Etude théorique de la propagation des ondes électromagnétiques sur les lignes de transport d'énergie aériennes pour une application à un système de transmission de données

Abstract

Les lignes aériennes à très hautes tensions utilisées pour le transport de l’énergie électrique, constituent également des supports intéressants pour la télétransmission d’informations. L’application d’un tel système de transmission se révèle d’un intérêt extrêmement précieux, lorsqu’il s’agit de contrôler la gestion des réseaux de production d’énergie électrique. Le principe utilisé pour la transmission des données fait appel aux courants porteurs hautes fréquences, guidés par les conducteurs de puissance de la ligne. Etant donnée la faible résistance linéique de ces conducteurs, on peut espérer atteindre pour des fréquences porteuses voisines de 100 kHz, des atténuations très petites. Des communications sur plusieurs centaines de kilomètres sont ainsi en théories possibles sans régénération du signal. Compte tenu des difficultés inhérentes à l’expérimentation directe de ces transmissions, notre travail a consisté à prévoir l’atténuation au moyen de modèles théoriques. Les modèles que nous avons développées dans notre thèse, sont élaborés avec le formalisme des lignes de transmission couplées. Afin d’approcher le plus possibles les configurations réelles de ces lignes, les modèles élaborés doivent prendre en considération le géométrie de la ligne, la structure des conducteurs de phase, les transpositions éventuelles de ces conducteurs, et la présence des câbles de garde. L’étude analytique entreprise dans notre thèse, a montré que l’atténuation globale enregistrée sur la ligne, évolue de façon complexe avec les paramètres de celle-ci, et de son environnement. Seul la modèle numérique est capable de prévoir son comportement avec une bonne approximation. Une comparaison des atténuations théoriques et de quelques résultats expérimentaux, s’et révélé satisfaisante. Le choix de la fréquence du signal porteur est apparu au terme de cette étude comme le paramètre le plus important, puisqu’il faut le situer à l’extérieur des fenêtres où l’atténuation peut être particulièrement prohibitive.