Particularités des tensions du réseau ferroviaire Belge : Continu et Alternatif

C'est la SNCB (Société Nationale des Chemins de fer Belges), l'équivalent de la SNCF en France qui gère le réseau ferroviaire Belge, néanmoins il existe un gestionnaire des infrastructures INFRABEL, comme en France dont l'équivalent est RFF.

Sur la longueur totale des 3518 Km de réseau ferrée Belge, 2631 km sont électrifiés avec une particularité :
La plupart des lignes électrifiées le sont en courant continu (CC) de 3 000 V, mais les nouvelles lignes à grandes vitesses des TGV, Thalys (marque commerciale), Eurostar, ICE des ligne Bruxelles-frontière Française, ainsi que les nouvelles lignes vers les frontières Néerlandaise, Allemande, Luxembourgeoise et la ligne dite Athus-Meuse d'Anseremme à Autelbas sont électrifiées en courant alternatif sous tension de 25 kV.

- L'unité de mesure de la valeur de l’induction magnétique est le Tesla (T),
le milli Tesla (mT), le micro Tesla (µT), le nano Tesla (nT) et anciennement le Gauss (G).
1 T = 1 000 mT = 1 000 000 µT = 1 000 000 000 nT
1 G = 10-4 T donc 1 G = 100 µT et 1 mT = 10 G
100 nT = 1 mG = 0,1 µT
1nT = 0,01 mG

TABLE CONVERSIONS [CLICK]

- La valeur du champ magnétique naturel terrestre
est de 24 à 45 µT à l’équateur et de 62 à 70 µT aux pôles.
Ce champ ne perturbe pas les êtres vivants,
car il est continu et non alternatif
de telle sorte qu’il n’induit normalement rien dans les corps conducteurs.
Le champ magnétique naturel terrestre est absolument nécessaire à la vie humaine, faune et flore.

- Un courant électrique alternatif circulant dans un fil conducteur induit un champ magnétique alternatif
qui peut à son tour induire un courant électrique alternatif dans un autre conducteur.

Ce courant exogène qui est alors induit dans le corps humain (puisque celui-ci est conducteur)
risque d’interférer avec les courants endogènes
et venir ainsi perturber le fonctionnement bioélectromagnétique de l’organisme.

Pareillement si la valeur en densité de puissance du courant exogène qui est induit
dans un système électronique est supérieur a son seuil d'immunité de
Compatibilité Electromagnétique (CE)
il interférera avec les courants endogènes
en venant perturber le fonctionnement du système et pourra provoquer un bug.

Compatibilité Électromagnétique (CE)

- Notions de base -

La compatibilité électromagnétique est l’aptitude d'un équipement à fonctionner
de façon satisfaisante dans son environnement électromagnétique
sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques intolérables pour cet environnement.

Réglementation :
Tous les appareils sont soumis à la conformité et au marquage CE.
Cette obligation légale garanti une immunité aux champs électromagnétiques rayonnés de
3 V/m (cas général)
valeur crête en environnement résidentiel ceci afin d'éviter des dysfonctionnements.
Cette obligation à valeur légale et opposable est incluse dans le cahier des charges des manufacturiers.

Spécificités : concernant les appareillages médicaux dits critiques et ou implantés
(concerne environ 800 000 appareils en France dont 350 000 pacemakers, pompes à insulines, etc...),
cette conformité est relevée à 10V/m.
Les autres appareils médicaux estimés à plus de 20 millions d'unités ont un niveau d'immunité de 3V/m !.

[Dossier normatif en Anglais]

Pour les véhicules il y a eu récemment des durcissements des seuils d’immunité
(60 V/m à 200 V/m) imposés par les constructeurs aux équipementiers.

Directives de conformité CE :

- Directives européennes sur la compatibilité électromagnétique 89/339
transposée en droit Français par le décret 92-587.
- Directive 2004/108 transposée en droit Français par le décret 2006-1278,
- Directive européenne 1995/5/CE sur les appareils de communications par radio transposée en droit Français dans l'article L32 – 12°du code des P et T
qui oblige une pollution électromagnétique inférieure au niveau d’immunité des appareils

La nouvelle directive européenne 2004/108/CE qui est entrée en vigueur le 20 juillet 2007
conforte ces normes à l’environnement électromagnétique réel en ces termes :
« Les équipements doivent être conçus et fabriqués,…, de façon à garantir … qu'ils possèdent un
niveau d'immunité aux perturbations électromagnétiques auxquelles il faut s'attendre dans le cadre de
l'utilisation prévue qui leur permette de fonctionner sans dégradation inacceptable de ladite utilisation ».

La Directive RTTE a été transposée dans l'article L.32 § 12° qui est explicite :
"On entend par exigences essentielles les exigences nécessaires pour garantir
dans l'intérêt général la santé et la sécurité des personnes, la compatibilité
électromagnétique entre les équipements et installations de communications électroniques et,
le cas échéant, une bonne utilisation du spectre des fréquences radioélectriques
en évitant des interférences dommageables pour les tiers."

Le tableau récapitulatif normatif IEC 60601-1-2 & IEC 60601-1-2
correspond globalement à une pollution
électromagnétique d'un niveau maximum de 3V/m.

Les autres tableaux normatifs correspondant aux calculs des distances :
[Tabl.1]... [Tabl..2]

DOSSIER

COMPATIBILITÉ
ÉLECTROMAGNÉTIQUE

- Définition d'un CEM -

Un Champ ÉlectroMagnétique
est l’association d’un champ électrique et d’un champ magnétique
qui varient dans le temps et se propagent dans l’espace.
Ces champs sont susceptibles de déplacer des charges électriques.
Les champs électromagnétiques sont caractérisés par plusieurs propriétés physiques
dont les principales sont leur fréquence ou leur longueur d’onde, leur intensité et leur puissance.

- Unité de mesure d'un CEM -

- Le champ électrique
est produit par le voltage, il se mesure en Volt/mètre (V/m),
et diminue avec l’éloignement de la source (environ au carré de la distance).

- Le champ magnétique
produit par un courant électrique se mesure en Gauss (G) ou Tesla (T) ,
(1 A/m équivaut à 1,27 µT) et diminue lui aussi avec l’éloignement de la source.
(le dossier des notions de bases et les tables de conversions).
Plus la tension et l’ampèrage sont élevés, plus les irradiations par ces champs sont importants.

Les CEM peuvent être déclinés aussi en unités de Densité Surfacique de Puissance (DSP)
La DSP est proportionnelle au produit du champ électrique par le champ magnétique.
La puissance globale contenue dans un CEM peut donc aussi s’exprimer en watts (W).
(DSP : en W/m 2 et sous multiples d'unités).
(le dossier des notions de bases et les tables de conversions).

Il existe aussi d'autres propriétés en RF
comme la polarisation, la modulation (amplitude, émission en continue ou pulsée), etc . . .

- Mécanismes généraux d'interactions des CEM avec notre métabolisme -
Toute matière vivante contient des charges électriques (ions, molécules...)
et des matériaux isolants ; c’est donc un milieu faiblement conducteur (appelé diélectrique).
Quand un humain est exposé à des CEM, une partie pénètre dans son organisme.
Le rayonnement produit par cette interaction appelée aussi irradiation peut-être quantifié,
il est à l'origine d’effets biologiques, qui dans certains cas provoquent des effets dits sanitaires.
Le rapport dose en corrélation avec la notion de temps est un facteur déterminant.
D'autres paramètres peuvent infuencer ces effets, notamment une prédiposition génétique . . .

- La valeur du champ magnétique terrestre
est de 24 à 45 µT à l’équateur et de 62 à 70 µT aux pôles.
Ce champ ne perturbe pas les êtres vivants,
car il est continu et non alternatif
de telle sorte qu’il n’induit rien dans les corps conducteurs.