There are two types of electric crossing : i ) subterranean / submarine line ii ) overhead-line crossing. We always consider the last one as a more economic option. The inconvenience of an overhead-line crossing would be the environmental constraints among which the existing obstacles, the clearance for the navigation and the aesthetics demanded by the public. The overhead-line crossings usually have conductors of long ranges which are outside of the field of application for the current transmission line codes. These are limited to reaches of a length included between 200 m and 800 m, as well as a height of support lower than 60 m. However, for reaches over 800 m and over a height over 60 m, the criteria of conception in the transmission line codes for the calculation of wind loads are not applicable. In this study we concentrate on loads on the supports owed to the limit wind applied to bare conductors and insulators chains The objective of the present study is to examine the effect of the temporal and spatial correlation of the wind load along the conductors on a finite element model. A special attention was brought to the evaluation of the importance of the dynamic load transmitted on by the conductors and the insulators chains for the case of a turbulent wind load. The numerical study on finite element model for the example of a overhead-line crossing was done with the software ADINA. The wind load for the finite element model for the example of a overhead-line crossing was generated by the software WindGen which uses the method of Simiu-Scanlan and the method of spectral representation developed by Shinozuka-Deodatis. Wind loads generated where integrated into the finite element model ADINA for a dynamic analysis of the overhead-line crossing. For the first part, the current methods are used to calculate the efforts in supports due to the wind loads with an engineering approach and a comparaison approach. The current methods are then compared with the efforts obtained from an advanced method, transient dynamic and spectral stochastic, and specifically for the case of a simple overhead-line and an overhead-line crossings. For the second part, the effect of the longitudinal correlation of the wind load on two parallel conductors was examined. Finally, dynamic experiments on an insulators chain were made to determine the variation of the damping and the rigidity of the system for different type of insulators, different speed of application of the load and the inclination of the insulator.

Un réseau de transport d'énergie électrique doit être le plus robuste possible pour répondre aux besoins de la société. Les lignes aériennes de transport doivent donc faire face aux contraintes environnementales sans qu'il y ait de dommages structuraux. Les exigences esthétiques, comme avoir des lignes plus compactes près des grands centres de distribution, jumelées au rapprochement des conducteurs électriques face à une charge de vent remettent en question l'optimisation des critères de conception actuels. Les méthodes actuelles pour représenter le comportement dynamique des lignes électriques et déterminer les distances interphases à respecter sont basées sur des hypothèses simplificatrices ou sur des formules empiriques basées sur l'expérience des gestionnaires de réseau. L'objectif principal de ce projet de recherche est donc de développer une approche numérique pour étudier l'effet d'une charge de vent turbulent sur le rapprochement interphase de deux phases de conducteurs électriques afin de justifier les méthodes de calcul actuelles. L'étude se concentrera sur un nombre limité de portées avec des faisceaux de conducteurs simples et sans charge de glace. Un modèle par éléments finis de deux portées d'un conducteur simple a été développé à l'aide du logiciel Code-Aster. La génération de la charge de vent a été faite séparément à l'aide du logiciel WindGen. Le logiciel génère des signaux corrélés de vent turbulent en fonctions temporelles par la méthode de représentation spectrale. Les signaux sont ensuite convertis en charges de vent compatibles avec le solveur d'éléments finis. Les résultats du modèle numérique sont d'abord comparés avec une série d'essais dynamiques mesurant l'angle d'inclinaison des chaînes d'isolateur au vent effectués par Hydro-Québec sur une ligne expérimentale. Une fois la méthode de calcul validée, une étude paramétrique est effectuée pour étudier l'effet de divers paramètres sur le rapprochement interphase. L'effet de la longueur des portées, de la séparation interphase initiale, de la flèche des conducteurs, de la vitesse du vent, de l'intensité de turbulence du vent et de la corrélation spatiale des signaux de vent est évalué. Parallèlement, une campagne de mesure in situ pour enregistrer des vitesses de vent en plusieurs points dans l'espace a été effectuée pour étudier la corrélation spatiale. Les résultats de la campagne ont permis de justifier l'utilisation des valeurs de référence des coefficients de corrélation, ainsi que de fournir une plage de données à analyser lors de l'étude paramétrique. Les résultats du projet de recherche permettront aux concepteurs de réaliser que les dégagements requis pour la distance interphase des lignes de transport d'électricité sous un vent turbulent sont affectés par plusieurs paramètres qui ne sont pas nécessairement tous pris en compte dans les équations empiriques utilisées. Certaines sections de lignes de transport peuvent apporter un risque plus grand de court-circuit phase-phase entre les conducteurs. À long terme, de tels outils numériques peuvent aider l'analyse de ces cas spéciaux.