Réseau Monophasé 3kV

C’est en 1889 que la Ville de Paris décide de distribuer l’électricité aux parisiens. Elle  accorde des « permissions » à six sociétés différentes pour une durée de 18 ans. Chaque société se voit attribuer un secteur du territoire de la Ville dans lequel elle doit créer et exploiter des réseaux de distribution d’électricité, selon la technologie de leur choix.

Les 2 compagnies des secteurs des Champs Elysées et de la Rive gauche optent pour une distribution à courant alternatif monophasé à 3000 volts. Des feeders en 3000 volts sortent de l’usine de chaque secteur et alimentent chaque immeuble par un petit poste de transformation (cabine) équipé d’un transformateur 3000/2x110 volts de 1 à 25 kVA à refroidissement dans l’air (voir photo).

En 1907, la Ville signe une nouvelle convention avec une société unique la Compagnie Parisienne de Distribution d’Electricité (CPDE)  et fixe les principes de la distribution sur tout le territoire : 2 usines de production à l’extérieur de Paris (Saint Ouen et Issy les Moulineaux) qui fournissent du courant à 12000 volts et 4 zones de distribution (2 zones à courant continu au centre, 2 zones à courant alternatif en périphérie).

Pour la zone à courant monophasé 3000 volts, il est nécessaire d’abaisser la tension à 3000 volts, ce sont les sous-stations (cf. infoMEGE n°1) qui vont jouer ce rôle. Quatre sous-stations sont construites entre 1907 et 1914 : Muette, Ternes, Sèvres et Gobelins. Elles sont équipées de transformateurs 12000/3000 volts à refroidissement dans l’air avec ventilateur pour des puissances de 600, 1200 ou 1500 kVA.

Dans les années 1920-1935, l’accroissement de la demande d’électricité oblige à développer les réseaux. Quatre sous-stations supplémentaires sont mises en service : Plaisance en 1922, Laos en 1926, Verlaine en 1929 et enfin Longchamp en 1935. D’autres sont modernisées avec une puissance augmentée (Muette en 1930 et Sèvres en 1935) et enfin deux nouvelles sources sont construites : Nation en 1929 et Tolbiac en 1930, ce ne sont plus des usines mais des postes de transformation 63000/12000 volts alimentés par le réseau de transport.

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Dans chaque secteur, le type de distribution était différent :
  • Cie CONTINENTALE EDISON : courant continu à 2 x 110V, distribué par feeders 3 fils
  • Sté d’ECLAIRAGE ET DE FORCE PAR L’ELECTRICITE A PARIS : Courant continu 110V 2 fils.
  • Cie VICTOR POPP(ultérieurement Cie PARISIENNE DE L’AIR COMPRIME): courant continu 4x110V par réseau 5 fils.
  • Sté d’ECLAIRAGE ELECTRIQUE DU SECTEUR DE LA PLACE CLICHY : courant continu 4x110V par réseau 5 fils.
  • Sté CHARLES MILDE FILS ET Cie (ultérieurement Cie d’ECLAIRAGE ELECTRIQUE DU SECTEUR DES CHAMPS-ELYSEES) : courant alternatif à haute tension (3000V), abaissée à 110V par un transformateur dans chaque immeuble.
  • Cie ELECTRIQUE DU SECTEUR DE LA RIVE GAUCHE : mêmes caractéristiques que le secteur des CHAMPS-ELYSEES. 

La distribution du courant monophasé 3000 volts se fait donc à partir des 7 sous-stations (Gobelins sera abandonnée au profit de la nouvelle sous-station Plaisance) d’où sortent entre 30 et 70 feeders qui sont des câbles à 2 conducteurs concentriques de 200 mm² en cuivre. Chaque feeder alimente un quartier, il se divise au niveau des angles de rues dans des boites de coupure manœuvrables depuis le trottoir. Des boites en limite de zone permettent de ré-alimenter la zone en cas de défaillance du feeder. Chaque immeuble est raccordé par un branchement sur le réseau 3000 volts et alimente une cabine qui transforme le courant en 2x115 volts.

En 1963, il y avait 28 000 cabines d’immeubles alimentées par 1 450 km de câbles.

Dans les années 1960, l’ensemble des réseaux parisiens montre ses limites (besoin de courant triphasé, nombreux défauts sur les câbles 3000 volts, besoin de sources supplémentaires). Il est donc décidé de substituer aux anciens réseaux un nouveau réseau triphasé 20000 volts. La priorité sera donné au remplacement du réseau monophasé 3000 volts, le plus ancien des réseaux parisiens. Au fur et à mesure de la construction de ce nouveau réseau, sont installés des postes de transformation 20000/400-230 volts sous les trottoirs ou dans les immeubles neufs et un réseau 400-230 volts est créé afin de desservir les abonnés.

La transposition des réseaux commence en 1963, peu à peu les sous-stations 3000 volts sont abandonnées. L’opération se termine le 13 mars 1993 avec la fermeture de la sous-station Verlaine, soit plus de 100 ans après la création du réseau monophasé 3000 volts.

Le réseau radial 3kV

Les sous-stations, alimentées en courant diphasé alternatif 12kV, transforment cette tension en monophasé 3 kV.

Des câbles (feeders-350A max.) souterrains transportent cette énergie jusqu’à des boîtes de réseau sous trottoir qui la répartissent selon une zone d’action, par un jeu de fiches et des câbles de réseau, pour la distribuer dans chaque immeuble.

Chaque immeuble raccordé à ce réseau 3 kV comporte un poste de transformation (cabine d’immeuble) 3000/115V et 2x115V, pour alimenter les clients.

En général ces cabines d’immeubles sont situées en sous-sol, leur puissance va de 1kVA à 250 kVA (cabine double), les transformateurs sont de type sec.

Ce réseau a comporté jusqu’à n…. cabines (>12000 ?) et a été remplacé progressivement à partir de 1965 ( à vérifier ?) par le réseau triphasé basse-tension.

Malgré la contrainte d’une transformation par immeuble, ce type de réseau, qui a subsisté jusqu’en 1985 (extinction de la sous-station TERNES), avait une bonne souplesse d’exploitation puisque, par modification de la position des fiches des boîtes de réseau, on pouvait modifier la zone d’action d’un feeder pour équilibrer la charge et mettre hors tension un dipôle pour travaux ou élimination d’un défaut.

La distribution 3kV

A partir des sous-stations, la distribution se fait à l’aide de câbles à deux conducteurs concentriques. Plusieurs versions ont été utilisées en fonction des évolutions technologiques :

  • Avant 1914 l’épaisseur des isolants était de 7 à 8 mm sur le conducteur axial et de 5 mm sur le périphérique, le câble utilisé par le"Secteur des Champs Elysées" comportait une gaine de plomb entre âme et concentrique, à la différence de celui du Secteur Rive
  • En 1914 seul le câble avec gaine plomb fut utilisé, mais avec des isolants réduits à 4 mm et 2,5 mm
  • Après 1928 la gaine plomb intermédiaire fut supprimée.

Les sous-stations, alimentées en courant diphasé alternatif 12kV, transforment cette tension en monophasé 3 kV.

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