Il est particulièrement agréable de se promener après qu’il a plu. Tout brille à la lumière du soleil et donne l’impression d’avoir été fraîchement lavé. Les personnes qui sont déjà passées sous une ligne à très haute tension à ce moment précis ont peut-être perçu un crépitements ou un bourdonnement provenant de la ligne. Mais pourquoi n’entend-on ces bruits que parfois et pourquoi ne sont-ils pas toujours de la même intensité? Pour répondre à ces questions, nous devons d’abord comprendre comment se produisent de tels bruits.

Le champ électrique à l’origine des bruits

Dès qu’une ligne à très haute tension est enclenchée, elle est sous tension, même si aucun courant ne la traverse. Il en résulte un champ électrique. La même chose se produit chez nous lorsque nous branchons un appareil à la prise de courant. Même s’il reste éteint, la tension crée un champ électrique. Mais revenons à la ligne à très haute tension: le champ électrique est très fort au niveau des conducteurs et diminue ensuite rapidement avec la distance. En cas de protrusions sur le conducteur, telles que des gouttes d’eau, le champ peut être localement plus fort. Des décharges électriques peuvent se développer en raison de ce champ grand. Ces décharges aussi appelée effets de couronne provoquent les bruits que l’on perçoit et qui peuvent être décrits comme des crépitements ou des bourdonnements.

Les bruits que nous entendons lors de notre promenade après la pluie n’ont donc rien à voir avec le niveau de charge de la ligne, ils se produisent toujours lorsque la ligne est en service et que des gouttes d’eau se trouvent sur les conducteurs. Des pollens ou d’autres impuretés peuvent également déclencher les effets de couronne.

Ces derniers se produisent donc en cas de présence de pollen ou de gouttes de pluie sur le conducteur et sont provoqués par le champ électrique, qui dépend lui-même de la tension. Plus la tension est élevée, plus le champ électrique est important. C’est pourquoi les bruits sont plus fréquents sur les lignes de 380 kilovolts que sur les lignes de 220 kilovolts ou sur celles du réseau de distribution. Mais comment atténuer ces bruits?

Plus le conducteur est ancien, moins il y a de bruits

Un conducteur neuf est plus bruyant qu’un conducteur ancien. Même si cela peut sembler paradoxal de prime abord, cela n’a rien à voir avec une qualité inférieure du matériel plus récent. Les conducteurs sont constitués de fils d’aluminium lisses. Quand ils sont neufs, leur effet hydrofuge est plus important. De nombreuses gouttes se forment sur une surface hydrofuge, comme sur un imperméable. Il en va autrement d’une surface qui absorbe l’eau, comme un jean. Un film d’eau va alors s’y développer et il n’y aura pratiquement aucune goutte. Plus un conducteur est vieux et a été exposé aux éléments, moins sa surface est hydrofuge. Et comme il y a moins de gouttes qui se forment, il y a aussi moins de bruit.

Alors, que peut-on faire pour que les conducteurs neufs ne soient pas trop bruyants? À proximité d’une zone d’habitation, il est possible d’utiliser des conducteurs neufs qui, soit, ont été recouverts d’une peinture spéciale qui absorbe l’eau, soit ont été traités par des procédés techniques (comme le sablage) afin de leur faire absorber l’eau. Les conducteurs ainsi traités sont mats et ne brillent pas.

Plus le conducteur est épais, plus le bruit est faible

Plus la section d’un conducteur est importante, plus le champ électrique est faible. Cela s’explique par la plus grande surface du conducteur. En clair: plus un conducteur est épais, moins il y a d’effet de couronne, et donc de bruits. Le champ électrique à la surface du conducteur peut également être limité en utilisant plusieurs conducteurs au lieu d’un seul. C’est la raison pour laquelle les lignes à très haute tension comportent souvent plusieurs conducteurs par phase, ce qui n’est visible que lorsque l’on regarde de très près, car les câbles sont très proches les uns des autres. Dans ce cas, pourquoi ne pas mettre plus de câbles ou des conducteurs plus épais sur les pylônes pour résoudre le problème? Plus le câble est épais, plus il est lourd. Le poids des conducteurs est supporté par les pylônes. S’il y a plus de conducteurs ou qu’ils sont plus épais, il faut des pylônes plus solides contenant plus d’acier. Outre le coût élevé en matériaux, un pylône plus imposant est également plus visible et se fond plus difficilement dans le paysage.

Toutefois, outre les bruits plus faibles, des conducteurs avec une section plus importante présentent un second avantage: les pertes de transport sont moindres. Ce sont donc de nombreux facteurs qui entrent en ligne de compte. Comme souvent, il s’agit de trouver le meilleur compromis possible entre le bruit, les pertes de transport, les besoins en acier, les coûts, la visibilité et d’autres facteurs.

Acquérir de nouvelles connaissances

L’EPF Zurich mène des recherches pour mesurer et calculer plus précisément les effets de couronne responsables des bruits. Pour ce faire, des mesures sont effectuées dans des conditions réelles, par exemple au site d’essais en plein air à Däniken. Différents paramètres, tels que le champ électrique et la perte de courant provoquée par les effets de couronne, sont mesurés dans différentes conditions et paramètres météorologiques. L’objectif est de mieux comprendre dans quelles conditions les effets de couronne se produisent, afin de prévoir plus précisément les bruits générés. Grâce à une modélisation plus précise des bruits, il sera possible à l’avenir de mieux planifier où des mesures de réduction des bruits sont nécessaires et à quel endroit quel type de conducteur devrait être utilisé. En laboratoire, des conducteurs avec de nouveaux traitements de surface sont examinés sous un simulateur de pluie afin de les comparer entre eux et de voir quel traitement de surface permet de former le moins de gouttes de pluie. Les connaissances acquises par l’EPF Zurich aident Swissgrid à choisir les conducteurs pour les nouvelles lignes et à prévoir l’évolution du bruit. Cela permet de garantir à tout moment le respect des valeurs limites.