À quoi correspond la tension électrique d’un réseau ?

publié le 26/11/2020 | mis à jour le 14/06/2023 | par Lucas Marc-Martin

Qu’est-ce que la tension électrique ?

La tension électrique (notée U) est un indicateur permettant de connaître la tension d’un champ électrique qui se diffuse dans un circuit. Un circuit électrique est aussi appelé un dipôle (deux pôles), ce qui signifie qu’il se compose d’un pôle négatif et d’un pôle positif. Mesurer la tension revient donc à mesurer la force électrique, les échanges d’électrons entre ces deux pôles.

Pour la calculer, il est nécessaire de la mesurer à l’aide d’un appareil ou d’un dispositif électrique : un voltmètre. La valeur obtenue se mesure en volts (V). A contrario, pour calculer l’intensité électrique, on utilisera un ampèremètre et l’unité utilisée sera un ampère (A).

La tension est indispensable sur toute la chaîne de l’électricité. Que ce soit pour allumer une lampe de bureau ou transporter de l’électricité sur tout le réseau, il est nécessaire que le courant électrique soit mis sous tension. Dans le cas contraire, les appareils électriques ne peuvent fonctionner et l’électricité ne peut pas être transportée ni distribuée.

Pour rejoindre une lampe de bureau, un courant électrique suit tout un chemin sur lequel il est soumis à une tension qui descend crescendo selon le type de lignes qu’elle utilise.

Quelle est la tension sur le réseau électrique ?

Transférer de l’électricité du site de production au foyer de consommation demande des infrastructures et de la tension. De l’infrastructure, il en existe en France : plus d’un million de kilomètres de lignes électriques traversent les 5 coins de la France. De la tension aussi, qui grâce à des transformateurs, change selon le type de réseau. On distingue deux types de réseaux : le réseau de transport et le réseau de distribution.

La tension sur le réseau de transport d’électricité

Vous avez forcément déjà vu ces pylônes d’acier dans les champs le long des autoroutes, mesurant chacun entre 10 et 90 mètres de hauteur et espacés d’une centaine de mètres. Les câbles qu’ils soutiennent sont les lignes du réseau de transport d’électricité. Ce réseau, géré par RTE, permet d’acheminer l’électricité directement produite de son site au réseau de distribution.

Lignes Haute et Très Haute Tension

Il existe deux types de lignes sur le réseau de transport :

• les lignes Très Haute Tension (THT) ;
• les lignes à Haute Tension (HT).

Les lignes Très Haute Tension (THT) sont les autoroutes de l’électricité, elles font partie de ce que l’on appelle le réseau national. Depuis les centrales électriques, elles transfèrent de l’électricité sur de très longues distances (plusieurs centaines de kilomètres) et relient les régions pour créer les axes majeurs du réseau de transport. Leur tension, comprise entre 225 et 400 kV, est la plus élevée sur le réseau électrique et est indispensable pour transporter l’énergie sur de si grandes distances.

Sur le réseau régional, la tension dans les lignes Haute Tension (HT), quant à elle, est plus faible : 225, 90 et 63 kV. Ces lignes sont raccordées aux lignes Très Haute Tension pour acheminer l’électricité à l’échelle des régions. Si l’on suit la comparaison avec les autoroutes, ces lignes peuvent être considérées comme des nationales. Elles font le pont avec les lignes du réseau de distribution d’électricité et livrent aussi les très gros consommateurs d’électricités, comme les grosses industries ou les infrastructures ferroviaires.

En 2020, le réseau de transport d’électricité, c’est un total de 106 000 km de lignes électriques, dont :

• 22 000 km en 400 kV (en rouge sur la carte) ;
• 27 000 km en 225 kV (en vert sur la carte) ;
• 57 000 km en 63-90-150 Kv.

Source : RTE

Le réseau géré par RTE ne cesse d’évoluer. Entre les projets de développement du réseau 400 kV, celui des interconnexions (ligne de transport entre deux États membres de l’Union européenne qui relie les réseaux nationaux entre eux) et de la sécurisation des « péninsules électriques », les infrastructures n’ont cessé de s’étendre sur plus de 40 ans, comme le prouve ce graphique.

Source : RTE

Qu’est-ce qui explique une tension aussi élevée (entre 63 kV et 440 kV) sur le réseau de transport ? La réponse est simple : compenser la perte d’énergie due à l’effet Joule.

L’effet Joule

L’effet Joule est un phénomène de réaction thermique. L’électricité, en se déplaçant, crée de la chaleur en venant se frotter aux atomes qui se trouvent dans les matériaux conducteurs (ceux des câbles en cuivre par exemple). Cette chaleur fait irrémédiablement perdre de l’énergie au fil de l’acheminement de l’électricité. Il est donc indispensable, si l’on souhaite acheminer de l’électricité sur des centaines de kilomètres, de le faire avec une haute, voire une très haute tension, au risque de voir des déperditions beaucoup trop importantes.

La tension sur le réseau de distribution d’électricité

Une fois que l’électricité sort des lignes haute tension, elle rejoint un autre réseau : celui de la distribution. On y retrouve alors deux types de lignes : les lignes moyennes et basses tensions.

Les lignes Moyenne Tension

Restons sur notre comparaison routière. Les lignes THT étant des autoroutes et les lignes HT des nationales, les lignes Moyenne Tension (MT) seraient alors des départementales.

Avec des flux importants et une tension électrique comprise entre 15 et 30 kV, ces lignes permettent d’acheminer de l’électricité vers les petites industries, PME, commerces, mais aussi vers des postes de transformation avant d’être envoyé sur les dernières lignes du réseau de distribution : les lignes basses tension.

Un poste de transformation, que l’on peut aussi trouver sous le nom de poste HTA/BT est un poste qui permet d’assurer la connexion entre les lignes moyenne tension et basse tension. On y trouve à l’intérieur un équipement qui le connecte au réseau HTA, un transformateur qui baisse la tension et un tableau BT qui répartit ensuite l’électricité sur différents départs.

Les lignes Basse Tension

Les lignes Basse Tension (BT) distribuent les petits consommateurs, tels que les particuliers ou les petits professionnels. La tension dans ces lignes est bien plus petite que les autres, entre 230 V et 400 V, puisqu’elle arrive en bout de chaîne.

Mais elle n’en est pas moins importante. Avec ses 654 000 kilomètres (et 213 000 kilomètres sous terre), les lignes Basse Tension représentent tout de même la moitié du réseau national !

Récapitulatif des tensions sur le réseau de transport et de distribution d’électricité en France

Les lignes électriques sont donc réparties de 4 façons différentes :

• les lignes basse tension ;
• les lignes moyenne tension ;
• les lignes haute tension ;
• les lignes très haute tension.

Seulement, il existe une autre classification de la tension faite par l’article 3 du décret n° 88-1056 du 14 novembre 1988 qui les catégorise en « domaines de tension ». Comme indiqué dans l’article, le but est d’assurer « la protection les travailleurs dans les établissements qui mettent en œuvre des courants électriques ». En d’autres mots, les domaines de tensions permettent tout simplement aux professionnels de connaître les domaines de tension sur les ouvrages et les installations électriques sur lesquels ils sont amenés à intervenir. Selon la norme NF C18-510, elle les classifie et permet de faire intervenir des professionnels habilités aux différents types de domaine de tension.

D’un côté, on a donc différents types de lignes :

Et de l’autre, différents domaines de tension :

Afin de mieux comprendre, voici à quel domaine de tension correspond chaque type de ligne électrique :

Quelle différence entre le courant alternatif et le courant continu lisse ? Le courant alternatif est un courant électrique qui va créer des flux dans les deux sens entre les deux pôles, tandis que le courant continu va uniquement dans un sens, du négatif au positif. C’est pour cette raison qu’ils ont des domaines de tension différents.

Du courant très haute tension à basse tension, on vient de le voir, l’électricité parcourt un long chemin et subit des tensions qui diminuent au fur et à mesure des lignes qu’elle traverse. En bout de chaîne, c’est le consommateur qui reçoit une tension provenant des lignes basse tension. Que se passe-t-il pour cette tension dans le foyer de consommation ?

La tension électrique domestique

Dans un logement, la tension électrique est la même que celle des lignes basses tension : 230 et 400 V. Pourquoi deux tensions différentes ? Car elles correspondent aux deux types de courant : le courant monophasé et triphasé.

Monophasé et triphasé : quelles différences ?

Un courant monophasé ou triphasé produit la même chose : il transporte de l’électricité. Seulement, il existe une petite subtilité entre les deux, imperceptible dans le quotidien des consommateurs, mais qui peut faire la différence pour certains consommateurs énergivores. Car ce qui change entre ces deux types de courant, c’est la façon dont est transportée l’électricité :

• le courant monophasé transporte de l’électricité en une seule et unique phase ;
• le courant triphasé, quant à lui, transporte de l’électricité en 3 phases.

Tandis que l’intensité électrique se retrouve dans un seul et même câble en monophasé, il est réparti dans 3 câbles différents en triphasé. Cela permet d’alimenter les gros appareils énergivores et d’éviter une surcharge sur l’installation électrique.

Quelles tensions sur du monophasé et du triphasé ?

En France, les foyers fonctionnent avec deux types de courant : le courant monophasé et triphasé. Comme un courant triphasé diffuse plus d’électricité entre les deux phases qu’un monophasé, la tension y est plus forte :

Cette basse tension permet de faire fonctionner tous les appareils électriques d’une maison, du réfrigérateur au chauffe-eau en passant par la lampe de bureau. Ces appareils, souvent mis en dérivation, fonctionnent avec cette limite. Toutefois, des problèmes peuvent survenir sur votre réseau électrique, comme c’est le cas lors d’une chute de tension.

Qu’est-ce qu’une chute de tension ?

Pour fonctionner, un appareil électrique doit recevoir de l’électricité à une certaine tension. Seulement, lors de son transport, une partie de l’électricité se transforme en chaleur (ce qu’on appelle l’effet Joule). Résultat : la tension n’est pas la même entre le point de production et le point de consommation. C’est ce qu’on appelle une chute de tension.

À titre de comparaison, le réseau électrique est comme un corps humain. Quand la tension baisse, les organes fonctionnent moins bien. C’est la même chose à l’intérieur de votre maison. Quand la tension électrique est plus faible que d’habitude, vos équipements dysfonctionnent. Pour y remédier, deux choses :

• augmentez la section du câble électrique, ce qui aura pour effet de diminuer la perte de chaleur (effet joule) ;
• contactez un électricien professionnel, qui viendra faire un diagnostic de votre installation électrique et vous proposera une solution adaptée.

Quelles sont les origines d’une chute de tension ?

On trouve de nombreuses origines à ce phénomène :

• la première, et la plus commune, arrive en hiver, saison où la consommation nationale d’électricité est la plus élevée. L’ensemble du réseau électrique national étant soumis à une très forte demande, la tension électrique n’arrive pas à être optimale en arrivant sur le lieu de consommation ;
• autre origine externe : les intempéries. Les orages, la pluie ou les vents forts ou encore la chute d’arbres peuvent endommager le réseau électrique ;
• cela peut aussi provenir de certains de vos appareils qui ne respectent pas les normes et peuvent être à l’origine de ces dysfonctionnements ;
• l’utilisation d’un appareil énergivore (ex : un four) peut « pomper » toute votre électricité et rendre moins performant vos autres appareils ;
• aussi, votre puissance apparente peut être sous-évaluée, ce qui entraînera des coupures de courant (tenez compte également de la puissance réactive dans vos calcul) ;
• votre installation électrique peut être sous-dimensionnée ou vos câbles électriques défectueux, ce qui aura pour effet de perdre de l’énergie, et donc de la tension.

Comment savoir si votre logement est susceptible de connaître des chutes de tension ?

La réponse à cette question est double.

Premièrement, c’est le gestionnaire de réseau public de distribution qui peut l’obtenir.

En effet, l’article 3 de l’arrêté du 24 décembre 2007 indique que les « utilisateurs dont les points de connexion connaissent au moins une fois dans l’année une valeur efficace de la tension BT ou HTA, moyennée sur 10 minutes, inférieure à 90 % de la valeur de la tension nominale correspondante mentionnée à l’article 1^er du présent arrêté ou supérieure à 110 % de cette tension nominale » sont considérés comme mal alimentés au réseau.

En d’autres termes, vous êtes mal alimentés si, au moins 10 minutes dans l’année, votre gestionnaire remarque que votre tension est de :

• 207 ou 253 Volts sur votre installation en monophasé ;
• 360 ou 440 Volts sur votre installation en triphasé ;

Deuxièmement, vous pouvez vous-même faire une mesure de la tension de votre installation électrique à l’aide d’un multimètre numérique ! Cet appareil vous permet d’effectuer plusieurs mesures (tension électrique, résistance, intensité, etc.). Voici comment procéder :

1. sélectionnez la fonction voltmètre sous courant alternatif ;
2. branchez les cordons sur une prise électrique ;
3. regardez le résultat.

Si la tension n’est pas la même que la tension nominale, alors votre installation connaît des chutes de tension.

En France, c’est la norme NF C 15-100 qui réglemente les installations électriques en basse tension. Elle définit par exemple :

• le nombre d’équipements par pièce (points lumineux, prises de courant, circuit électrique, etc.) ;
• la hauteur minimum (90 cm) et maximum (1,3 m) pour l’emplacement des interrupteurs muraux ;
• une chute de tension maximum de 3 % pour l’éclairage et de 5 % pour le reste de l’installation.

En résumé, toute installation électrique qui ne respecte pas ces conditions n’est pas conforme et peut entraîner des chutes de tension. La meilleure solution sera de contacter votre fournisseur ou le gestionnaire de réseau pour faire intervenir un technicien à votre domicile afin d’analyser la conformité de votre installation électrique. Deux cas de figure peuvent arriver :

• si l’installation est jugée non-conforme (chute de tension supérieure de 3 % pour l’éclairage et 5 % pour le reste), vous devrez réaliser des travaux de rénovation ;
• si l’installation est jugée conforme, la chute de tension peut avoir comme origine un évènement temporaire (utilisation d’un appareil énergivore par exemple) ou externe à votre logement (forte consommation sur le réseau, intempéries, etc.). Vous n’aurez donc aucun travaux de rénovation à réaliser.

Mais, pour des raisons de sécurité ou d’économies d’énergie, la tension peut être transformée pour atteindre le plus bas seuil de tension : celui du courant très basse tension.

Le courant Très Basse Tension

Le courant Très Basse Tension, ou aussi appelée Très Basse Tension de Sécurité (TBTS) est un courant électrique d’une valeur comprise entre 0 et 50 V. Son but premier est de consommer moins d’électricité et par conséquent de réaliser des économies.

C’est notamment le cas pour les ampoules et plus particulièrement des ampoules à « économie d’énergie » par exemple. Aussi appelées « fluocompactes » ces ampoules à basse tension 12 ou 24 V, peuvent fonctionner avec une très faible intensité.

Cette tension est d’ailleurs la seule autorisée près d’une baignoire et est vivement recommandée dans certaines pièces de la maison qui présentent plus de risques, comme la salle de bains ou la cuisine.

Consommations et risques domestiques liés à la tension électrique

Les tensions électriques peuvent avoir des conséquences sur la consommation mais aussi sur la santé des consommateurs.

Les conséquences sur la consommation

Si certains postes de consommation doivent rester continuellement sous tension (comme les réfrigérateurs ou les congélateurs), d’autres peuvent vous faire réaliser des économies avec un simple geste : soit en les débranchant ou soit en installant des coupe-veille. Télévisions, chargeurs, console de jeux, tous ces appareils d’apparence peu énergivores peuvent se révéler beaucoup plus consommateurs qu’on ne le croit :

Pour réduire ses consommations d’énergie, l’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) conseille aux consommateurs d’adopter quelques gestes quotidiens, notamment d’éteindre en débranchant ses appareils (écran, ordinateur, imprimantes, etc.) quand ils ne sont pas utilisés.

Les conséquences sur la santé

Concernant la santé, en cas de décharge, les risques ne seront pas les mêmes si la tension est en courant continu ou alternatif. En effet, le courant continu apportera moins de séquelles (contractions musculaires, réactions chimiques, brûlures internes) qu’avec le courant alternatif.

Cette plus grande dangerosité du courant alternatif est due à sa fréquence sinusoïdale qui va venir se superposer à celle de la fréquence cardiaque et nerveuse du corps humain et donc la perturber. Cela entraînera divers troubles corporels, comme des spasmes ou des fibrillations ventriculaires.

Une autre nuance que l’on remarque entre une électrisation en courant continu et le courant alternatif est le trajet du courant. Le courant continu va entrer et sortir du corps humain. On notera donc des lésions sur ces deux points.

Pour réduire sa consommation d’électricité, il existe un tout autre moyen qui peut s’avérer aussi efficace que les conseils de l’ADEME, si ce n’est plus : changer de fournisseur d’électricité. Très simple et gratuit, le changement de fournisseur d’électricité vous permet de changer de contrat d’électricité et d’en trouver un plus adapté selon vos besoins. Pour cela, n’hésitez pas à consulter notre comparateur d’électricité en ligne pour obtenir les meilleures offres selon votre consommation.

D’autre question sur ce sujet ?

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