Perturbations et interruptions

Les perturbations de la qualité de l’électricité peuvent être générées à la fois du côté fournisseur et du côté client du réseau de distribution. Les perturbations générées par les services publics sont généralement causées par des événements liés aux éléments suivants :

Transformateurs – La commutation à prises génère des transitoires
Appareil de protection - La refermeture des disjoncteurs provoque un cycle d’alimentation (cela inclut : fusibles, disjoncteurs, pare-tonnerre et silencieux, isolateurs et interrupteurs)
Appareil correcteur - Les condensateurs de correction du facteur de puissance et les équipements de régulation de tension génèrent des pics et des transitoires

Les perturbations de la qualité de l’énergie générées du côté client sont généralement le résultat de :

Erreurs de mise à la terre - Multiples liaisons N-G
Erreurs de câblage et violations du code électrique : polarité inversée
Charges non linéaires - Alimentations à interrupteur et rectification par impulsions
Système mal conçu - Neutres à haute impédance
Interférences provenant d’autres appareils ou charges – Par exemple, les lumières clignotent lorsqu’un climatiseur s’allume peuvent indiquer que le climatiseur est sur le même circuit que d’autres équipements électroniques
Certains équipements sont sensibles aux opérations des services publics - Commutation de condensateurs
Fonctionnement des émetteurs radio portables près d’équipements électroniques
Décharge électrostatique

Les interruptions du service électrique causées par une panne du système électrique ne sont pas nécessairement des problèmes de qualité électrique. Ces défauts sont généralement dus à des impacts physiques sur le réseau de distribution par :

Arbres

Lightning
Défaillance de l’équipement
Vent
Animaux
Glaçage
Ingérence publique

Transitoires

Transitoire impulsif
	Une perturbation soudaine et de courte durée causée par un changement très rapide de la condition d’état stationnaire de tension, de courant, ou des deux, qui est unidirectionnelle en polarité Plage de fréquences : >5 kHz (haute fréquence) Durée : 30-200 uSec
Causes	Lightning
Impacts	Défaillances des transformateurs Défaillances des arrête-fuseaux Dommages à l’équipement du client dus à des surtensions latérales basses

Transitoire oscillatoire
	Une fluctuation rapide temporaire dans la condition d’état stationnaire de tension, de courant ou des deux, incluant des valeurs de polarité positive et négative.
Transitoires basse fréquence	500 Hz, 30 cycles
Causes	Commutation de condensateurs
Impacts	Déclenchement des TSA et autres équipements sensibles Grossissement de tension aux condensateurs clients
Transitoires à moyenne fréquence	500 Hz - 2 kHz, 3 cycles
Causes	Ondes voyageuses causées par des impulsions d’éclair Condensateurs et transitoires de commutation de circuit
Impacts	Défaillance de l’équipement client
Transitoires à haute fréquence	>2 kHz, cycle de 0,5
Causes	Commutation sur les systèmes secondaires Bourdonnement induit par la foudre Ferro-résonance locale
Impacts	Le bruit rayonné peut perturber les équipements électroniques sensibles Des oscillations à taux élevé de montée peuvent causer la défaillance des alimentations basse tension

Variations de tension de courte durée

Baisses de tension (baisses)
	Diminution entre 0,1 et 0,9 par unité (pu) de la tension ou du courant du carré moyen (rms) à la fréquence de puissance pendant une durée de 0,5 cycle à 1 minute
Causes	Pannes locales et distantes
Impacts	Abandons de l’équipement sensible des clients

Gonflements de tension (surtensions)
	Augmenter à entre 1,1 et 1,8 pu de la tension ou du courant rms à la fréquence de puissance pour des durées de 0,5 cycle à 1 min
Causes	Défaillances de ligne unique à la terre
Impacts	Surtension de l’équipement Les varistors à oxyde métallique (MOV) sont forcés dans la conduction

Variations de tension à longue durée

Surtension
	Augmentation de la tension rms supérieure à 110% à la fréquence de puissance pendant une durée supérieure à 1 minute.
Causes	Arrêt de charge Allumage du condensateur Régulation de la tension du système
Impacts	Problèmes avec des équipements nécessitant une tension constante en régime permanent

Sous-tension
	Diminution de la tension rms à moins de 90% à la fréquence de puissance pendant une durée supérieure à 1 minute.
Causes	Activation de la charge Arrêt du condensateur Régulation de la tension du système
Impacts	Problèmes avec des équipements nécessitant une tension constante en régime permanent

Interruptions

	Interruption momentanée : 1/2 - 3 secondes
	Interruption temporaire : 3 à 60 secondes
	Interruption à long terme (panne) : > 1 minute
Causes	Failles temporaires Coup de foudre Branche d’arbre tombant sur deux conducteurs, puis tombant dégageant Défauts qui ne se nettoient pas
Impacts	Interruptions d’exploitation, pertes de production et pertes de revenus

Distorsions des formes d’onde

Harmoniques :
	Les charges non linéaires, comme les équipements électroniques de puissance, produisent des formes d’onde de courant non sinusoïdales lorsqu’elles sont alimentées avec une tension sinusoïdale. Ils injectent des courants à des fréquences harmoniques (multiple entier de la fréquence fondamentale) dans le système. Les courants harmoniques, et la distorsion de tension qu’ils créent en traversant l’impédance du système, peuvent réduire la fiabilité de fonctionnement de l’équipement et la durée de service (harmonique 0-100e).
Causes	Charges non linéaires
Impacts	Défaillance de l’équipement sensible Défaillances de condensateur ou fuite de fusible Interférences téléphoniques

Encoche :
	Perturbations périodiques de tension causées par le fonctionnement normal des dispositifs électroniques de puissance lorsque le courant est commuté d’une phase à une autre.
Causes	Fonctionnement normal de l’équipement électronique
Impacts	Défaillance de l’équipement

Bruit :
	Tout signal électrique indésirable avec une teneur spectrale à large bande inférieure à 200 kHz superposée à la tension ou au courant du système électrique dans les conducteurs de phase, ou trouvée sur les conducteurs neutres ou les lignes de signal.
Causes	Mise à la terre incorrecte Fonctionnement normal de l’équipement électronique Dispositifs d’arc électrique Alimentations électriques à découpage
Impacts	Perturbation des appareils électroniques tels que des micro-ordinateurs et des contrôleurs programmables

Fluctuation de tension

Fluctuation de tension (scintillement) :
	L’impact de la fluctuation de tension sur les lampes de façon à ce qu’elles soient perçues comme clignotantes par l’œil humain. Cela est dû à des charges qui présentent des variations continues et rapides du courant de charge, particulièrement la composante réactive.
Causes	Fourneaux à arc Charges intermittentes
Impacts	Scintillement de l’éclairage Défaillance des charges sensibles

Variation de fréquence

Variation de fréquence :
	La déviation de la fréquence fondamentale du système électrique par rapport à sa valeur nominale spécifiée (par exemple, 50 ou 60 Hz).
Causes	Mauvaise régulation de la vitesse de la production locale Défaillances du système électrique en vrac Gros bloc de charge déconnecté Déconnexion d’une grande source de production
Impacts	Défaillance de l’équipement