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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
Le redresseur, en tête du variateur de fréquence, génère un
courant de ligne alternatif mais non sinusoïdal.
Courant de ligne consommé par un redresseur triphasé
Ce courant est chargé d'harmoniques de rang 6n ± 1.
Le niveau de THDI du POWERDRIVE FX est inférieur à 32% :
sensiblement plus faible que le niveau maximum défini par la
norme CEI 61000-3-12 (< 45%).
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 exclusivement d'appareils
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
Les variateurs de fréquence utilisent des interrupteurs
(transistors, semi-conducteurs) rapides qui commutent des
tensions importantes (environ 550 V) et des courants à
fréquences élevées (plusieurs kHz). Ceci permet d'obtenir un
meilleur rendement et un faible niveau de bruit moteur.
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 ;
Guide d'installation POWERDRIVE FX
4729
fr
- 2017.08 / c
- 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
Le niveau d'émission maximum est fixé par les normes
variateur de vitesse (EN 61800-3).
4.3.3 - Recommandations
• L'expérience montre qu'il n'est pas obligatoire de respecter
le niveau fixé par les normes pour s'affranchir des phénomènes
de perturbations.
• Le respect des précautions élémentaires décrites au §4.5
conduit généralement au bon fonctionnement de l'installation.
4.4 - Réseau d'alimentation
4.4.1 - Généralités
Chaque réseau d'alimentation électrique industriel possède
des caractéristiques intrinsèques propres (capacité de
court-circuit, valeur et fluctuation de tension, déséquilibre de
phase, ...) et alimente des équipements dont certains peuvent
déformer sa tension de manière permanente ou temporaire
(encoches, creux de tension, surtension, etc.). La qualité du
réseau d'alimentation a un impact sur la performance et la
fiabilité des équipements électroniques et particulièrement
des variateurs de vitesse.
Le POWERDRIVE FX est conçu pour fonctionner avec des
réseaux d'alimentation typiques des sites industriels à travers
le monde. Toutefois, pour chaque installation, il est important
de connaître les caractéristiques du réseau d'alimentation afin
d'effectuer des mesures correctives en cas de conditions
anormales.
4.4.2 - Surtensions transitoires du réseau
Les origines des surtensions sur une installation électrique
sont multiples :
• connexion/déconnexion de batteries de condensateurs de
relevage de facteur de puissance,
• équipement de forte puissance à thyristors (four, variateur DC,
etc.),
• alimentation par caténaire.
4.4.2.1 - Connexion/déconnexion d'une batterie de
condensateurs de relevage de cosj
La connexion de condensateurs de relevage du facteur de
puissance en parallèle sur la ligne d'alimentation du variateur
lorsque celui-ci est en fonctionnement, peut générer des
surtensions transitoires qui sont susceptibles de déclencher
les sécurités du variateur, voire de l'endommager dans les cas
extrêmes.
Si des batteries de condensateurs de relevage de facteur de
puissance sont utilisées sur la ligne d'alimentation, s'assurer
que :
• le seuil des gradins est suffisamment faible pour ne pas
provoquer de surtension sur la ligne,
• les condensateurs ne sont pas connectés de manière
permanente.
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