoraux pour des innovations non seulement techniques mais aussi sociales : ce fut un instant de questionnements vis à vis des implantations de clôtures, associées aux franchissements dans la gestion des ressources pastorales...1980 a été un début d'une période riche en conception et introduction de nouveaux matériels nouveaux. J'ai personnellement collaboré avec cette structure, avec entre autres, le développement de la vitrine de Montpellier qui a été le berceau des bases de données MATériels (+ de 5 500 MAT référencés) et EQUIPements (+de 150 équipements mis à disposition et reproduits sur le terrain de l'IAM Montpellier, puis sur d'autres vitrines inscrites au coeur d'établissements agricoles.
Description
Ce rapport rend compte des essais de terrain réalisés durant l’été 2008 par le BCMA (Bureau de coordination du machinisme agricole) en collaboration avec l’IAMM sur les électrificateurs de clôture. Ces essais doivent permettre de mieux apprécier le danger lié à l’utilisation d’électrificateurs en situation réelle. Avant d’aborder les raisons qui ont amené cette étude, ainsi que les résultats obtenus, il parait bon de rappeler simplement ce qu’est une clôture électrique, afin d’en comprendre le fonctionnement global, et de redéfinir également certains termes utilisés par les constructeurs. En effet, les notions de « tension », de « joules » ou encore de « charge » sont abondamment employées dans leurs catalogues.
1.1. La clôture électrique
La clôture électrique est de nos jours de plus en plus répandue et permet la contention des animaux, ou au contraire assure la protection des cultures face aux animaux « nuisibles ».
Contrairement à une barrière physique telle que les clôtures en barbelés, la clôture électrique constitue une barrière psychologique pour l’animal. En effet, son efficacité repose sur le respect qu’inspire à l’animal la décharge électrique qu’il reçoit en touchant la clôture et qui lui fait ressentir une douleur.
Ces décharges sont normalement sans danger pour l’animal, mais aussi pour l’homme. Le « système clôture électrique » est composé de plusieurs éléments :
- Un électrificateur
- Des conducteurs
- Des isolateurs
- Une prise de terre
1.1.1. L’électrificateur
Un électrificateur est l’élément qui produit à partir d’une source d’énergie quelconque (secteur, panneau solaire, ou batterie) des impulsions électriques régulières qui vont se propager sur la clôture. On utilise des impulsions de courant, et non du courant continu (pile) ou du courant alternatif (secteur) pour éviter, lors d’un contact avec la clôture, que la personne ou l’animal ne reste « collé » à celle-ci.
En effet, ces impulsions durent en moyenne moins d’une milliseconde et permettent de lâcher ou de s’écarter du fil par réflexe. Une impulsion est envoyée environ chaque seconde. Il faut noter que ces impulsions sont à haute tension et peuvent atteindre plus de 10000 Volts. C’est leur faible durée, ainsi que leur fréquence de répétition, qui assure la sécurité du système.
1.1.2. Les conducteurs
Ce sont les éléments qui permettent de véhiculer les impulsions sur toute la longueur de la clôture. Bien entendu il faut que ces conducteurs utilisent le moins d’énergie possible. Il en existe de nombreux types, que ce soit en fil ou en ruban, avec des caractéristiques plus ou moins performantes, il faut donc veiller à adapter le choix des conducteurs au besoin de la clôture.
1.1.3. Les isolateurs
Ils permettent d’isoler le fil de clôture du sol pour que l’énergie délivrée par l’électrificateur ne soit pas perdue inutilement.
Les piquets qui maintiennent le fil de clôture doivent avoir la meilleure isolation possible.
Tous les raccords et fixations à ces piquets engendrent des pertes et plus ces éléments seront isolants, moins les pertes seront importantes et donc plus la clôture sera rendue efficace.
La qualité des conducteurs et isolateurs est particulièrement importante dans le cas d’une longue, voire très longue clôture.
1.1.4. La prise de terre
La prise de terre est un élément primordial dans une clôture électrique. C’est elle qui permet le « retour » de l’impulsion à l’électrificateur lors d’un contact avec le fil ; à la manière d’une antenne, elle « capte » quelque peu l’impulsion qui passe alors par la terre. Physiquement, la prise de terre n’est autre que des piquets métalliques plantés dans le sol, reliés à la sortie « terre » de l’électrificateur. La qualité d’une prise de terre dépend donc du nombre de piquets et de la longueur enfouie dans le sol, mais également des caractéristiques intrinsèques du sol. En effet un sol sec, sablonneux, ou pierreux est par exemple très mauvais conducteur. Il faut noter que même les électrificateurs les plus puissants du marché sont inefficaces si la prise de terre n’est pas bonne. Enfin il faut préciser que la prise de terre d’une clôture électrique doit être totalement indépendante de celle de l’exploitation !
1.1.5. Fonctionnement global
Les éléments constituant une clôture électrique étant définis, nous allons maintenant décrire ce qui se passe lors d’un contact animal avec le fil de clôture. Nous savons que pour qu’un courant circule dans un circuit électrique il faut que celui-ci soit fermé.
Dans la théorie, le principe est le même pour une clôture : le circuit est ouvert et ce n’est que lorsqu’un animal vient en contact avec la clôture qu’il ferme le circuit. L’animal fait alors partie intégrante du circuit et c’est pour cela qu’un courant le traverse et qu’il reçoit donc une décharge électrique.
1.2. Le vocabulaire utilisé
Les constructeurs utilisent de nombreux termes techniques qui ne sont pas forcément faciles à comprendre et qui prêtent parfois à confusion. Cette partie n’a pas pour vocation de définir clairement des notions telles que la tension ou l’énergie par exemple, mais plutôt de préciser certains points pour ainsi éviter toute idée reçue.
1.2.1. L’impédance
La résistance électrique exprime l’opposition que présente un conducteur au passage d’un courant électrique continu. L’impédance est simplement une généralisation de la notion de résistance électrique qui est utilisée pour tous types de courant (alternatif, ou impulsionnel par exemple). Cette opposition s’accompagne d’une perte d’énergie par dégagement de chaleur.
Ce qu’il faut surtout retenir, c’est que le corps humain ou celui d’un animal présente une certaine résistance au passage d’un courant électrique, et celle-ci peut donc être modélisée par une valeur de résistance électrique mesurée en Ohms. Par exemple, la valeur moyenne utilisée par certains constructeurs, pour modéliser la résistance du corps d’un animal est de 1000 Ohms. (Voir § 3.2.2)
1.2.2. La tension
La tension représente la force qui va mettre en mouvement les électrons et ainsi permettre la création d’un courant. Elle se mesure en volts. Sans tension, et donc sans force motrice, il n’y a pas de courant.
Attention en revanche, l’inverse est parfaitement possible : on peut avoir une tension et pas de courant, c’est d’ailleurs exactement ce qu’il se passe dans le cas d’une clôture électrique sans contact. On peut tout d’abord rappeler qu’une tension est une différence de potentiel ; ainsi, lorsqu‘on mesure la tension sur une clôture électrique, on mesure bien la différence entre le potentiel de la clôture et le potentiel de la terre, qui sert donc de référence. Par analogie, lorsqu’on donne une altitude en mètres, c’est bien une différence d’hauteur qui est mesurée par rapport à une référence, celle-ci étant généralement le niveau de la mer.
Pourquoi utiliser des hautes tensions ?
Nous l’avons dit, les impulsions créées par l’électrificateur peuvent atteindre des pics de plus de 10 000 Volts. Il est nécessaire d’avoir une tension importante pour que l’impulsion puisse « passer » à travers le corps de l’animal. A la manière d’un éclair qui ne peut traverser le ciel lors d’un orage que lorsque la tension entre les nuages et le sol est très élevée. De plus, de telles tensions permettent à l’animal de « sentir » l’impulsion, et ceci avant même de toucher le fil de clôture.
Comparaison entre tension à vide et tension en charge
La tension « à vide » est la tension que l’on mesurerait en branchant un voltmètre directement aux bornes de l’électrificateur. Cependant cette tension n’a que très peu d’intérêts pratiques, puisque l’électrificateur ne fonctionne jamais à vide, mais toujours en ayant pour charge la clôture.
Autrement dit, la clôture présente forcément une certaine résistance au passage du
courant ; lorsque l’électrificateur est raccordé à la clôture, on constate que la tension mesurée,
qui est donc la tension en charge, est différente de la tension à vide dans la plupart des cas. 
On peut voir ci-dessus la chute de tension enregistrée au niveau de l’impulsion à vide, lorsque l’on vient connecter une charge de 500 ohms à l’électrificateur.
Nous verrons d’ailleurs que cette mesure à vide sur le fil de clôture pour en vérifier le bon fonctionnement peut parfois être trompeur.
1.2.3.Le courant
Le courant est un déplacement d’électrons et est donc l’effet produit par la présence d’une tension. L’intensité du courant se mesure en ampères. Il faut comprendre que c’est bien le passage du courant à travers le corps, et non la tension qui produit la douleur chez l’homme ou l’animal.
En d’autres termes : « La tension ne vous dit pas si la décharge que vous allez
recevoir est dangereuse ou pas, elle vous dit juste que vous allez recevoir une décharge.
C'est l'intensité qui vous dit si c'est dangereux ou pas. » Rappelons cependant que le courant
ne circule que lorsque le circuit est fermé. 
On peut observer ci-dessus les impulsions de tension et de courant sous une charge résistive de 1 000 Ohms
La relation aux bornes d’une charge résistive (par exemple un corps humain, ou d’animal, en simplifiant..) entre le courant et la tension est donnée par : U = R x I
Où -U est la tension en Volts
I est le courant en Ampères
R est la résistance en Ohms
Contrairement aux idées reçues, ce n’est pas parce que le courant qui circule dans le corps est limité par l’électrificateur, que ce dernier n’est pas dangereux. En effet, on peut constater que le pic de courant de l’impulsion ci-dessus est proche des 7 ampères, ce qui correspond à un courant très important. Il faut noter qu’un courant continu de seulement 1 ampère durant 1 seconde peut être mortel.
C’est en fait dans l’association de la tension, du courant et du temps d’exposition à ces valeurs de tension et de courant, que l’on juge du danger lié aux effets électriques. Tout ceci nous amène donc à définir ce qu’est l’énergie électrique.
1.2.4. L’énergie électrique
La puissance électrique
Avant de définir l’énergie, il est nécessaire de préciser ce qu’est une puissance électrique. La puissance électrique s’exprime en Watts, et est définie comme le produit d’une tension et d’un courant, soit : P = U x I
On peut comparer la puissance électrique à la puissance d’un moteur qui s’exprimerait en chevaux. On a d’ailleurs la relation 1 cheval = 736 Watts. La puissance est très peu utilisée lorsque l’on parle d’électrificateurs, mais sa définition est primordiale pour aborder ce qu’est le Joule, unité préférée des constructeurs.
L’énergie électrique
L’énergie électrique s’exprime en Joules. Un joule correspond à un watt utilisé pendant une seconde. Autrement dit, une énergie exprime un certain niveau de puissance, utilisé pendant un certain temps.
Dans un langage mathématique, cela se traduit par :
E = U x I x t (avec t en secondes)
Par exemple, lorsqu’on utilise une lampe de 15 Watts, cela équivaut à dire qu’elle utilise une puissance de 15 Joules par seconde. Elle aura donc utilisé au bout d’une heure 15 x 3 600 s = 54 000 Joules.
On comprend pourquoi EDF préfère utiliser le KilowattsHeure, unité d’énergie bien plus pratique pour facturer l’énergie électrique (1kWh = 3 600 000 Joules).
Le joule, unité trompeuse
Il convient cependant de faire attention lorsque l’on manie des énergies en Joules. En effet, l’énergie d’impulsion d’un électrificateur est donnée en Joules la plupart du temps, mais cette unité n’est pas forcément adéquate pour comparer des électrificateurs en terme d’efficacité.
Prenons l’exemple suivant :
- Électrificateur A : -Energie de l’impulsion : 4,5 Joules -Durée de l’impulsion : 0,0003 s -Tension : 5 000 Volts
- Électrificateur B : -Energie de l’impulsion : 4,5 Joules -Durée de l’impulsion : 0,0006 s -Tension : 5 000 Volts
- Électrificateur A : P = 4,5 / 0,0003 = 15 000 watts I = 15 000 /5 000 = 3 A
- Électrificateur B : P = 4,5 / 0,0006 = 7 500 watts I = 7 500 / 5 000 = 1,5 A
On peut d’ores et déjà parler de l’aspect règlementaire. En effet, la législation impose aux électrificateurs de présenter une énergie de sortie de 5 Joules sous une charge de 500 Ohms.
La norme actuelle est la norme NF EN 60335-2-76 de septembre 2005 et ses amendements A1 de décembre 2006 et A11 de juin 2008. Cette norme reprend pour l’essentiel la norme internationale CEI 60335-2-76 ayant le même objet, avec des adaptations en termes de puissance. Elle fait régulièrement l’objet d’une réévaluation.
Cela donne le choix aux constructeurs de développer de très importantes puissances sur des durées très courtes ou inversement d’utiliser des puissances moyennes sur des durées d’impulsions plus longues. Les technologies actuelles tendent à utiliser de plus en plus des impulsions ultracourtes.
Energie stockée et énergie délivrée ?
Ce sont deux indications le plus souvent fournies par les constructeurs d’électrificateurs, qui ne présentent pas toutes les deux un intérêt.
En effet, autant l’énergie délivrée est significative pour l’utilisateur, autant l’énergie stockée apparaît plus comme un argument commercial. On pourrait même dire qu’à énergie délivrée égale, l’électrificateur le moins performant en terme de consommation électrique et de technologie est celui qui a l’énergie stockée la plus élevée.
1.2.5. L’électrificateur UBI
Globalement, il existe deux grand types d’électrificateurs : ceux dits à «Ultra Basse Impédance» (UBI) et les autres à «Basse Impédance» (BI).
Cette distinction provient de la différence entre l’énergie qui est délivrée par l’électrificateur, selon sa charge, énergie qui, comme nous allons le voir n’est pas constante en fonction de la charge qui se trouve entre ses bornes.
Fonctionnement en tension
Electrificateur non UBI
Le graphique ci-dessus montre les différentes impulsions de tension enregistrées pour diverses valeurs de charges. On constate, comme nous l’avons déjà vu, qu’une chute de tension apparaît et ceci d’autant plus que la charge est faible. Par exemple le pic de tension sous une charge de 100 Ohms n’est plus qu’à 1 500 Volts environ.
Electrificateur UBI
Nous avons ci–dessus, les impulsions de tension d’un électrificateur UBI. On constate que toutes ces impulsions sont quasiment confondues, et qu’il n’y a pas de chute de tension. Cela est dû au fait que l’électrificateur s’adapte et fournit alors plus d’énergie, pour pouvoir maintenir le même niveau de tension.
Fonctionnement en énergie
Pourquoi le fait de maintenir une même tension, pour des charges différentes implique t-il une hausse d’énergie ?
Pour comprendre, il faut revenir à la définition même de l’énergie : E = U x I x t
Or nous savons également que U = R x I ou encore I= U/R
Si on injecte cette relation dans celle de l’énergie, on obtient : E = (U²/ R) x t
Or dans cette équation nous avons vu que, pour les UBI, U restait constant, et de même t qui exprime la durée de l’impulsion, reste constant.
Dans ce cas, l’énergie est alors inversement proportionnelle à la charge, autrement dit, plus R diminue, plus E doit augmenter pour satisfaire l’équation. C’est donc pour cela que l’énergie en basse impédance des appareils UBI augmente considérablement, contrairement à celle des appareils BI, ceci afin de maintenir une tension d’impulsion constante, même sous des faibles charges. D’un point de vue technique, cette énergie maximale délivrée pour des basses impédances sous entend que l’impédance interne de ce type d’électrificateurs est très faible.
En effet, l’énergie maximale est délivrée lorsque l’impédance interne de l’électrificateur est égale à sa charge. On dit qu’il y a alors « adaptation d’impédance » en puissance.
Les notions et termes utilisés dans la suite de ce document étant définis, nous pouvons aborder les raisons de cette étude, ainsi que les résultats obtenus lors des mesures de terrain.
2. Essais de terrain
2.1. Le contexte de l’étude
Les électrificateurs vendus en France sont soumis à une réglementation basée sur une norme qui limite leur énergie de sortie à 5 Joules sous une charge de 500 Ohms. Cette norme a récemment été modifiée pour limiter maintenant cette énergie à 5 Joules sur la plage de résistance de charge de 50 à 500 Ohms et pour limiter également le pic de courant à une intensité de 20 ampères.
Comme nous l’avons vu, les électrificateurs UBI ne respectent pas cette nouvelle norme et seraient donc exclus du marché français si la réglementation s’appuyait sur cette nouvelle norme.
En effet, certains électrificateurs UBI présentent des énergies de plus de 25 Joules dans cette plage de résistance de charge.
Cependant, l’énergie reçue en situation réelle, c'està-dire lors d’un contact avec un fil de clôture électrifié avec un système de retour par le sol, est difficilement prévisible, compte tenu des pertes engendrées par l’installation, notamment au niveau de la prise de terre.
A la demande du ministère de l’agriculture, une mission a été confiée à l’IAMM (Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier) sur les électrificateurs, le multiusage et la sécurité des personnes(1). Dans le cadre de cette mission, le BCMA a souhaité la réalisation d’essais de terrain, pour connaître concrètement les niveaux d’énergie que peut recevoir le corps humain lors d’un contact avec une clôture, dans la plage de résistance concernée par cette nouvelle norme.
2.2. Le protocole d’expérimentation
Un protocole d’essai, validé par l’APAVE (Apave accompagne les grandes mutations et révolutions technologiques en développant des expertises pour garantir la sécurité des hommes, des biens industriels et de l’environnement.), a été proposé par l’IAMM aux différents constructeurs d’électrificateurs. L’objectif est de déterminer les énergies reçues sous diverses valeurs de charge, et ceci en différents points de la clôture.
Concrètement, cela se traduit par mesurer à l’aide d’un oscilloscope la tension entre le fil de clôture et la terre.
Cette mesure a été réalisée sous 100, 500 et 1 000 Ohms conformément au protocole (voir Annexe 1 § 5.1).
Afin de mieux couvrir la plage de résistance définie dans la nouvelle norme, des mesures complémentaires ont été effectuées sous 200, 300 et 400 Ohms. Une mesure « à vide » a également été réalisée, afin d’évaluer la chute de tension qu’implique la connection de ces charges dans le circuit.
Le contact avec la terre est quant à lui assuré par deux plaques conductrices. Connaissant la tension pour une charge donnée et la durée de l’impulsion, on peut alors calculer l’énergie absorbée par cette charge. La méthode de calcul est donnée en Annexe 3 (§ 5.3). (1)Voir Rapport de synthèse -octobre 2007 Alexandre van Kempen 11 01/09/08
2.3. Le matériel de mesure utilisé
Les mesures de tension ont été réalisées avec des oscilloscopes numériques à enregistrement,
Les résistances de charge ont été testées, seule une correction sur la résistance de 300 Ohms a dû être réalisée puisqu’à la mesure sa résistance était de 336 Ohms. Nous avons utilisé ces deux oscilloscopes, puisqu’à Fargues, le modèle Voltcraft n’a pas fonctionné. C’est cependant ce dernier, après remplacement, qui a été utilisé pour les sites de Mirecourt et Montmorillon.
Ces oscilloscopes et les sondes les accompagnant ont été validés par l’APAVE. Les courbes de tests sont données en Annexe 2 (§ 5.2).
2.4. Les différents sites retenus
Fargues (11km de clôture pour ovins) - Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- 1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
HORIZONT N200 +
HORIZONT N 140
HORIZONT N 50
LACME Clos 2005
PATURA P 8000
PATURA p 4000
GALLAGHER MR 5000
GALLAGHER MX 7 500
2.6.2. Fargues
Les mesures ont été effectuées en début, milieu et fin de clôture. Il faut préciser que l’éleveur a ramené le fil de fin de clôture au même endroit que le début de clôture pour qu’il puisse rapidement vérifier les niveaux de tension. Il en résulte que les mesures de début et de fin ont été réalisées au même endroit. D’un point de vu relatif, la référence étant prise au même endroit, on peut comparer sur une même base les niveaux d’énergie en début et fin de clôture. Il aurait peut être été souhaitable de réaliser une autre mesure à un endroit différent afin de mieux apprécier l’influence que peut avoir l’état du sol à un emplacement donné.
Joulimètre LACME
- E totale : l’énergie totale délivrée par l’électrificateur dans la charge R(charge) + R (clôture)
- E cloture : l’énergie reçue par la résistance équivalente de la clôture
- E Charge : l’énergie reçue par l’homme ou l’animal
- Si par exemple RCourt-circuit = 50 Ohms
- R charge =1000 Ohms ,
- alors R eq = 47,6 Ohms, soit environ R Court-circuit .
Avec les valeurs de l’exemple, on obtient :
On constate que la majeure partie de l’énergie fournie par l’électrificateur est consommée par le court-circuit.
4. Conclusion
Globalement, ces essais de terrain ont confirmé que la modélisation d’une clôture est une tâche ardue.
En effet, de nombreux facteurs influent sur les mesures que l’on peut réaliser et notamment la qualité de la terre et le contact avec celle-ci, à l’endroit où la mesure est effectuée. Le premier constat est que sur plus de 1000 mesures effectuées, aucune énergie au dessus de 1,3 Joules n’a été enregistrée.
Bien entendu, cela ne constitue en rien une preuve de ne pas trouver des énergies supérieures sur d’autres clôtures, dans la mesure ou trois sites seulement ont été retenus.
De plus, la qualité de la terre n’était pas forcément optimale sur certains d’entre eux, ce qui limite directement l’énergie mesurable. Cependant la marge est grande par rapport à la valeur de 5 Joules. Même sur le site de Mirecourt ou les conditions en terme de sécurité étaient les moins bonnes (bonne terre, pas de végétation, courte clôture…) les énergies mesurées, que ce soit à l’oscilloscope ou au joulimètre, n’ont pas dépassé le Joule. Le second constat est que les énergies maximales enregistrées proviennent d’électrificateurs dont les énergies de sortie ne dépassent pas 6 Joules.
En comparaison cette valeur maximale a également été enregistrée avec un électrificateur non homologué mais qui présente quant à lui une énergie de sortie de 57 Joules ! Enfin, dans cette étude, rien ne permet d’affirmer que les électrificateurs de type UBI, malgré des énergies de sortie maximales élevées, présentent des énergies de décharge supérieures à celles d’appareils non UBI, lors d’un contact sur une clôture avec retour par la terre.
Objectif des expérimentations de terrain
Suite aux travaux réalisés dans le cadre du groupe de pilotage de l'étude sur « Electrificateurs de clôture, multiusage de l'espace rural et sécurité des personnes », le Comité de pilotage du 10/10/2007 a acté la réalisation de tests de terrain selon les termes suivants :
- Le BCMA et l’IAMM, avec l’appui de l’APAVE et des fabricants, mettent sur pied une proposition de protocole qui prendra en compte à la fois des mesures physiques et la description du terrain. Une expérimentation sera réalisée dans le cadre de la présente mission ;
- L’IAMM diffusera cette proposition auprès des fabricants pour parvenir à une validation. Avec l'appui de M. Tosolini de l'APAVE Lyonnaise, l'IAMM met en discussion le protocole expérimental suivant.
Contexte des expérimentations
Ces expérimentations représentent le "volet terrain" complétant les travaux en cours menés par l'APAVE et des constructeurs :
1. Modélisation du "système clôture",
2. Effets sur le corps humain,
3. Expérimentations de terrain.
Ces trois "volets" sont complémentaires, indépendants les uns des autres, mais évidemment liés pour expliquer et décrire les phénomènes électriques et tenter d'apprécier leurs effets sur la sécurité des personnes.
Le troisième "volet" portant sur les expérimentations a été proposé à plusieurs reprises au début des travaux de groupe. Les résultats obtenus, notamment ceux de l'analyse fonctionnelle et de la modélisation du "système clôture", ainsi que la description normée de parcs au Lycée de Mirecourt et à Fargues, dans le Lot, permettent maintenant de proposer un ensemble de mesures sur le terrain pour mieux appréhender la nature des impulsions électriques en situation de terrain.
Organisation des expérimentations
Nous proposons aux constructeurs qui le souhaitent, de participer pleinement à ces expérimentations, notamment sur les points suivants :
- Discussion du protocole,
- Participation aux mesures,
- Interprétation des mesures,
- Mise à disposition de matériel.
La description des caractéristiques physiques s'appuiera sur les fiches "Equipements" du site http://www.cyberpassages.org/ décrivant les installations à tester. (actuellement fermé)
Les mesures des paramètres électriques des parcs et/ou clôtures seront réalisées avec un oscilloscope et enregistrées sur le tableau joint.
Les résistances de simulation de 100, 500 et 1000 Ω seront validées par l'APAVE Lyonnaise.
La résistance liée au point de contact avec la clôture pourra être prise en compte par la modélisation.
Le protocole expérimental est validé par M. Tosolini et pourra être mené avec l'appui du BCMA.
Ces expérimentations devront être menées au printemps 2008.
Protocole des expérimentations
L'objectif de ces tests est de mesurer, de la manière la plus rigoureuse et la plus incontestable possible, l'énergie délivrée par des électrificateurs puissants en différents points du "système clôture" étudié :
- aux bornes de sortie du poste: réalisation en laboratoire ?
- sur la ligne de transport,
- sur la clôture : en début de clôture, au milieu de la clôture et en fin de clôture.
- Qualité de la prise de terre
- Deuxième étape : énergie délivrée
(Où t1 et t2 représentent respectivement le début et la fin de l’impulsion)
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
Mirecourt (10km de clôture pour ovins et/ou bovins)
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- 1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- -3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
Mirecourt (10km de clôture pour ovins et/ou bovins)
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- 1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- -3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
Les mesures de tension ont été effectuées à vide et sous six impédances de charge (100, 200, 300, 400, 500 et 1000 Ohms) en début et fin de clôture.
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
- Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
Précisions sur les différents sites de mesures : - Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
Précisions sur les différents sites de mesures : - Bonne installation de terre mais un sol très sec et très caillouteux
- 3 fils, le plus bas étant à environ 30cm du sol
- Végétation importante
- Très bonne installation de terre et sol limoneux argileux
- -1 fil à 1m du sol (autres fils à 30 et 60 cm non alimentés lors des essais)
- Aucune végétation en contact avec le fil alimenté
- Mauvaise installation de terre (un seul piquet de 60cm)
- 3 fils, le plus bas étant à 50 cm du sol
- Aucune végétation
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