ÉLECTRICITÉ Lois et applications
La production, le transport et l'utilisation de l'électricité
Réseau électrique
Encyclopædia Universalis France
La production d'énergie électrique est assurée par des alternateurs fonctionnant grâce à diverses sources d'énergie (nucléaire, thermique, hydroélectrique, éolienne...). Ces alternateurs fournissent des tensions alternatives triphasées. La distribution se fait alors avec quatre conducteurs (trois « phases » portées aux potentiels Vmcosωt, Vmcos(ωt — 2 π/3) et Vmcos(ωt — 4 π/3) par rapport à un neutre de potentiel voisin de celui du sol). Cette technique permet de transporter plus d'énergie qu'en distribution monophasée (une phase et un neutre) tout en diminuant le coût de construction des lignes. Pour diminuer les pertes dans les lignes, le transport a lieu à très haute tension (des centaines de kV). Des transformateurs abaisseurs de tension sont alors nécessaires avant l'utilisation (380 V entre phases en triphasé, 220 V entre phase et neutre en monophasé) (fig. 6).
L'utilisation de l'électricité présente des dangers pour les personnes et les installations. L'incendie est le danger essentiel pour les installations électriques : il peut être provoqué par des échauffements liés à l'effet Joule dû à une surintensité. Des dispositifs de protection doivent donc interrompre le courant lorsqu'il dépasse une valeur dangereuse (fusibles, disjoncteurs...). Si un appareil présente une dérivation inopportune, c'est-à-dire un contact entre le fil de phase et la carcasse (ou masse) de l'appareil, le disjoncteur différentiel détecte une différence d'intensité entre la phase et le neutre et interrompt le circuit d'alimentation, à condition que la carcasse soit reliée à une prise de terre (dans les installations de régime « TT », neutre et masse sont reliés à la terre).
Pour la protection des personnes, le corps humain peut supporter sans danger une intensité de l'ordre de 0,01 A sous 25 V alternatif. Au-delà, il peut y avoir des risques. Il est donc indispensable d'éviter le contact avec des parties de circuits électriques portées à des tensions élevées par rapport au sol. Ces précautions sont précisées par des normes strictes où, suivant le niveau de protection, on parle de « classe » 1, 2 ou 3. Ces normes imposent en particulier que les masses des appareils soient reliées à une prise de terre. Le corps humain étant généralement au potentiel de la terre, il sera alors soumis à une différence de potentiel nulle si la carcasse venait à être à en contact avec une phase.
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Écrit par
- Jean-Marie DONNINI : agrégé de physique, maître de conférences
- Lucien QUARANTA : maître de conférences
Classification
Médias
Principaux phénomènes électriques et lois fondamentales qui les régissent
Encyclopædia Universalis France
La fée électricité
Encyclopædia Universalis France
Création d'un champ électrique
Encyclopædia Universalis France
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