Pourquoi les lignes aériennes de transport d'électricité ne sont-elles pas isolées

Pourquoi les lignes à haute tension ne sont-elles pas isolées?

Les lignes de transport aérien sont généralement laissées non isolées, et cette pratique est fondée sur plusieurs raisons convaincantes:

Rentabilité

L'isolation des lignes de transport aérien sur de vastes distances représente une entreprise extrêmement coûteuse. Ces lignes s'étendent souvent sur des centaines de kilomètres, et les couvrir avec des matériaux d'isolation conventionnels imposerait des charges financières exorbitantes. L'échelle de l'infrastructure rend l'isolation non seulement un défi logistique, mais aussi une option économique non viable. En renonçant à l'isolation, les entreprises de transport et de distribution d'électricité peuvent réaliser des économies substantielles, qui peuvent ensuite être réorientées vers d'autres aspects critiques du développement et de la maintenance du réseau.

Gestion du poids

L'épaisseur de l'isolation requise pour les lignes de transport est directement proportionnelle au niveau de tension. Dans le cas des lignes à très haute tension (VHT), qui fonctionnent à des potentiels électriques extrêmement élevés, l'isolation devrait être en conséquence plus épaisse. Ce surplus de volume se traduit par une augmentation significative du poids total des lignes. Un tel poids important complique non seulement le processus d'installation, mais augmente également la contrainte sur les structures de soutien, y compris les poteaux, les pylônes et les équipements associés. En éliminant l'isolation, le poids des lignes est minimisé, facilitant ainsi l'installation et réduisant la charge sur l'infrastructure.

Simplification des matériaux et de l'infrastructure

Pour les lignes VHT, la nécessité d'une isolation épaisse a un effet en cascade sur l'ensemble du système de transport. Le poids supplémentaire nécessite des supports plus solides, des isolateurs plus robustes et des fondations plus stables pour les poteaux et les pylônes. Cela non seulement augmente le coût global de l'infrastructure, mais ajoute également de la complexité au processus de conception et de construction. En revanche, les fils nus offrent une solution plus simple et directe pour le transport d'électricité, atteignant les mêmes objectifs fonctionnels sans besoin de matériaux et d'infrastructures supplémentaires élaborés et coûteux.

Amélioration de la conductivité

À mesure que les niveaux de tension augmentent, la résistance diélectrique des isolateurs diminue. Pour les applications à très haute tension, comme celles opérant dans la plage de 450 kV à 600 kV, l'isolation devrait être extrêmement épaisse pour maintenir l'intégrité électrique. Cependant, cette isolation épaisse agit comme une barrière à la dissipation efficace de la chaleur générée lors du transport d'électricité. L'accumulation de chaleur peut entraîner une résistance électrique accrue et une conductivité réduite, aboutissant finalement à des pertes d'énergie. Les conducteurs nus, en revanche, permettent un transfert de chaleur sans entrave, assurant une conductivité optimale et minimisant les pertes d'énergie dans le processus de transport.

Facilité de maintenance

La maintenance des lignes isolées présente un défi plus ardu et coûteux comparé aux lignes nues. Les lignes isolées nécessitent des inspections régulières et méticuleuses pour s'assurer que l'isolation reste intacte et exempte de dommages ou de dégradation. Même des défauts mineurs dans l'isolation peuvent poser des risques de sécurité importants et perturber le transport d'électricité. En revanche, les conducteurs nus peuvent être plus facilement inspectés visuellement pour détecter des signes d'usure, de dommage ou d'autres problèmes. Cette simplicité dans la maintenance réduit la fréquence et la complexité des inspections, diminuant les coûts globaux de maintenance et assurant le fonctionnement fiable du système de transport.

Dissipation de la chaleur

Les lignes de transport aérien transportent des courants électriques considérables, qui génèrent intrinsèquement de grandes quantités de chaleur. L'isolation de ces lignes empêcherait la dissipation naturelle de cette chaleur, la piégeant effectivement dans le système. Cette chaleur emprisonnée pourrait conduire à un surchauffage, une condition qui pose une menace sérieuse à la fiabilité et à la longévité de l'infrastructure de transport. La chaleur excessive peut dégrader les matériaux des conducteurs, augmenter la résistance électrique et même causer des pannes mécaniques, toutes choses qui peuvent perturber la livraison d'électricité et potentiellement entraîner des coupures de courant à l'échelle du système.

Sécurité

Bien que les conducteurs des lignes de transport aérien soient nus et manquent d'isolation continue, le système est conçu avec des dispositifs de sécurité robustes. Ces lignes sont stratégiquement installées à des hauteurs considérables, rendant extrêmement difficile tout contact avec elles, qu'il s'agisse de personnes, de véhicules ou de faune. Les aménagements verticaux et horizontaux suffisants entre les lignes électriques et l'environnement environnant agissent comme une forme naturelle d'isolation, réduisant la probabilité de défauts électriques causés par un contact accidentel. Cette séparation spatiale est une protection cruciale, minimisant le risque d'électrocution et protégeant à la fois le public et l'intégrité du système de transport d'électricité.

Plutôt que de compter sur une isolation continue des conducteurs, les lignes de transport aérien intègrent une conception sophistiquée qui met l'accent sur un espacement approprié entre les fils de phase et des dégagements au sol adéquats. Cette approche de conception empêche efficacement les flashovers et les décharges électriques, qui pourraient autrement se produire en raison d'arcs électriques entre les conducteurs ou vers le sol. Aux points de connexion spécifiques, tels que là où les lignes sont fixées aux structures de soutien, des isolateurs et des embases fabriqués à partir de matériaux d'isolation de haute qualité sont utilisés. 

Ces composants jouent un rôle vital dans la prévention des fuites électriques, garantissant que le courant électrique reste dans le chemin prévu et assurant le fonctionnement sûr et efficace de l'ensemble du système de transport. Grâce à ces considérations de conception exhaustives, les lignes de transport aérien peuvent transmettre l'électricité sur de longues distances avec un degré élevé de sécurité et de fiabilité.