Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
T

transport à très haute tension (T. H. T.) (suite)

Transport par lignes aériennes

Les lignes aériennes T. H. T. exploitées actuellement sont formées de conducteurs réunis en faisceau, placés horizontalement, la ligne étant protégée par deux câbles de garde. Le faisceau est composé de plusieurs conducteurs élémentaires en aluminium-acier ou en alliage d’aluminium, dont le diamètre extérieur varie entre 30 et 35 mm.

L’augmentation de la section totale par phase avec la tension en vue de la transmission de charges plus importantes est généralement obtenue en augmentant le nombre de conducteurs élémentaires par faisceau. La longueur des portées est limitée pour des raisons économiques à 400 ou 500 m, et l’écartement est supérieur à 4,75 m.

Les caractéristiques d’une ligne aérienne T. H. T. sont limitées par deux grandeurs fondamentales qui dépendent généralement de la tension de service : la section des conducteurs et le niveau d’isolement. Ces caractéristiques ont cependant des valeurs différentes suivant les divers fonctionnements des lignes et le réseau dans lequel elles sont installées.

• Les pylônes sont en acier en treillis. Les conditions locales différentes conduisent à adopter des dispositions très variées imposées par des obligations parfois contradictoires. La forme et la hauteur des pylônes varient suivant les régions traversées : hauteur réduites (aérodromes, stations de radio, etc.) ; hauteurs élevées (au-dessus des silos, châteaux d’eau, bâtiments importants) de l’ordre de 150 m, couloirs prévus par les plans d’urbanisme nécessitant aux abords des villes l’emploi de pylônes triangle ou double drapeau.

Le rôle principal du pylône doit être de résister aux contraintes verticales et transversales exercées par les conducteurs. La hauteur doit être telle qu’il n’y ait pas possibilité de décharge sur les ouvrages traversés ou sur les véhicules croisant la ligne. Elle est déterminée par la distance correspondant aux chaînes d’isolateurs, la flèche des conducteurs, qui augmente avec la tension, et la hauteur du conducteur au-dessus du sol. Celle-ci varie suivant les endroits de 9 à 25 m dans le cas de la ligne normale, de 15 à 31 m pour la ligne surélevée de 6 m avec possibilité d’une nouvelle surélévation de 6 m. La largeur du pylône est proportionnelle à la distance entre phases (environ 6 fois).

• Les isolateurs sont déterminés par la tenue aux effets mécaniques et aux courants de court-circuit. En règle générale, seul l’isolateur capot avec tige en verre trempé est utilisé. Sa charge de rupture est de 15 · 104 N ; il est utilisé avec corne de garde et connexion de shuntage court-circuitant tous les points résistants formés par les articulations des pièces d’attache de la chaîne.


Défauts

L’évolution du réseau T. H. T., dans les années à venir, nécessite une révision de certains principes d’élimination des défauts. Le nouveau plan, qui concerne surtout la protection contre les courts-circuits, ne remet pas en cause la protection à distance, mais impose une plus grande rapidité d’élimination.


Câbles souterrains

Ceux-ci peuvent être affectés par deux catégories de défauts différentes : des défauts mécaniques, causés par l’environnement, et des défauts électriques (surtensions brèves du réseau), mettant en jeu la rigidité diélectrique intrinsèque du réseau. Des phénomènes de vieillissement entraînent le claquage au bout d’une assez longue durée, ce qui est très peu probable dans le cas de câbles à maintenance de pression ou à huile fluide, mais risque de se produire avec les câbles au polyéthylène extrudé.


Lignes aériennes

Les défauts constatés sur les lignes aériennes sont les courants de court-circuit, l’effet couronne, les surtensions de manœuvre, les surtensions atmosphériques et le niveau d’isolement.

• Courants de court-circuit. Les difficultés dues au courant de court-circuit apparaissent surtout sur les réseaux à grande densité de production et de consommation. On cherche toujours à maintenir ces courants à des valeurs raisonnables pour des raisons de sécurité et des raisons économiques. Il n’en est pas de même par exemple en Amérique du Nord, où l’on ne se préoccupe pas de la valeur du courant de court-circuit. On s’aperçoit d’ailleurs que son importance diminue au fur et à mesure que la tension croît. En effet, lorsque la somme des puissances des machines débitant sur un même réseau augmente, le courant de court-circuit augmente aussi. Il arrive un moment où il peut être la cause de perturbations graves. Pour le limiter, on pourrait déboucler le réseau temporairement, mais il est plus judicieux de faire débiter lesdites machines sur des réseaux à tension plus élevée.

• Effet couronne. Au voisinage immédiat d’un conducteur sous tension, il existe de forts champs électriques qui provoquent des petits claquages localisés appelés aigrettes. C’est l’effet couronne. Pour le réduire, on est obligé d’installer des faisceaux de diamètre supérieur, mais la densité économique tombe vers des valeurs plus basses au fur et à mesure que la tension augmente. De plus, on a un plus grand nombre de conducteurs par faisceau.

• Surtensions de manœuvre. Ces surtensions ont une importance énorme dans l’isolement du matériel T. H. T., en particulier pour les disjoncteurs, parce qu’il devient difficile, donc coûteux, de réaliser des isolements capables de supporter des surtensions de plus en plus élevées. Jusqu’à 420 kV, les coupures de charges inductives (courant magnétisant des transformateurs ou courant des réactances de compensation) et les coupures de lignes ou câbles à vide sont pratiquement les seules étudiées. Mais au-delà de 420 kV, pour des lignes de 700 à 1 000 kV, on a également à tenir compte des surtensions à la fermeture. Pour se protéger des surtensions de manœuvre, on dispose de résistances d’enclenchement et de déclenchement, des moyens de compensation de l’énergie réactive des lignes et des parafoudres. Les surtensions de manœuvre maximales admissibles doivent être réduites au fur et à mesure que la tension de service augmente ; en effet, la distance entre pylônes augmentant, l’isolement du pylône diminue du fait de la saturation de la tenue des longs intervalles aux surtensions de manœuvre.

• Surtensions atmosphériques. On sait maintenant construire des parafoudres permettant d’éviter pratiquement les surtensions atmosphériques, qui deviennent ainsi négligeables par rapport aux surtensions de manœuvre. D’autre part, les surtensions atmosphériques ne croissent pas linéairement avec la tension du réseau.