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Solutions de base pour atténuer les harmoniques

De Guide de l'Installation Electrique

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L’appareillage BT : fonctions et choix
La protection contre les surtensions
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Détection et atténuation des harmoniques
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Les installations photovoltaïques
La norme NF C 15-100 dans l’habitat
Recommandations pour l'amélioration de la CEM
Mesure

Sommaire

Pour limiter la propagation des harmoniques dans le réseau, des dispositions peuvent être prises et sont à observer en particulier dans le cas d’une nouvelle installation.

Positionner les charges polluantes en amont du réseau

La perturbation harmonique globale croît lorsque la puissance de court-circuit diminue. En dehors de toute considération économique, il est donc préférable de connecter les charges polluantes le plus en amont possible (voir Fig. M21).

Fig. M21Alimentation le plus en amont possible des charges non-linéaires (schéma conseillé)

Regrouper les charges polluantes

Pour établir un schéma unifilaire, il convient de séparer les équipements perturbateurs des autres (voir Fig. M22) : en pratique, alimenter les charges polluantes et non polluantes par des jeux de barres différents.

Fig. M22Regroupement des charges non-linéaires et alimentation le plus en amont possible (schéma conseillé)

Séparer les sources

Dans la lutte contre les harmoniques, une amélioration supplémentaire est obtenue en réalisant une alimentation par transformateur séparé, selon le schéma de principe suivant (voir Fig. M23).

L’inconvénient de cette solution est l’augmentation du coût de l’installation.

Fig. M23Alimentation des charges polluantes par transformateur séparé

Utiliser des transformateurs à couplages particuliers

L’effet de couplage de transformateurs permet la suppression de certains rangs d’harmoniques. En fonction des types de couplages différents rangs d’harmoniques sont arrêtés :

  • un couplage Dyd arrête les harmoniques de rangs 5 et 7 (voir Fig. M24),
  • un couplage Dy arrête les harmoniques de rang 3,
  • un couplage DZ 5 arrête les harmoniques de rang 5.

Fig. M24L’utilisation d’un transformateur Dyd stoppe la propagation des harmoniques de rangs 5 et 7 vers l’amont du réseau.

Placer des inductances dans l’installation

Dans le cas d’alimentation de variateurs de vitesse, il est possible de lisser le courant en mettant en place des inductances de ligne. Et l’augmentation de l’impédance du circuit d’alimentation limite le courant harmonique.

La mise en place de selfs anti-harmoniques sur les batteries de condensateurs augmente l’impédance de l’ensemble self et condensateur pour les harmoniques de rangs élevés. Cela évite le phénomène de résonance et protège les condensateurs.

Choisir un schéma de liaison à la terre adapté

Cas du régime TNC

Dans le cas du régime de neutre TNC, un seul conducteur (PEN) assure la protection en cas de défaut (terre) et assure le transit des courants de déséquilibre.

En régime permanent, les courants harmoniques transitent dans le PEN. Or, celui-ci a une certaine impédance, ce qui implique de petites différences de potentiel (de l’ordre de quelques volts) entre appareils, et peut entraîner le dysfonctionnement des équipements électroniques.

Le régime de neutre TNC doit donc être réservé à l’alimentation des circuits de puissance, en tête d’installation, et est à proscrire dans le cas de l’alimentation de charges sensibles.

Cas du régime TNS

Il est conseillé dans le cas de présence d’harmoniques. En effet, le conducteur de neutre et le conducteur de protection PE étant complètement séparés, le potentiel du réseau est beaucoup mieux fixé.