Continu
Réseau continu et utilisation du continu
Electricité

Le réseau continu est à nouveau en essor. Il est de plus en plus utilisé pour transporter de l'électricité sur de longues distances, mais certains processus industriels ont besoin de continu.
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Le réseau électrique (transport, répartition et distribution) et la guerre des courants (continu ou alternatif) sont décrits ici.

Le réseau électrique était à l'origine en courant continu, plus aisé à produire. La tension était de 110V et était utilisé pour l'éclairage et les petits moteurs. Il y avait souvent un réseau +110V et -110V, les plus gros utilisateurs étaient alors connectés entre le +110V et le -110V.

Cette tension de 110V était assez généralisée: c'était une tension qui pouvait être produite aisément par les dynamos de l'époque. L'inconvénient, c'était que le réseau était limité à quelques kilomètres autour de la centrale (à cause des pertes). S'il fallait alimenter une zone plus éloignée, on utilisait une dynamo surcompensée (hypercompound) dont la tension augmente avec la charge, pour compenser les pertes dans les cables.

Pour transporter du continu sur une distance plus grande (par exemple d'une centrale hydro-électrique à la ville), on utilisait plusieurs dynamos mises en série. Chaque dynamo avait un double collecteur (avec deux séries de bobinages au roror) et produisait 2×1500V (le maximum qu'un collecteur pouvait supporter, car la tension entre les lamelles devenait trop importante). De l'autre coté, une série de moteurs-dynamos branchés en série transformait la haute tension (12kV) en basse tension.

Quand on est passé à l'alternatif, il n'y avait pas d'accord sur la fréquence du réseau. Chaque producteur avait sa propre fréquence, adaptée à l'utilisation: une fréquence plus élevée pour l'éclairage à l'arc, une fréquence plus basse pour les gros moteurs. On avait ainsi des réseaux dont la fréquence allait de 16.6Hz à 133Hz.


Pour transmettre de la puissance électrique d'une région à une autre, par exemple entre la Grande Bretagne et le continent, il faut passer par le continu.
On utilise actuellement à nouveau le courant continu pour transporter l'énergie sur de longues distances (par exemple d'un pays à un autre). Il n'est pas possible de trasporter du courant alternatif sur de longues distances avec des cables enterrés ou sous marin: si on utilise une tension relativement basse on a des pertes à cause de la résistance des cables, si on utilise une tension élevée on a des pertes par la capacité des cables. La limite est d'environ 100km pour un cable enterré ou sous-marin. Les cables qui relient la Grande Bretagne au continent transportent l'électricité sous forme de courant continu. En Belgique, la station "Nemo" près de Zeebruges forme l'interconnection avec le réseau de Grande Bretagne.

La technologie pour transformer le continu en alternatif et inversément est actuellement bien au point et l'utilisation d'un réseau de transport à courant continu a de nombreux avantages:

  • Les deux réseaux alternatifs ne doivent pas être synchronisés
  • Le réseau continu peut être utilisé pour transmettre de la puissance d'un réseau alternatif à l'autre selon les besoins
  • Il est possible de limiter la puissance transférée sur le réseau continu.
  • Un défaut sur un réseau alternatif ne se propage pas à l'autre réseau.
L'interconnection de réseaux internationnaux via des lignes à courant continu permet ainsi d'avoir un réseau plus fiable. Il est possible d'effectuer l'échange controlé de puissance sans passer par le continu si on utilise un transformateur à déphasage

Selon le type de commutateur statique utilisé, il est possible d'alimenter un réseau de répartition mort à partir du réseau continu. Les convertisseurs de type LCC (Line commutated converter) utilisant des thyristors ne peuvent alimenter un réseau alternatif que si celui-ci est actif. Ils ont besoin d'être connectés à un réseau alternatif "fort" qui a un générateur en fonction. C'est le type de convertisseur le plus utilisé. Il permet de transférer la puissance la plus élevée (tensions très élevées).

Dans les installations récentes, on utilise plutôt la technologie VSC (Voltage Sourced Converter) qui utilise des transistors IGBT. Cette technologie est mieux adaptée aux réseaux moins importants et permet par exemple d'injecter l'énergie produite par un parc d'éoliennes au réseau de transport. Il permet de transférer une puissance moyenne. Il ne nécessite pas l'utilisation de transformateurs surdimensionnés du coté alternatif (pour absorber les pics à la commutation et les harmoniques présents avec la technologie LCC).

Pour certaines aplications spécifiques, on transforme d'abord l'alternatif triphasé en hexaphasé avant de le redresser.

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