septembre 30, 2024
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Exercices corrigés sur les harmoniques de courants et de tensions en triphasé

Que sont les Harmoniques ? : Une charge non linéaire appelle du réseau électrique un courant déformé, lequel va modifier l’allure de la tension sinusoïdale. Les charges non linéaires génèrent des courants harmoniques qui circulent à partir de lacharge vers l’alimentation en empruntant le chemin de
la moindre impédance. Les courants harmoniques sontdes courants dont la fréquence est un multiple entier de la fondamentale (celle de l’alimentation électrique). La superposition des courants harmoniques sur le courant fondamental provoque les formes d’onde non
sinusoïdales associées aux charges non linéaires.

Les rangs pairs ou impairs : Les harmoniques se distinguent par leur rang, de type pair ou impair. Les harmoniques de rang pair (2, 4, 6, 8…), très souvent négligeables en milieu industriel, s’annulent en raison de la symétrie du signal. Ils n’existent qu’en présence d’une composante continue.
Par contre, les harmoniques de rang impair (3, 5, 7, 9…) sont fréquemment rencontrés sur le réseau électrique.

Symptômes et conséquences des harmoniques : La présence d’harmoniques perturbe les autres charges, même linéaires, connectées aux bornes de la même source de tension. En effet, ces charges risquent de ne plus être alimentées dans des conditions satisfaisant aux références
de tension exigées.
Les autres conséquences possibles sont :
– Echauffement du câble de neutre : les courants de fréquence harmonique de rang 3 et multiples de trois se somment dans le conducteur de neutre ; le courant de neutre valant fréquemment 120 à 130 % des courants de phase
– Disjonctions principales intempestives, dûes aux surintensités
– Disjonctions différentielles intempestives dûes aux fréquences des harmoniques, associées aux capacités parasites du réseau.
– Valeurs des courants efficaces plus élevées que celles nécessaires pour les besoins énergétiques de la charge.
– Suréchauffement des installations (transformateur, câbles…) par effet pelliculaire
– Résonance en tension sur un système composé de condensateurs destinés à relever le facteur de déplacement.

Exercices corrigés sur les harmoniques dans une installation triphasée