Trop de tension chez vous ?

La haute tension entraîne des factures d’électricité élevées

La tension chez moi

Trop de tension chez vous ?

C’est une longue page, donc l’aperçu suivant pourrait être utile.

Aperçu –

1. Quel devrait être le voltage ?
2. Comment savoir si vous avez trop de tension
3. Comment une tension trop élevée augmentera votre facture d’électricité
4. Thermodynamique
5. Pourquoi Hydro One fait-il cela ?
6. C’est un peu comme…
7. Une situation extrême et ma plainte
8. Excuses de Hydro One
9. L’essentiel

1. Quelle devrait être la tension ?

La tension de vos prises murales devrait se situer à quelques volts près de 120 VAC, disons 118-122 VAC, selon la « charge », c’est-à-dire selon le nombre et le type d’appareils que vous et vos voisins utilisez, ainsi que la distance qui vous sépare du dernier transformateur.

En outre, la tension moyenne sur des périodes de plusieurs jours ou plus devrait être très proche de 120 VAC, et la tension devrait être supérieure à 120 VAC environ la moitié du temps et inférieure à 120 VAC l’autre moitié du temps. Cependant, pendant les périodes de charge extraordinairement élevée, comme par exemple par temps très chaud ou très froid, de nombreuses sociétés de production d’électricité peinent à fournir cette tension nominale de 120 VAC à leurs clients.

Tous les appareils ménagers courants dont la vente est approuvée au Canada par l’Association canadienne de normalisation (CSA) sont conçus pour fonctionner à 120 VAC (sauf, bien sûr, ceux qui sont conçus pour 240 VAC). Ma compagnie d’électricité est Hydro One qui livre l’électricité directement à la plupart des clients ruraux et à certains clients suburbains dans la province de l’Ontario, au Canada, mais de nombreuses compagnies d’électricité fonctionnent de la même manière que Hydro One.

La zone jaune du graphique ci-dessus correspond à la plage des tensions mesurées à ma résidence en décembre 2015 et en janvier et février 2016, puis plus récemment en 2019 et 2020.

Les zones verte et rouge ci-dessus sont définies par le document CAN3-235-83 Tableau 3 de l’Association canadienne de normalisation,  » Limites de variation de tension recommandées pour les circuits jusqu’à 1000 volts à l’entrée de service « . (Voir en particulier les « Directives de tension » aux pages 35-36 du document de la Commission de l’énergie de l’Ontario). La Commission de l’énergie de l’Ontario indique clairement que

Hydro One ne fournira que des tensions standard. Ces tensions seront conformes aux normes de l’Association canadienne de normalisation ( » CSA « ).

En fait, ces mêmes normes sont répétées dans l’énoncé de la  » version finale  » d’Hydro One sur les conditions de service aux clients d’Hydro One, (voir notamment le tableau 2, Limites recommandées de variation de tension). Nous savons donc que cette norme est utilisée par Hydro One et que la tension devrait toujours être dans la zone verte et ne devrait jamais être dans l’une ou l’autre des zones rouges du tableau ci-dessus.

La recommandation de la CSA pour la tension dans des conditions normales de fonctionnement est de 110 à 125 VAC, mais comme tout électricien vous le dira, il peut être dangereux de fonctionner pendant de longues périodes à l’extrémité supérieure de cette plage. En fait, la même recommandation de la CSA définit 127 VAC comme une « condition de fonctionnement extrême », juste deux volts de plus que l’extrémité supérieure de la plage de fonctionnement « normale ».

Situation actuelle à ma maison – Au cours du mois de janvier, la tension moyenne à ma maison était de 122,50 VAC, et était supérieure à la tension nominale 94,5 pour cent du temps. La tension moyenne a augmenté lentement depuis l’été 2020. Voir les détails de mes mesures de tension.

2. Comment savoir si vous avez trop de tension

Si vous avez un multimètre numérique ou un autre instrument approprié qui peut mesurer la plage de tension appropriée, vérifiez la tension qui apparaît aux prises électriques de votre maison. N’oubliez pas que vous avez affaire à du courant alternatif (CA) et non à du courant continu (CC), choisissez donc le réglage approprié sur votre voltmètre. La tension mesurée doit se situer à quelques volts près de 120 VAC. Il s’agit d’une tension acceptable. Vérifiez-la à différents moments du jour et de la nuit pendant plusieurs jours pour trouver une moyenne raisonnable. Si vous constatez que la tension à vos prises murales est constamment autour de 124 VAC ou plus, alors vous avez trop d’électricité dans votre maison et vous utilisez et payez beaucoup plus d’énergie que ce dont vos appareils ont besoin.

Veuillez noter – Vous avez affaire à une tension potentiellement mortelle, donc si vous ne pouvez pas vérifier la tension en toute sécurité par vous-même, veuillez demander à un électricien, un technicien, un technologue ou un ingénieur qualifié de le faire pour vous. Il n’y a aucune honte à demander à quelqu’un d’autre de le faire et cela pourrait vous sauver la vie.

3. Comment trop de tension augmentera votre facture d’électricité

Si votre facture d’électricité est trop élevée, l’une des raisons pourrait être que votre compagnie d’électricité fournit trop d’électricité, c’est-à-dire trop de tension, à votre maison. En Amérique du Nord, la plupart de vos appareils électriques sont conçus pour fonctionner avec une tension de 120 volts en courant alternatif (VAC), et permettent plus ou moins quelques volts pour les variations de charge et les pertes résistives dans les fils électriques. Si votre compagnie d’électricité, comme Hydro One, fournit des tensions qui sont constamment supérieures à 120 VAC, alors vos appareils consommeront constamment plus d’énergie qu’ils n’en ont besoin et vous devrez payer pour plus d’énergie que celle dont vous aviez besoin.

Vous vous souvenez peut-être de votre cours de physique au secondaire que, à 120 volts, une ampoule à incandescence de 100 watts dissipe 100 watts de puissance sous forme de lumière et de chaleur (surtout de la chaleur). C’est normal et c’est ce que nous nous attendons à payer lorsque nous allumons l’interrupteur de la lumière.

Cependant, avec 124 VAC, cette même ampoule dissipera près de 107 watts au lieu de 100 watts et vous paierez votre électricité près de 7% de plus. À 126 VCA, l’ampoule dissipera un peu plus de 110 watts et vous paierez 10,2 % de plus pour votre électricité. Votre réfrigérateur, votre congélateur, votre cuisinière, votre appareil de chauffage à air pulsé, vos radiateurs électriques, votre grille-pain, votre pompe de puisard, votre pompe à eau de puits, votre machine à laver, votre sèche-linge, votre cafetière, de nombreuses ampoules électriques – tous ces appareils seront affectés de la même manière par la tension plus élevée qui est fournie. Et vous allez payer pour cette énergie supplémentaire. Tout le temps qu’ils seront allumés.

Note aux lecteurs – Vous gagnez des points supplémentaires si vous avez remarqué dans le graphique ci-dessus que la puissance et la tension n’ont pas une  » relation linéaire « . A l’exception des « alimentations à découpage » mentionnées ci-dessous, la puissance et l’énergie sont proportionnelles au carré de la tension, donc lorsque la tension augmente, la puissance et l’énergie augmentent un peu plus vite que la tension. La relation exacte est très précisément décrite par la loi d’Ohm. Demandez à n’importe quel ingénieur.

Puissance utilisée = (Tension appliquée)² / (Résistance de la charge)
ou, P = E² / R

Les seules exceptions à tout cela sont les appareils électroniques utilisant des alimentations à découpage qui n’ont pas de transformateurs et sont spécialement conçues pour fonctionner sur une large gamme de tensions, disons 100-250 VAC. Dans leur plage de tension d’entrée nominale, ces alimentations non linéaires ne suivent pas la loi d’Ohm lorsque nous essayons de calculer leur consommation d’énergie. Le chargeur de votre téléphone portable est probablement de ce type.

4. thermodynamique

Que vient faire la thermodynamique dans tout ça ? Eh bien, vous pourriez penser que la tension plus élevée chaufferait les choses plus rapidement ou ferait d’autres choses plus rapidement, compensant ainsi par des temps plus courts le coût supplémentaire de la haute tension. Il est certain qu’une charge résistive comme votre grille-pain ou votre chauffe-eau chauffera plus rapidement et s’éteindra plus vite avec une tension plus élevée, mais il y a toujours des pertes dues à la fuite de la chaleur, et ces pertes ne peuvent jamais être récupérées. En raison de ces pertes, le temps de chauffage plus court à la tension plus élevée ne peut pas compenser complètement le coût supplémentaire du fonctionnement à une tension plus élevée. Ainsi, bien qu’un grille-pain (par exemple) dont la tension est supérieure à la tension nominale fera griller votre pain plus rapidement qu’un grille-pain fonctionnant à sa tension nominale (120 VAC), le grille-pain à la tension nominale coûte toujours moins cher à faire fonctionner qu’un grille-pain dont la tension est supérieure à la tension nominale. Comme dans la quête mythique du mouvement perpétuel, la thermodynamique finit toujours par nous avoir.

5. Pourquoi Hydro One fait-il cela ?

Pourquoi Hydro One fournit-il plus de voltage que ce dont vous avez réellement besoin ? Pour faire plus d’argent, bien sûr. Hydro One a souvent un surplus d’énergie à vendre, surtout pendant l’hiver, et elle fournit les tensions les plus élevées à nos maisons afin de nous vendre cette énergie supplémentaire.

Une fois qu’une quantité de base d’énergie a été produite et vendue, toute énergie supplémentaire est beaucoup moins chère à produire, donc les profits sont plus élevés lorsque Hydro One peut vendre son surplus d’énergie. En tant que clients, vous et moi sommes les acheteurs de ce surplus.

Il est étrange que, d’une part, Hydro One insiste toujours sur l’importance d’économiser de l’énergie en utilisant des thermostats programmables, des lampes fluorescentes compactes (LFC), des appareils EnergyStar et en faisant attention à l’horaire d’utilisation, alors que, d’autre part, elle livre un niveau de tension qui annule toute économie découlant de ces efforts de conservation.

6. C’est un peu comme…

• amener votre famille dans un restaurant coûteux où les portions sont énormes et où personne ne peut manger tout ce qui a été mis dans son assiette, mais où le restaurant n’offre pas de service de sacs pour les chiens et où vous devez donc payer pour toute la nourriture même si elle n’a pas pu être entièrement mangée ;
• devoir acheter de l’essence à une pompe qui fait délibérément déborder votre réservoir et vous devez payer pour toute l’essence qui s’est répandue sur le sol même si vous ne pouvez pas l’utiliser;
• devoir payer pour un siège supplémentaire (vide !) chaque fois que vous emmenez votre famille au cinéma.

7. Une situation extrême et ma plainte

La tension à ma maison

L’hiver 2015/16 a apporté une situation extrême, car la tension à ma maison se situait en moyenne entre 124 et 125 VAC et était supérieure à la zone verte recommandée par la CSA environ la moitié du temps, frôlant occasionnellement la zone rouge extrême supérieure à 127 VAC. Pas étonnant que mes ampoules aient brûlé cet hiver-là, même les lampes CFL coûteuses, et la haute tension pourrait expliquer pourquoi notre coûteux récepteur de télévision HD a « gelé » pendant des heures, malgré la réception de signaux de télévision forts.

En fait, Hydro One continue de livrer des tensions qui sont presque toujours plus élevées que les 120 VAC nominaux. Voir ici pour un résumé des tensions livrées à ma maison par Hydro One au cours des mois commençant par décembre 2015. Sans être extrêmes, ces tensions plus élevées font que tous mes appareils consomment plus d’énergie qu’ils n’en ont besoin pour fonctionner normalement. Les détails des mesures mensuelles sont indiqués dans les archives.

8. Excuses d’Hydro One

Dans les années passées, lorsque je me suis plaint à Ontario Hydro, maintenant Hydro One, au sujet de la haute tension à mon domicile, ils ont donné plusieurs « raisons » différentes, mais aucune de ces raisons n’est logique ou valide.

• « Mais nous devrions réduire la tension de vos voisins, aussi. » – Doh ! Bien sûr que vous le feriez. Tous les voltages de mes voisins sont trop élevés, tout comme le mien, et il faut donc le réduire.
• « Nous aimons délivrer une tension plus élevée pour que les moteurs démarrent plus facilement. » – Excusez-moi, mais je vis dans un quartier résidentiel, PAS dans un parc industriel, et je peux compter sur une main le nombre de moteurs importants dans ma maison. Ils sont tous prévus pour 120 VAC et ils fonctionnent très bien à cette tension.
• « Mais la tension varie et elle n’est pas élevée tout le temps. » – Oui, la tension varie tout à fait, et ce sont les moments où elle est trop élevée dont je me plains. Au cours du mois de décembre 2015, j’ai mesuré la tension 135 fois différentes, plus ou moins au hasard des jours et des nuits (je suis un peu insomniaque), et la tension n’a jamais été inférieure à 121,0 VAC (déjà supérieure aux 120 volts nominaux) et a même atteint 127,2 VAC. La moyenne de mes mesures sur le mois était de 124,25 VAC, ce qui signifie que mes voisins et moi utilisions environ 8% d’énergie en plus que nécessaire. Et, oui, la tension était encore trop élevée la plupart du temps pendant le reste de l’hiver. (Voir les graphiques de mes mesures pour plus de détails.)
• « Mais vous avez tout faux ! Le courant diminue quand la tension augmente, donc la puissance reste la même. » – Cette « réplique » a été essayée sur moi par plusieurs individus (dont un professionnel travaillant dans l’industrie électrique). Il s’agit d’un énoncé totalement erroné de la loi d’Ohm, comme on peut le vérifier en se référant à n’importe quel manuel de physique ou de génie électrique. Le principe général selon lequel « la puissance reste la même » ne s’applique qu’aux lignes de transport d’électricité qui reçoivent une quantité constante de puissance d’une centrale électrique vers une sous-station de transformation. Votre maison n’est pas une sous-station de transformation et constitue, au contraire, une « charge variable » qui nécessite une tension constante. Pour plus de détails, cliquez ici. Prétendre que « la puissance reste la même » est un mensonge, contraire aux lois de la physique, et c’est un joli morceau de propagande utilisé pour se cacher des critiques factuelles de l’industrie de l’énergie. Cette ligne peut fonctionner sur les politiciens et certains journalistes, mais elle ne fonctionne pas sur moi et elle ne devrait pas fonctionner sur vous.

Tout cela de la part de Hydro One et de l’industrie de l’énergie, qui aiment se dépeindre comme les gardiens de la conservation et de l’efficacité énergétique.

9. The Bottom Line

Idéalement, la tension moyenne sur une période de 24 heures devrait être de 120,0 VAC et varier entre, disons, 117 et 123 volts, ou mieux entre 118 et 122 volts, selon les conditions d’approvisionnement et de charge. Ainsi, la tension devrait être supérieure à 120 volts environ la moitié du temps et inférieure à 120 volts l’autre moitié du temps. Hydro One devrait s’efforcer d’atteindre ce niveau d’approvisionnement pour tous les quartiers résidentiels. C’est juste et approprié et cela ne fait pas en sorte que nos appareils consomment plus de puissance et d’énergie qu’ils ne sont censés le faire ou qu’ils nous coûtent plus d’argent que nous devrions en payer. Chez moi, cependant, mes mesures ont montré que la tension est généralement supérieure à 120,0 VAC plus de 80 % du temps depuis au moins le début de 2018 et jusqu’en juin 2020. On espère que la situation de la tension depuis le début de juin 2020 deviendra la règle plutôt que l’exception.

Avec les compteurs intelligents et les autres systèmes de télémétrie, Hydro One connaît exactement la tension qu’elle fournit et n’a aucune excuse pour ne pas être au courant des tensions excessives et coûteuses que j’ai décrites ci-dessus.

Les résultats de nombreuses mesures à mon propre domicile sont résumés ici. Il est nécessaire de prendre un grand nombre de mesures chaque mois (maintenant environ 4 000 mesures automatiques par mois) afin d’assurer la précision et de surmonter les effets des variations d’heure en heure et de jour en jour de la charge et de la capacité d’approvisionnement.

Les mesures de tension du mois dernier sont résumées ici. Veuillez également consulter les archives des mesures des mois précédents (jusqu’à décembre 2015).