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8.2. VALEURS LIMITES POUR LES HARMONIQUES
La réglementation EN50160 fixe les limites pour les tensions harmoniques que le
fournisseur peut introduire dans le réseau. Dans des conditions normales d'utilisation,
pendant toute période d'une semaine, 95% des valeurs efficaces RMS de chaque tension
harmonique, en moyenne sur 10 minutes, devra être inférieur ou égal aux valeurs indiquées
dans le tableau ci-dessous. La distorsion harmonique globale (THD%) de la tension
d'alimentation (y compris les harmoniques jusqu'au 40ème ordre) doit être < 8%.
Non multiples de 3
Ordre h
Max% tension relative
5
7
11
13
17
19
23
25
Ces limites donnent toutefois une série de valeurs de référence dans lesquelles doivent
rentrer même les harmoniques introduites dans le réseau par les utilisateurs.
8.3. CAUSES DE LA PRESENCE D'HARMONIQUES
Tout appareil qui altère l'onde sinusoïdale ou n'utilise qu'une partie de cette onde, va causer
des distorsions à la sinusoïde et donc des harmoniques. Tous les signaux de courant
résultent de quelque façon virtuellement déformés. La distorsion harmonique la plus
commune est celle causée par des charges non linéaires telles que des électroménagers,
des ordinateurs ou des régulateurs de vitesse pour moteurs. La distorsion harmonique
produit des courants significatifs à des fréquences qui sont des multiples entiers de la
fréquence de réseau. Les courants harmoniques ont un effet remarquable sur les
conducteurs de neutre des installations électriques. Dans la plupart des pays, la tension de
réseau utilisée est triphasée 50/60Hz diffusée par un transformateur avec le primaire
connecté au triangle et secondaire connecté à l'étoile. Le secondaire d'habitude produit
230VAC entre phase et neutre et 400VAC entre phase et phase. Equilibrer les charges pour
chaque phase a toujours représenté un casse-tête pour les projeteurs d'installations
électriques. Jusqu'à il y a une dizaine d'années, dans un système bien équilibré, la somme
vectorielle des courants dans le neutre était zéro ou quand même plutôt basse (vu la
difficulté de rejoindre l'équilibre parfait). Les appareils connectés étaient des lampes à
incandescence, de petits moteurs et d'autres dispositifs à charges linéaires. Le résultat était
un courant essentiellement sinusoïdal dans chaque phase et un courant avec valeur de
neutre basse à une fréquence de 50/60Hz. Les dispositifs « modernes » tels que des
téléviseurs, des lampes fluorescentes, des appareils vidéos et des fours à micro-ondes
normalement n'absorbent du courant que pour une fraction de chaque cycle, en causant
des charges non linéaires et par conséquent des courants non linéaires. Cela provoque
d'étranges harmoniques de la fréquence de ligne de 50/60Hz. Pour cette raison, à présent,
le courant dans les transformateurs des cabines de distribution contient non seulement un
composant 50Hz (ou 60Hz) mais aussi un composant 150Hz (ou 180Hz), un composant
250Hz (ou 300Hz) et d'autres composants significatifs d'harmonique jusqu'à 750Hz (ou
900Hz) et plus. La valeur de la somme vectorielle des courants dans un système bien
équilibré qui va alimenter des charges non linéaires peut être encore plutôt basse. Toutefois,
la somme n'enlève pas tous les courants harmoniques. Les multiples impaires de la
troisième harmonique (appelés les « TRIPLENS ») sont additionnés algébriquement dans
le neutre et peuvent donc causer des surchauffes dans ce dernier, même avec des charges
équilibrées.
Harmoniques impaires
Ordre h
6
3
5
9
3,5
15
3
21
2
1,5
1,5
1,5
Multiples de 3
Max% tension relative
5
1,5
0,5
0,5
FR - 27
HT4020 - HT4022
Harmoniques paires
Max% tension
Ordre h
relative
2
2
4
1
6..24
0,5
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