Le livre « Télétransmissions par ondes porteuses dans les réseaux de transport d’énergie à haute tension », 1946

 

CPL-1a-Chevalier

L’ouvrage « Télétransmissions par ondes porteuses dans les réseaux de transport d’énergie à haute tension,  Dunod, 1946,  111 pages, écrit par André Chevallier, ingénieur et professeur à l’ESE, fil conducteur de la série d’articles sur les CPL,  est aussi un texte de référence pour les télécommunications de l’époque et pour l’usage qui en est fait en appui de l’exploitation et de la protection d’un réseau de transport d’électricité, toujours d’actualité. 

En voici l’introduction en extrait, le livre est consultable à l’association ESTEL

INTRODUCTION (nous sommes en 1946 !)

L’interconnexion des grands centres producteurs français d’énergie électrique, possédant des régimes économiques différents, a rendu possibles entre eux des échanges d’énergie. Elle permet aussi par des boucles et doublements de lignes d’assurer la permanence du service, sans qu’il soit besoin de prévoir des réserves tournantes trop grandes.

L’exploitation de telles réseaux pose des problèmes de fourniture d’énergie, de répartition de charge, de contrôle d’exécution des programmes, de rétablissement de liaisons entre réseaux en cas d’incidents sur les lignes de transport, qui ne peuvent être résolus que par des organismes qualifies, connaissant à chaque instant l’état de fonctionnement des réseaux et ayant à leur disposition des moyens d action efficaces.

Ces organismes appelés « Dispatchings » ou Centres répartiteurs doivent posséder des téléphones les reliant aux usines génératrices et aux postes de transformation de leur zone de contrôle, ainsi que aux autres centres répartiteurs.

Ils doivent connaître à chaque instant les puissances produites dans la zone, la puissance réactive fournie par leurs centrales. Ils doivent connaître, en cas de rupture de liaison entre deux réseaux, la fréquence et les tensions entre les deux réseaux pour en ordonner le couplage. Ils doivent pouvoir assurer le réglage à distance des machines motrices pour annuler des écarts de fréquence, de puissance ou de fréquence-puissance.

Ils peuvent avoir besoin d’assurer le débouclage de certaines lignes ou de délester, en cas d’incidents graves, une partie de leur clientèle. Il est donc nécessaire qu’ils aient à leur disposition des commandes à distance et qu’ils connaissent en retour la position des disjoncteurs ou des sectionneurs.

Il est intéressant pour eux d’apprécier la stabilité d’un transport, qui leur est donnée par la valeur de l’angle des rotors des machines synchrones situées aux deux extrémités d’une longue ligne. Ils doivent pouvoir suivre, en cas de rupture de synchronisme, les oscillations entre groupes et pouvoir ainsi déterminer les machines qui ont tendance à la reprise de synchronisme et celles qui le perdent.

La permanence du service exige que les lignes soient munies de systèmes de protection permettant d’éliminer rapidement les sections de ligne défectueuses et de maintenir en service les lignes saines.

La connaissance des différents termes de mesure, la téléphonie, la protection, les commandes, la signalisation, exigent des transmissions dont les qualités primordiales sont la rapidité et la sécurité. Ces diverses télétransmissions doivent s’effectuer entre des points séparés par des distances qui peuvent être courtes, mais aussi pouvant atteindre 500 à 700 kilomètres.

Les moyens permettant de réaliser ces transmissions sont les conducteurs des lignes aériennes téléphoniques ou de câbles aériens ou souterrains, les ondes libres, les ondes dirigées sur les lignes à haute tension.

La solution qui consiste à utiliser des conducteurs de lignes ou de câbles téléphoniques présente l’avantage d’éviter les transformations nécessaires à l’attaque d’ondes porteuses : d’où une économie de matériels. Mais les lignes [téléphoniques] aériennes ne présentent pas la sécurité voulue. Elles sont soumises aux intempéries. Elles risquent d’être détruites par les intempéries. Elles demandent de plus un entretien continu. Par contre les câbles [téléphoniques] satisfont aux conditions de sécurité demandées, mais ils conduisent à des frais d’établissement extrêmement élevés.

Les ondes libres pourraient être utilisées, mais elles nécessitent, même avec des aériens directifs, pour obtenir des liaisons sûres, des puissances d’émissions relativement élevées, donc des installations importantes et un personnel spécialisé.

La solution qui consiste à utiliser la ligne haute tension elle-même comme milieu de propagation d’ondes de haute fréquence, est une solution qui satisfait à la fois aux conditions de sécurité et aux conditions économiques. La sécurité « mécanique » est du même ordre de grandeur que celle obtenue avec un câble souterrain. L’énergie est transmise au récepteur par un milieu conducteur au lieu d’être rayonnée. Les puissances d’émission, pour un même résultat sont infiniment moins grandes que dans l’emploi d’ondes libres.

D’une façon générale quand les distances sont courtes, la transmission par ondes porteuses sur la ligne haute tension est utilisée.

En France, comme en Amérique, en Allemagne en Russie et au Japon, ce moyen de transmission connaît un développement considérable.

En France, toutes les lignes à 220 kilovolts et à 150 kilovolts en sont équipées ainsi que de nombreuses lignes à 90 et 60 kilovolts. Il existe à l’heure actuelle, en France, environ 500 liaisons à haute fréquence. Le nombre en croit de façon constante.

Il semble que cette technique se soit développée simultanément en Amérique, en Allemagne, au Japon, en France. Marius Latour, dès 1920, en a été le promoteur en France, mais les matériels vraiment industriels n’ont été mis en service que vers 1928.

Retour à la série CPL

Téléprotections

Les premières protections du réseau électrique étaient des dispositifs locaux situés aux extrémités des ouvrages. L’accroissement des besoins en matière de sûreté du système électrique, de protection des personnes et des biens, a entrainé une évolution du système de protection pour en améliorer les performances. Ceci a nécessité la mise en œuvre de moyens de transmission très spécifiques et performants entre protections. Les téléprotections (puisque c’est ainsi que l’on appelle ces dispositifs) ont donc fait leur apparition puis elles se sont sophistiquées au fur et à mesure de l’apparition de nouvelles contraintes d’exploitation.
Ultérieurement les articles de cette rubrique donneront accès à ces sujets.