Votre multimètre affiche 187 V sur un câble consigné

La scène est banale. Consignation faite, séparation effectuée, câble isolé aux deux extrémités. L'agent sort son multimètre, pointe conducteur contre terre, et lit 187 V.

Trois réactions possibles, et deux sont mauvaises.

Croire l'appareil et conclure que la consignation a échoué : on va chercher une erreur de manœuvre qui n'existe pas, on perd deux heures, on finit par douter du plan. Ne pas le croire et poursuivre : c'est la réaction dangereuse, parce qu'elle suppose résolu ce qui ne l'a pas été. Ou bien comprendre ce que l'appareil mesure réellement — et cela demande de savoir que le multimètre ne mesure pas une tension, il mesure le résultat d'un diviseur dont il est lui-même une branche.

D'où vient la tension

Un conducteur consigné n'est pas isolé du monde. Il chemine à côté de conducteurs restés sous tension, dans le même fourreau, la même goulotte, la même tranchée. Entre lui et eux existe une capacité répartie, C₁₂. Entre lui et la terre existe une autre capacité, C₁₀.

Deux condensateurs en série entre la phase active et la terre, avec le conducteur consigné au milieu. C'est un diviseur capacitif, et il fonctionne comme n'importe quel diviseur : le point milieu prend un potentiel intermédiaire.

Aucune magie, aucun défaut, aucune erreur de manœuvre. Le conducteur est bien séparé de toute source. Il est simplement au potentiel que lui impose la géométrie.

Ce que mesure vraiment l'appareil

La tension à vide vaut 188 V. Mais dès qu'on branche quelque chose, ce quelque chose devient une branche du diviseur. Un multimètre numérique présente une impédance d'entrée de 10 MΩ. L'impédance de la source, elle, vaut 1/(ω(C₁₂+C₁₀)), soit 591 kΩ.

Dix mégohms devant six cent kilohms : l'appareil ne charge presque rien, et lit donc presque toute la tension à vide. 187 V.

Changez d'appareil, et le résultat change avec lui.

C'est le point à retenir, et il est déplaisant : la valeur affichée ne caractérise pas le câble, elle caractérise le couple câble-appareil. Le vieux voltmètre à cadre que les anciens gardaient dans la caisse ne voyait jamais ces tensions — non parce qu'il était moins bon, mais parce qu'il chargeait suffisamment le diviseur pour l'effondrer. Le passage au numérique a fait apparaître un phénomène qui existait déjà.

Est-ce dangereux ?

La question est mal posée. Une tension ne caractérise pas un danger ; ce qui compte est le courant que la source peut débiter à travers un corps humain. Or ce courant est plafonné par la capacité de couplage :

Dans le cas ci-dessus : 318 µA. Soit environ 0,3 mA, en dessous du seuil de perception, qui se situe autour de 0,5 mA à 50 Hz. Le contact serait désagréable au pire, indétectable au mieux.

Mais ce chiffre est le produit de trois facteurs, et deux d'entre eux peuvent croître beaucoup.

À quoi s'ajoute un second mécanisme, que le modèle capacitif ne décrit pas : le couplage inductif. Si le conducteur voisin transporte un courant, il induit dans le conducteur consigné une force électromotrice proportionnelle à ce courant et à la longueur de cheminement. Ce couplage-là ne dépend pas de la capacité et ne se traite pas de la même manière.

Ce que fait la mise à la terre — et ce qu'elle ne fait pas

La réponse opérationnelle à tout ceci ne consiste pas à choisir le bon appareil. Elle consiste à mettre à la terre et en court-circuit. Une liaison de résistance négligeable placée en parallèle sur C₁₀ effondre le diviseur : le potentiel du conducteur tombe au potentiel du sol, et il y reste tant que la liaison est en place.

C'est le sens physique d'un geste qu'on exécute souvent comme une formalité administrative. La mise à la terre n'est pas là pour attester que le câble est hors tension : elle est là pour le maintenir hors tension malgré ce que la géométrie voudrait lui imposer.

Une nuance, cependant. Contre un couplage capacitif, une mise à la terre à une seule extrémité suffit à ramener tout le conducteur au potentiel du sol. Contre un couplage inductif, non : la force électromotrice est répartie le long du conducteur, et une mise à la terre unique laisse subsister une tension le long de la liaison. C'est pourquoi les procédures imposent l'encadrement de la zone de travail — mise à la terre de part et d'autre, et non à un seul bout.

Un dernier mot pour l'exploitant. Cette lecture parasite n'est pas seulement une gêne : c'est une information. Une tension induite qui apparaît là où elle n'apparaissait pas auparavant signale qu'un cheminement a changé — un câble ajouté dans le fourreau, un écran devenu discontinu, une reprise de tronçon. Le phénomène est un capteur gratuit de l'évolution de l'ouvrage, à condition de savoir le lire.

Le réseau que l'on dessine et le réseau que l'on exploite

Cet article développe pour le web la Vérité 12 de L'Électricité Réelle, un livre qui traite vingt-six écarts de ce genre entre ce que la théorie annonce et ce que le réseau impose. Sixième article de la série, quatorze textes en alternance : les pairs développent une vérité du livre, les impairs traitent un sujet d'exploitation qui n'y figure pas.

La série entière, le sommaire et les compléments : L'Électricité Réelle — 26 vérités du réseau BT, HTA, HTB.