UHV

Les systèmes de transmission à ultra-haute tension (UHT) fonctionnent à 765 kV et plus, les systèmes les plus élevés en service atteignant 1200 kV. Ces lignes transportent de grandes quantités d'énergie électrique sur des distances continentales avec des pertes minimales. Une ligne UHT typique peut s'étendre sur des centaines de kilomètres entre les centrales de production et les centres de consommation, en abaissant la tension via des sous-stations de transformation vers les tensions de distribution régionales et locales.

La physique qui rend l'UHT attrayante la rend également exigeante. La perte de puissance dans une ligne de transmission suit la formule I²R, où I est le courant et R est la résistance. En augmentant la tension tout en maintenant la puissance constante, les ingénieurs réduisent le courant proportionnellement, et les pertes diminuent avec le carré de cette réduction. Une ligne de 765 kV perd environ un tiers de la puissance sur la même distance qu'une ligne de 345 kV transportant une charge équivalente. Cette efficacité se multiplie sur des milliers de kilomètres.

Contraintes d'ingénierie et conception

Les systèmes UHT nécessitent du matériel spécialisé. Les conducteurs sont souvent regroupés en deux, trois ou quatre sous-conducteurs par phase, séparés par des entretoises pour gérer les décharges corona et les interférences radio. Les isolateurs doivent résister non seulement à la tension constante, mais aussi aux surtensions transitoires dues aux manœuvres et à la foudre; les chaînes en céramique ou en composite peuvent dépasser 20 mètres de long. Les sous-stations utilisent l'isolation au gaz SF6 dans les appareillages de commutation, car l'air s'ionise bien en dessous de ces tensions. Les systèmes de mise à la terre doivent dissiper d'énormes courants de défaut, parfois 60 000 ampères ou plus.

Le champ électromagnétique autour des lignes UHT crée des problèmes pratiques pour les structures et le personnel à proximité. Les courants induits dans les clôtures, les tuyaux et autres objets métalliques peuvent atteindre des niveaux dangereux. Les couloirs de servitude doivent être plus larges et gérés plus soigneusement que pour les lignes à basse tension. Le bruit audible dû aux décharges corona, généralement de 80 à 100 décibels près des conducteurs, contraint l'implantation dans les zones peuplées.

Le déploiement de l'UHT varie selon la région et l'architecture du réseau. La Chine exploite plusieurs lignes UHT à 1000 kV et plus, transportant l'énergie hydroélectrique des provinces occidentales éloignées. L'Amérique du Nord et l'Europe privilégient le 765 kV comme limite supérieure pratique pour les systèmes CA, bien que la technologie HVDC (courant continu haute tension) permette une transmission point à point à des tensions équivalentes à 800 kV ou plus avec des compromis différents. Une entreprise de services publics planifiant une nouvelle dorsale de transmission compare généralement les alternatives 500 kV, 765 kV et HVDC en fonction de la distance, de la capacité requise et du coût du droit de passage.