Pylône électriqueUn pylône électrique est un support vertical portant les conducteurs d'une ligne à haute tension. Le plus souvent métallique, il est conçu pour supporter un ou plusieurs câbles aériens et résister aux aléas météorologiques et sismiques (foudre y compris), aux vibrations des câbles et/ou du pylône[1], et ses fondations (fichées ou en dalle[2]) sont adaptées au type de substrat (des sols rocheux à pulvérulents en passant par les substrats argileux éventuellement vulnérable au phénomène de retrait-gonflement des argiles)[3]. HistoireDans le premier tiers du XXe siècle, alors que l'électrification des campagnes se développe, il devient nécessaire de créer des réseaux électriques de grande ampleur, qui pourraient être en courant continu ou alternatif, et de haute ou très haute tension, qui font l'objet de groupes de travail et de Conférence internationale des grands réseaux électriques (Cigré), avec une Conférence Internationale des Grands Réseaux Électriques à Haute Tension (1937)[4]. De tels réseaux peuvent être enterrés (pour le courant continu) ou doivent être aériens pour le courant alternatif de très haute tension. TypesLe design des pylônes et des réseaux de pylônes intègre des questions de coûts (moindre quantité de matériaux et mise en œuvre et entretien facilités pour diminuer les coûts), des aspects techniques (solidité, moindre prise au vent...), mais aussi de sécurité (limitation des risques de fuite d'électricité et de brûlure électrique[5]), esthétiques et d'intégration paysagère et écopaysagère[6]. Depuis la diffusion de courant à très haute tension sur de grandes distances, dans les années 1950, les pylônes sont devenus de plus en plus grands et ont nécessité des fondations plus profondes et solides[7]. Pylône EquilibreBaptisé Equilibre, dessiné par l'agence Hugh Dutton Associés ce pylone a été conçu en 2021, pour le transport d’électricité à très haute Tension. Il constitue la première ligne acheminant l'énergie verte essentiellement éolienne produite par les pays du Nord de l'Europe à travers la France CAUE du Nord. Pylône en treillisC'est un pylône métallique, constitué par un assemblage de membrures et cornières (notamment utilisées comme contreventement[8]) formant un treillis (ou de tubes). Il est destiné à la plupart des lignes de transport de l'électricité, sous forme de courant alternatif ou de courant continu. Les modèles les plus utilisés ont un fût quadrangulaire constitué de consoles ou de traverses. Les fondations sont généralement à pieds séparés. Il faut distinguer les pylônes de forme phallique, typiques du Canada, et ceux de forme trapézoïdale (parfois dits tétrapodes). Pylône à trianglesLes pylônes possédant 3 triangles (1 circuit triphasé) sont également appelés pylônes à armement Triangle. Les pylônes possédant 6 triangles (2 circuits triphasés) sont également appelés pylônes à armement Drapeau. Pylône Nappe
Pylône Chat
L’objectif principal du pylône Chat par rapport au pylône Nappe est de surélever le câble du milieu pour des raisons électriques. Pylône F44 ou Beaubourg
Le pylône français « Beaubourg », également appelé pylône à armement « Danube », est le résultat d'une recherche technique et de design industriel de cinq ans et d'une consultation nationale menée par EDF. Il porte le nom du Centre national d'art et de culture Georges-Pompidou, dit Beaubourg où le jury l'a retenu en 1977 parmi une quinzaine de projets. Depuis, à chaque nouvelle ligne (ou modernisation de ligne), il s'inscrit dans le paysage. Pylône F88Pylône Trianon
Le pylône Trianon, de géométrie très simple, a été largement employé à la demande des services chargés de la protection des sites ou de zones sensibles. Pour améliorer l'absorption dans les paysages, une série de pylônes tubulaires surbaissés est mise au point à partir du début des années 1960. C'est une famille de supports en forme de chevalet en tubes d'acier haubanés, offrant une silhouette très aérée se fondant dans le paysage. On en trouve souvent près des aéroports et autres zones aéronautiques. Pylône RhodonLes pylônes Rhodon ont été conçus de la même façon que les pylônes Trianon. Ces pylônes peuvent accueillir jusqu’à quatre circuits (ternes) 400 kV ou six circuits 225 kV. Pylône portiquePylône monopodePylône Muguet
À partir de 1970, des recherches sont menées avec des designers pour rechercher des formes nouvelles s'intégrant mieux dans les paysages. Dès 1970, les premiers monopodes Muguet, en tôle pliée et soudée, sont construits en France à partir d'un modèle répandu aux États-Unis. C'est un pylône d'une structure épurée. Après cinq ans d'études, d'essais et quelques installations ponctuelles, en 1977 ils sont utilisés sur une ligne de 225 kV et en 1983 sur une ligne de 400 kV. Pylône FougèreDeux pylônes de ce type ont été installés dans le sud de la France (Vaucluse / Gard) en 2003 pour une ligne 400 kV 2 circuits. Pylône RoseauDes pylônes de ce type ont été installés dans le nord de la France (Somme) en 2002 pour une ligne 400 kV 2 circuits. Pylône ÉquilibreDes pylônes de ce type commencent à être installés en 2020 dans le nord de la France pour une ligne 400 kV 2 circuits[9]. Pylône haubanéPylône haubané en VLe pylône en V haubané est un pylône métallique en treillis. À la différence du pylône traditionnel, son fût forme un V fermé par la console. Il est fixé au sol par sa base et par quatre haubans en acier d'un diamètre de 12,7 mm tendus à un angle de 35°[10]. Il a l'avantage d'être beaucoup plus léger que le pylône en treillis traditionnel — un pylône en V pèse 11,8 t plutôt que 21 pour celui en treillis[11] — et permet d'allonger les portées à 460 m en moyenne[10]. Les premiers pylônes haubanés en V font leur apparition au début des années 1970 sur le tronçon labradorien des trois lignes à 735 kV qui relient la centrale de Churchill Falls au réseau d'Hydro-Québec TransÉnergie. Associé de l'étude de génie-conseil Rousseau, Sauvé, Warren et responsable technique en transport pour la Churchill Falls (Labrador) Corporation Limited (CFLCo), l'ingénieur québécois Gilles G. Sauvé choisit ce pylône, «parfaitement bien adapté au sol rocheux du bouclier canadien», pour les lignes qui partent du poste de la centrale en direction du «point X»[12],[note 1], où les lignes de Terre-Neuve rejoignent celles du Québec. Après quelques hésitations, Hydro-Québec adoptera le pylône haubané en V à compter de 1973 pour les deux premières lignes du Réseau de transport de la Baie James (RTBJ), construites par Hydro-Québec dans le cadre du projet de la Baie-James. Après l'introduction du pylône haubané à chaînette, il sera utilisé sur certains tronçons des lignes suivantes[13], compte tenu de sa résistance supérieure à 45 mm de glace. Il est aujourd'hui utilisé pour les paliers de tension allant de 230 à 735 kV, surtout pour les lignes du RTBJ et du complexe Manic-Outardes[14]. Pylône haubané à chainetteFacile à monter et de fabrication simple, le pylône à chaînette est utilisé sur certaines sections des lignes. Il supporte des conducteurs à 735 000 volts. Ce type de pylône nécessite moins d'acier galvanisé que le pylône haubané en V ; il est donc comparativement moins lourd et moins cher. Matériaux alternatifsCertaines lignes électriques utilisent des matériaux de construction alternatifs comme le béton ou le bois. Fondations des pylônesIl existe trois types de fondations[15], qui varient en fonction du sol et du poids du pylône considéré. Il faut également considérer le risque de basculement du pylône :
Risques associésRisque de chute et d'électrisationLes pylônes sont généralement accessibles au public, en ville ou dans la campagne. Il faut rappeler que leur accès et leur ascension sont interdits aux personnes non habilitées, pour des raisons évidentes de sécurité : risque de chute et d'électrisation (les câbles sont en métal nu, non recouverts d'isolant). Risques liées aux surtensionsDe plus, en cas de courts-circuits (dus à la foudre[16] principalement, mais aussi au vent fort, à la végétation non élaguée, à la pollution industrielle ou saline, parfois aux grands oiseaux tels que cigogne ou grues) tout un périmètre (dimension très variable) autour du pylône est soumis temporairement à une forte surtension, pouvant atteindre plusieurs milliers de volts. Ces surtensions entraînent des risques pour les biens et les personnes situées dans cette zone :
Ces cas sont généralement détectés dès la construction, soit de la ligne électrique, soit lors de l'instruction du permis de construire des bâtiments tiers, lorsqu'elle est faite correctement. Le risque est alors supprimé en mettant une distance suffisante entre les deux ouvrages. Effets de la foudreUn pylône foudroyé subit une onde de foudre qui a des impacts directs et indirects (couplage électromagnétique), affectant tous les conducteurs placés dans la zone perturbée, dont en premier lieu le pylône lui-même et ses lignes aériennes (réseau électrique) qui vont tous deux « exporter la perturbation » avec parfois « de très lourds dégâts matériels suivi d'interruption de la fourniture d'énergie »[17]. Les effets (que l'on a cherché à modéliser) dépendent de la taille et structure du pylône, et notamment de ses « bras » et de sa mise à la terre, mais aussi de facteurs tels que l'inductance, la résistance électrique et la capacité de la ligne, voire du type de sol (plus ou moins conducteur). Suivi et entretienLes pylônes sont régulièrement inspectés et entretenus (éventuel décapage, réparations et peinture antirouille) Autres informationsDans certaines régions de France où ils sont moins rares, par exemple dans le marais de Brouage, en Charente-Maritime, certains grands oiseaux installent des nids dans les pylônes[18],[19]. Au Québec, lors du verglas massif de 1998, c'est l'accumulation de glace sur les lignes électriques et les pylônes qui les a fait céder à cause du poids. La panne qui s'ensuivit fut d'autant plus longue qu'il fallut reconstruire une bonne partie des lignes haute tension (pylônes de métal) et basse tension (pylônes en bois). Pylônes remarquablesPylônes électriques les plus hauts
Autres pylônes
Recherches pour nouveaux pylônesEn 2010, le bureau américain d'architectes Choi + Shine Architects a reçu le prix de la Société des Architectes de Boston pour The Land of Giants. Une recherche pour un nouveau design de pylônes dans le cadre du concours islandais de nouveaux pylônes HT[23]. Galerie photos
Notes et référencesNotes
Références
Voir aussiArticles connexesBibliographie
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