les harmoniques et l’éclairage public 1- · 2012. 7. 9. · en éclairage public les lampes à...

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Emetteurs :Boudan-Froidefond Harmoniques et éclairage public 12/06/2006

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Les Harmoniques et l’éclairage public 1- Généralités. Dans un système électrique idéal formé par des charges linéaires :résistances ,condensateur ou inductances les ondes de courant et de tension sont des sinusoïdes parfaites et leurs valeurs sont proportionnelles. Les courants non sinusoïdaux apparaissent lorsque les charges du système ne sont pas linéaires et comprennent par exemples des redresseurs……….Les signaux périodiques qui en résultent peuvent être décomposés en une somme de signaux sinusoïdaux dont les fréquence sont des multiples(harmoniques) de la fréquence fondamentale du signal périodique initial. Si celui-ci est symétrique les harmoniques de rang pair sont nulles. 2-Cas de l’éclairage public En éclairage public les lampes à décharge utilisées ne sont pas des charges linéaires et se comportent à 50 hz ( la fréquence du réseau d’énergie)comme des redresseurs ayant des caractéristiques dépendant des conditions de fonctionnement de la lampe à décharge et de son age. Les dispositifs traditionnels (platines ballasts) qui les alimentent, utilisent une inductance pour stabiliser le régime de l’arc et un condensateur pour accroître le cosinus « phi » du fonctionnement électrique du système électrique ainsi constitué.. Les platines ballasts lorsqu ‘elles alimentent des lampes à décharge engendrent la production de signaux périodiques non sinusoïdaux entraînant pour le cas évoqué en annexe 1 des taux d’harmoniques courant allant de 44% à 62 % .L’essai d’une lampe fluo compacte présenté en annexe 2 indique des taux d’harmoniques courant atteignant 120% , il a été mesuré 40%. au cours d’ essais réalisés récemment sur une platine ballast fabriquée par un constructeur de renommée mondiale .





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3-Problèmes causés par les harmoniques . Le détail des difficultés engendrées par les harmoniques est présenté en annexe 3 qui reprend sans modification les conclusions du guide power quality élaboré dans le cadre du programme européen Léonardo da vinci En résumé les problèmes causés par les courants harmoniques son les suivants :

- dans les alimentations triphasées les harmoniques 3 ,6 ou 9 s’additionnent dans le neutre et provoquent sa surchauffe et des pertes associées.

- Surchauffe des transformateurs et inductances, pertes fer supplémentaires et réduction de leur durée de vie.

- Diminution significative de la capacité de charge des câbles acheminant des courants harmoniques

- Déclenchements intempestifs des coupe circuits. - Surcharge et fatigue accélérée des condensateurs utilisés pour l’amélioration du

facteur de puissance. - Effets de peaux dans les conducteurs provoquant des pertes par échauffement





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ANNEXE 1 1-Evaluation des conditions de fonctionnement d’une lampe à mercure 125w alimentée par un ballast 1-1.Essais U rms I rms P en w L en

Lux th VA VAR Power

facteur Displace fact

Current lead

Vthd %

Ithd %

220 0,672 130,8 73 148 29 0,88 0,98 7,7 44,7 246,7 0,814 170 96 200 77 0,85 0,91 7,7 38,7 252 0,868 178,6 99 216,8 87 0,82 0,96 8,7 42, 3 Max sur 24 heures

1 195 243 12 62,5

Evolutions courant tension lampe Courbe lissajou





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spectre d’harmoniques Allures courant tension coté alimentation : Courbe Lissajou





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ANNEXE 2 CR essais lampe fluo compacte 15w le6/12/2005 VA=20,5 VAR=16,4 W=12,8 V=222 alternatif, L=11 facteur de puissance= 0,6 , FIG N°1 : allure du courant





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Spectre d’harmoniques du courant.





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ANNEXE 3





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