DOSSIER
Puissance, Energie et Perturbations
Les Harmoniques
Depuis quelques années, il y a une forte augmentation des charges non linéaires connectées au réseau électrique : ordinateurs, télécopieurs, lampes à décharge, fours à arc, chargeurs de batterie, onduleurs, alimentations électroniques…
Les conséquences sur le système d'alimentation électrique deviennent préoccupantes du fait d’une utilisation croissante de ces équipements, mais aussi de l'application de l'électronique à presque toutes les charges électriques.
En effet, une charge non linéaire appelle du réseau un courant important, déformé, décomposables en harmoniques.
Les courants harmoniques ont des effets négatifs sur la quasi totalité des composantes du système électrique, en créant de nouvelles contraintes diélectriques, thermiques et/ou mécaniques.

Que sont les Harmoniques ?
Une charge non linéaire appelle du réseau électrique un courant déformé, lequel va modifier l’allure de la tension sinusoïdale. Les charges non linéaires génèrent des courants harmoniques qui circulent à partir de la charge vers l'alimentation en empruntant le chemin de la moindre impédance. Les courants harmoniques sont des courants dont la fréquence est un multiple entier de la fondamentale (celle de l'alimentation électrique). La superposition des courants harmoniques sur le courant fondamental provoque les formes d'onde non sinusoïdales associées aux charges non linéaires.

Les harmoniques supérieurs au rang 25 sont dans une majorité des cas négligeables.

U ou I
Fondamental à 50 Hz

t

Harmonique de rang 2

Sur l’écran ci-dessus, la courbe verte correspond à la somme des harmoniques présents. La courbe rouge montre un signal déformé de la tension du réseau. Il est nettement visible que lorsque le signal harmonique atteint des amplitudes élevées, cela entraîne une chute de tension.

La représentation spectrale des harmoniques est possible grâce à une décomposition en série de