Les conducteurs de la ligne de transmission constituent un condensateur entre eux. Les conducteurs de la ligne de transmission agissent comme une plaque parallèle du condensateur et l’air est comme un milieu diélectrique entre eux. La capacité d’une ligne donne lieu à un courant de fuite entre les conducteurs. Elle dépend de la longueur du conducteur.
La capacité de la ligne est proportionnelle à la longueur de la ligne de transmission. Leur effet est négligeable sur les performances des lignes de transmission courtes (ayant une longueur inférieure à 80 km) et à basse tension. Dans le cas des lignes à haute tension et longues, elle est considérée comme l’un des paramètres les plus importants.
Capacité de la ligne bifilaire
La capacité de la ligne de transmission avec les conductances forme l’admittance shunt. La conductance de la ligne de transmission est due à la fuite sur la surface du conducteur. Considérons une ligne constituée de deux conducteurs a et b, chacun de rayon r. La distance entre les conducteurs étant D représentée sur le schéma ci-dessous :-
La différence de potentiel entre les conducteurs a et b est
Où, qa – charge du conducteur a
qb – charge du conducteur b
Vab – différence de potentiel entre les conducteurs a et b
ε- permittivité absolue
de sorte que,
Substituer ces valeurs dans l’équation de tension nous donne,
La capacité entre les conducteurs est
Cab est appelée capacité ligne à ligne.
Si les deux conducteurs a et b sont de charge opposée, et que la différence de potentiel entre eux est nulle, alors le potentiel de chaque conducteur est donné par 1/2 Vab.
La capacité entre chaque conducteur et le point de potentiel nul n est
La capacité Cn est appelée capacité au neutre ou capacité à la terre.
La capacité Cab est la combinaison de deux capacités égales a et b en série. Ainsi, la capacité au neutre est le double de la capacité entre les conducteurs, c’est-à-dire,
La permittivité absolue ε est donnée par
où εo est la permittivité de l’espace libre et εr est la permittivité relative du milieu.
Pour l’air
Réactance capacitive entre un conducteur et le neutre
Capacité de la ligne triphasée symétrique
Laissons un système équilibré de tension être appliqué à une ligne triphasée symétrique représentée ci-dessous
Le diagramme en phaseur de la ligne triphasée à espacement équilatéral est représenté ci-dessous :
Prenons la tension du conducteur a au neutre comme un phasor de référence
La différence de potentiel entre le conducteur a et b peut être écrite comme
De même, la différence de potentiel entre les conducteurs a et c est
En additionnant les équations (1) et (2), on obtient
Aussi,
Combinaison des équations (3) et (4)
D’après les équations (6) et (7)
La capacité ligne-neutre
La capacité de la ligne triphasée symétrique est la même que celle de la ligne bifilaire.