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GÉNÉRALITÉS CEM - HARMONIQUES - PERTURBATION RÉSEAU
4 - GÉNÉRALITÉS CEM -
HARMONIQUES - PERTURBATION
RÉSEAU
La structure de puissance des variateurs de fréquence
conduit à l'apparition de phénomènes de 2 ordres :
- ré-injection sur le réseau d'alimentation d'harmoniques
basse-fréquence,
- émission de signaux radio-fréquence (RFI).
Ces phénomènes sont indépendants. Les conséquences sur
l'environnement électrique sont différentes.
4.1 - Harmoniques basse - fréquence
4.1.1 - Variateur 6 pulse
Le redresseur, en tête du variateur de fréquence, génère un
courant de ligne alternatif mais non sinusoïdal.
I ligne réseau consommé par un redresseur triphasé.
Ce courant est chargé d'harmoniques de rang 6n ± 1.
Leurs amplitudes sont liées à l'impédance du réseau
en amont du pont redresseur, et à la structure du bus
continu en aval du pont redresseur.
Plus le réseau et le bus continu sont selfiques, plus ces
harmoniques sont réduites.
Elles n'ont d'impact sur la qualité du réseau que pour des
puissances installées en variateurs de fréquence de quelques
centaines de kVA et dans le cas où ces mêmes puissances
sont supérieures au quart de la puissance totale installée sur
un site.
Dans les conditions ci-dessus :
•
ces harmoniques sont pratiquement sans conséquence
au niveau du consommateur d'énergie électrique.
•
les échauffements associés dans les transformateurs
et les moteurs connectés en direct sur le réseau sont
négligeables.
Ces harmoniques basse-fréquence ne peuvent que très
rarement perturber des équipements sensibles.
4.1.2 - Variateur AFE
La structure de Powerdrive de type AFE permet de limiter à
5% le niveau des harmoniques sur le courant réseau.
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4.2 - Perturbations radio-fréquence :
Immunité
4.2.1 - Généralités
Le niveau d'immunité d'un appareil est défini par son aptitude
à fonctionner dans une ambiance polluée par des éléments
extérieurs ou par ses raccordements électriques.
4.2.2 - Normes
Chaque appareil doit subir une série de tests normalisés
(Normes Européennes) et répondre à un niveau minimum
pour être déclaré conforme aux normes variateurs de vitesse
(EN 61800-3).
4.2.3 - Recommandations
Une
installation
composée
conformes aux normes liées à l'immunité, sera très peu
exposée à des risques de perturbation.
4.3 - Perturbations radio-fréquence :
Émission
4.3.1 - Généralités
Afin de limiter les pertes du moteur et d'obtenir un faible
niveau de bruit, les variateurs de fréquence utilisent des
interrupteurs (transistors, semi-conducteurs) rapides qui
commutent des tensions importantes (> 550 V) à fréquences
élevées (plusieurs kHz).
De ce fait, ils génèrent des signaux radio-fréquence (R.F.) qui
peuvent perturber le fonctionnement d'autres appareils ou les
mesures effectuées par capteurs :
•
à cause des courants de fuite haute-fréquence qui
s'échappent vers la terre par la capacité de fuite du câble
variateur/moteur et celle du moteur à travers les structures
métalliques supportant le moteur.
•
par conduction ou ré-injection des signaux R.F. sur le
câble d'alimentation : émissions conduites,
•
par rayonnement direct à proximité du câble de puissance
d'alimentation ou du câble variateur/moteur : émissions
rayonnées.
Ces phénomènes intéressent directement l'utilisateur.
La gamme de fréquence concernée (radio-fréquence) ne
perturbe pas le distributeur d'énergie.
4.3.2 - Normes
La norme EN 61800-3 définit les niveaux d'émission
maximum à respecter suivant le type d'environnement où est
installé le variateur. Dans certains cas, l'ajout d'un filtre RFI
externe doit être envisagé (voir §4.6, page 27)
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