Structures topologiques des réseaux électriques 

On appelle réseau électrique, l’ensemble des infrastructures permettant d’acheminer l’énergie électrique des centres de productions vers les consommateurs d’électricité. Le réseau est constitué de lignes électriques exploitées à différents niveaux de tensions, connectées entre elles dans des postes électriques, qui permettent de répartir l’électricité et de la faire passer d’une tension à l’autre grâce aux transformateurs. Un réseau électrique doit aussi assurer la gestion dynamique de l’ensemble production-transport-consommation, mettant en œuvre des réglages ayant pour but d’assurer la stabilité de l’ensemble.

Organisation des réseaux électriques 

Réseau de transport
Les réseaux de transport sont constitués de lignes à très haute tension (THT) et haute tension (HT). La fonction de ces réseaux est de collecter la puissance produite par les centrales importantes et de l’acheminer vers les zones de consommation.

Réseau d’interconnexion
Les réseaux d’interconnexion assurent la liaison entre les centres de production et permettent des échanges d’énergie entre différentes régions et même avec les autres pays voisins.

Réseau de répartition
Les réseaux de répartitions sont à haute tension jouent le rôle d’intermédiaire entre les réseaux de transport et les réseaux de distribution L’énergie est injectée essentiellement par le réseau de transport via des transformateurs, mais également par des centrales électriques de moyenne tension.

Réseau de distribution
Ces réseaux alimentent un grand nombre d’utilisateurs, soit directement pour des puissances allant jusqu’à quelques MW, soit après transformation en basse tension .

Structures topologiques des réseaux électriques 

Les réseaux électriques peuvent être organisés selon plusieurs types de structures, chaque type possède des spécifiés et des modes d’exploitation très différents. On utilise la structure maillé : c’est le réseau de transport. Dans les niveaux de tension inférieure, la structure bouclée est utilisée en parallèle de la structure maillée : c’est le réseau de répartition. Enfin, pour les plus bas niveaux de tension, la structure arborescente est quasiment exclusivement utilisée : c’est le réseau de distribution.

Réseaux maillés 
Les réseaux maillés sont exploités bouclées, les postes électriques sont reliés entre eux par de nombreuses lignes électriques apportant une grande sécurité d’alimentation.

Réseaux bouclés 
C’est un réseau maillé simplifié, présentant un certain nombre de boucles fermées. Chacune de ces boucles contient un nombre limité de sources.

L’énergie donc peut transiter par des chemins différents, ainsi la mise hors tension accidentelle d’un tronçon n’entraîne pas de surcharges inadmissibles pour les autres tronçons. Les réseaux bouclés sont généralement utilisés pour les réseaux de répartition.

Réseaux radiaux 
Les réseaux radiaux sont exploités débouclés, et la sécurité d’alimentation, bien q’inférieure à celle de la structure maillée, reste élevée. On rencontre deux types principaux de structures :
■ En coupure d’artère : typique des réseaux souterrains, ces réseaux sont conçus pour un éventuel fonctionnement en bouclé.
■ A structure arborescente, typique des réseaux ruraux aériens, ces réseaux comportent des points de bouclage pour assurer un secours par la moyenne tension.

Réseau moyenne tension 

Les réseaux moyenne tension sont généralement exploités en antenne :
◆ En structure radiale pour les réseaux souterrains.
◆ En structure arborescente pour les réseaux aériens.
Il sont toujours issus de source triphasée et se caractérise comme indique ci après :

Réseaux moyenne tension aérienne (M T A)

La structure du réseau MT aérien est arborescente à deux ordres de lignes : dorsale et dérivation. Des sous dérivations peuvent être utilisées pour alimenter des charges isolées ou pour regrouper sous un même interrupteur à commande manuelle un ensemble de postes MT/BT.  Cette structure destinée à desservir des zones à faible densité de charge est exploitée en radial. D’une façon générale le bouclage entre réseaux voisins ne doit pas être recherché sauf pour des contraintes d’exploitation justifiées. Les réseaux MTA est à neutre non distribué, celui-ci est mis à la terre au niveau des postes sources à travers une résistance limitant le courant de défaut à 300A Des interrupteurs automatiques seront installés à l’endroit de dérivation pour permettre l’élimination de la dérivation en défaut. Leur installation se fera suivant l’importance, la probabilité d’incident sur la dérivation .

Structure des réseaux MT souterrains (MTS)

Leurs structures est à un seul ordre de ligne, la dorsale exploitée en radiale permettant la prise éventuelle en cas d incident (charge coupée et durée d’interruption plus élevée qu’en réseau aérien).le réseau souterrain est à neutre non distribué, celui-ci étant mis à la terre au niveau des postes sources à travers une bobine de point neutre limitant ainsi le courant de défaut à 1000A .

Structures utilisables en réseaux souterrains

a. Structure maillée
Elle permet la réalimentation en cas d’indisponibilité d’un tronçon ou d’un poste MT/BT, l’élimination de l’élément défectueux, mais présente l’inconvénient de n’utiliser les câbles que partiellement par rapport à leur capacité. Elle exige de plus un point commun par paire de câble et demande une surveillance continue du réseau en fonction de l’accroissement de la charge. Cette structure est à abandonner compte tenu de ces inconvénients.

b. Structure à artère source à source
Les câbles sont issus de deux sources distinctes. Cette structure est cependant utilisée dans le cas des postes HT/MT ou la puissance ne peut être garantie. Cette solution limite la charge à la moitié de la capacité des câbles de distribution. Le secours dans cette structure est assuré par les câbles contigus durant leur première exploitation.  Cette structure peut ce développer dès que la charge croit vers un cas particulier de la structure fuseau avec un câble de secours et une liaison par un câble entre les différents points d’ouverture. Ce câble est installé pour éviter la limitation des courants à des seuils très inférieurs aux capacités thermiques des conducteurs. L’utilisation d’un deuxième câble de secours n’est pas justifiée même en cas d’incident affectant simultanément les deux câbles. Le gain en énergie non distribuée qu’il procure est minime par rapport au coût d’un deuxième câble de secours.

c. Structure en épi
Où chaque câble de distribution est rabattu à son extrémité au câble de secours. Le point de connexion est en général un poste de distribution publique alimenté soit par le câble de distribution, soit par un câble de secours. Cette structure permet une meilleure utilisation des câbles par rapport aux deux structures précédentes.

d. Structure en fuseau
Elle est considérée comme l’aboutissement de l’évolution de la structure en épi pour laquelle, tous les câbles de distribution aboutissent à un point unique qui permet de secourir chacun de ses derniers et contribuer à une reprise rapide du service par la diminution des durées d’interruption. Elle s’intègre bien dans les réseaux existant et permet une pose progressive des câbles, en particulier celle des câbles de secours.