L’électricité domestique en Amérique du Nord

Si vous avez arpenté les rues des quartiers résidentiels des Etats-Unis ou du Canada, ou si vous avez observé les détails des scènes de films tournés en extérieur, vous avez certainement remarqué ces cylindres métalliques gris ressemplant à des poubelles, placés en tête des poteaux électriques tous les 40 m environ. Ce sont des transformateurs électriques. Ils alimentent les maisons individuelles ou les petits immeubles. Il y en a un, deux ou trois en tête de chaque poteau. La photo a été prise le 2 septembre 2023 à Brookfield, une banlieue de Chicago, dans l’Illinois.

Les lignes de distribution nord américaines transportent le courant triphasé (60 Hz) à une tension de 4 à 33 kV, la plupart du temps 11 ou 33 kV. Les transformateurs tête de poteau sont la plupart du temps monophasés. L’enroulement primaire est alimenté par deux des trois fils de phase, l’enroulement secondaire délivre une tension de 240 V avec deux enroulements en série de 120 V, le point neutre central est relié à la terre en pied de poteau et 3 fils partent vers la maison : un neutre et deux phases. La tension entre le neutre et chacune des phases est de 120 volts, la tension entre les deux phases est de 240 volts.

Le tableau électrique répartit le courant électrique vers les différentes prises ou sorties de fil de la maison, il comportera la plupart du temps trois sections : deux sections monophasées 120 volts et une section diphasée 240 volts.
Les éclairages fixes et la plupart des appareils électriques mobiles sont alimentés en 120 volts, alors que les appareils fixes tels que les systèmes de climatisation, les ballons d’eau chaude, les machines à laver et lave-vaisselle, sont alimentés en 240 volts.

Dans la cuisine et dans les pièces humides, les prises de courant son souvent protégées par un interrupteur différentiel incorporé (un pour chaque prise), qui s’arme en pressant un minuscule bouton situé dans la prise.

Les inconvénients du 120/240 volts 50Hz américain par rapport au 230/400 volts 50Hz européen :
– multiplication des transformateurs de distribution
– section plus importante des fils

Les avantages :
– en 120 volts, le risque d’électrocution avec les appareils mobiles et beaucoup plus faible (voire inexistant) qu’en 230 volts,
– le 60 Hz permet aux moteurs électriques et aux transformateurs de fonctionner avec une meilleure efficacité.

Les pertes d’énergie par effet Joule sont du même ordre entre un système monophasé 230 volts et un système diphasé 240 volts. Pour ce qui concerne les prises électriques et l’éclairage, mis à part les fers à repasser, les grille-pains, les aspirateurs,… avec l’arrivée des leds, l’éclairage pèse beaucoup moins lourd dans la consommation et la tension de 120 volts est tout à fait suffisante et sûre.