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Auteur(s)
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Roger OTT : Ingénieur senior, EDF Recherche et développement
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avec la collaboration de Jacques LACHAUME (EDF/DGES)
La figure 1 résume la terminologie appliquée aux différents phénomènes affectant la valeur efficace de la tension. Parmi ces phénomènes, on distingue la zone où il y a fluctuations de tension.
Cet article fait partie d’un ensemble consacré à la qualité de la tension dans les réseaux. Les autres articles traitent des sujets suivants :
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- Introduction ;
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- Creux et coupures brèves ;
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- Harmoniques ;
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- Pour en savoir plus.
Sur les fluctuations de tension et les flicker, le lecteur est également invité à se reporter à la série d’articles :
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4. Générateurs de fluctuations répétitives ou aléatoires
4.1 Four à arc
Le four à arc est un système électrothermique utilisant l’énergie fournie par un arc électrique pour chauffer une charge. Il existe plusieurs types de fours à arc. Le type le plus utilisé est le four dit de Héroult (ou encore four à arc sur charge ), du nom de l’inventeur de ce procédé à la fin du XIXe siècle. Dans ce type de four, l’arc s’établit entre les électrodes (raccordées au réseau de puissance) et la charge à chauffer.
Le four à arc de type Héroult utilisé dans les aciéries électriques est la principale source de papillotement en haute tension. C’est également un élément important du réseau électrique par sa consommation : les aciéries électriques alimentées en haute tension représentent en France une consommation annuelle d’environ 4 TWh (soit 1 % de la consommation nationale) dont plus de 70 % sont consommés par les fours à arc.
selon certaines études économiques prospectives, la filière électrique de production d’acier devrait continuer à croître pour couvrir, vers 2005-2010, environ 50 % de la production mondiale d’acier.
Les fours à arc de ce type sont utilisés presque exclusivement pour la fabrication d’acier à partir de ferraille de récupération.
Le plus courant est le four à courant alternatif. Dans ce type de four, les arcs se développent entre chacune des trois électrodes en graphite et le métal. Le métal fond par attaque directe des arcs qui creusent des puits dans la charge métallique solide. Lorsque ces puits se sont formés, les arcs travaillent sur un bain liquide dont le volume augmente au cours de la fusion. Celle-ci s’opère par couches successives de l’intérieur vers l’extérieur.
Le chargement des ferrailles dans le four se fait en général en deux ou trois fois par l’intermédiaire de paniers. Lors du chargement d’un panier dans le four, les électrodes sont escamotées et les arcs sont interrompus. Les électrodes sont ensuite remises et l’amorçage se produit, accompagné d’un fort appel de courant et donc de très...
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