Ligne à haute tension - Définition et Explications

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Introduction

Lignes à haute tension.

La ligne à haute tension est le composant principal des grands réseaux de transport d'électricité.
Elle transporte l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) de la centrale électrique (Une centrale (de production d'énergie) électrique est un site industriel destiné...) au consommateur. Ces lignes sont aériennes, souterraines ou sous-marines, quoique les professionnels réservent plutôt ce terme aux liaisons aériennes.

Les lignes à haute tension (La tension est une force d'extension.) aériennes sont composées de câbles conducteurs, généralement en alliage (Un alliage est une combinaison d'un métal avec un ou plusieurs autres éléments...) d'aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13....), suspendus à des supports, pylônes ou poteaux. Ces supports peuvent être faits de bois, d'acier (L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction...), de béton (Le béton est un matériau de construction composite fabriqué à partir de...), d'aluminium ou parfois en matière plastique (Une matière plastique ou en langage courant un plastique est un mélange contenant une...) renforcée.

Aujourd'hui, certaines lignes sont régulièrement exploitées à des tensions supérieures à 765 kV. De nouvelles lignes (dites « HVDC » pour « High Voltage Direct Current ») à « à courant continu (Le courant continu est un courant électrique indépendant du temps ou, par extension, un...) haute tension » permettent de transporter le courant avec moins de pertes sur de plus grandes distances, éventuellement sous l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...).

Histoire

  • Le 14 juillet 1729, la première transmission d'impulsions électriques sur une longue distance a été faite par le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la...) Stephen Gray qui a utilisé des cordes de chanvre (Le chanvre (Cannabis sativa L.), connu aussi sous son nom latin cannabis, est une espèce de...) humide suspendus par des fils de soie (De la soie (fibre textile d'origine animale) est produite par de nombreux insectes, araignées...) (l'importance des conducteurs métalliques n'était pas appréciée à l'époque). Il voulait prouver la possibilité de transférer de l'électricité par ce moyen.
  • La première déclinaison pratique en sera la télégraphie.
  • En 1882, la première transmission à haute tension se fait entre Munich et Bad Brook.
  • En 1891, le premier usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) de courant alternatif (Le courant alternatif (qui peut être abrégé par CA, ou AC, pour Alternating Current...) triphasé (Le triphasé est un système de trois tensions sinusoïdales de même fréquence qui sont...) sur lignes aériennes se fait à l'occasion du Salon international de l'électricité, à Francfort, entre Lauffen et Francfort.
  • En 1912, la première ligne à haute tension (La ligne à haute tension est le composant principal des grands réseaux de transport...) (110 kV) entre en service.
  • En 1923, pour la première fois, c'est une tension de 220 kV qui est appliquée à la ligne.
  • En 1957 la première ligne de 380 kV entre en service (entre une station de transformation et Rommerskirchen en Allemagne). Dans la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...), la ligne aérienne traversant le détroit de Messine (Messine (Missina en sicilien) est une ville italienne, chef-lieu de la province de même nom en...) a été mise en service en Italie.
  • Dès 1967 en Russie, et aussi aux États-Unis et au Canada, des lignes à haute tension de 765 kV sont construites.
  • En 1982, des lignes sont construites en Union soviétique, entre Elektrostal (près de Moscou) et la centrale électrique d'Ekibastouz (Kazakhstan) alimentées par un courant alternatif triphasé à 1 200 kV.
  • En 2003, la construction de la plus grande ligne à haute tension a (Le domaine haute tension A (ou HTA), appelée aussi moyenne tension, concerne les installations...) débuté en Chine (en:Yangtze River Crossing).
  • En 2009 (le 6 janvier), la State Grid Corporation of China active sa première ligne à 1 000 kV. La tension maximale de service est égale à 1 100 kV.

L'Inde prévoit un fort développement de son réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) 800 kV, et vers 2013-2014, la mise en service d'un réseau 1 200 kV.

Classification

Tensions de fonctionnement

On peut classer les lignes électriques en fonction de leur tension de fonctionnement :

  • Basse tension (Les normes européennes définissent le domaine de la basse tension (abréviation BT) comme les...) - moins de 1000 volts, utilisée pour la connexion vers un immeuble d'habitation ou de petits clients commerciaux et de l'utilitaire (Le mot utilitaire peut désigner :).
  • Moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) tension - entre 1000 volts (1 kV) et 33 kV, utilisée pour la distribution dans les zones urbaines et rurales.
  • Haute tension - entre 33 kV et 230 kV utilisée pour le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) de grandes quantités d'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il...).
  • Très haute tension (La très haute tension (THT) est une ancienne dénomination de la classe des tensions utilisées...) - plus de 230 kV à 800 kV utilisée pour de longues distances, de très grandes quantités d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) électrique.
  • Ultra (ULTra (pour (en)« Urban Light Transport ») est un système de transport...) haute tension - supérieure à 800 kV.

En 2009 en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), ces classes sont officiellement regroupées en : BT, HTA et HTB.

Lignes à courant continu

Les lignes à haute tension fonctionnent presque toutes en courant alternatif triphasé ; mais dans le cadre particulier de certaines traversées sous-marines ou de lignes enterrées, le transport se fait en courant continu (HVDC) pour des raisons d'économie, d'encombrement et de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée...). A titre d'exemple :

  • La liaison France-Angleterre IFA 2000 se fait via deux paires de conducteurs dont la tension continue par rapport à la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) vaut respectivement +270 kV et -270 kV, soit une différence de potentiel entre les deux conducteurs de chaque paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts...) égale à 540 kV ;
  • à Grondines, 100 km au sud-ouest (Le sud-ouest est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux sud et ouest. Le...) de Québec, la traversée du fleuve (En hydrographie francophone, un fleuve est un cours d'eau qui se jette dans la mer ou dans...) Saint-Laurent s’effectue au moyen de deux paires de câbles dont la tension continue par rapport à la terre est de plus ou moins 450 kV, soit une différence de potentiel entre les deux conducteurs de chaque paire égale à 900 kV.
  • Le futur réseau DESERTEC (production massive (Le mot massif peut être employé comme :) d'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de...) dans la zone sahélienne) ne peut fonctionner qu'avec des lignes HVDC (Un HVDC est un équipement d'électronique de puissance utilisé pour la transmission de...).

Lignes souterraines

À ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), les lignes souterraines (à courant continu ou alternatif), plus coûteuses à l'installation, sont utilisées dans quelques cas particuliers : transport sous-marin (Un sous-marin est un navire capable de se déplacer dans les trois dimensions, sous la surface de...), franchissement de sites protégés, alimentation de grandes villes, de métropoles ou autres zones à forte densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la...) de population. Elles sont plus souvent en basse et moyenne tension qu'en haute tension du fait des couts prohibitifs.

L'isolation : elle s'est d'abord faite par papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres...) imprégné d'huile (L'huile est un terme générique désignant des matières grasses qui sont à...) minérale, puis par de nouvelles technologies qui ont également amélioré les capacités de lignes :

  • isolation synthétique (LIS, XPLE),
  • isolation gazeuse (LIG, CIG),
  • supraconducteurs.
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