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Les câbles employés sur les réseaux de distribution

Chapitre 3 : Modélisation hautes fréquences des câbles de distributions

2 Les câbles employés sur les réseaux de distribution

Les réseaux de distribution s’articulent autour d’un poste de distribution HTA/BT qui assure un rôle

de liaison entre les réseaux électriques HTA et BT. Les postes sources en tête des réseaux de distribution correspondent au point d’alimentation du réseau HTA. C’est le point de départ des différentes lignes HTA venant alimenté les réseaux BT et les clients raccordés sur ces réseaux (cf figure 3.10). Les câbles BT raccordent les différents clients d’un réseau BT à un poste de distribution.

Deux types de câbles peuvent être utilisés en BT comme HTA. Il s’agit de câble aérien ou souterrain. Dans l’absolu, les réseaux HTA et BT font intervenir ces deux supports dans la mesure où il est tout à

fait réaliste de rencontrer des enchainements de portions de câble souterrain et de câble aérien.

Figure 3.10 : Physionomie d’un réseau de distribution

Globalement, les réseaux de distribution du gestionnaire de réseau Gérédis Deux-Sèvres sont composés de (chiffres au 31/12/2013) :

 14 postes sources

 8772 postes de distribution

 6 080 km de lignes aériennes HTA, soit 77 % des lignes des réseaux HTA ;  1 830 km de lignes souterraines HTA, soit 23 % des lignes des réseaux HTA ;  3 500 km de lignes aériennes BT, soit 64 % des lignes des réseaux BT ;  1 965 km de lignes souterraines BT, soit 36 % des lignes des réseaux BT.

Seuls les lignes souterraines continuent de croitre, les lignes aériennes diminuant régulièrement : de fait, elles sont soit enfouies à leur création, soit renouvelées en souterrain en très forte proportion.

En France, la distribution de l’électricité se fait de façon triphasée, c'est-à-dire que les câbles HTA

disposent de trois conducteurs, un par phase, avec une armature reliée à la terre pour chaque

conducteur. Les câbles BT disposent également de trois conducteurs de phase et d’un conducteur de

neutre relié à la terre.

Réseau BT - les câbles aériens

Dans le cas des réseaux BT, il est possible de distinguer le câble aérien constitué de conducteurs nus et

le câble aérien torsadé à conducteurs isolés. Le premier n’est plus déployé et représente les lignes les

plus anciennes. Les conducteurs nus sont dépourvus d’isolant et sont constitués de plusieurs brins torsadés en cuivre. Ces câbles aériens à conducteurs nus sont disposés sur des poteaux selon une

configuration en drapeau ou en configuration alternée conformément aux normes NFC 33-209 et NFC 33-210, comme sur la figure 3.11.

Figure 3.11 : Disposition des lignes aériennes nues sur poteau

L’insertion d’isolateur entre les conducteurs nus et le poteau est nécessaire pour assurer l’isolation

entre les deux. Les câbles torsadés sont de plus en plus utilisés sur les réseaux BT vis-à-vis des câbles

à conducteurs nus, en raison de leur aspect plus esthétique mais aussi de par un cout moindre et d’une

sécurité accrue.

Figure 3.12 : Câble BT suivant la norme NFC 33-209

Ces câbles suivent la norme NFC 33-209. Ils sont composés de conducteurs constitué de plusieurs

brins torsadés en aluminium et d’un isolant en polyéthylène réticulé (PR) permettant une bonne tenue

dans le temps et à haute température. Comme le montre la figure 3.12, les trois conducteurs de phase et le conducteur de neutre sont torsadés entre eux. Le rôle de la torsade est un rôle mécanique pour

assurer un bon maintien de l’ensemble, mais également un rôle électromagnétique afin de limiter le

rayonnement du câble.

Réseau BT - les câbles souterrains

L’utilisation des câbles souterrains BT déployés par Gérédis suivent l’ancienne spécification EDF HN33S33, aujourd’hui remplacée par la norme NFC 33-210. Les conducteurs de phase et de neutre sont constitués de plusieurs brins d’aluminium. Les conducteurs de phase possèdent une section de

forme triangulaire (sectorale). Le conducteur de neutre possède une section de forme circulaire.

L’utilisation de la forme sectorale a pour objectif d’optimiser la place disponible à l’intérieur du câble

BT. Il existe d’autres câbles BT disposant d’un neutre de forme sectorale. La figure 3.13 illustre une coupe éclatée d’un câble souterrain BT que l’on retrouve couramment sur les réseaux BT souterrains,

Figure 3.13 : Câble BT suivant la norme NFC 33-210

Un ruban en acier entourant les 4 conducteurs joue un rôle de protection des personnes en cas de perforation du câble par un corps conducteur. Pour réaliser cette sécurité, ce ruban est en contact avec la gaine de plomb entourant le neutre. Il ne peut être considéré comme un blindage du fait de sa faible épaisseur. Pour raccorder les lignes souterraines aux lignes aériennes des réseaux BT, comme pour le réseau HTA, cela se fait par un tronçon de ligne appelé remontée aéro-souterraine. Cette remontée est composée des 3 conducteurs de phase et du conducteur de neutre pour les remontées BT. Chaque conducteur est constitué de plusieurs brins en aluminium, isolés par une gaine en polyéthylène réticulé, le tout dans une gaine PVC.

Enfin, en bout de chaine, se trouvent les supports destinés au raccordement des clients aux réseaux BT. Ces câbles de raccordement peuvent être de type aérien comme souterrain. Les premiers suivent la norme NFC 33-209 avec une conception similaire aux câbles aériens torsadés présentés précédemment. Les seconds se conforment à la norme 33-210 et sont proches de la conception des câbles souterrains. Ces câbles de raccordement souterrain sont composés de conducteurs de section circulaire. Les conducteurs peuvent être composés de plusieurs brins en aluminium comme composés

d’un seul brin. Dans ce dernier cas, le conducteur porte la dénomination de conducteur massif. L’isolation des conducteurs de phase se fait par une gaine en polyéthylène réticulé. Le tout est

assemblé dans une gaine PVC. Les sections sont très inférieures à celle utilisées pour les lignes principales des réseaux BT.

Réseau HTA

Les câbles HTA peuvent, en fonction de la norme de conception, être utilisés comme lignes aériennes ou souterraines. Les câbles HTA sont constitués de 3 conducteurs composés de plusieurs brins torsadés en aluminium ou en almélec, isolés au polyéthylène réticulé. Les câbles utilisés par Gérédis suivent les normes NF C 33-223 et NF C 33-226. Le câble présenté sur la figure 3.14 est un câble HTA principalement utilisé pour des liaisons souterraines.

Chaque conducteur de phase dispose d’un écran aluminium qui est relié à la terre dont le rôle est d’écouler à la terre les courants de court-circuit du réseau HTA.

Le câble illustré par la figure 3.15 est particulièrement adapté aux liaisons devant fonctionner à une

température ambiante élevée, ou à proximité de sources de chaleur, ou susceptibles d’êtres soumises à

des surcharges fréquentes ou à des courants de court-circuit élevés.

Figure 3.15 : Câble HTA suivant la norme NFC 33-226

Pour conclure sur l’inventaire des câbles de distribution déployés par Gérédis, l’utilisation de ces

différents supports dépend principalement des contraintes liées à l’environnement et du coût d’installation. En effet, pour les réseaux HTA, la mise en place de lignes aériennes sera préférée de par

des travaux moindres à réaliser pour leur déploiement et de par des distances de plusieurs kilomètres à

couvrir. L’utilisation des câbles souterrains HTA se fera, aujourd’hui, dans une zone urbanisée ou

pour répondre à des contraintes terrains comme le passage d’une voie ferré ou d’une autoroute. Pour les réseaux BT, il y a plusieurs années, les lignes installées étaient principalement des lignes aériennes à conducteurs nus. De nos jours, elles sont remplacées progressivement par les lignes torsadées. Ces lignes alimentent en grande majorité des zones faiblement peuplées. On retrouve également ces câbles torsadés dans les zones urbaines sur des façades de bâtiments. Toutefois, dans les zones fortement peuplées, les câbles souterrains sont privilégiés. Il n’est plus rare aujourd’hui de retrouver des câbles souterrains dans des zones suburbaines pour alimenter par exemple des lotissements récents.