top of page
  • Photo du rédacteurJC Duval

Lignes HT

Je voulais de l’attention, pas de la tension.

 

La haute tension s'impose dès que l'on cherche à transporter de l'électricité sur des distances qui excèdent plusieurs kilomètres. Le but est de réduire les chutes de tension en ligne, les pertes en ligne, et également d'améliorer la stabilité des réseaux.

 

La tension électrique


Les circuits hydraulique et électrique c'est un peu la même chose, dans les deux cas la différence de potentiel joue un rôle essentiel.

Dans un cas, la différence de potentiel gravitationnel [chute d'eau] conditionne la pression alors que dans l'autre cas, la différence de potentiel électrique [pile] conditionne la tension. 🚰🔋 On parle de pression hydraulique et de tension électrique.

Plus la variation de l'énergie potentielle est importante et plus la pression et la tension sont élevées.

La pression hydraulique mesure la «force» avec laquelle les molécules d'eau sont poussées. La tension électrique mesure la «force» avec laquelle les électrons sont poussés.
 

Dans le meilleur des mondes


✧→ Avec un câble idéal, on pourrait transporter l'électricité directement en 220 volts, sans se soucier de quoi que ce soit. La tension délivrée par le générateur serait la même que la tension qui sort de votre prise de courant ⨸

Câble idéal

Câble idéal : Ug = Ur

 

Dans notre monde


✧→ Mais dans la réalité, ce n'est pas comme ça que ça se passe. Les câbles ne sont pas supraconducteurs et une des lois fondamentales de l’électricité appelée loi des mailles dit que la tension produite par le générateur est égale à la somme des tensions des récepteurs placés en série.

Ug = Uc + Ur


👀 Du point de vue du récepteur, la tension qu'il mesure en volt est plus faible que la tension aux bornes du générateur. Le câble 'vole' une partie de la tension fournie par le générateur.

On appelle cette différence, une chute de tension.

Uc = Ug - Ur

Chute de tension

Uc : Chute de tension


Le cable va transformer une partie de l'énergie électrique en chaleur, et dans un circuit électrique, c'est du gâchis pur et simple ! La chute de tension en ligne est directement liée à ces pertes, et c'est donc en la diminuant que l'on va réduire l'effet Joule, ce qui au final va permettre d'économiser l’électricité.

 

La solution


✧→ On vient de voir qu'au niveau d'un circuit électrique, le câble produit une chute de tension. Il va donc falloir que le générateur compense en produisant une tension d'autant plus élevée que le transport est long, car la chute de tension dépend de la longueur et de la résistivité du câble. Pour cela, on doit déterminer comment se comporte le câble quand il est traversé par un courant, ce qui est loin d'être trivial. On fait une simplification, on suppose que le câble se comporte comme une simple résistance. On peut dès lors appliquer la loi d'Ohm, et calculer la chute de tension en fonction de la résistance du câble et de l'intensité du courant dans le circuit.

Uc = Rc * I


Pour réduire la chute de tension, il faut soit diminuer la résistance du câble, soit diminuer l'intensité du courant.

☞ Pour diminuer la résistance du câble, on peut soit diminuer sa longueur, soit encore augmenter sa section. Diminuer la longueur du câble est proprement impossible, il faut relier le générateur au récepteur. Augmenter la section du câble n'est guère plus envisageable, pour des raisons de prix et de poids des lignes électriques.

☞ Il ne reste donc qu'une solution : réduire l'intensité du courant.

 

Comment faire ?


La puissance en kw, ou énergie délivrée par unité de temps, doit correspondre au besoin du consommateur.

A titre individuel, vous avez souscrit un abonnement électrique en fonction de la puissance nécessaire pour alimenter votre domicile.

abonnement électrique

Tableau d'abonnement en KVA (puissance souscrite)


Pour limiter les pertes d'énergie et les chutes de tension, il faut comme nous l'avons déjà vu, diminuer l'intensité du courant. Mais qui dit diminution de l'intensité du courant, dit également diminution de la puissance restituée.

Pr = Ur * I


☞ Pour compenser cette diminution, il faut donc augmenter la tension du générateur.

Pr = (Ug - Uc) * I

Puissance électrique

Le producteur d'électricité diminue l'intensité du courant tout en augmentant la tension.

 

☞ En résumé, la haute tension permet de délivrer une très forte puissance électrique tout en limitant la chute de tension en ligne et les pertes par effet Joule, tout cela pour transporter de grandes quantités d'électricité sur de longues distances. A l'arrivée, reste à utiliser un transformateur pour ramener la tension au voltage utilisable par le récepteur.

De nos jours, les lignes électriques s'étendent sur plusieurs centaines de kilomètres, avec des chutes de tension minimes, moins de 3%, et des pertes par effet Joule de l'ordre de 5%. Si on s'amusait à diviser la tension par deux, la chute de tension atteindrait 5% et les pertes 20% !

 

Des volts pour aller plus loin

Des volts pour aller plus loin


Basse tension - moins de 1 000 volts, connexion vers un immeuble d'habitation ou de petits clients commerciaux.

Moyenne tension - entre 1 kV et 33 kV, distribution dans les zones urbaines et rurales.

Haute tension - entre 33 kV et 230 kV, transport de grandes quantités d'énergie électrique.

Très haute tension - plus de 230 kV à 800 kV, transport de très grandes quantités d'énergie électrique, sur de longues distances.

Ultra haute tension - supérieure à 800 kV, dans quelques pays (Canada, Chine, Japon, Russie).

Comments


bottom of page