Effets des harmoniques sur les équipements électroniques

La qualité de l'alimentation et son importance

La qualité de l'énergie fait référence à la stabilité et aux performances d'un système électrique. Des instruments spécialisés le mesurent dans les systèmes électriques triphasés en évaluant divers facteurs. Résoudre les problèmes de qualité de l'énergie peut aider votre installation à économiser sur les coûts énergétiques et à protéger les équipements contre les dommages potentiels.

La première étape de l'évaluation de la qualité de l'énergie consiste à collecter des données sur votre équipement, votre infrastructure et votre panneau de service. Les principaux problèmes résultant d’une mauvaise qualité de l’énergie sont les suivants :

• Creux et surtensions de tension – périodes pendant lesquelles la tension est inférieure ou supérieure à celle prévue.
• Harmoniques – distorsions de fréquence causées par l'alimentation électrique ou l'équipement fonctionnant dans le système.
• Déséquilibre – variations de tension ou de courant entre les trois phases électriques.
• Scintillement – perturbations dues à des commutations fréquentes de charges électriques, telles que celles des fours à arc ou des processus similaires.

Comprendre les harmoniques de l'électricité

Les harmoniques sont des courants ou des tensions électriques dont les fréquences sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale du secteur. Aux États-Unis, la fréquence fondamentale est de 60 Hertz (Hz). Ainsi, la première harmonique est à 60 Hz, la deuxième à 120 Hz, la troisième à 180 Hz, et ainsi de suite. Les harmoniques peuvent provoquer divers problèmes de qualité de l'énergie, notamment :

• Voyants vacillants : il s'agit d'un symptôme courant de problèmes de qualité de l'alimentation électrique. Le scintillement est souvent dû à des machines qui subissent des fluctuations rapides du courant ou de la tension de charge.

Les gros moteurs industriels font d'énormes bruits au démarrage. Les machines équipées de cycloconvertisseurs, comme les entraînements de laminoirs et les bobineuses de mines, produisent également du bruit. De plus, les équipements utilisant des convertisseurs de fréquence statiques, tels que les moteurs à courant alternatif et les fours à arc électrique, peuvent également être bruyants.

• Transformateurs surchauffés et disjoncteurs déclenchés : ces problèmes peuvent indiquer des problèmes harmoniques causés par des charges non linéaires. Ces charges utilisent le courant par impulsions rapides au lieu d’une manière douce et sinusoïdale. Cela crée des courants harmoniques qui peuvent retourner vers d'autres parties du système électrique.

Impacts sur les équipements électroniques de puissance

Les appareils électroniques de puissance dépendent de la détection précise des passages par zéro de tension et d'autres caractéristiques critiques de la forme d'onde de tension. Les harmoniques peuvent perturber ces points de passage à zéro, ainsi que les moments où une tension de phase en dépasse une autre. De telles perturbations peuvent conduire à un mauvais fonctionnement des circuits électroniques, qui reposent sur des signaux de commande précis.

Équipement médical

Les effets des harmoniques sur les équipements médicaux peuvent être particulièrement préjudiciables, posant des risques importants pour la sécurité des patients. Pour atténuer ces risques, de nombreux dispositifs médicaux utilisent une alimentation régulée par ligne et intègrent des équipements de qualité électrique conçus pour garantir un fonctionnement sûr et fiable.

Ordinateurs et autres appareils électroniques

Les appareils tels que les contrôleurs programmables nécessitent un facteur de distorsion de tension harmonique ne dépassant pas 5 %, chaque harmonique étant limitée à un maximum de 3 % de la tension fondamentale.

Lorsque ces seuils de distorsion harmonique sont dépassés, cela peut entraîner une panne d'équipement et des conséquences potentiellement graves.

Traiter les harmoniques excessives

Lorsqu'un système subit des harmoniques excessives, il est crucial d'analyser les problèmes harmoniques spécifiques en jeu. Une solution efficace consiste à acheter des filtres anti-harmoniques et à les installer le plus près possible des équipements générant les courants harmoniques. La sélection du filtre d'harmoniques approprié dépend de l'ordre harmonique spécifique impliqué.

Dans certaines situations, isoler l'équipement problématique à l'aide d'un transformateur d'isolement ou déplacer la charge non linéaire à l'origine des harmoniques vers un autre tableau de distribution peut aider à atténuer le problème.

Effets des harmoniques

Des harmoniques excessives peuvent réduire considérablement la durée de vie des équipements électriques. Lorsque les moteurs et les variateurs sont endommagés par une distorsion harmonique, ils devront peut-être être remplacés plus tôt. Cela peut entraîner un retour sur investissement inférieur.

De plus, les harmoniques peuvent entraîner une surchauffe des équipements, ce qui exerce une pression sur les câbles et diminue les performances globales des systèmes électriques.

Réduction des harmoniques avec filtre d'harmoniques actif

1. Effectuer une analyse harmonique :Mesurez la distorsion harmonique totale (THD) pour identifier les problèmes harmoniques spécifiques dans votre système.
2. Sélectionnez le bon AHF : Choisissez un modèle qui correspond à vos besoins en puissance et aux harmoniques identifiées.
3. Installation : Installez l'AHF à proximité de charges non linéaires, en suivant les directives d'installation de YT Electric.
4. Configuration : Réglez et réglez l'AHF pour optimiser ses performances en fonction des conditions de charge en temps réel.
5. Surveillance et maintenance : Utilisez des outils de surveillance pour suivre les performances et planifier une maintenance régulière pour un fonctionnement optimal.
6. Documentation : Conservez des enregistrements de l'installation et des performances pour garantir la conformité et suivre l'efficacité.

YT Electric est le plus grand fabricant OEM de AHF et SVG basse tension avec plus de 15 ans d'expérience. Tous les produits sont certifiés selon les normes ISO9001, CE et CQC, et les rapports d'essais de type les soutiennent.

Pour plus d'informations sur la façon dont nos AHF peuvent aider à gérer les harmoniques et à améliorer la qualité de l'énergie :

Contactez-nous à sales@ytelect.com