L’effet corona sur les lignes électriques : un phénomène à maîtriser

L’effet corona est un phénomène électrique qui se manifeste autour des conducteurs des lignes à haute tension. Bien que souvent invisible à l’œil nu, il peut avoir des conséquences significatives sur l’efficacité des lignes, leur durabilité et l’environnement. Cet article explore en détail ce phénomène, ses causes, ses effets et les moyens de l’atténuer.

Qu’est-ce que l’effet corona ?

L’effet corona, également appelé « effet couronne », est une décharge électrique partielle qui se produit lorsque le champ électrique autour d’un conducteur dépasse une certaine valeur critique, sans toutefois provoquer un arc électrique complet (claquage diélectrique). L’air autour du conducteur est ionisé, ce qui crée une faible lueur bleuâtre ou violette (visible dans l’obscurité), un faible bruit de crépitement ou de grésillement, et une production d’ozone.

Causes de l’effet corona :

L’effet corona est principalement causé par :

• Un champ électrique intense : Plus la tension est élevée, plus le champ électrique autour du conducteur est intense, augmentant ainsi le risque d’effet corona.
• La géométrie des conducteurs : Les conducteurs avec des surfaces irrégulières, pointues ou avec des défauts (par exemple, des fils cassés dans un câble) concentrent le champ électrique et favorisent l’ionisation de l’air.
• Les conditions atmosphériques : L’humidité, la pluie, le brouillard et la présence de particules en suspension dans l’air (poussières, insectes) augmentent la conductivité de l’air et favorisent l’effet corona.

Effets de l’effet corona :

L’effet corona peut avoir plusieurs conséquences :

• Pertes d’énergie : L’ionisation de l’air consomme de l’énergie, ce qui entraîne des pertes de puissance sur la ligne. Ces pertes sont proportionnelles à la longueur de la ligne et augmentent avec la tension.
• Bruit radioélectrique : L’effet corona génère des interférences électromagnétiques qui peuvent perturber les communications radio et les appareils électroniques.
• Formation d’ozone et d’oxydes d’azote : L’ionisation de l’air produit de l’ozone (O3), un gaz oxydant, et des oxydes d’azote (NOx), des polluants atmosphériques. Bien que les quantités produites par les lignes électriques soient généralement faibles, elles peuvent contribuer à la pollution locale.
• Détérioration des conducteurs et des isolateurs : L’ozone et les NOx sont corrosifs et peuvent accélérer la détérioration des conducteurs, des isolateurs et des autres composants de la ligne. L’effet corona peut également provoquer des vibrations des conducteurs, ce qui peut entraîner une fatigue mécanique et des ruptures.
• Effet audible : Le bruit de crépitement ou de grésillement peut être gênant à proximité des lignes.

Comment atténuer l’effet corona ?

Plusieurs techniques sont utilisées pour réduire l’effet corona :

• Utilisation de conducteurs de plus gros diamètre : Augmenter le diamètre du conducteur réduit l’intensité du champ électrique à sa surface.
• Utilisation de conducteurs câblés avec des torons plus nombreux : Les conducteurs multitorons ont une surface plus lisse et réduisent la concentration du champ électrique.
• Utilisation de conducteurs en faisceaux : Plusieurs conducteurs sont regroupés en faisceaux, ce qui répartit la charge et diminue le champ électrique. Cette technique est couramment utilisée pour les lignes à très haute tension.
• Amélioration de l’isolation : Utiliser des isolateurs de meilleure qualité et les entretenir régulièrement permet de réduire les risques de décharges.
• Maintenance des lignes : Nettoyer les conducteurs et les isolateurs pour éliminer les impuretés et les aspérités qui favorisent l’effet corona.

Impact environnemental et sanitaire :

L’impact environnemental de l’effet corona est principalement lié à la production d’ozone et de NOx. Bien que les concentrations soient généralement faibles, il est important de les surveiller, surtout à proximité des zones urbaines.

Concernant l’impact sanitaire, les études scientifiques n’ont pas établi de lien direct et significatif entre l’exposition aux champs électromagnétiques des lignes à haute tension et des effets néfastes sur la santé, en dehors des effets indirects liés au bruit et à la production d’ozone. Cependant, le principe de précaution est souvent appliqué, et les autorités recommandent de maintenir une distance raisonnable par rapport aux lignes.

L’effet corona est un phénomène physique inhérent aux lignes électriques à haute tension. Bien qu’il ne représente généralement pas un danger direct pour la population, il est important de le maîtriser pour minimiser les pertes d’énergie, les interférences radioélectriques et les impacts sur l’environnement. Les techniques d’atténuation permettent de limiter ses effets et d’assurer un transport d’électricité plus efficace et plus durable.