Quels sont les dangers des harmoniques d'ordre élevé pour les équipements électriques

La distorsion de tension dans les systèmes électriques en courant alternatif provoque des intervalles inégaux entre les impulsions de déclenchement de l'angle de commande dans les convertisseurs traditionnels, et par rétroaction positive, elle amplifie la distorsion de tension du système, entraînant un fonctionnement instable du redresseur. Dans les onduleurs, des échecs de commutation continus peuvent se produire, empêchant le fonctionnement normal et endommageant même les équipements de commutation.

Pour les transformateurs à connexion étoile, les harmoniques de troisième ordre et les harmoniques triplés peuvent provoquer une oscillation d'harmonique de troisième ordre lorsque le point neutre du bobinage est mis à la terre, que le réseau a une grande capacité distribuée ou que des condensateurs parallèles avec mise à la terre du neutre sont installés, augmentant considérablement les pertes parasites du transformateur. Dans les transformateurs à connexion delta, ces harmoniques circulent comme des courants de boucle à l'intérieur des bobinages, provoquant un surchauffage ; de plus, les courants harmoniques augmentent significativement les pertes de cuivre et de fer dans les transformateurs.

Dans les moteurs, les courants harmoniques d'ordre élevé produisent un effet de peau et des courants de Foucault magnétomoteurs. À mesure que la fréquence augmente, les pertes supplémentaires dans le noyau et les bobinages du moteur s'accroissent. Lors du démarrage du moteur, des pulsations de couple se produisent facilement, et les couples d'interférence génèrent un bruit important. Comme les moteurs portent souvent des charges lourdes, les pertes supplémentaires causées par les harmoniques d'ordre élevé ont un impact prononcé sous des conditions de charge électrique importante.

Les instruments de mesure et les compteurs sont tous conçus dans des conditions idéales d'une onde sinusoïdale standard de 50 Hz. Lorsque la tension d'alimentation ou le courant contient des composantes harmoniques d'ordre élevé, la précision de la mesure est affectée, et le fonctionnement normal des compteurs d'énergie à induction est altéré.

Des courants harmoniques de faible fréquence et de grande amplitude qui traversent les lignes électriques couplent magnétiquement aux lignes de communication adjacentes, provoquant des interférences. Sous l'effet combiné des harmoniques et de l'onde fondamentale, les sonneries des téléphones peuvent être déclenchées à tort, perturbant le fonctionnement normal des systèmes de communication et affectant la qualité de la transmission vocale. Dans certaines conditions, cette interférence peut même mettre en danger les équipements de communication et la sécurité des personnes.

Les harmoniques d'ordre élevé affectent gravement les dispositifs de protection et les dispositifs automatiques dans les systèmes électriques, causant divers types de dysfonctionnements qui menacent le fonctionnement sûr du système électrique.

Dans les systèmes d'éclairage équipés de ballasts de démarrage et de condensateurs de correction du facteur de puissance, les harmoniques d'ordre élevé peuvent provoquer des surtensions résonantes qui endommagent les ballasts et les condensateurs. Les harmoniques d'ordre élevé déforment également les images sur les téléviseurs et les moniteurs d'ordinateur, provoquent des fluctuations de luminosité de l'écran, entraînent le surchauffage des composants internes et provoquent des erreurs de données sur les ordinateurs.

Les harmoniques d'ordre élevé augmentent les pertes diélectriques dans les condensateurs, provoquant un chauffage et une durée de vie raccourcie. Après avoir absorbé des harmoniques, les condensateurs peuvent subir des surcourants, faisant sauter les fusibles. Lorsque les condensateurs et les éléments inductifs forment une résonance en série, les harmoniques sont amplifiés, pouvant brûler les condensateurs.

La distorsion de tension dans les systèmes électriques en courant alternatif provoque des intervalles inégaux entre les impulsions de déclenchement de l'angle de commande dans les convertisseurs traditionnels, et par rétroaction positive, elle amplifie la distorsion de tension du système, entraînant un fonctionnement instable du redresseur. Dans les onduleurs, des échecs de commutation continus peuvent se produire, empêchant le fonctionnement normal et endommageant même les équipements de commutation.