RAPPORT D`EXPERTISE C

AXCEM SARL Expertise indépendante
AXCEM SARL IBS 24/3 Avenue Joannes Masset 69009 Lyon
 04.78.12.03.59 04.72.53.00.53 E-mail : [e-mail]
Rapport CEME Demathieu Bobigny Ilot J1 040716 Page 1/9
RAPPORT D’AUDIT C.E.M.E. 16PK/D/DEMAT_BOB_0407
Sujet
Lieu de l’intervention
Mesure des champs électrique et
magnétique émis par des lignes électriques
enterrées.
ILOT J1 à Bobigny – 161-163 rue de Paris
A l’attention de
Interlocutrice
Téléphone – E-mail
DEMATHIEU BARD
50 Avenue de la République
94550 Chevilly Larue
Madame Léopoldine GUEGUEN
06.18.11.16.67
[e-mail]
Date des mesures
Date du rapport
4 juillet 2016
5 juillet 2016
Rapport rédigé par
Téléphone
KRINS Patrice
Ingénieur – Expert et formateur en C.E.M.
06.78.12.03.59 [e-mail]
Copie transmise à
Françoise CUMET Axcem
Florimond KRINS Axcem
Nombre de pages
9 celle-ci incluse
Annexes
Aucune
Sommaire
1. Situation – Objectif
2. Grandeurs à mesurer – Valeurs prévisionnelles
2.1. Grandeurs à mesurer
a) Champ électrique
b) Champ magnétique
2.2. Valeurs prévisionnelles
3. Appareil de mesure
4. Réglementation
4.1. Sur le plan des appareils
4.2. Sur le plan biologique
5. Mesures
5.1. Côté rue de Paris
5.2. Côte canal de l’Ourcq
6. Conclusion
6.1. Côté rue de Paris
6.2. Côté canal de l’Ourcq
Commentaire

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1. Situation – Objectif
Il s’agit d’une opération mixte de logements, commerces et groupe scolaire située au
161/163 rue de Paris à Bobigny (Ilot J1).
Ce projet est soumis à étude d’impact et d’après les plans ERDF et le document du RTE il y
a des lignes électriques à haute tension qui longent le site de part et d’autre (Côté canal et
rue de Paris).
Ces lignes électriques sont enterrées à une profondeur comprise entre 60 cm et 1 mètre.
Plan de situation actuel
Lignes électriques HT enterrées.
Poste RAFIOT
CEDEO
Canal
Rue de Paris

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Les lignes électriques à basse et haute tension émettent du champ électrique et du champ
magnétique, généralement le champ électrique est arrêté par les armures et les écrans reliés
à la terre, par contre le champ magnétique est peu atténué et est donc potentiellement
présent au dessus des lignes.
L’objectif de cet audit est d’une part de quantifier par calcul l’amplitude de l’induction
magnétique sur base des données qu’ERDF voudra bien nous fournir, et, d’autre part, de
relever par des mesures l’amplitude de l’induction magnétique au niveau du projet.
2. Grandeurs à mesurer – Valeurs prévisionnelles
2.1. Grandeurs à mesurer
Théoriquement il faut mesurer le champ électrique et le champ magnétique. Comme la
fréquence des champs à mesurer se situe dans le domaine des basses fréquences nous
pouvons dissocier le champ électrique du champ magnétique (ce n’est pas le cas en hautes
fréquences).
a) Champ électrique
Le champ électrique (symbole E, exprimé en volt par mètre) est un champ de force qui
apparaît entre deux conducteurs lorsqu’ils sont soumis à une différence de potentiel (E =
V/d).
Un câble à haute tension est composé de 3 conducteurs soumis à des différences de
potentiel déphasées de 120° (système triphasé).
En France la distribution électrique à haute tension est gérée par ERDF, les tensions se
situent dans la gamme dite HTA (1 kV < U ≤ 50 kV) et la tension la plus utilisée est de 20 kV.
Le transport électrique à haute tension est géré par RTE, les tensions se situent dans la
gamme dite HTB (50 kV < U ≤ 400 kV), les câbles enterrés sont généralement des câbles 63
kV car pour les tensions supérieures on utilise plutôt des lignes aériennes. Ceci étant il
existe des câbles HTB jusqu’à 400 kV.
Tous les câbles à haute tension (U > 1000 V) sont dotés d’un écran métallique entourant les
conducteurs sous tension (écran autour de chaque conducteur ou écran autour des 3
conducteurs assemblés en trèfle). Cet écran métallique est obligatoirement relié à la terre
pour une question de sécurité électrique.
Cet écran métallique joue parfaitement le rôle de cage de Faraday en confinant le champ
électrique à l’intérieur de celui-ci, cela signifie qu’il n’y a pas de champ électrique à l’extérieur
du câble.
La présence de champ électrique autour d’un câble à haute tension est synonyme d’une
rupture de l’écran ou d’un défaut de connexion à la terre.
b) Champ ou induction magnétique
Selon la loi d’Ampère, tout conducteur parcouru par un courant émet un champ magnétique
(symbole H, exprimé en Ampère par mètre) tournant autour de celui-ci.
Le champ magnétique est proportionnel au courant et inversement proportionnel à la
distance (loi d’Ampère : H = I/2πD)
En pratique le champ magnétique est difficile à mesurer, aussi mesurons-nous l’induction
magnétique ou densité de flux magnétique (symbole B, unité le Tesla) que beaucoup
appelle, à tort, champ magnétique.
B et H sont reliés par la formule B = µ.H avec dans l’air µ = µ0 = 4π.10-7 H/m (µ est la
perméabilité magnétique).
L’énergie électrique, que ce soit en HTA ou en HTB, est transportée par 3 conducteurs en
régime dit triphasé.

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Cela signifie que le courant de chaque conducteur (ou phase) est déphasé de 120° par
rapport aux autres phases et par conséquent il en est de même pour l’induction magnétique
émise par chaque conducteur.
A distance d’un câble l’induction magnétique mesurable est égale à la somme des inductions
dues aux 3 conducteurs, cette somme est une somme de 3 vecteurs déphasés de 120° qui
est nulle si les 3 vecteurs sont égaux.
Pour que les 3 vecteurs soient égaux il faut que les courants soient égaux (c’est le cas pour
les câbles HT) et que les distances entre le point de mesure et chaque conducteur soient
identiques, ce qui est quasiment le cas si les 3 conducteurs sont assemblés en trèfle.
C’est la raison pour laquelle on considère généralement qu’un câble triphasé équilibré
n’émet quasiment pas d’induction magnétique.
Nous disons ‘’quasiment’’ car il y a toujours un espacement entre les conducteurs pour
assurer l’isolation, surtout en haute tension, et cet espacement permet l’apparition d’une
induction magnétique.
2.2. Valeurs prévisionnelles
Nous disposons des formules qui permettent de calculer l’induction magnétique autour d’un
câble.
Si nous considérons trois conducteurs parallèles de longueurs infinies parcourues par le
même courant, en régime triphasé, la valeur maximale du champ magnétique se trouve au
droit du conducteur central (M0).
Valeur de l’induction en M0
Pour des conducteurs de longueur infinie :
Bmax = 2.10-7.I.{[((h*-0,866)/(d²+h²))+((h*0,866)/(h²-d²))]² +[((d*-0,866)/(d²+h²))+((d*-0,866)/(h²-d²))]²}1/2
Pour des conducteurs de longueur L, il faut multiplier Bmax par sinα
Avec B en tesla (B = µ0.H) H est le champ magnétique en A/m ; µ0 = 4.π.10-7 H/m
I en ampères
d et h en mètres
α en radian (tgα = (L/2)/h)
Exemples pour I = 500 A
Bmax en M0
H = 1 m
H = 2 m
H = 5 m
H = 10 m
d = 20 cm
35,4 µT
8,7 µT
1,39 µT
0,35 µT
d = 10 cm
17,4 µT
4,3 µT
0,69 µT
0,17 µT
d = 5 cm
8,7 µT
2,2 µT
0,35 µT
0,09 µT
Nous voyons ici que la décroissance de l’induction en fonction de la distance est rapide.
d
d
M
0
α
H
L
P
1
P
2
Conducteurs parcourus
par le même courant I.

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Le diamètre extérieur d’un conducteur 20 kV de 240 mm² (500 à 600 A) tel que ceux qui sont
enterrés est d’environ 50 mm, si 3 conducteurs sont posés côte à côte, l’induction
magnétique sera celle calculée ci-dessus pour d = 5 cm.
En pratique nous devrions trouver des valeurs inférieures à celles calculées ci-dessus car
pour les câbles HTA les 3 conducteurs sont assemblés en trèfle.
Pour les câbles HTB, il est possible que les 3 conducteurs soient posés à plat.
3. Appareil de mesure
Dans le cas présent, s’agissant des réseaux électriques dont la fréquence est de 50 Hz,
nous avons utilisé un mesureur de champ isotrope (5 Hz à 400 kHz).
Mesureur de champs isotrope BF
Constructeur
MASCHEK (D)
Référence
ESM-100
Bande passante
5 Hz – 400 kHz
Dynamique de mesure
B (induction)
E (champ électrique)
1 nT – 20 mT
0,1 V/m – 100 kV/m
Résolution
B (induction)
E (champ électrique)
1 nT
100 mV/m
Précision
B et E
+/- 5%
Incertitude de mesure
+/- 15%
Remarque
Ne pas confondre erreur et incertitude, l’erreur est la différence entre la valeur vraie (et
connue) et la valeur mesurée. L’incertitude caractérise la dispersion, elle diffère de l’erreur
par la non connaissance de la valeur vraie.
En l’absence d’autres données, la précision donnée par le constructeur d’un appareil peut
être considérée comme une incertitude dans un intervalle de confiance de 95%.
L’incertitude combinée est évaluée en faisant la somme quadratique des incertitudes (racine
carrée de la somme des carrés de chaque incertitude).
4. Réglementation
4.1. Sur le plan des appareils
a) Appareils standards à usages industriels et domestiques
La directive européenne 2004/108/CEE sur la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM)
prescrit par le biais des normes NF EN 61000-6-x des seuils d’immunité minimum vis à vis
du champ magnétique et par conséquent de l’induction magnétique mais uniquement à
50/60 Hz.
En environnement résidentiel (NF EN 61000-6-1) : 3 A/m soit 3,77µT (37,7 mG)
En environnement industriel (NF EN 61000-6-2) : 30 A/m soit 37,7 µT (377 mG)
Une norme fondamentale (EN 61000-4-10) traite des champs oscillatoires amortis entre 100
kHz et 1 MHz et propose un niveau maximum de 100 A/m (126 µT).
Cela signifie que les appareils doivent continuer à fonctionner correctement en dessous de
ces seuils, au delà ils peuvent dysfonctionner.
b) Implants chirurgicaux actifs
Il est nécessaire de prendre en considération ce type de matériels car, de par leur lieu
d’implantation, il est difficile de les ‘’blinder’’.