La Qualité de l’Energie

Relèvement du facteur de puissance

Modélisation d’un câble Notions importantes Modélisation d’un câble Effet d’antenne Tout conducteur peut se comporter en antenne ou récepteur si sa longueur est un multiple du quart de la longueur d’onde le parcourant Effet de peau

Définition des modes de transmission Mode différentiel Modèle Mode commun (90%) Modèle

Mécanismes de transmission Perturbations conduites Couplage résistif Liaison directe Impédance commune Couplage capacitif Couplage inductif

Mécanismes de transmission Perturbations rayonnées Couplage capacitif Couplage inductif

Nature des sources de perturbations Les harmoniques de courant Les harmoniques générés par des redresseurs sont tels que (avec n et p est le nombre de bras du redresseur)

Présence des harmoniques 3 dans le neutre

Nature des sources de perturbations Les fluctuations et coupures de tension Du aux chutes de tension (appel de courant) dans l’impédance de source Les variations de fréquence Les signaux transmis sur le réseau Les composantes continues du réseau Les déséquilibres de phase Dues aux commutations aux choc de foudre aux décharges électrostatiques Les transitoires

Les effets des perturbations Perturbation d’un signal par impédance commune

Les effets des perturbations Perturbation dues aux harmoniques Défauts de fonctionnement Perturbation des dispositifs de régulation. Dérangement des commutations des thyristors Les liaisons et les équipements “courants faibles” par diaphonie inductive. Les compteurs d’énergie à induction Courants harmoniques dans le neutre entraîne une chute de tension dans ce conducteur. Claquage de condensateurs à cause de résonance sur des harmoniques Vibrations, bruits Les courants harmoniques génèrent des couples vibratoires, des bruits, dans les appareils électromagnétiques. Des couples mécaniques pulsatoires dus aux champs tournants harmoniques. rang 3k+1 : systèmes triphasés directs (couple moteur pulsatoire) rang 3k-1 : systèmes triphasés inverses (couple de freinage) rang 3k : systèmes homopolaires (couple de freinage) Effets à long terme L’élévation de la résistance avec la fréquence dû à l’effet de peau ; Les pertes des câbles traversés par des courants harmoniques sont majorées, l’élévation des pertes diélectriques dans l’isolant avec la fréquence, Tous les équipements soumis à des harmoniques ont des pertes accentuées Les harmoniques de rang 3 s’ajoutent algébriquement dans le neutre donc surcharge Claquage des condensateurs suite à la résonance de ceux-ci avec le réseau

Remèdes Filtrage Par inductance de lissage Une self LS montée en série avec le circuit, si la fréquence f augmente, l'impédance Z augmente. Elle limite tous les rangs d'harmoniques présents. L'inductance de ligne augmentant, la distorsion en tension aux bornes de la charge augmente également La version HF de ce procédé est la ferrite Filtre bouchon Canaliser les perturbations avec un filtre bouchon (Lp en série avec Cp ) tel que la fréquence de résonance de ce filtre soit égale au premier harmonique à éliminer. Une variante est le filtre amorti qui dissipe l’énergie des harmoniques dans une résistance. Filtre actif Détecte les harmoniques pour les réinjecter en opposition de phase (efficace mais onéreux) NB en HF De nombreux filtres passifs (type passe bas) existent.

Remèdes Filtrage Protection des condensateurs par ajout d’une inductance anti harmonique (LAH) pour réaliser l’accord du circuit LAH à une fréquence pauvre en harmonique pour supprimer les risques de forts courants harmoniques dans les condensateurs en montant en série avec le condensateur une inductance dite anti-harmonique (LAH). Suppression des harmoniques du neutre Par ajout de transformateurs Yzn ou Dyn

Remèdes Filtrage L’absorption sinusoïdale

Remèdes Choix technologiques Choix des masses Continuité des masses Choix du Schéma de Liaison à la Terre Câblage Groupe et types de câbles préconisés Réduction du couplage inductif Cheminement des câbles Implantation des constituants Connectique Connexion des chemins de câbles Connexion blindages Connexion des filtres Suppression des tension transitoires Les parasurtenseurs Les éclateurs Les tubes à décharge de gaz Les varistances Les diodes de protection Blindages Réduction du couplage capacitif Blindage magnétique Blindage amagnétique

Mesures des perturbations conduites Investigation Mesures des perturbations conduites L’analyseur de spectre

Les normes normes CEI 1000-2-2 (BT) et CEI 1000-2-4 (installations industrielles) Maximum du tarif vert EDF (utilisateur)