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Pour qu’un réseau électrique soit de bonne qualité, sa tension doit être sinusoïdale triphasée équilibrée afin de former un réseau électrique triphasé équilibré. Malheureusement, dû aux présences des charges non linéaires sur le réseau électrique, il y a lieu de la présence des perturbations de type harmonique de courant. Ces perturbations peuvent générer des effets néfastes sur les équipements électriques environnent qui peut aller jusqu’à leurs destructions.
Qualité d’énergie
L’énergie électrique qui est fournie au réseau électrique doit être pour un système triphasé ayant trois tensions sinusoïdales. Chacune de ces phases devra avoir impérativement les paramètres suivants :
• De même fréquence
• De même amplitude
• De même déphasage
• Et doit être équilibré coté source et symétrique coté charge.
En se basant sur ces derniers critères, on peut quantifier la qualité de la tension. Si un ou plusieurs de ces paramètres est affecté, cela indique la présence d’un effet perturbant au niveau du réseau électrique.
Perturbations électriques et leurs origines
Les perturbations électriques affectent l’un des paramètres de la qualité d’énergie. Il existe plusieurs types tel que : les creux ou les coupures de tension, les fluctuations de tension, les déséquilibres du système triphasé de tension, la présence d’harmonique et les variations de fréquence.
Creux et coupure de tension
Il s’est avéré qu’une chute de tension se produit lorsque cette dernière manifeste une diminution d’amplitude entre 10% et 90% de sa valeur nominal (Un) pendant une durée allant de 10 ms à 1 minute.
Par contre, une coupure de tension est due à une diminution de l’amplitude de cette tension. Généralement, pour des coupures brèves, il y a lieu d’une diminution supérieure à 90% de Un pour un temps 10 ms < t < 1 min. En revanche, pour les coupures longues, le temps de coupure brève est supérieur à 1 min.
Ces deux types de perturbation peuvent être dus à divers disfonctionnement dans les réseaux électriques, notamment, des défauts engendrés par les équipements connectés et des courants d’appel.
Parmi les conséquences de ces perturbations, on peut citer les échauffements des machines tournantes et les vibrations.
Fluctuation de tension
Les fluctuations de tension dans un système d’alimentation électrique proviennent généralement des charges qui provoquent des variations de tension rapides répétitives ou aléatoires. Ce sont des variations de l’amplitude de plus ou moins 10% sur une période de quelque seconde.
Les dispositifs qui génèrent ce type de perturbation sont généralement des dispositifs industriels tels que ; les fours et les soudeuses à arc. Ces dispositifs industriels se connectent souvent à des réseaux de transmission et peuvent provoquer des fluctuations de tension qui provoquent des vacillements visibles au niveau de l’éclairage. Tous les équipements de chauffage soumis à des niveaux considérables de fluctuation de tension auront une efficacité opérationnelle plus faible.
Déséquilibre du système triphasé de tension
Un système d’alimentation triphasé est dit équilibré ou symétrique si les tensions et les courants triphasés ont la même amplitude et sont déphasés de 120° l’un par rapport à l’autre. Si l’un de ces deux conditions n’est pas remplie, le système est alors dit : système en déséquilibre ou asymétrique. Parmi les causes, on peut citer les charges monophasées qui affectent directement le courant et par conséquent engendrent un déséquilibre des tensions.
Présence d’harmonique et inter-harmoniques
Selon le pays, la fréquence de ligne est généralement de 50 Hz ou 60 Hz. En pratique, les formes d’onde de tension et de courant ne sont pas sinusoïdales, surtout lorsque des charges non linéaires sont présentes et engendres des harmoniques dans le réseau electrique. Ces harmoniques sont des composants d’une forme d’onde périodique qui oscillent avec une fréquence multiple de la fréquence de ligne.
Par contre, les inter-harmoniques se sont des composants dont les fréquences ne sont pas des multiples entiers de la fréquence de la puissance fondamentale.
Les sources d’harmoniques actuel les plus courantes sont les redresseurs à diodes ou à thyristor qui transforment des tensions ou courants alternatifs en tensions ou courants continus. D’autres sources d’harmoniques existent telles que les variateurs de vitesse, les fours à arc et les dispositifs à base d’électronique de puissance.
Les harmoniques de courant peuvent provoquer une dissipation de l’énergie en chaleur. En présence d’une résonance, ces harmoniques peuvent également détruire les équipements électriques ou enclenché des disjoncteurs.
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