Effet couronne sur les réseaux électriques aériens

L’ effet couronne , phénomène aujourd’hui bien connu, se manifeste sous forme d’une gaine lumineuse bleuâtre qui apparaît autour d’un fil mince, lorsque celui-ci est porté à un potentiel suffisant. Il rappelle le halo lumineux visible à la périphérie du soleil, au moment des éclipses, et qui lui a donné son nom. Du point de vue physique et électrique, ce phénomène est dû à l’ionisation de l’air, dès que le champ électrique régnant au voisinage immédiat du conducteur devient suffisant.

Lorsque l’on utilise des conducteurs de plus gros diamètre, comme ceux qui équipent les lignes aériennes, on constate que la gaine lumineuse évolue en décharges discrètes que les spécialistes ont coutume d’appeler «  aigrettes  » ou «  effluves  ».

On peut remarquer ici que ce phénomène se manifeste aussi dans des conditions naturelles, en particulier à l’approche d’un orage : sous l’effet de l’intense champ électrique généré par les charges électriques du nuage orageux, il se forme au sommet de toutes les pointes ou aspérités (mâts, paratonnerres, pics montagneux...) des effluves ou aigrettes, accompagnées d’un crépitement caractéristique. Les alpinistes connaissent bien ce bruit, qu’ils appellent « bruit d’abeilles ». Les feux de Saint-Elme, décrits par les anciens navigateurs, n’ont pas d’autre origine.

Lors de l’effet couronne, l’énergie dissipée est à l’origine de pertes électriques et les impulsions électriques associées aux aigrettes entraînent des perturbations radioélectriques.

Par l’analyse des résultats de mesures antérieures sur de nombreux types de conducteurs, on a mis en évidence l’influence des principaux paramètres régissant l’amplitude des phénomènes couronne. Dans leur ordre de mise en évidence, ce sont : le champ électrique superficiel du conducteur, son diamètre, son état de surface, la densité de l’air environnant.

Pour l’exploitation du réseau à 380 kV, l’effet couronne devient gênant et le choix de conducteurs en faisceaux permet d’en limiter les pertes et le champ perturbateur à des valeurs raisonnablement acceptables.

L’état de surface des conducteurs est un paramètre important par le fait que, plus il se dégrade, plus les pertes augmentent, et plus le champ perturbateur est élevé. Parmi les facteurs de dégradation, la pollution végétale ou industrielle, voire le suintement en surface de la graisse de toronage, jouent un rôle important, mais malheureusement difficilement maîtrisable. Plus encore, la pluie, en raison des aspérités que constituent les gouttes d’eau suspendues aux conducteurs, multiplie le nombre d’aigrettes génératrices de...