français
English
Deutsch
español
العربية
中文
L'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) définit la qualité de l'énergie comme garantissant que l'alimentation électrique et la mise à la terre des équipements sont à la fois compatibles et adaptées à leur fonctionnement. Il s’agit d’assurer la compatibilité entre le système électrique et les équipements qu’il alimente, ainsi qu’entre les différents appareils au sein d’un même espace de distribution. Ce concept de compatibilité est connu sous le nom de compatibilité électromagnétique (CEM), définie par la Commission électrotechnique internationale (CEI) comme la capacité d'un équipement ou d'un système à fonctionner de manière satisfaisante dans son environnement électromagnétique sans provoquer de perturbations intolérables sur d'autres appareils.
La véritable mesure de la qualité de l'énergie est la façon dont les équipements électriques fonctionnent de manière cohérente et sûre lorsqu'ils sont correctement entretenus, sans impact négatif sur les performances des autres équipements connectés.
L'électricité fournie par les services publics suit généralement une forme d'onde sinusoïdale avec une fréquence de 60 Hz en Amérique du Nord et de 50 Hz dans d'autres régions, connue sous le nom de fréquence fondamentale. Tout écart dans l’amplitude ou la fréquence de cette forme d’onde est appelé déviation de ligne électrique. Si des écarts mineurs sont souvent inoffensifs, des variations importantes peuvent entraîner des perturbations affectant les performances de l'équipement.
Des tensions excessivement élevées ou basses peuvent entraîner une usure ou des dommages à l'équipement. Pour maintenir la normalisation, les services publics locaux établissent des limites de variation de tension aux points d’entrée du service. Par exemple, les chutes de tension ne doivent pas dépasser 5 % entre la source d'alimentation et le point d'utilisation et doivent rester inférieures à 3 % dans n'importe quel circuit. La variation autorisée pour des tensions plus élevées, généralement de 1 000 V à 50 000 V, est généralement de ±6 % à l'entrée de service, avec des exceptions pour des conditions de charge temporaires élevées, telles que le démarrage d'un moteur.
Les services publics ne peuvent pas garantir une tension totalement exempte de perturbations. Des mesures d'atténuation supplémentaires peuvent donc être nécessaires au point d'utilisation pour les équipements nécessitant une forme d'onde de tension stable.
La gestion de la qualité de l'énergie électrique est essentielle, en particulier pour les opérations impliquant des dispositifs électroniques, de contrôle ou de sécurité des personnes. Une mauvaise qualité d'alimentation électrique peut entraîner d'importantes perturbations opérationnelles dans tous les secteurs, telles que :
Les problèmes de qualité de l'alimentation électrique sont souvent révélateurs de problèmes de sécurité sous-jacents, tels que des erreurs de câblage ou de mise à la terre, qui nécessitent une action immédiate. Il est crucial de garantir la compatibilité entre les charges électriques et le système, avec des normes réglementaires et des procédures de services publics disponibles pour guider la compatibilité des équipements et les mesures de performance.
Plusieurs facteurs principaux contribuent aux problèmes de qualité de l'énergie :
Charges électroniques sensibles : les systèmes de services publics modernes sont conçus pour une fiabilité générale, mais peuvent avoir du mal à prendre en charge les appareils électroniques sensibles, qui peuvent être affectés par des perturbations électriques.
Équipements produisant des perturbations à proximité : les équipements de haute puissance utilisant des commutations à semi-conducteurs, des fours à arc et des entraînements à vitesse variable peuvent générer des perturbations ayant un impact sur les appareils sensibles à proximité.
Sources d'approvisionnement : la hausse des coûts de l'énergie et l'intégration de nouvelles sources d'énergie, notamment la production renouvelable et distribuée, ajoutent à la complexité et à des problèmes potentiels de qualité de l'énergie.
Les services publics sont responsables de la fourniture d'énergie jusqu'à l'entrée de service (compteur), et le client est responsable de la qualité de l'énergie de son côté du compteur. Il est important d’identifier la source des problèmes de qualité de l’énergie afin de mettre en œuvre des solutions efficaces.
Des études suggèrent que la plupart des problèmes de qualité de l’électricité surviennent au sein d’une installation, bien qu’il puisse y avoir une interaction avec des perturbations du côté de l’approvisionnement. Résoudre les problèmes de qualité de l'énergie provenant des installations est souvent plus rentable, ce qui donne aux gestionnaires d'installations un plus grand contrôle sur leurs processus opérationnels et la possibilité de réaliser des économies.
Les services publics, réglementés par des normes spécifiques, donnent la priorité au service continu, même si certains problèmes, comme les pannes liées aux conditions météorologiques, échappent à leur contrôle. Généralement, la plupart des problèmes de qualité de l’énergie relèvent de la responsabilité de l’utilisateur final, tandis que les préoccupations des services publics sont liées à la fiabilité de l’approvisionnement.
Plusieurs idées fausses sur la qualité de l’énergie persistent :
Les anciennes directives sont obsolètes : les normes telles que la courbe ITIC et FIPS Pub94 sont souvent mal interprétées ; ceux-ci n’étaient pas destinés à servir de références modernes en matière de qualité de l’énergie.
La correction du facteur de puissance n’est pas une solution universelle : La correction du facteur de puissance, bien qu’utile pour réduire les frais liés à la demande, ne résout pas tous les problèmes de qualité de l’énergie. Des systèmes de correction du facteur de puissance mal conçus peuvent parfois exacerber les problèmes de qualité de l’énergie.
Les petites tensions entre le neutre et la terre n'indiquent pas de problèmes : les petites tensions entre le neutre et la terre sont normales et ne nécessitent souvent aucun dispositif d'isolation spécial.
Une faible résistance de terre n'est pas obligatoire pour l'électronique : des tiges de mise à la terre isolées pour une « faible résistance de terre de référence » sont souvent inutiles et peuvent ne pas être conformes aux codes électriques.
Tous les systèmes UPS n'offrent pas une protection complète de la qualité de l'alimentation : de nombreux systèmes UPS fournissent simplement une alimentation de secours, manquant de fonctionnalités telles que la régulation de tension et la protection contre les surtensions, qui sont essentielles à l'amélioration de la qualité de l'alimentation
Investir dans des stratégies de prévention de la qualité de l’énergie est essentiel pour protéger les équipements sensibles et garantir un fonctionnement stable et à long terme. Pour les installations plus grandes, telles que les centres de données, les coûts associés à l'amélioration de la qualité de l'énergie comprennent la préparation du site, l'installation, la maintenance et les ajustements de l'efficacité opérationnelle. Il est également essentiel d’envisager des équipements permettant d’atténuer les problèmes de qualité de l’énergie, tels que des stabilisateurs de tension, des parasurtenseurs et des filtres harmoniques actifs (AHF), en particulier lorsque des composants électroniques sensibles sont utilisés.
Les filtres harmoniques actifs (AHF) offrent une solution efficace pour résoudre l'un des problèmes de qualité d'énergie les plus courants : la distorsion harmonique. Les harmoniques peuvent interférer avec d’autres équipements, réduire l’efficacité énergétique et provoquer une surchauffe des moteurs et des transformateurs. Les AHF fonctionnent en surveillant dynamiquement le système électrique, en injectant des courants de compensation pour annuler ces distorsions. Cela minimise les courants harmoniques, stabilise la tension et garantit une alimentation électrique plus fluide et ininterrompue.
L'intégration des AHF dans le cadre d'un plan de prévention de la qualité de l'électricité peut :
Lorsque l'on considère les coûts totaux de la prévention de la qualité de l'énergie, les AHF jouent un rôle central non seulement dans le maintien du respect des normes de qualité de l'énergie, mais également dans la protection des équipements critiques, l'optimisation de la consommation d'énergie et la réduction du besoin de réparations fréquentes. Pour les installations où la qualité de l'énergie est essentielle, l'investissement dans les AHF offre des économies, une fiabilité et une efficacité significatives à long terme, ce qui en fait un complément intelligent à toute stratégie globale de qualité de l'énergie.
réseau ipv6 pris en charge
