Retour
Imprimer

Courants alternatif et continu : la complémentarité

Magazine alternatives n° 12, 3e trimestre 2006 Rubrique : Décryptage


Illustration : A. Dagan

Le premier accompagne notre quotidien, de la source de production jusqu'à l'utilisation finale, et constitue la norme la plus usitée. Le second s'impose aux nœuds stratégiques de l'interconnexion et reste irremplaçable dans de nombreuses applications.

Si le courant continu a été produit dès 1799 par la pile électrique du comte italien Alessandro Volta, il a fallu attendre un peu plus d'un siècle, en 1882, avec l'alternateur conçu aux États-Unis par le Serbe Nikola Tesla, pour que le courant alternatif démontre ses avantages décisifs pour le transport d'énergie (de « force » selon la terminologie de l'époque). Aujourd'hui pourtant, bien que le courant alternatif (CA) l'emporte dans presque tous les domaines pour la production et le transport d'électricité, le courant continu (CC) n'a pas dit son dernier mot. Pour se remémorer les spécificités de chacun, on se connectera avec intérêt sur le site : www.poweron.ch.

Alternatif : le plus souple d'emploi

Pour la production d'énergie, le score est sans appel : l'alternatif règne en maître quasi absolu avec toutes les machines rotatives (alternateurs) convertissant une énergie mécanique (turbines à gaz, à vapeur, hydrauliques, éoliennes) en énergie électrique. Pour le transport et l'utilisation finale, sa souplesse est par ailleurs incomparable, puisqu'il se prête aisément à toutes les modifications possibles de ses caractéristiques de tension et d'intensité, selon les distances à parcourir et les puissances souhaitées en bout de ligne. Les postes de transformation tout au long du réseau augmentent la tension (225, 400 kV) autant que nécessaire pour limiter les pertes en ligne et la modulent ensuite selon qu'elle est destinée à des usages industriels (50-150 kV) ou domestiques (230-400 V en Europe).

Continu : de nouvelles opportunités

Le courant continu est encore très présent dans de nombreux types de moteurs, notamment les moteurs de traction (ferroviaire) et de levage, de par sa capacité à offrir un couple élevé au démarrage et à vaincre les à-coups, la vitesse du : moteur s'adaptant à la charge. Le CC alimente ainsi de nombreuses lignes de chemins de fer en France (1 500 V) et en Europe (3 000 V), même si une norme européenne (25 000 V triphasé) se met en place. Associés à des variateurs, les moteurs à CC se révèlent aussi très intéressants pour les applications modernes à basse vitesse et à très longue durée de vie, nécessitant une compacité élevée : petite robotique, bureautique, manutention, etc. Le CC a en outre fait un retour spectaculaire dans les années 1960, pour la transmission et l'interconnexion à très haute tension (au-dessus de 200 kV) de fortes puissances (souvent supérieures à 1 000 MW), sur les très longues distances (40 km en câble et 600 km en ligne aérienne), ainsi que dans les cas de traversées sous-marines ou enterrées. Les lignes à CC s'y révèlent en effet fiables, économiques et peu encombrantes. La tension est maintenue à son niveau nominal quasiment tout au long du trajet (les pertes en ligne sont très réduites). Deux conducteurs contre trois en alternatif sont nécessaires et il y a moins de contraintes sur les isolants. Par exemple, un câble sous-marin de 200 kV à CC relie la France et l'Angleterre. De plus, avec l'intégration croissante des réseaux (qui sont toujours en CA), le CC permet d'assurer l'inter connexion « dos à dos » (back-to-back) entre régions électriques non directement connectables entre elles. Cela, en raison de leurs instabilités respectives (Inde) ou de différences de méthodes de pilotage (Amérique du Nord) et, surtout, entre réseaux de synchronismes différents (50 Hz et 60 Hz), comme c'est le cas en Arabie saoudite. Le CC reste également très présent avec les différents types de piles qui alimentent les « objets nomades » de notre vie quotidienne : appareils photos, caméscopes, baladeurs, calculettes, etc. Enfin, avec le développement de l'électronique de puissance, courants continu et alternatif sont plus que jamais utilisés en association, grâce à des dispositifs à convertisseurs statiques permettant d'adapter la forme du courant (tension, intensité) à des applications spécifiques : gestion de réseaux de distribution d'électricité (filtrage, amélioration du facteur de puissance), électroménager (variateurs, plaques de cuisson à induction, etc.), appareils portables (chargeurs, convertisseurs très basse tension), automobile…

Retrouvez l'intégralité du n° 12

Recherche

Vrai/Faux

Tous les modes de production industrielle d'électricité fournissent du courant alternatif.