On se propose de calculer le 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 une ligne 225 kV, en fonctionnement normal l'intensité Im est de l'ordre de 500 A à 1500 A.
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 au fil 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.
On visualise ici les courbes de niveau de la norme du vecteur induction et leur évolution en fonction du temps.
Au voisinage des conducteurs, la carte du 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.
Donnée utilisées :
Im = 500 A; Hauteur des fils inférieurs au dessus du sol : 18 m. Distance entre les fils inférieurs 6 m. Hauteur du fil supérieur : 21 m.
Au niveau du sol, juste sous le pylône l'intensité du champ reste inférieure à 1,5 µT.
Pour mémoire, l'intensité de la composante horizontale du champ magnétique terrestre est égale à 20 µT.
A 30 m du pylône l'intensité du champ reste inférieure à 0,4 µT.
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.
Utilisation :
L'axe horizontal est gradué de −10 m à 50 m. Les échelles horizontale et verticale sont identiques. Le pas retenu pour le tracé des lignes de champ est égal à 0,5 m. De ce fait, le tracé des lignes de champ nécessite une importante quantité de calcul.
Bien noter le caractère "tournant" de l'induction au voisinage des fils et la forme circulaire des lignes iso-champ loin des conducteurs.