Dossier d'étude des lignes électriques HT, MT, BT | BETPLUS-SN

📘 DOSSIER TECHNIQUE · RÉSEAUX ÉLECTRIQUES · 2026

Dossier d'étude des lignes électriques HT, MT, BT

📅 21 juillet 2026 | ⏱️ Lecture ~35 min

📖 Sommaire du dossier

1. Introduction : une double approche indissociable
2. Structure normative & niveaux de tension
3. Volet 1 : Le calcul électrique
3.1. Choix de la section du conducteur
3.2. Courants de court-circuit
3.3. Phénomènes HT/HTB
4. Volet 2 : Le calcul mécanique & topographique
4.1. Étapes clés
4.2. Équation de changement d'état
4.3. Vérification des distances de sécurité
5. Workflows & flux de travail modernes
6. Logiciels de référence
7. Composition standard du dossier technique d'exécution
8. Conclusion

1. Introduction : une double approche indissociable

Un dossier d'étude de lignes électriques (Haute, Moyenne et Basse Tension) repose sur une double approche indissociable : la rigueur des calculs d'ingénierie classique (électrique et mécanique) et l'intégration des outils numériques modernes (SIG, modélisation 3D et automatisation).

La conception d'un réseau électrique structuré exige une hiérarchisation stricte selon les niveaux de tension et les fonctions associées, ainsi qu'une maîtrise des phénomènes physiques qui conditionnent la sécurité, la fiabilité et la pérennité des ouvrages.

Ce dossier technique propose une analyse approfondie des deux volets fondamentaux de l'étude des lignes électriques — le calcul électrique et le calcul mécanique et topographique — ainsi que des workflows modernes qui intègrent les outils numériques (SIG, LiDAR, modélisation 3D).

📌 Enjeu : Un réseau électrique mal dimensionné peut entraîner des chutes de tension excessives, des pertes Joule élevées, des coupures intempestives ou des défaillances mécaniques en cas de conditions climatiques extrêmes.

"La conception d'une ligne électrique est un exercice d'équilibre entre les contraintes électriques, mécaniques, environnementales et économiques."

— Guide technique de conception des réseaux électriques, 2025

2. Structure normative & niveaux de tension

La conception d'un réseau structuré exige une hiérarchisation stricte selon les niveaux de tension et les fonctions associées. Le tableau ci-dessous présente les principaux domaines de tension :

Domaine	Tension Normalisée	Rôle Principal	Types de Supports / Lignes
HTB / HTA (Haute Tension)	> 50 kV (63 kV à 400 kV)	Transport interrégional & interconnexions	Pylônes métalliques treillis, câbles suspendus ou souterrains
HTA / MT (Moyenne Tension)	1 kV à 35 kV (ex: 15 kV, 30 kV)	Distribution structurante & réseaux d'ossature	Poteaux béton / bois / métalliques, torsades ou souterrain
BT (Basse Tension)	< 1 kV (230 V / 400 V)	Distribution terminale & raccordement client	Supports mixtes MT/BT, réseaux torsadés aériens, coffrets

2.1. Normes de référence

NF C 13-200 : Installations haute tension et raccordement au réseau public.
NF C 15-100 : Installations basse tension.
NF C 13-100 : Postes de livraison privés HTA/BT.
IEC 60909 : Calcul des courants de court-circuit.
Eurocode 1 : Charges climatiques (vent, neige, givre).
Eurocode 7 : Calcul géotechnique des fondations.

📌 Point d'attention : Les doctrines techniques locales (comme la Doctrine Senelec au Sénégal) peuvent imposer des spécifications complémentaires aux normes internationales.

3. Volet 1 : Le calcul électrique

L'objectif principal du calcul électrique est d'assurer le transit de la puissance avec des pertes Joule maîtrisées et de maintenir la tension dans la plage réglementaire (± 5% à ± 10% selon le niveau de tension).

3.1. Choix de la section du conducteur

La section du conducteur est déterminée selon :

La densité de courant admissible (J) : fonction du matériau (cuivre, aluminium, alliage AAAC) et du mode de pose (aérien, souterrain).
La chute de tension maximale admissible.
Les pertes Joule et le coût économique (investissement + pertes sur la durée de vie).

La formule de calcul de la chute de tension en triphasé est la suivante :

ΔU = √3 · I · L · (R · cos φ + X · sin φ)

Légende : R = résistance linéique (Ω/km), X = réactance linéique (Ω/km), L = longueur de la ligne (km), I = courant (A), cos φ = facteur de puissance.

Pour une ligne monophasée, la formule s'adapte avec un coefficient 2 en lieu et place de √3.

3.2. Courants de court-circuit (I_cc)

Le calcul des courants de court-circuit (triphasés, monophasés, phase-terre) est essentiel pour :

Le dimensionnement des appareils de coupure (disjoncteurs, sectionneurs, fusibles).
La coordination des protections (sélectivité ampèremétrique, chronométrique).
La vérification de la tenue thermique et dynamique des équipements.

Les calculs sont réalisés conformément à la norme CEI 60909, qui définit les méthodes de calcul des courants de court-circuit dans les réseaux triphasés.

3.3. Phénomènes HT/HTB : effet couronne

En Haute Tension, l'effet couronne est un phénomène de ionisation de l'air autour des conducteurs, provoqué par un champ électrique superficiel élevé. Il entraîne :

Des pertes d'énergie (pertes couronne).
Des radio-perturbations et des émissions acoustiques.
Une dégradation des conducteurs à long terme.

L'évaluation de l'effet couronne repose sur la comparaison entre le champ superficiel (fonction de la tension, du diamètre des conducteurs et de leur configuration) et le champ critique de Peek, qui dépend de la pression atmosphérique et de l'humidité.

🌿 Bonnes pratiques : Pour limiter l'effet couronne, on utilise des conducteurs de plus grand diamètre, des faisceaux de conducteurs (2, 3 ou 4 brins) ou des conducteurs creux.

4. Volet 2 : Le calcul mécanique & topographique

La tenue mécanique garantit la stabilité des ouvrages face aux agressions climatiques (vent, température, givre) et aux sollicitations permanentes (poids propre, tension des conducteurs).

📐 Organigramme des études mécaniques

Levé Topographique LiDAR / GNSS ▼ Tracé & Profil en Long ▼ Équation de Changement d'État des Conducteurs ▼ Calcul des Flèches Max & Portées Critiques ▼ Carnet de Piquetage & Massifs de Fondations

4.1. Étapes clés

Étape 1 : Levé topographique LiDAR / GNSS

Un levé topographique de précision est réalisé à l'aide de techniques LiDAR (aéroporté ou terrestre) ou de relevés GNSS/RTK pour obtenir :

Le profil en long du terrain.
Les obstacles (végétation, bâtiments, autres infrastructures).
Les contraintes d'occupation du sol.

Étape 2 : Tracé et profil en long

Le tracé de la ligne est défini en respectant les contraintes techniques, environnementales et réglementaires. Le profil en long représente l'altitude du terrain le long du tracé, permettant de positionner les supports et de calculer les portées.

4.2. Équation de changement d'état

L'équation de changement d'état des conducteurs permet de calculer la tension mécanique (T) et la flèche (f) dans les conditions les plus défavorables (vent fort, température maximale ou givre).

La flèche maximale d'un conducteur est approchée par :

f ≈ (P · a²) / (8 · T)

Légende : P = poids linéaire équivalent du conducteur (N/m), a = portée (m), T = tension mécanique (N).

Cette équation est résolue pour différentes hypothèses climatiques (température, vent, givre) afin de déterminer les flèches maximales et les portées critiques.

4.3. Vérification des distances de sécurité

Les distances de sécurité réglementaires doivent être respectées entre les conducteurs et :

Le sol (gabarit minimal).
Les bâtiments (survols, distances latérales).
Les voies de circulation (routes, chemins de fer, voies navigables).
Les autres lignes électriques ou infrastructures.

Calcul des supports et massifs de fondation

Les efforts en tête des supports sont vérifiés pour les différentes configurations (alignement, arrêt, angle). Les massifs de fondation sont dimensionnés pour assurer la stabilité sous les efforts verticaux et horizontaux.

Une règle empirique courante pour l'encastrement des massifs est :

Encastrement = H/10 + 0,5 m

Légende : H = hauteur du support (m). Cette règle est indicative et doit être adaptée selon la nature du sol.

5. Workflows & flux de travail modernes

L'ingénierie moderne interconnecte les outils de cartographie et de calcul pour supprimer la saisie manuelle et réduire les erreurs.

5.1. Couplage SIG & calcul électrique

Les tracés géoréférencés issus des logiciels SIG (QGIS, ArcGIS) sont importés directement dans les logiciels de calcul de réseaux (ETAP, CYME, CAMELIA). Ce couplage permet :

Une simulation instantanée des charges.
Une mise à jour automatique des données topographiques.
Une réduction des erreurs de saisie.

5.2. LiDAR & relevé drone

L'utilisation de nuages de points 3D issus de relevés LiDAR ou de drones permet de :

Générer automatiquement le profil en long du terrain.
Détecter la végétation critique qui pourrait interférer avec les conducteurs.
Mesurer les flèches réelles des conducteurs sur les ouvrages existants.
Modéliser les obstacles (bâtiments, infrastructures).

📌 Gain de productivité : L'intégration des données LiDAR dans les workflows de conception permet de réduire de 60 à 80 % le temps consacré aux relevés topographiques et au tracé des profils.

6. Logiciels de référence

📐 Saisie / Topographie

AutoCAD : DAO générale
Covadis : topographie et réseau
QGIS : SIG open-source
ArcGIS : SIG professionnel

⚡ Calculs HT/MT/BT

CAMELIA : calculs mécaniques et électriques
PLS-CADD : calculs mécaniques de lignes
ETAP : calculs électriques avancés
CANECO BT/HT : calculs de réseaux
CYME : analyse de réseaux de distribution

6.1. Intégration des logiciels

Les flux de travail modernes intègrent ces outils dans des chaînes de traitement automatisées :

Données LiDAR → QGIS → Export vers PLS-CADD / CAMELIA.
Tracé SIG → ETAP / CYME pour les calculs électriques.
Résultats des calculs → Retour vers SIG pour la cartographie.
Modèles 3D → Jumeaux numériques / BIM.

7. Composition standard du dossier technique d'exécution

Un dossier complet remis au maître d'ouvrage comprend généralement les documents suivants :

7.1. Notice descriptive & justificative

Présentation du projet (contexte, objectifs, périmètre).
Hypothèses de calcul (climatiques, électriques, mécaniques).
Normes appliquées.
Liste des ouvrages et équipements.

7.2. Notes de calculs électriques

Bilan de puissance.
Chutes de tension.
Courants de court-circuit.
Réglages des protections.
Pertes Joule et rendement.

7.3. Notes de calculs mécaniques

Tableaux des piquetages.
Hypothèses de pose (température, vent, givre).
Efforts sur les supports (alignement, arrêt, angle).
Vérification des massifs de fondation.
Distances de sécurité.

7.4. Plans de tracé & profil en long

Cartographie générale au 1/1000^e ou 1/2000^e.
Positionnement des poteaux/pylônes.
Armements et configurations des conducteurs.
Lignes de survol et distances réglementaires.

7.5. Schémas unifilaires

Schémas des postes HT/MT ou MT/BT.
Détails d'interconnexion.
Plans de masse des postes et équipements.

7.6. Carnet de piquetage

Liste ordonnée de tous les supports.
Type, hauteur, armement, orientation.
Coordonnées GPS de chaque support.
Profil en long détaillé avec cotes.

📌 Documentation obligatoire : Le carnet de piquetage est un document essentiel pour la réalisation des travaux. Il doit être exhaustif et sans ambiguïté pour permettre une implantation précise des ouvrages.

8. Conclusion

L'étude des lignes électriques (HT, MT, BT) repose sur une double approche indissociable : la rigueur des calculs d'ingénierie classique (électrique et mécanique) et l'intégration des outils numériques modernes (SIG, modélisation 3D, LiDAR).

Les deux volets — calcul électrique et calcul mécanique et topographique — sont interdépendants et doivent être menés en parallèle pour garantir la sécurité, la fiabilité et la pérennité des ouvrages.

Les workflows modernes, basés sur le couplage SIG, les relevés LiDAR et les logiciels spécialisés, permettent de réduire les erreurs, d'automatiser les calculs et de gagner en productivité.

La composition standard du dossier technique d'exécution assure une traçabilité complète des études et constitue une référence essentielle pour la réalisation des travaux et la maintenance des ouvrages.

📌 Document rédigé à titre informatif — Ce dossier technique est une synthèse des méthodes d'étude des lignes électriques. Il ne constitue pas une prestation d'ingénierie et ne saurait se substituer à une étude technique spécifique réalisée par un bureau d'études compétent.