10.2. HARMONIQUES DE TENSION ET DE COURANT
10.2.1. Théorie
Toute onde périodique non sinusoïdale peut être représentée par une somme d'ondes
sinusoïdales chacune avec une fréquence multiple entière de la fondamentale (à 50 Hz ou
à 60 Hz) selon la relation :
() =
+ ∑
0
=1
où :
V
= Valeur moyenne du signal V(t)
0
V
= amplitude du k-ième harmonique de V(t)
k
ω
= 2πf
= pulsation du k-ième harmonique
k
k
f
= fréquence du k-ième harmonique
k
= angle de phase du k-ième harmonique
k
Dans le cas de la tension de réseau, l'harmonique fondamentale a une fréquence de 50 Hz,
la seconde harmonique a une fréquence de 100Hz, la troisième harmonique a une
fréquence de 150Hz et ainsi de suite. La déformation harmonique est un problème constant
et ne doit pas être confondue avec des phénomènes de courte de durée comme des crêtes,
des diminuions ou des fluctuations. L'angle de phase de l'harmonique identifie le point zéro
par rapport à l'origine et peut affecter de manière significative l'amplitude maximale du signal
harmonique résultant.
On peut observer que dans l'expression (1), l'index de la somme va de 1 à
passe en réalité, c'est que chaque signal n'a pas un nombre illimité d'harmoniques : il existe
toujours un numéro d'ordre au-delà duquel la valeur des harmoniques est
négligeable. La figure Fig. 88 ci-dessous illustre un exemple de superposition d'un
ordre à une fondamentale sinusoïdale d'un signal. Le fait que la phase
e
harmonique de 3
de l'harmonique soit en opposition de phase génère un signal résultant significativement
déformé et d'une amplitude supérieure à la fondamentale qui pourrait créer des problèmes
importants dans la gestion des protections.
Fig. 88: Analyse harmoniques – Effet de la somme de 2 fréquences multiples
∞
sin(
+
)
FR - 73
PQA924
(1)
∞
. Ce qui se