Évolutions technologiques
dans la conduite des études

Introduction : la fin des études séquentielles

Pendant longtemps, la conduite des études de lignes électriques a suivi un modèle séquentiel : levés topographiques, puis études géotechniques, puis dimensionnement mécanique, puis calculs électriques. Chaque étape attendait la précédente, générant des délais cumulatifs, des allers-retours et des incohérences.

En 2026, ce modèle est remis en cause par trois dynamiques convergentes :

Ces trois dynamiques ne sont pas indépendantes : elles se nourrissent mutuellement. Les données LiDAR alimentent le modèle PLS-CADD ; les résultats mécaniques orientent le choix des conducteurs ; les contraintes électriques (effet couronne, ampacité) influencent le dimensionnement des structures. C'est cette intégration qui fait la différence.

Géomatique et tracé : LiDAR et RTK

2.1. Le LiDAR aéroporté et drone : la base de tout

Le LiDAR (Light Detection and Ranging) est devenu l'outil de référence pour l'acquisition de données topographiques sur les corridors de lignes électriques. Embarqué sur avion, hélicoptère ou drone, il émet des impulsions laser et enregistre les échos pour produire un nuage de points 3D d'une précision centimétrique.

Les avantages par rapport aux méthodes traditionnelles sont décisifs :

Une étude de cas publiée en 2026 par China Railway Design Corporation montre que le LiDAR drone permet, en un seul vol, d'obtenir simultanément les coordonnées des pylônes, la hauteur des structures, la flèche des conducteurs et les données topographiques environnantes, avec une précision centimétrique et une pénétration de la canopée permettant de cartographier le sol sous la végétation.

2.2. Le RTK : un positionnement centimétrique en temps réel

Le RTK (Real-Time Kinematic) est une technique de positionnement GNSS qui atteint une précision centimétrique en temps réel, grâce à une station de référence fixe qui transmet des corrections différentielles. Couplé au LiDAR ou utilisé seul pour l'implantation, le RTK permet :

• L'implantation précise des pylônes et des supports
• Le contrôle des travaux et la vérification des coordonnées
• Le géoréférencement des nuages de points dans le référentiel national
• La réduction des erreurs liées aux méthodes optiques traditionnelles

Au Sénégal, le réseau SEN-CORS (22 stations GNSS permanentes) fournit un référentiel national de haute précision, facilitant l'utilisation du RTK sur l'ensemble du territoire.

2.3. Le traitement automatisé par IA

La classification des nuages de points et l'extraction des entités (sol, végétation, bâtiments, lignes électriques) ont longtemps été manuelles, mobilisant des techniciens expérimentés pendant des jours. Les solutions d'IA émergentes automatisent ces tâches :

Conception mécanique : PLS-CADD et équations d'état

3.1. Le principe de l'équation de changement d'état

Le dimensionnement mécanique d'une ligne électrique repose sur l'équation de changement d'état, qui relie la tension et la flèche d'un conducteur dans une condition climatique donnée (état initial) à celles dans une autre condition (état final). Les variables sont :

• La température (de -10 °C à 100 °C selon les conducteurs)
• La vitesse du vent (transversal, longitudinal, angulaire)
• La charge de givre (épaisseur de glace)
• Le poids unitaire du conducteur
• Le module d'élasticité et le coefficient de dilatation thermique
• La longueur du vano

La résolution de cette équation pour chaque condition permet de déterminer la flèche maximale, la tension maximale et les efforts sur les structures. C'est le cœur du calcul mécanique.

3.2. PLS-CADD : l'outil de référence

PLS-CADD (Power Line Systems – Computer Aided Design and Drafting) est le logiciel de référence mondiale pour la conception mécanique des lignes aériennes. Il intègre :

Le Ruling Span (vano régulateur) est un vano fictif dont le comportement de sag-tension représente l'ensemble des vanos réels d'une section. Il se calcule comme la racine carrée de la somme des cubes des longueurs divisée par la somme des longueurs. Cette approximation est valide lorsque les vanos ne diffèrent pas excessivement (rapport maximal recommandé de 2:1) et que le terrain n'est pas trop accidenté[reference:9].

3.3. Les scénarios climatiques

PLS-CADD permet de configurer de multiples scénarios climatiques (weather cases), chacun avec une combinaison spécifique de température, vent et givre. Les scénarios typiques incluent :

La norme IEC 60826 (charges de conception des lignes aériennes) fournit les facteurs de sécurité et les combinaisons à appliquer. PLS-CADD intègre ces règles et permet de vérifier la conformité du dimensionnement.

Dimensionnement électrique : AAAC, HTLS et effet couronne

4.1. Les conducteurs AAAC et HTLS

Le choix du conducteur est déterminant pour la capacité de transit, les pertes et les efforts mécaniques. Deux familles dominent :

Une étude publiée en 2025 dans IEEE Xplore compare les performances électromécaniques des conducteurs ACCC et ZTACIR (HTLS) au AAAC conventionnel. Les résultats montrent que :

• Les conducteurs HTLS réduisent significativement le poids imposé aux pylônes par rapport au AAAC, en raison de leurs efforts de traction plus faibles[reference:11].
• L'ACCC présente les charges mécaniques les plus basses, ce qui en fait le meilleur choix en termes d'efficacité structurelle[reference:12].
• Les conducteurs HTLS présentent des paramètres électriques presque identiques sur une large plage de fréquences, contrairement aux conducteurs conventionnels[reference:13].

L'étude recommande fortement l'ACCC pour les futurs projets, sous réserve d'une analyse économique détaillée[reference:14].

4.2. L'effet couronne

L'effet couronne (ou effet corona) est un phénomène de décharge électrique qui se produit lorsque le champ électrique à la surface du conducteur dépasse un seuil critique. Il se manifeste par des pertes d'énergie, des émissions sonores (grésillement) et des perturbations radioélectriques.

Le champ critique est généralement calculé par la formule de Peek :

Pour réduire l'effet couronne, plusieurs solutions sont utilisées :

• Augmenter le diamètre du conducteur (ou utiliser des faisceaux de conducteurs)
• Utiliser des conducteurs à surface lisse (moins de rugosité)
• Optimiser la géométrie des phases (espacement, hauteur)
• Choisir des tensions de service adaptées (éviter les surtensions)

Les pertes par effet couronne deviennent significatives pour les tensions supérieures à 220 kV, mais elles doivent être prises en compte dès la HTA (63-90 kV) dans les zones à forte humidité ou pollution.

4.3. Résonances et perturbations

Les lignes électriques peuvent être le siège de phénomènes de résonance (harmoniques, ferro-résonance) qui amplifient les contraintes diélectriques et mécaniques. L'analyse approfondie de ces phénomènes est particulièrement importante lors de la comparaison aérien vs souterrain : les câbles souterrains ont une capacité linéique beaucoup plus élevée, ce qui modifie les fréquences de résonance et peut nécessiter des compensations (bobines de réactance).

Aérien vs souterrain : une comparaison multidimensionnelle

5.1. Les critères de comparaison

Le choix entre ligne aérienne et liaison souterraine ne se résume pas au coût. Il doit intégrer :

5.2. Le cas suisse : une analyse de référence

L'étude de câblage de Swissgrid (avril 2025) constitue une référence méthodologique. Elle montre qu'une part trop importante de lignes souterraines dans le réseau de transport a un impact négatif sur la stabilité du réseau et la sécurité d'approvisionnement, en raison des propriétés physiques spécifiques des câbles (capacité élevée, comportement en cas de défaut)[reference:19].

L'étude précise que ces défis sont particulièrement importants pour les tensions très élevées (380 et 220 kV), mais nettement plus limités pour les tensions inférieures (jusqu'à 145 kV)[reference:20]. En France, RTE a ainsi fait le choix de construire par défaut en souterrain pour les lignes 63 et 90 kV (HTB1), tout en maintenant l'aérien comme référence pour les 400 kV (HTB3)[reference:21].

5.3. Les critères de choix

En pratique, le choix dépend de :

• La tension : le souterrain est plus compétitif en HTA/HTB1 qu'en HTB3.
• La densité urbaine : en centre-ville, le souterrain est souvent la seule option.
• La nature du terrain : roche, nappe phréatique, zones protégées.
• Les contraintes environnementales et l'acceptabilité locale.
• Les exigences de stabilité du réseau et de continuité de service.

Impacts sur les délais, les coûts et la qualité

6.1. Les gains de productivité

Les levés LiDAR réduisent les délais d'études topographiques de 60 à 80 % par rapport aux méthodes traditionnelles. Le traitement automatisé par IA des nuages de points peut réduire la charge de post-traitement de 80 % supplémentaire, avec des jeux de données classifiés livrés en quelques heures[reference:23]. La précision centimétrique (±5 cm) permet d'optimiser les tracés et de réduire les marges de sécurité excessives.

6.2. Les gains économiques

L'optimisation des sections de conducteurs (AAAC/HTLS), la réduction du nombre de pylônes grâce à la modélisation 3D et la diminution des erreurs de conception se traduisent par des économies de 15 à 25 % sur les coûts d'étude et de construction. Les conducteurs HTLS, bien que plus chers à l'achat, réduisent les efforts sur les structures et permettent de réutiliser les pylônes existants lors des upgrades.

6.3. Les gains de qualité

La modélisation 3D et les équations d'état permettent de vérifier la conformité dans toutes les conditions climatiques, y compris les plus extrêmes. L'analyse de l'effet couronne et des résonances garantit un dimensionnement électrique robuste. La comparaison aérien/souterrain éclairée par des données objectives évite les choix dogmatiques.

Perspectives et recommandations

7.1. Pour les bureaux d'études

• Investir dans le LiDAR (drone ou aéroporté) et dans les compétences de traitement de nuages de points.
• Adopter PLS-CADD (ou des outils équivalents) pour la modélisation mécanique et les équations d'état.
• Développer l'expertise HTLS et l'analyse de l'effet couronne pour optimiser les sections.
• Intégrer l'IA dans les workflows de classification et d'extraction.

7.2. Pour les maîtres d'ouvrage

• Exiger le LiDAR dans les cahiers des charges pour les études topographiques.
• Imposer une modélisation 3D et une vérification par équations d'état pour les lignes HT/HTB.
• Demander une comparaison aérien/souterrain documentée pour chaque projet.
• Privilégier les conducteurs HTLS pour les upgrades et les nouvelles lignes à forte capacité.

7.3. Pour les pouvoirs publics

• Harmoniser les référentiels (IEC, normes nationales) pour faciliter les projets.
• Soutenir la formation aux technologies LiDAR, PLS-CADD et HTLS.
• Encourager l'Open Data topographique et géotechnique pour réduire les coûts d'acquisition.

Conclusion

Les évolutions technologiques transforment en profondeur la conduite des études de lignes électriques. Le LiDAR et le RTK réduisent les délais et améliorent la précision. PLS-CADD et les équations d'état permettent une conception mécanique robuste dans toutes les conditions climatiques. Les conducteurs AAAC/HTLS et la maîtrise de l'effet couronne optimisent le dimensionnement électrique. La comparaison aérien/souterrain doit être menée avec rigueur, en intégrant coûts, contraintes techniques et impacts environnementaux.

Les points clés à retenir sont les suivants :

• Le LiDAR aéroporté/drone réduit les délais topographiques de 60 à 80 % et atteint une précision centimétrique.
• Le traitement IA des nuages de points réduit la charge de post-traitement de 80 %[reference:25].
• PLS-CADD résout les équations de changement d'état avec la théorie du Ruling Span pour des dizaines de scénarios climatiques[reference:26].
• Les conducteurs HTLS (ACCC, ZTACIR) réduisent les efforts sur les pylônes par rapport aux AAAC conventionnels[reference:27].
• L'effet couronne doit être maîtrisé par le choix du diamètre, la géométrie et la tension de service[reference:28].
• Le souterrain coûte 2 à 10 fois plus cher que l'aérien et peut affecter la stabilité du réseau aux très hautes tensions[reference:29].

Pour les bureaux d'études et les gestionnaires de réseaux, la maîtrise de ces technologies n'est plus un avantage compétitif : c'est une condition d'efficacité et de qualité. Les projets qui réussissent sont ceux qui intègrent ces outils dès la phase d'étude, avec des équipes formées et des données fiables.

Références & Sources

1. China Railway Design Corporation (2026). UAV LiDAR for power line surveying: centimeter-level 3D point clouds and all-element automated interpretation. Mars 2026.
2. ZenaTech (2026). AI-Powered LiDAR Processing for Drone as a Service Land Surveying. Unmanned Systems Technology, 2 novembre 2026. [reference:31]
3. Guevara Asorza, J.E., Colqui, J.S.L. & Pissolato Filho, J. (2025). Comprehensive Electromechanical Analysis of High-Temperature Low-Sag (HTLS) Conductors. IEEE Xplore. [reference:32]
4. TRLI (2026). Cálculo de Sag y Tensión en PLS-CADD. 11 avril 2026. [reference:33]
5. Swissgrid SA (2025). Étude de câblage Suisse: limites techniques et opérationnelles des lignes câblées souterraines dans le réseau de transport suisse. 9 avril 2025. [reference:34]
6. Commission de Régulation de l'Énergie (CRE) (2025). Analyse du recours à la technologie aérienne pour les réseaux HTB. [reference:35]
7. UPCommons (2025). Effet couronne: apparition, formules de Peek et pertes. [reference:36]
8. BET PLUS SAS (2026). Ingénierie des lignes aériennes Haute Tension (HTA/HTB) — Études électriques, calculs mécaniques et dimensionnement des ouvrages. 28 août 2026. [reference:37]
9. BET PLUS SAS (2025). Références Géomatique — Levés LiDAR et photogrammétrie. [reference:38]
10. IEEE (2025). IEEE P1936.3 — Standard for UAV LiDAR Surveying and Design of Overhead Transmission Lines above 110 kV. Novembre 2025. [reference:39]