Dans les installations électriques modernes, l'électronique est devenue indispensable. Des variateurs de fréquence à l'éclairage LED, tout communique et commute. Mais tous ces appareils s'influencent mutuellement. La compatibilité électromagnétique (CEM) est le domaine d'expertise qui garantit que les équipements peuvent fonctionner sans interférences. Lorsque la CEM n'est pas en ordre dans une installation, des pannes inexplicables, des dommages aux composants et des arrêts de production non désirés se produisent.
Pour les responsables techniques et les ingénieurs, la CEM n'est pas un concept théorique, mais une condition sine qua non de la fiabilité opérationnelle.
Qu'est-ce que c'est : la capacité d'un équipement à fonctionner sans perturber d'autres équipements (émission) et sans être lui-même perturbé (immunité).
Le risque : défaillance inattendue de l'automate, erreurs de mesure, perte de données et dommages physiques à l'électronique.
La cause : souvent une combinaison d'électronique de puissance moderne (pollueurs), de commandes sensibles et d'infrastructures non conçues pour les hautes fréquences.
La solution : toujours commencer par une mesure et une analyse de base, suivies d'une installation conforme aux normes CEM et d'un filtrage actif si nécessaire.
Les questions de compatibilité électromagnétique entrent en jeu dans tout environnement où se côtoient une électronique de puissance lourde et une électronique de commande sensible. Nous rencontrons le plus de difficultés dans les domaines suivants
Vous êtes responsable de la disponibilité des installations ? Dans ce cas, il est indispensable de comprendre la CEM pour prévenir les problèmes de manière proactive au lieu d'éteindre les incendies de manière réactive.
La compatibilité électromagnétique (CEM) est définie comme la capacité d'un appareil, d'un équipement ou d'un système à fonctionner de manière satisfaisante dans son environnement électromagnétique, sans causer lui-même de perturbations électromagnétiques intolérables à tout ce qui se trouve dans cet environnement.
Il s'agit d'équilibrer deux concepts fondamentaux :
Une comparaison pratique : imaginez un bureau très fréquenté.
Conduite et rayonnement
Chez HyTEPS, nous nous concentrons principalement sur les émissions conduites (défauts conduits). Il s'agit de perturbations qui se propagent dans les câbles (l'alimentation électrique), telles que les harmoniques et les supra-harmoniques. Il y a également l'émission rayonnée (perturbations rayonnées), qui se propage dans l'air comme des ondes radio. Dans la pratique, ces deux types de perturbations se confondent souvent : un câble mal monté peut commencer à agir comme une antenne.
L'impact d'une mauvaise CEM est souvent sous-estimé car le problème est invisible jusqu'à ce qu'il se produise. Pourtant, les conséquences sont concrètes :
Les problèmes de CEM sont souvent difficiles à diagnostiquer car la cause (la source) et l'effet (le symptôme) peuvent se trouver à des endroits différents de l'installation. On pense souvent à tort à des défauts de logiciel ou à du matériel défectueux, alors que les interférences électromagnétiques (IEM) sont les véritables coupables.
Les symptômes les plus courants sont les suivants
Nuance : toutes les pannes ne sont pas des problèmes de CEM. L'usure ou les erreurs logicielles peuvent ressembler à des interférences électromagnétiques. C'est pourquoi la mesure est le seul moyen d'obtenir des certitudes.
L'augmentation des problèmes de CEM est directement liée à la transition énergétique et à la modernisation de nos installations. Nous utilisons de plus en plus d'électronique de puissance. Ces appareils sont efficaces, mais ils activent et désactivent des courants à des fréquences élevées. Cela fausse la forme sinusoïdale de la tension et du courant.
Principales sources de perturbation (émissions) :
En outre, l'infrastructure joue un rôle majeur. Une installation peut être "silencieuse" mais extrêmement sensible (faible immunité) en raison d'un mauvais câblage. Pensez-y :
La résolution des problèmes de CEM nécessite une approche à plusieurs niveaux. La simple installation d'un filtre n'est souvent pas la première étape ; il faut d'abord mettre de l'ordre dans les éléments de base. Nous appliquons généralement la hiérarchie suivante lorsque nous conseillons nos clients :
1. Approche et conception de la source
La mesure la plus efficace consiste à empêcher les pannes de se produire ou de se propager.
2. Filtrage et compensation :
Si la conception est optimisée mais que les émissions restent trop élevées, des solutions matérielles sont nécessaires.
3. Surveillance :
La CEM est dynamique. Dès que vous installez une nouvelle machine, la situation change. La surveillance continue de la qualité de l'énergie vous permet de détecter les tendances avant qu'elles ne se transforment en défaillances.
Dans la pratique, nos ingénieurs constatent souvent que des conclusions erronées sont tirées. Voici les pièges :
Étude de cas : Défauts dans un hall de production
Un client industriel souffrait de temps d'arrêt aléatoires d'un robot d'emballage. Le service technique a remplacé les servomoteurs et les câbles, mais le problème persistait.
Vous soupçonnez des problèmes de CEM ? Suivez les étapes suivantes :
Vous pouvez souvent prendre vous-même des mesures CEM de base lors de la conception et de la maintenance. Toutefois, il convient de faire appel à un spécialiste lorsque.. :
Nous analysons votre installation à l'aide de mesures et de simulations afin de traiter la cause de manière ciblée. Cela permet d'éviter les temps d'arrêt non planifiés.
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Les symptômes sont souvent subtils jusqu'à ce que les choses tournent mal. Soyez attentif aux pannes de machines inexpliquées, aux lumières vacillantes, aux câbles qui chauffent ou aux transformateurs qui bourdonnent. De même, si l'électronique (automates, pilotes) tombe en panne plus tôt que ne l'indique sa durée de vie, il y a de fortes chances que la qualité de l'alimentation soit insuffisante. Une mesure de la qualité de l'énergie apporte la réponse.
C'est possible, à condition de disposer d'un analyseur de qualité d'énergie de haute qualité (conforme à la norme CEI 61000-4-30 classe A) et des connaissances nécessaires pour interpréter les données. La collecte de données est facile ; l'analyse de la corrélation entre les événements, les harmoniques et vos processus d'entreprise spécifiques nécessite des connaissances techniques spécialisées. Nous nous ferons un plaisir de vous aider dans cette analyse.
Pas par définition. La norme NEN-EN 50160 décrit les exigences minimales en matière de tension au point de transfert de l'opérateur du réseau. Toutefois, les équipements modernes peuvent être plus sensibles et présenter des dysfonctionnements même si la tension est conforme à cette norme. C'est pourquoi nous allons au-delà de la norme : nous examinons la compatibilité entre votre alimentation électrique et la charge connectée.
Tranquillité d'esprit, certitude et compréhension. Vous obtenez un diagnostic clair de la "santé" de votre installation électrique. Nous identifions la cause des défaillances, ce qui vous permet d'éviter les temps d'arrêt imprévus et de réduire les risques d'incendie ou les pertes d'énergie inutiles. Vous recevez un rapport consultatif concret contenant des points d'amélioration pratiques.
Non, c'est une idée fausse. Un filtre est un outil puissant, mais pas une panacée. Parfois, la solution consiste à modifier les réglages du transformateur, à redistribuer les charges ou à ajuster le câblage. HyTEPS recommande toujours une analyse et une simulation approfondies avant de recommander du matériel, afin d'éviter les investissements inutiles.
Oui, de manière significative. Les onduleurs de panneaux solaires et les pilotes d'éclairage LED sont des charges non linéaires qui produisent des harmoniques et parfois des supra-harmoniques. Cela peut entraîner des interférences avec d'autres équipements ou une surcharge du conducteur neutre. Lors d'une rénovation ou d'une conservation, un contrôle de la qualité de l'énergie est essentiel pour garantir la fiabilité opérationnelle.
Nous appelons ce phénomène "déclenchement intempestif". Souvent, la cause n'est pas la quantité totale de courant, mais la distorsion du courant (harmoniques) ou les courtes pointes de courant que votre équipement de mesure ne détecte pas. Cette contamination peut provoquer un échauffement supplémentaire des protections thermiques ou une confusion des protections électroniques, entraînant leur désactivation à tort. Une mesure spécialisée permet de déterminer exactement la raison pour laquelle une protection réagit.
Pour obtenir une image fiable, nous mesurons généralement au moins une à deux semaines. Cela est nécessaire pour saisir un cycle de fonctionnement complet, y compris les week-ends et les charges de pointe. Pour les pannes aiguës spécifiques, nous pouvons également prendre des mesures à court terme ou déployer un "enregistrement continu de la forme d'onde" pour capturer les transitoires.
Votre installateur est un expert en matière d'installation et de maintenance (le "médecin généraliste"). HyTEPS est le spécialiste (le "médecin de la qualité de l'énergie"). Nous disposons d'équipements de mesure avancés, de logiciels de simulation et d'une connaissance approfondie de l'ingénierie électrique théorique et des réglementations. Nous collaborons souvent avec les installateurs pour résoudre des problèmes complexes qui dépassent les connaissances habituelles.
Après la mesure, vous recevez un rapport contenant des conclusions dans un langage compréhensible ainsi que des détails techniques. Si nécessaire, nous simulons les solutions possibles dans notre logiciel. Ainsi, vous savez exactement à l'avance quel sera l'effet d'une mesure. Nous supervisons ensuite la mise en œuvre et vérifions le résultat par une mesure de suivi.
Vous rencontrez des problèmes ou vous doutez de la qualité de votre tension ? Ne restez pas dans l'expectative. Contactez un ingénieur de HyTEPS pour discuter de votre situation ou demandez directement une mesure de la qualité de l'énergie.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
