Suivons le courant - Une alimentation en énergie stabilisée par le vide

Suivons le courant - Une alimentation en énergie stabilisée par le vide

Les commutateurs de vide sont juste de petits rouages dans le circuit complexe du réseau électrique. Mais ils jouent un rôle essentiel pour garantir en permanence la fiabilité de la disponibilité de l'énergie électrique.
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De la centrale électrique au consommateur
Lorsque nous allumons notre cafetière ou que nous rechargeons nos smartphones, nous ne pensons pas à l'infrastructure extrêmement complexe qui nous fournit l'électricité. En Allemagne, par exemple, un réseau d'une longueur supérieure à 1,8 millions de kilomètres distribue l'énergie des centrales électriques auprès des clients finaux. Une électricité haute tension de 220 000 ou 380 000 volts traverse les lignes électriques.

Pour un approvisionnement régional approximatif, elle est tout d'abord transformée en 110 000 volts. Ensuite, elle est amenée à une tension intermédiaire comprise entre 50 000 et 1 000 volts dans les postes plus petits jusqu'à ce que l'électricité atteigne enfin les réseaux municipaux et locaux à une basse tension de 230 volts. En raison de leurs exigences élevées en matière d'énergie, les entreprises industrielles, les hôpitaux, les piscines de grande taille ou les tours de diffusion disposent souvent de leurs propres postes transformateurs, qui sont généralement approvisionnés directement par le réseau moyenne tension. La gestion du réseau garantit également un équilibre entre la production et la consommation. D'innombrables commutateurs sont actionnés en permanence pendant le processus de transformation et pendant l'ajustement contenu du flux de courant.

Parfois, vous pouvez observer une petite étincelle de lumière lorsque vous appuyez sur un simple commutateur électrique dans le noir. Ces flashes sont générés lorsque les contacts se rapprochent ou juste après qu'ils se soient séparés. L'électricité ionise l'air entre les contacts, l'électricité le traverse jusqu'à une certaine distance supérieure à celle entre les contacts. Le petit flash est un minuscule arc électrique. Ce phénomène physique est inoffensif lorsque vous actionnez un commutateur lumineux à votre domicile ; en revanche, il peut générer une force destructrice dans les commutateurs à tension élevée et maximale. L'arc électrique peut y atteindre plus de 5 000 degrés Celsius, une chaleur suffisante pour enflammer la plupart des matériaux en une fraction de seconde.

Le vide empêche les arcs électriques

Toutefois, la combustion du contact compromettrait immédiatement la fonctionnalité de l'ensemble du réseau électrique raccordé. En outre, un incendie peut également se propager aux autres commutateurs ou composants des postes haute tension. C'est la raison pour laquelle l'air est éliminé des commutateurs haute tension dès le processus de fabrication. Un commutateur à vide renferme les contacts de commutation. Le vide ne contient pas de molécules d'air qui peuvent potentiellement être ionisées et devenir un vecteur de l'arc électrique.

Mais un petit arc électrique se produit malgré tout parce que de petites quantités de métal provenant des contacts s'évaporent sous le courant haute tension. Leur forme spécifique, cylindrique avec des fentes obliques, et leur matériau garantissent que ces arcs électriques ne puissent générer qu'une faible chaleur. Donc, sous vide, ils restent isolés et ne peuvent provoquer de dommages. L'évacuation du boîtier de commutateur constitue donc un pré-requis essentiel pour la stabilité du réseau.


Des défaillances dans les centrales électriques font partie des causes les plus évidentes des coupures de courant. Mais, lorsqu'un générateur tombe en panne, les autres centrales électriques assurent généralement un approvisionnement supplémentaire d'électricité dans une quantité appropriée et cela très rapidement, afin de compenser la défaillance. Une coupure de courant de quelques secondes peut également être due à un éclair, qui frappe un pylône du réseau moyenne tension. Si une coupure de courant située au niveau d'un grand segment du réseau dure plusieurs minutes, voire des heures, les experts de l'énergie parlent alors de panne. Dans ce cas, il se produit une défaillance électrique totale. Des arbres tombés qui sectionnent une ligne importante ou bien un court-circuit sont des exemples d'événements déclencheurs d'une panne. Des conditions hivernales difficiles peuvent également avoir de graves conséquences. Si de la neige fondue ou une pluie soudaine après une longue période de froid entraîne la formation d'une épaisse couche de glace sur les lignes électriques, leur poids peut provoquer leur rupture, et donc une interruption électrique. Parfois les pylônes touchés se renversent, et dans le pire des cas, cela déclenche un effet domino entraînant la chute d'autres pylônes. Mais, si nous observons les plus grandes pannes de l'histoire, elles avaient la plupart du temps pour origine le réseau lui-même : en raison de fluctuations excessives ou de surcharges, ou de dysfonctionnements techniques de composants essentiels du réseau.

En Europe, la fréquence des coupures de courant se calcule à l'aide de l'indice IDMIS (Indice de durée moyenne des interruptions de service). Il établit un ratio entre la durée des coupures et le nombre de consommateurs et indique la durée totale de coupure en minutes par an. En 2013, le Luxembourg disposait de l'indice IDMIS le plus bas avec 10 minutes, suivi de près par le Danemark, la Suisse et l'Allemagne.


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