Gr\u00e2ce au math\u00e9maticien Jean-Baptiste Fourier<\/strong>, cette forme d’onde peut \u00eatre d\u00e9compos\u00e9e en une somme de courants \u00e0 fr\u00e9quences multiples de la fr\u00e9quence fondamentale (50 – 60 Hz).<\/p>\n Il s\u2019agit donc de perturbations provenant des installations elles-m\u00eames, contrairement \u00e0 d\u2019autres facteurs de qualit\u00e9 du r\u00e9seau, tels que l\u2019amplitude, la fr\u00e9quence ou la sym\u00e9trie, qui sont g\u00e9n\u00e9ralement caus\u00e9s par le fournisseur d\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n Outre les effets susmentionn\u00e9s sur la forme d’onde du courant, les harmoniques de courant<\/strong> entra\u00eenent \u00e9galement un effet de distorsion de l’onde de tension<\/strong>, en raison des chutes de tension qui se produisent lors de la circulation desdits courants \u00e0 travers l’imp\u00e9dance des lignes et transformateurs.<\/p>\n Ces distorsions peuvent \u00eatre mesur\u00e9es au moyen d’analyseurs de r\u00e9seaux<\/strong> et sont quantifi\u00e9es principalement en pourcentage de distorsion ou taux de distorsion harmonique (THD).<\/strong> Au niveau international, il existe des normes qui \u00e9tablissent les valeurs limites de distorsion harmonique, qu\u2019il est important de minimiser car leurs effets peuvent affecter les installations voisines d\u2019autres utilisateurs (voir CEI-61000-2-2 ; 2-4; 3-2; 3-4; 3-12; IEEE-519-2014<\/strong>).<\/p>\n Apr\u00e8s cette introduction conceptuelle, voyons quelles sont les charges non lin\u00e9aires les plus courantes:<\/p>\n Un des effets les plus importants de la distorsion de courant provoqu\u00e9e par les charges r\u00e9pertori\u00e9es est une augmentation du courant effectif<\/strong> dans le r\u00e9seau, ce qui entra\u00eene une augmentation inutile de la consommation et des probl\u00e8mes li\u00e9s au dimensionnement des c\u00e2bles et des transformateurs.<\/p>\n Ses principales cons\u00e9quences sont :<\/p>\n L’augmentation du courant effectif<\/strong> peut impliquer que le courant qui va circuler dans les conducteurs soit sup\u00e9rieur au courant admissible, rendant n\u00e9cessaire d’augmenter la section de ceux-ci si l’effet provoqu\u00e9 par les courants harmoniques n’a pas \u00e9t\u00e9 pris en compte. Ce probl\u00e8me peut \u00eatre particuli\u00e8rement critique pour les conducteurs neutres, car les harmoniques triples (impairs multiples de 3 : 3, 9, 15), caus\u00e9s principalement par des charges monophas\u00e9es, provoquent le retour de la somme des courants harmoniques par le neutre. Il est essentiel de contr\u00f4ler le niveau des surintensit\u00e9s dans le neutre<\/strong>, car une surchauffe peut entra\u00eener une d\u00e9gradation importante, voire une coupure de ce dernier s’il n’est pas correctement contr\u00f4l\u00e9. La coupure du neutre entra\u00eenerait une surtension permanente dans le r\u00e9seau, d\u00e9truisant les \u00e9quipements non prot\u00e9g\u00e9s contre cette situation.<\/p>\n La pr\u00e9sence d’harmoniques<\/strong> dans le r\u00e9seau augmente la valeur des pertes dues \u00e0 l’hyst\u00e9r\u00e9sis et des pertes dues aux courants de Foucault<\/strong> dans les transformateurs, augmentant leur temp\u00e9rature de fonctionnement et r\u00e9duisant par cons\u00e9quent leur dur\u00e9e de vie. Ainsi, les transformateurs affect\u00e9s par les courants harmoniques subiront un d\u00e9classement de la puissance<\/strong> (perte de capacit\u00e9) \u00e0 laquelle ils peuvent fonctionner sans g\u00e9n\u00e9rer un \u00e9chauffement sup\u00e9rieur \u00e0 la normale.<\/p>\n Le courant effectif<\/strong> circulant dans les conducteurs peut \u00eatre consid\u00e9rablement modifi\u00e9 avec l’augmentation du courant due aux harmoniques de l’installation, pouvant d\u00e9passer les limites thermiques des disjoncteurs et provoquer leur d\u00e9clenchement. Bien que cela soit plus improbable, la pr\u00e9sence d\u2019harmoniques peut provoquer le d\u00e9clenchement des disjoncteurs par protection magn\u00e9tique<\/strong> dans le cas o\u00f9 le facteur de cr\u00eate de l\u2019onde de courant d\u00e9passe la limite de ces valeurs. Il est courant de trouver des facteurs de cr\u00eate \u00e9lev\u00e9s dans des charges monophas\u00e9es telles que des ordinateurs ou des \u00e9clairages \u00e0 d\u00e9charge. Les courants harmoniques ont un effet indirect sur le d\u00e9clenchement des commutateurs diff\u00e9rentiels, car leur circulation dans un diff\u00e9rentiel ne produira pas de d\u00e9clenchement. D’autre part, cela impliquera un comportement du r\u00e9seau en amont du diff\u00e9rentiel caract\u00e9ris\u00e9 par une imp\u00e9dance \u00e9lev\u00e9e par rapport aux courants harmoniques, les faisant circuler \u00e0 travers une capacit\u00e9 parasite ou des \u00e9l\u00e9ments capacitifs connect\u00e9s \u00e0 la terre (filtres CEM), augmentant le niveau de fuite observ\u00e9e par la protection diff\u00e9rentielle et provoquant des d\u00e9clenchements intempestifs.<\/p>\n Les condensateurs sont des \u00e9l\u00e9ments pouvant pr\u00e9senter une r\u00e9sonance en parall\u00e8le du comportement inductif du transformateur et du c\u00e2blage d’alimentation de l’installation. Cette r\u00e9sonance augmente consid\u00e9rablement l’imp\u00e9dance de l’ensemble \u00e0 une certaine fr\u00e9quence qui variera en fonction de la puissance de la batterie de condensateurs ou des conditions d’imp\u00e9dance du syst\u00e8me d’alimentation. Du fait de ces caract\u00e9ristiques des \u00e9l\u00e9ments capacitifs, et en combinaison avec la pr\u00e9sence d\u2019harmoniques dans le r\u00e9seau, deux ph\u00e9nom\u00e8nes n\u00e9fastes pour l\u2019installation peuvent se produire :<\/p>\n Apr\u00e8s avoir abord\u00e9 les cons\u00e9quences des harmoniques de courant<\/strong>, examinons les principaux probl\u00e8mes li\u00e9s aux harmoniques de tension<\/strong> :<\/p>\n La distorsion de tension est la cons\u00e9quence du passage des courants harmoniques par les imp\u00e9dances qui composent les diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments de distribution et d\u2019alimentation de l\u2019installation. La distorsion de tension est particuli\u00e8rement importante, car des niveaux \u00e9lev\u00e9s peuvent provoquer des dysfonctionnements des \u00e9quipements dans les installations, c’est pourquoi il existe des r\u00e9glementations relatives aux niveaux de compatibilit\u00e9 de ce type de perturbations. La norme EN 50160<\/strong> d\u00e9finit les conditions \u00e0 satisfaire \u00e0 la fois par le consommateur et par le distributeur au point de couplage (PCC), tandis que la norme 61000-2-4<\/strong> d\u00e9finit des limites de distorsion maximales pour le bon fonctionnement de diff\u00e9rents types de des charges. Dans cette norme, diff\u00e9rentes classes d\u2019environnement sont \u00e9galement d\u00e9finies. Par exemple, la limite de distorsion de tension pour la classe 1, qui inclut des charges sensibles telles que des automatismes, des ordinateurs, etc., est fix\u00e9e \u00e0 5 %. Cela signifie que pour des valeurs de distorsion plus \u00e9lev\u00e9es, ce type de charge peut \u00eatre affect\u00e9 et fonctionner de mani\u00e8re inappropri\u00e9e.<\/p>\n Les moteurs \u00e0 induction verront leurs pertes augmenter \u00e0 la suite de l’augmentation des courants parasites. De plus, et en fonction des s\u00e9quences de rotation induites par les champs magn\u00e9tiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les harmoniques en tension, le moteur peut subir simultan\u00e9ment des acc\u00e9l\u00e9rations (s\u00e9quence positive), un freinage (s\u00e9quence n\u00e9gative) ou les deux \u00e0 la fois, provoquant des vibrations et des excentricit\u00e9s qui entra\u00eenent la d\u00e9sagr\u00e9gation m\u00e9canique de ses composants. L’\u00e9tude des d\u00e9classements de moteurs en fonction du taux de distorsion de tension est incluse dans les normes EN 60034-12 et NEMA MG1<\/strong>. En bref, les facteurs observ\u00e9s entra\u00eenent une perte de couple dans le moteur et une diminution de ses performances.<\/p>\n De nombreux appareils \u00e9lectroniques ont des contr\u00f4leurs qui activent le fonctionnement de la charge avec le passage par z\u00e9ro de la tension. Ceci est utilis\u00e9 pour minimiser les pics de courant de commutation de nombreuses charges inductives et minimiser leur impact au niveau de la compatibilit\u00e9 \u00e9lectromagn\u00e9tique. En cas de distorsion de la tension, le fonctionnement de ce type d\u2019appareil peut \u00eatre totalement erron\u00e9 et entra\u00eener sa panne, une boucle, une r\u00e9initialisation, etc.<\/p>\n Une fois les origines et les effets des harmoniques analys\u00e9s, il est important de souligner que l\u2019int\u00e9r\u00eat pour leur \u00e9limination des installations \u00e9lectriques n\u2019est pas purement \u00e9conomique, mais vise \u00e0 garantir une alimentation \u00e9lectrique de qualit\u00e9. Contrairement \u00e0 ce qui s\u2019est pass\u00e9 avec le facteur de puissance, il n\u2019existe aujourd\u2019hui aucune p\u00e9nalit\u00e9 pour les probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 la pr\u00e9sence d\u2019harmoniques dans les r\u00e9seaux des consommateurs d\u2019\u00e9nergie \u00e9lectrique.<\/p>\n Au niveau des \u00e9conomies, bien que les harmoniques augmentent le courant effectif, ce qui implique une augmentation de la consommation d’\u00e9nergie, il n’est pas raisonnable de mettre en \u0153uvre des solutions de filtrage harmonique afin de r\u00e9duire les pertes suppl\u00e9mentaires, car l’\u00e9quipement requis \u00e0 cette fin implique une consommation qui n’entra\u00eenera probablement pas d’\u00e9conomies.<\/p>\n La r\u00e9ponse \u00e0 cette question r\u00e9side dans les avantages de disposer d\u2019une alimentation \u00e9lectrique de qualit\u00e9 circulant dans notre syst\u00e8me \u00e9lectrique :<\/p>\n \u00c9viter les d\u00e9clenchements inutiles dans les protections et assurer le bon fonctionnement de l’\u00e9quipement contribuera \u00e0 maintenir la continuit\u00e9 du service<\/strong>, indispensable dans toute activit\u00e9 industrielle.<\/p>\n Le fait de maintenir les taux de distorsion \u00e0 des niveaux r\u00e9duits permettra de r\u00e9aliser des \u00e9conomies<\/strong> remarquables sur la maintenance<\/strong> des \u00e9quipements, en garantissant qu’ils fonctionnent toujours dans des conditions optimales et en \u00e9vitant les d\u00e9faillances pr\u00e9matur\u00e9es affectant \u00e0 la fois la continuit\u00e9 du service et l’impact \u00e9conomique des r\u00e9parations ou des substitutions.<\/p>\n Outre ces consid\u00e9rations, il est n\u00e9cessaire de consid\u00e9rer la s\u00e9curit\u00e9<\/strong> des installations \u00e9lectriques comme une priorit\u00e9, en tenant compte notamment de la pr\u00e9sence de personnel en interaction avec des machines et de la pr\u00e9vention des accidents graves tels que les incendies. En ce sens, il est essentiel de disposer de c\u00e2bles et d’\u00e9quipements correctement dimensionn\u00e9s pour les conditions de travail lorsqu’il s’agit de minimiser les d\u00e9faillances d’isolement et la surchauffe des composants.<\/p>\n La derni\u00e8re innovation de Circutor<\/strong> en mati\u00e8re de filtrage d’harmoniques se mat\u00e9rialise avec le lancement des nouveaux filtres actifs AFQm<\/strong>. La s\u00e9rie AFQ<\/strong> est renouvel\u00e9e avec plus de possibilit\u00e9s gr\u00e2ce \u00e0 une conception modulaire d\u00e9sormais plus compacte, plus l\u00e9g\u00e8re, plus efficace et avec la garantie de la qualit\u00e9 fonctionnelle de son pr\u00e9d\u00e9cesseur, AFQevo<\/strong>.<\/p>\n Le principe de fonctionnement du filtre AFQm<\/strong> est l’injection de courants en contre-phase aux courants harmoniques circulant dans le r\u00e9seau. L’\u00e9quipement mesure le taux de distorsion qui arrive et le compense pour obtenir le meilleur ajustement possible sur une onde sinuso\u00efdale id\u00e9ale, comme illustr\u00e9 dans la figure ci-dessous :<\/p>\n De cette mani\u00e8re, un filtrage de haute pr\u00e9cision est obtenu, contribuant \u00e0 maintenir une alimentation \u00e9lectrique de qualit\u00e9, ce qui se traduira par une efficacit\u00e9 accrue et une meilleure performance globale des \u00e9l\u00e9ments de l’installation, comme d\u00e9taill\u00e9 dans les points pr\u00e9c\u00e9dents de cet article.<\/p>\n En raison de la forte pr\u00e9sence d’harmoniques dans les installations \u00e9lectriques, les filtres actifs AFQm<\/strong> ont de nombreuses applications, en particulier dans les industries o\u00f9 une haute qualit\u00e9 de la forme d’onde est indispensable. Le filtre AFQm \u00e9limine les harmoniques et veille \u00e0 la qualit\u00e9 de l’alimentation de votre installation. <\/strong><\/p>\n Filtre actif multifonction, avec une s\u00e9lection de priorit\u00e9 parmi les t\u00e2ches suivantes:<\/p>\n <\/p>\n Installation et mise en service rapides en quelques \u00e9tapes simples.<\/strong><\/p>\n Il suffit d’\u00e9tablir les connexions avec le r\u00e9seau du filtre et des transformateurs de mesure, de configurer l’\u00e9quipement via son \u00e9cran tactile et de proc\u00e9der \u00e0 sa mise en service. L’\u00e9quipement s’assurera lui-m\u00eame que le d\u00e9marrage peut \u00eatre effectu\u00e9 en toute s\u00e9curit\u00e9 gr\u00e2ce \u00e0 un syst\u00e8me interne d’autodiagnostic. Son \u00e9cran couleur vous permet de configurer l’\u00e9quipement et de visualiser l’\u00e9tat de l’installation en temps r\u00e9el.<\/strong><\/p>\n Trouvez la combinaison qui r\u00e9pond le mieux \u00e0 vos besoins de filtrage <\/strong><\/p>\n La gamme compacte AFQm se compose de 3 mod\u00e8les d’installation murale : 30A, 60A<\/strong> et 100A<\/strong>. Compar\u00e9s au mod\u00e8le pr\u00e9c\u00e9dent, les nouveaux filtres actifs sont d\u00e9sormais plus compacts, plus l\u00e9gers et plus silencieux, et permettent un plus grand nombre de combinaisons. Pour les installations n\u00e9cessitant une capacit\u00e9 de filtrage plus \u00e9lev\u00e9e, les mod\u00e8les 100A peuvent \u00eatre install\u00e9s dans un agencement de type armoire, permettant d’obtenir des armoires de jusqu’\u00e0 400A<\/strong>. Dans ce type de configuration, un seul des modules fera office de ma\u00eetre et sera en charge de la gestion globale du syst\u00e8me de filtrage. De cette mani\u00e8re, les transformateurs de mesure et le c\u00e2blage \u00e9lectrique sont consid\u00e9rablement r\u00e9duits, ne n\u00e9cessitant que 3 transformateurs de mesure<\/strong> connect\u00e9s au ma\u00eetre et le c\u00e2blage du bus CAN<\/strong> entre les modules esclaves. Dans les cas o\u00f9 la demande de filtrage est encore plus \u00e9lev\u00e9e, la fonction ma\u00eetre-esclave peut \u00eatre \u00e9tendue jusqu’\u00e0 100 unit\u00e9s connect\u00e9es en parall\u00e8le<\/strong>.<\/p>\n G\u00e9rez l’\u00e9quipement o\u00f9 que vous soyez via un PC ou un appareil mobile<\/strong><\/p>\n AFQm int\u00e8gre les communications Ethernet TCP\/IP et Modbus TCP<\/strong> pour la surveillance en ligne<\/strong> via une page Web, \u00e0 partir de laquelle les peuvent \u00eatre extraites par t\u00e9l\u00e9chargement direct<\/strong> (sans logiciel). De plus, il permet de configurer compl\u00e8tement l’\u00e9quipement, avec toutes les fonctions de la configuration \u00e0 l’\u00e9cran, et permet de surveiller l’\u00e9tat du filtre en temps r\u00e9el et \u00e0 distance.<\/p>\n Par exemple, il est possible de d\u00e9marrer l’\u00e9quipement \u00e0 distance, avec du personnel sur site uniquement responsable de l’installation physique du filtre, et d’effectuer des t\u00e2ches telles que la supervision \u00e0 distance. De cette mani\u00e8re, nous pourrons \u00e9conomiser sur les co\u00fbts de d\u00e9placement du personnel technique<\/strong> sur le site d’installation, en affectant ce type de ressources lorsque cela est strictement n\u00e9cessaire.<\/p>\n Toutes les lectures sont enregistr\u00e9es dans la m\u00e9moire de l’\u00e9quipement pour ne manquer aucun d\u00e9tail <\/strong><\/p>\n Le filtre stocke les lectures avec une p\u00e9riodicit\u00e9 d’une minute<\/strong> et une capacit\u00e9 d’enregistrement sur 7 ans<\/strong> gr\u00e2ce \u00e0 sa m\u00e9moire interne de 2 Go. Ces enregistrements peuvent \u00eatre r\u00e9cup\u00e9r\u00e9s par le biais de communications pour une analyse approfondie du comportement de l’installation.<\/p>\n L’\u00e9quipement int\u00e8gre tous les syst\u00e8mes centr\u00e9s sur la minimisation de ses besoins en maintenance<\/strong><\/p>\n AFQm<\/strong> dispose d’une s\u00e9rie de syst\u00e8mes charg\u00e9s de garantir la s\u00e9curit\u00e9 du filtre en fonctionnement:<\/p>\n![\"Les](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-elementos.jpg\")
\nLes \u00e9l\u00e9ments communs tels que les ordinateurs n\u00e9cessitent des conversions CA-CC<\/em><\/strong><\/p>\n
\n\n
![\"les](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD_armonicos-grupos.jpg\")
<\/p>\n
\nSurcharge des conducteurs<\/h5>\n
D\u00e9classement des transformateurs<\/h5>\n
D\u00e9clenchement de protections<\/h5>\n
R\u00e9sonance et surcharge des batteries de condensateurs<\/h5>\n
\n
\nDistorsion de tension<\/h5>\n
Effet sur les moteurs \u00e0 induction<\/h5>\n
Perturbations de passage par z\u00e9ro<\/h5>\n
![\"Perturbations](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-perturbaciones.jpg\")
<\/p>\n
\nAlors, dans quel but faut-il minimiser la pr\u00e9sence d’harmoniques dans nos installations ?<\/h4>\n
La proposition de CIRCUTOR : Filtres actifs AFQm<\/h4>\n
![\"Principe](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-principio-func.jpg\")
\nPrincipe de fonctionnement d’un filtre actif<\/strong><\/em><\/p>\n![\"filtrage](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-grafic-afqm-en.jpg\")
<\/p>\n
\nCaract\u00e9ristiques du filtre actif AFQm<\/h4>\n
![\"Multifonctionnel\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-multifuncional.jpg\")
<\/p>\nMultifonctionnel<\/h5>\n
\n
![\"Pratique\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-practico-en.jpg\")
<\/p>\nPratique<\/h5>\n
\n<\/strong><\/p>\nInteractif<\/h5>\n
![\"Interactif\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-interactivo.jpg\")
<\/p>\n\n
![\"Correction](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-conexionado.jpg\")
![\"Visualisation](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-tiemporeal.jpg\")
<\/p>\nModulaire<\/h5>\n
![\"Modulaire\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular2.jpg\")
<\/p>\n![\"Modulaire\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular1.jpg\")
![\"Modulaire\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-modular3-en.jpg\")
<\/p>\nCommunicable<\/h5>\n
Tra\u00e7able<\/h5>\n
![\"Tra\u00e7able\"](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-trazable.jpg\")
<\/p>\nAssurance<\/h5>\n
\n
![\"Activation](\"https:\/\/circutorweb.atic.blue\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/FD-armonicos-seguro.jpg\")
<\/p>\n