J'ai été contacté par plusieurs personnes inquiétées par des articles sur les dangers des champs magnétiques rayonnés par les lignes à haute tension.
Ce programme leur permet de calculer la valeur du champ d'induction magnétique crée par une ligne à haute tension alimentée en triphasé équilibré. Les courants dans les fils sont donc :
I1 = Im.cos(ωt), I2 = Im.cos(ωt - 2π / 3), I3 = Im.cos(ωt - 4π / 3).
Pour faire le calcul, on considère des fils rectilignes indéfinis. A cause de leur poids, les fils ont en fait la forme d'une chaînette entre les pylônes supports. En un point A situé dans un plan normal aux fils à la distance d de celui-ci la norme de l'induction produite par un courant d'intensité I est égale à :B = μ0I / 2π.d
L'induction créée en A est dirigée vers la gauche du bonhomme d'Ampère placé sur le fil et regardant le point A. L'induction magnétique en un point du plan de figure est la somme vectorielle des contributions de chaque conducteur en ce point.
Au voisinage des conducteurs, le champ dépend de la configuration géométrique de la ligne.
A grande distance, une ligne triphasé équilibré est équivalente à un conducteur unique parcourut par un courant constamment nul. Un développement limité permet de voir que pour une ligne triphasée équilibrée, l'indiction magnétique varie comme I / r².
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Sauf rares exceptions la distribution de l'énergie électrique étant toujours réalisées par des lignes triphasées équilibrées, le champ magnétique induit par les lignes est toujours très faible.
Il faut aussi noter que la tension n'a aucune incidence sur la valeur de l'induction. Ce qui compte c'est l'intensité dans les fils.
Pour mémoire, l'intensité de la composante horizontale du champ magnétique terrestre est égale à 20 µT.
A ce jour les pays dont les normes sont les plus sévères recommandent pour une exposition permanente un niveau maximum de 0,2 µT.
Utilisation :
Les zones de texte permettent de saisir les coordonnées des fils de la ligne ainsi que la valeur de l'intensité qui circule dans la ligne.
On peut constater qu'à une vingtaine de mètres de la ligne l'induction dépend très peu de la géométrie de la ligne.
En cliquant dans le cadre de l'applet, on affiche les coordonnées du point ainsi que les valeurs maximales et minimales de l'induction en ce point.
L'axe horizontal est gradué de -10 m à 50 m. Les échelles horizontale et verticale sont identiques.
Avec un peu de trigonométrie, il est assez simple de déterminer la géométrie de la ligne.
Par contre il plus difficile de connaître la valeur de l'intensité car depuis la libéralisation du marché de l'énergie EDF refuse maintenant de donner cette information.
Il est possible toutefois d'obtenir des ordres de grandeurs. La centrale de Paluel en Seine Maritime comporte 4 tranches de 1300 MW. Elle est couplée au réseau par 4 lignes à haute tension en 400 kV. L'intensité pour une ligne est donc de l'ordre de 2000 A. Chaque phase des lignes en question comporte 4 conducteurs reliés par des croisillons.
Donc pour une ligne dont les phases comporte un seul conducteur, l'intensité maximale est de l'ordre de 500 A.