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Auteur(s)
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Roger OTT : Ingénieur senior, EDF Recherche et développement
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Lire l’articleINTRODUCTION
avec la collaboration de Jean MARTINON, ingénieur, EDF Recherche et développement
Le bon fonctionnement de la plupart des appareils électriques raccordés au réseau nécessite une alimentation sinusoïdale – à 50 Hz en France. Dans ces conditions, les charges dites passives, comme les résistances de chauffage ou les condensateurs, absorbent un courant périodique à 50 Hz, sinusoïdal.
Mais certains appareils, utilisant pour la plupart l’électronique de puissance, absorbent un courant qui n’est pas sinusoïdal. Ce courant a toujours une fréquence de 50 Hz, mais il est déformé. Lorsqu’il traverse l’impédance du réseau, ce courant produit une déformation de la tension. Ces perturbations se propagent alors à l’ensemble du réseau.
On dit que ces appareils sont non linéaires et qu’ils produisent des courants et des tensions harmoniques.
On parle alors de distorsion harmonique. Dans certains cas, la configuration du réseau peut provoquer une amplification de la distorsion harmonique. La présence de charges non linéaires peut alors entraîner le dysfonctionnement d’autres appareils raccordés à proximité.
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5. Foisonnement
Une grandeur harmonique (tension ou courant) est définie par son amplitude. Elle l’est aussi par son angle de phase. Cette notion de phase prend une grande importance lorsqu’il existe plusieurs sources de perturbation sur un réseau et que l’on désire calculer le courant (ou la tension) résultant. En effet, les courants harmoniques émis par les différentes sources s’additionnent vectoriellement.
il convient d’être très prudent avec cette notion de phase, car tous les appareils de mesure n’indiquent pas l’angle par rapport à la même référence. Certains donnent l’angle par rapport au passage par zéro de la tension, voire du courant fondamental, d’autres par rapport à la tension harmonique. Ces grandeurs n’ont pas la même signification physique.
Le courant résultant d’un grand nombre de sources d’harmoniques peut être sensiblement différent selon que les courants émis individuellement ont des angles de phase semblables ou très différents (figure 9). On nomme ce phénomène foisonnement angulaire. Lorsque des harmoniques sont émis par des charges de nature très semblable, on peut escompter un foisonnement angulaire moins important que si ces perturbations proviennent d’appareils différents. Sur les réseaux de distribution publique, c’est notamment le cas le soir, entre 20 et 22 heures, lorsqu’une multitude de téléviseurs fonctionnent simultanément. Le foisonnement est alors très faible.
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ANNEXES
1 Aspects technico-économiques
Dans l’article d’introduction , il est montré que les équipements raccordés à un réseau d’une part, ne doivent pas « trop émettre » de perturbations et d’autre part, ne doivent pas être « trop sensibles » à ces mêmes perturbations. Cette notion double, si elle est simple à exprimer, est par contre plus difficile à mettre en œuvre sur le terrain. En effet, pour un matériel particulier, réduire son émission de perturbation ou/et diminuer sa sensibilité à une perturbation donnée (autrement dit, augmenter son immunité) nécessite l’emploi de dispositifs additionnels (filtres, selfs, circuits particuliers), non nécessaires pour réaliser la fonction première du matériel. La mise en œuvre de ces dispositifs additionnels entraîne, bien entendu, une augmentation des coûts.
Commercialement, l’augmentation du coût d’un matériel ne peut être acceptée par un fabricant que s’il y a partage équitable des contraintes entre tous les acteurs.
Pour les matériels de grande diffusion, ce partage est aujourd’hui réalisé en grande partie grâce aux travaux effectués dans les organismes de normalisation internationaux. De ce fait, on peut dire que...
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