EAI
CONNEXION
La mesure des énergies électriques et des harmoniques - La qualité et les formes d'ondes dans la distribution de l'énergie électrique



A mesure de l'évolution de la technologie, sont apparus les systèmes de régulation basés sur le principe du hachage des alimentations. Ces méthodes de régulation si elles sont très efficaces en terme de rendement entrainent la génération d'harmoniques et de perturbations dans les réseaux de distribution électrique.

Dans un monde idéal les sources de courant devraient présenter une impédance nulle et de ce fait ne pas entrainer de modification des formes d'onde de tension, mais les sources d’énergie réelles présentent des impédances complexes, qui de plus varient en fonction de la charge, l’introduction de systèmes à découpage va provoquer la déformation des ondes des tensions d'alimentation.

On passe d'une forme d'onde sinusoïdale pure à quelque chose comme représenté sur la figure 1., dans ce cas on constate des sommets aplatis qui se rapprochent légèrement vers un signal carré.

Une appréciation visuelle de la courbe donne une idée du pourcentage de THD ( Total Harmonic Distorsion) , ainsi la valeur mesurée peut être confortée par un examen de la forme d’onde.

Voici la forme d'onde correspondant à une mesure de THD de 2.8% prise avec un appareil MetraHit.


Figure 1.

 

Cette mesure a été prise dans un environnement résidentiel, par comparaison une source industrielle à proximité donnait 4.5% avec une allure un peu différente certainement due à un contenu harmonique différent.

Ces déformations vont se traduire par la présence de composantes harmoniques dont la fréquence est un multiple de la fondamentale de la source, en particulier par la présence de composantes impaires de rang 3 ou 5 significatives.


Ces harmoniques peuvent  provoquer des effets indésirables

  • Altération du fonctionnement de certains appareils électriques, perturbation de signaux, notamment tarifaires

  • Echauffement des lignes de distribution, des transformateurs

  • Facturation supplémentaire du fournisseur d'énergie et relations plus difficiles avec ce dernier

Dans le même ordre d’idées, les systèmes de régulations par découpage vont provoquer l’apparition d’impulsions de courants parasites à fronts raides dans le réseau qui vont eux même entrainer des variations de tension du fait des inductances. Ces perturbations pouvant atteindre plusieurs kv sur des temps très courts et en final affoler les systèmes de comptage.

Ces quelques éléments font suite à des relevés effectués sur différents sites. Il reste des questions à examiner concernant la maîtrise du PF (facteur de puissance), la génération de fréquences inter-harmoniques, des conséquences induites par la présence d'arcs électriques provoqués par l’ouverture de contacts relais. Ces questions vont faire l'objet d'un article.


 


Posté le 01 avril 2014
Articles récents
04/01/2017
29/06/2014
03/05/2014
01/04/2014
02/02/2014

Produits

Environnements