Ou comment remplacer rapidement des pylônes électriques endommagés ou en maintenance ?

 

L’électricité : l’enjeu vital de nos sociétés, dépendant entre autres de la solidité des pylônes

L’électricité est la colonne vertébrale de notre monde moderne. Et les pylônes, pour supporter les lignes à haute tension, en sont les artères de transport : des éléments clés, formant une toile formidable, puissante et fragile à la fois, des relais cruciaux soumis aux aléas climatiques, aux glissements de terrain, aux dégradations, sabotages, vandalisme et difficultés d’entretien.

Les exemples abondent pour illustrer à quel point la défaillance des lignes électriques a des conséquences majeures sur la population, l’économie et les services publics.

• Europe, décembre 1999 : deux cyclones d’une puissance rarement mesurée frappent l’Europe de plein fouet. Les vents atteignent 230 km/H dans certaines zones urbaines, et la vitesse mesurée dans les Alpes affiche 320 km/H. Rien qu’en France, 10 millions de personnes se retrouvent sans courant et Paris est au bord du blackout. 23000 poteaux électriques et pylônes à haute tension gisent à terre. Les compagnies électriques nationales sont débordées et leurs équipes travaillent du matin au soir pour remettre le réseau en état le plus vite possible. La réparation complète prendra 20 jours. En conséquence, des millions d’habitants passent les fêtes de fin d’année sans éclairage ni chauffage, dans l’angoisse d’une attente interminable. L’économie ralentit et l’activité commerçante est en berne.

A ce propos, nous le savons tous, les conditions météorologiques deviennent malheureusement plus extrêmes d’année en année, dans toutes les parties du globe. Cyclones, incendies, sécheresses, pluies diluviennes et inondations, chutes de neige et tempêtes de verglas… s’intensifieront en violence et en fréquence dans les décennies à venir, prédisent les scientifiques. Tout cela représente autant de risques potentiels qui rendent les réseaux électriques vulnérables, aussi bien dans les pays développés que dans les pays en développement.

• Asie du sud-est : La production d’électricité est insuffisante dans certains pays, alors que les besoins sont immenses et exponentiels : des populations vivent en permanence en pénurie quotidienne d’électricité. L’effort de construction de nouvelles lignes est intense et augmente d’ailleurs le nombre de points faibles dans les réseaux nationaux. A cela s’ajoute la vétusté des réseaux existants : l’infrastructure n’a parfois que peu changé depuis les années 1950-1960. Entre les problèmes de maintenance et les catastrophes naturelles, des pylônes se retrouvent fréquemment hors service et paralysent l’activité de millions d’habitants : métros, trains, feux de signalisation, ordinateurs, climatiseurs, éclairages… Et ce n’est pas tout : une grande partie des habitations et des commerces assurent leur approvisionnement en eau grâce à une pompe électrique. Par conséquent, le moindre pylône endommagé dans ces pays de mousson peut avoir rapidement d’importantes répercussions sanitaires.
• Afrique : L’obsolescence du réseau représente également ici une source de dysfonctionnement de la distribution électrique. A cela s’ajoute un autre phénomène : la fréquence du vandalisme qui cible les équipements électriques dans certains pays. Les matériaux ainsi récupérés sont revendus comme ferraille pendant que les pylônes s’effondrent suite au vol de certaines de leurs composantes : équerres de fixation, conducteurs, entretoisements... Les compagnies électriques subissent donc de lourdes pertes financières. Outre l’interruption immédiate de l’approvisionnement électrique et donc le coût de l’énergie non fournie, elles doivent mobiliser de lourds moyens pour effectuer les réparations : locations d’hélicoptères, de grues, main d’œuvre nombreuse, etc… ce qui peut prendre parfois plusieurs semaines, voire plusieurs mois selon les secteurs.

         

Ces exemples parmi tant d’autres prouvent que deux facteurs rendent ces situations particulièrement difficiles : non seulement les défaillances en elles-mêmes et l’effort de (re)construction qu’elles nécessitent, mais également le temps nécessaire pour réparer le système, temps qui peut se compter en jours, mais aussi en semaines. En effet, la société de services publics doit pouvoir retirer la tour endommagée, construire une nouvelle fondation, transporter les éléments du nouveau pylône sur le site et l'installer.

Cela met une pression considérable sur les épaules des compagnies d’exploitation électrique qui perdent des revenus et qui sont dans l’obligation de raccorder le plus vite possible leurs abonnés. Or les économies dues à la réduction de la durée des coupures d’électricité dépassent de loin le coût d'un système ERS.

D’ailleurs, la législation de certains pays prévoit des pénalités financières journalières vis-à-vis de ces entreprises en cas d’interruption de service, pénalités parfois appelées « minutes client perdues » (CML). En effet, cette énergie constitue un service primordial de survie de la collectivité ou de fonctionnement d’activités économiques essentielles comme l’exploitation minière.

C’est pourquoi de nombreux opérateurs d’électricité ont l’obligation de posséder proactivement un système de remplacement d’urgence, disponible et à proximité de leur réseau sur le terrain.

 

Les tours ERS (Emergency Restoration System) : la solution pour maintenir ou rétablir le courant rapidement et à moindre coût

Et c’est là qu’interviennent les tours d’urgence ERS, tours de dépannage, structures préfabriquées en aluminium, capables d’être montées en quelques heures sur plusieurs centaines de mètres afin de remplacer ou dériver temporairement une ligne de transmission défectueuse. Un gain de temps primordial aussi bien pour la compagnie de transport électrique que pour tous ses clients.

Les enjeux socioéconomiques et politiques sont tels que les tours sont également utilisées dans les cas non-urgents de programmation de maintenance, de modernisation ou de construction d’une ligne à haute tension HTB, afin précisément de ne pas risquer d’interrompre le circuit.

Il est donc utile pour les gestionnaires de réseaux électriques de détenir un stock de tours temporaires ERS par précaution, pour éviter ou minimiser les interruptions de l’alimentation électrique après un arrêt d'urgence ou programmé.

Simples, solides, durables, réutilisables, les tours ERS Emergency Restoration System sont aussi fondamentales qu’une boite à pharmacie, à la fois dans les situations d’urgence et dans les situations de planification de travaux.

Les tours ERS sont donc des structures haubanées modulaires en aluminium, dont le montage est rapide et simple car il s’assimile à un exercice logique de jeu de construction. Ces tours s’installent sur le lieu même des pylônes endommagés, en cours de réparation ou de maintenance.

En établissant un contournement temporaire, elles permettent de rétablir rapidement le courant sur une ligne de transmission électrique allant de 69kV à 1200kV. C’est pendant leur mise en service que les pylônes peuvent être réparés en parallèle. Une fois la réparation complétée et le courant rétabli sur le circuit principal, les tours d’urgence ERS Emergency Restoration System sont démantelées et rangées pour une prochaine utilisation.

 

      

 

Comment ça marche ?

Les méthodes d'installation sont simples. Les différentes sections de la tour s’emboitent les unes dans les autres, jusqu’à constituer une tour de 20 à 120 mètres de hauteur, selon les besoins. La tour d'urgence est maintenue solidement attachée au sol sur une plaque de base ancrée avec des pieux. Creuser une fondation n’est pas nécessaire car la tour reste droite et stable grâce à un système d’haubans ancrés qui maintiennent son assise sur une base articulée. Pression du vent, intempéries… la tour demeure parfaitement en place. A son sommet, elle supporte un système d’isolateurs et de conducteurs pour lignes électriques.

Visualisez ici les composantes d'une tour

Cet équipement ERS est léger et compact, et peut être transporté puis installé sur tous les types de terrains, quelles qu’en soient la nature et la pente (montagnes, forêts, sable, plaines inondables…), et dans toutes les conditions météos (pluie, neige, chaleur…). Les tours occupent un espace au sol réduit et sont faciles à monter et entreposer même sur des sites complexes.

L’ensemble est livré et entreposé dans des conteneurs maritimes, qui servent non seulement au transport, mais au stockage de tous les éléments sur le long terme.

Regardez ici notre vidéo d'installation

La solidité des composantes et le matériau durable – généralement en aluminium, qui résiste à la corrosion due à l’humidité et l’eau salée - permettent à ces tours d’être démontées et remontées plusieurs fois. Elles peuvent également être recombinées afin de créer des configurations variées : tour en suspension, en tension, ou tour terminale… en simple circuit, circuit horizontal, vertical ou delta… les mêmes tours pouvant être utilisées pour différents voltages, 220 kV,400 kV, etc…

 

Quelles sont les spécificités et les performances des tours ERS – Emergency Restoration System - de SBB ?

SBB est un fabricant de tours d’urgence ERS et la modularité est au cœur de notre concept. Notre objectif est de permettre qu’un minimum de composantes puisse couvrir un maximum de vos besoins sur le terrain. Justement, aucune machinerie lourde n’est requise pour ériger ou démonter une tour SBB dont les composantes restent légères. Nous fournissons tous les outils nécessaires aux équipes d’installation : nos produits sont clé-en-main. Vos équipes bénéficient également d’une formation à la fois sur le terrain pour participer à la démonstration d’un montage complet, et sur les outils logiciels qui servent à évaluer les configurations utiles à chaque cas particulier.

La modularité est même poussée plus loin, puisque nos tours ERS peuvent être érigées de façon flexible selon d'autres applications : mât de mesure de vent, portique temporaire ou portique de protection, tour d’éclairage sur un chantier, tour grue pour la construction, ou tour télécom d’urgence…

En termes de montage, une tour de 30 mètres peut être installée en moins d’une journée par une équipe de 6 personnes. Capables de résister à des vents de 270 km/H, et des températures comprises entre -45° et +60° Celsius, nos tours sont particulièrement robustes et peuvent rester plusieurs mois sur place. Précisément, pour le design, la fabrication et les tests de ses tours ERS et de leurs composantes, SBB se conforme aux standards de l’industrie (CSA, ASCE, IEC) et au guide IEEE, pour ne citer que les principaux.

Pesant moins de 135kg, les sections peuvent être aisément transportées par 2 personnes. Grâce au mât de levage coulissant créé par SBB, chaque section est rapidement emboitée dans la précédente, pendant le travail en hauteur.

Et les monteurs n’ont pas été oubliés car SBB se concentre également sur la sécurité des travailleurs. Antichute certifié CE qui coulisse le long de rails sur les arêtes des tours, plateforme de travail très utile lors de la phase d’installation des isolateurs, repose pieds, treuil léger, bras de levage… notre département R&D cherche à faciliter les gestes et améliorer le confort des équipes.

En conséquence, le long cycle de réutilisation et la palette d’usages possibles réduisent vos coûts d’acquisition dans le temps. Sachant que les tours SBB peuvent durer des décennies ! Outils standards, pas d’entretien grâce à la conception en aluminium, long cycle de vie, facilité à déplacer sur un nouveau site et à plusieurs reprises… tout est pensé pour être optimisé.

 

Pour résumer, les 10 avantages d'une tour ERS, Emergency Restoration System, sont :

1. Déploiement rapide en quelques heures
2. Prise en charge de lignes de transmissions électriques de 69 à 1200 kV
3. Installation tout terrain et sans travaux de génie civil
4. Résistance à des conditions météorologiques extrêmes
5. Pas d’équipement lourd requis
6. Équipe d’installation restreinte de 4 à 6 personnes
7. Solution rentable : long cycle de vie, pas de coût de maintenance
8. Nombreuses réutilisations
9. Sécurité pensée pour les monteurs
10. Stockage en containers ergonomiques et compacts

 

Exemples de cas clients :

• Aux Émirats Arabes Unis : la construction d’une autoroute a nécessité de rehausser des lignes électriques afin de respecter la distance réglementaire avec les véhicules. Dans le cadre d’un autre projet de développement d’une ligne de chemin de fer, un pylône situé sur le tracé a dû être démantelé pour être remplacé par 2 autres pylônes à l’extérieur de la zone réservée au passage ferroviaire. Enfin, une 3^e opération concernait la mise en place d’un croisement entre 2 circuits de lignes à haute tension HTB. Chacun de ces projets a mobilisé notre équipe ingénierie afin d’effectuer une analyse de structures, une analyse électrique, une charte de tensionnement, ainsi que des dessins d’installation des tours. Les tours SBB ont à chaque fois permis de maintenir le courant durant la phase de construction, sans quoi certaines industries pétrolifères installées dans ces zones auraient dû réduire leurs activités de production de moitié. En conséquence, cela aurait obligé les compagnies de transmission électrique de dédommager ces industries.
• En Inde : une ligne temporaire de 12 tours ERS a été rapidement bâtie sur 3,5 km pour permettre la reconstruction de 9 pylônes de 400 kV, détruits par une tempête. L’itinéraire de la ligne de contournement impliquait notamment de passer une rivière.
• Au Népal, des tours en cours de maintenance ont dû être restaurées et renforcées afin d’augmenter le voltage des conducteurs électriques sur plusieurs kilomètres. L’usage de tours ERS SBB a évité l’installation coûteuse d’immenses génératrices pour continuer à alimenter les villes voisines en électricité.
• En Norvège : la construction d’un grand magasin d’ameublement a rendu nécessaire le déplacement de lignes électriques installées sur le terrain de l’entrepôt. Avec l’utilisation des tours ERS, la durée des travaux de réaménagement a été réduite de 25%.
• En Irlande : des tours ERS ont été utilisées afin d’écarter une ligne de transmission principale, pendant la construction d’une sous-station nécessaire à la redistribution locale de l’électricité en voltage diminué.
• En Ecosse : les tours ERS de SBB ont été décrites par les journalistes de la BBC comme des « pop up pylons » qui permettent de remplacer temporairement et en une journée les pylônes endommagés par les aléas climatiques. Faciles à assembler et résistants face aux conditions de froid sévère, la technologie des tours ERS permet de garantir à la population une continuité de service électrique en hiver.

Retrouvez d'autres études de cas ici

Au final, avec plus de 3000 tours vendues dans le monde, SBB est le leader des tours d’urgence ERS Emergency Restoration System, efficaces, modulaires et sécuritaires.

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