Transport de l'énergie électrique

L'énergie électrique, à l'échelle d'un pays est transportée sous haute tension. Il en existe 2 sortes :

Types de haute tension

  • HTA (Haute Tension A) :
    • $1~000~V < U \leq 50~000~V$ en alternatif
    • $1~500~V < U < 75~000~V$ en continu
  • HTB (Haute Tension B) :
    • $U > 50~000~V$ en alternatif
    • $U > 75~000~V$ en continu

Schéma du réseau de distribution

Voici un schéma simplifié d'un réseau de distribution :

Les transformateurs

Un transformateur est un dispositif électrique dont le rôle est de modifier la valeur d'une tension électrique alternative sinusoïdale :

  • Soit en l'augmentant : transformateur élévateur  
  • Soit en la diminuant : transformateur abaisseur.

Utilisation dans le réseau électrique

Dans le réseau de distribution de l'électricité, on utilise des transformateurs élévateurs en sortie de production pour que le transport de l'électricité s'effectue à très haute tension : cela réduit les pertes en lignes. Ensuite, des transformateurs abaisseurs permettent de diminuer la tension pour la rendre exploitable dans les foyers et les entreprises.

Pourquoi transporter en haute tension  ?

Le courant électrique est transporté sur de longues distances en très haute tension pour la raison suivante : plus la tension augmente, moins il y a de perte d'énergie sous forme d'effet Joule (échauffements).

Démonstration mathématique

Loi d'Ohm : $U = R \times I$

Puissance dissipée : $P_{dissipée} = U \times I = R \times I^2$

L'intensité électrique doit donc être la plus faible possible.

Comme $P = U \times I$, si l'intensité est faible, alors la tension doit être forte pour pouvoir conserver la même valeur de puissance (conservation de l'énergie).

Notations et unités

Avec dans ces relations :

  • $P$, puissance électrique, en Watt $(W)$  
  • $E$, énergie électrique, en joule $(J)$  
  • $U$, tension électrique, en volt $(V)$  
  • $I$, intensité électrique, en ampère $(A)$  
  • $R$, résistance ohmique, en ohm $(\Omega)$.

EN RÉSUMÉ