Les variations de tension qui entraînent des changements visuellement perceptibles dans l'éclairage sont appelées papillotement (ou flicker). Bien que souvent considéré comme un "désagrément optique", le scintillement est un phénomène grave de qualité de l'énergie dans les environnements industriels et commerciaux. Il indique une instabilité de la tension, qui peut entraîner la défaillance d'équipements sensibles, des problèmes de santé chez les employés et la non-conformité avec les codes du réseau.
Dans les installations électriques où des charges lourdes et alternatives sont actives - telles que les robots de soudage, les déchiqueteuses ou les pompes à chaleur - des variations rapides de la tension du réseau se produisent. Lorsque ces variations atteignent une certaine fréquence et une certaine amplitude, l'œil humain les ressent comme un clignotement agité de la lumière. Pour le responsable de l'installation, il ne s'agit pas seulement d'une plainte concernant le plan d'éclairage, mais d'un symptôme concret d'une puissance de court-circuit insuffisante ou d'une dynamique de charge excessive.
Dans cet article, vous apprendrez ce qu'est exactement le papillotement, comment les normes (Pst et Plt) fonctionnent et quelles sont les mesures à prendre pour garantir la fiabilité opérationnelle.
Qu'est-ce que c'est : variations rapides et répétitives de la tension secteur entraînant des changements d'intensité lumineuse.
Cause : commutation rapide de charges importantes (machines à souder par points, rouleaux, moteurs lourds) ou réseau trop faible.
Risque : nuisance/fatigue du personnel, défaillances de l'électronique de commande et réduction de la durée de vie des composants.
Normalisation : établie dans les normes EN 50160 et IEC 61000-4-15. La valeur limite critique est généralement Pst < 1,0.
Solution : mesure (classe A), réduction de l'impédance de la source ou application d'une compensation dynamique.
La connaissance du flicker est essentielle pour les ingénieurs électriciens, les responsables de la maintenance et les responsables d'installation travaillant dans les domaines suivants :
Techniquement, le papillotement est une modulation d'amplitude de l'onde sinusoïdale de 50 Hz. La tension ne chute pas d'un coup (comme dans le cas d'un creux ou d'un affaissement de tension ), mais varie continuellement et rapidement autour de sa valeur nominale. Ces variations ont des fréquences auxquelles l'œil et le cerveau humains sont sensibles (généralement entre 0,5 Hz et 35 Hz).
Pour quantifier objectivement le papillotement, nous n'utilisons pas l'unité Volt, mais un modèle de perception défini dans la norme IEC 61000-4-15. Ce modèle simule la réponse d'une ampoule et du système œil/cerveau humain.
La gravité du papillotement est exprimée en deux valeurs :
Remarque : une valeur Pst de 1,0 ne signifie pas que les lumières s'éteignent. Elle signifie que dans des conditions standard (lampe de référence), 50 % des personnes trouveraient la variation de lumière gênante.
Le papillotement est presque toujours causé par une interaction entre une charge variable et l'impédance (résistance) du réseau d'alimentation.
Imaginez que vous preniez une douche (votre éclairage) et que quelqu'un d'autre ouvre et ferme rapidement le robinet (la charge variable). Si les conduites d'eau sont étroites (impédance élevée du réseau), le jet d'eau fluctuera chez vous. Dans le système électrique, une forte demande de courant à travers l'impédance du réseau provoque une chute de tension. Par conséquent, si cette demande de courant varie rapidement, la tension varie également.
Outre les effets visuels évidents, il existe des symptômes techniques que vous pouvez surveiller :
Ignorer des valeurs Pst élevées comporte des risques qui vont au-delà de l'irritation.
Bien que rare, le scintillement à des fréquences spécifiques (entre 3 Hz et 70 Hz) peut déclencher des crises d'épilepsie chez les personnes sensibles (épilepsie photosensible). Plus souvent, il entraîne un stress visuel inconscient qui réduit la réactivité et augmente le risque d'accidents du travail.
Les composants électroniques, tels que les alimentations de serveurs ou d'équipements médicaux, sont conçus pour une tension d'entrée stable. La modulation continue de cette tension provoque un stress thermique dans les condensateurs et les bobines. Il en résulte un vieillissement accéléré et des défaillances inattendues ("défaillances précoces").
Si votre installation provoque un scintillement qui se répercute sur le réseau public, il se peut que vous enfreigniez les conditions de raccordement de l'opérateur du réseau. Cela peut entraîner des amendes ou, dans des cas extrêmes, des astreintes pour arrêter l'installation jusqu'à ce que le problème soit résolu.
La résolution du problème du papillotement nécessite une approche structurée. Il n'y a pas de fiche unique à brancher.
Avant d'investir dans du matériel, il convient d'identifier la source et la gravité du problème. Pour ce faire, nos ingénieurs effectuent une mesure de la qualité de l'énergie à l'aide d'analyseurs de classe A. Ici, nous examinons spécifiquement :
Parfois, un ajustement des opérations peut déjà réduire les perturbations :
Lorsque les ajustements opérationnels ne suffisent pas, des interventions techniques sont nécessaires :
Nuance : une batterie de condensateurs standard est souvent trop lente pour compenser le scintillement rapide et peut même exacerber le problème en raison de la résonance. Il faut toujours opter pour des systèmes à temps de réponse rapide (quelques millisecondes).
Remplacer uniquement la lampe : Le passage aux LED ne résout pas la cause (variation de tension) et peut parfois aggraver l'effet visuel en raison d'une mauvaise compatibilité des pilotes.
Utilisation d'un onduleur standard : un simple onduleur interactif bascule souvent sur la batterie trop lentement ou en continu en cas de vacillement, ce qui entraîne une usure rapide de la batterie. Seuls les systèmes d'ASI à double conversion (en ligne) filtrent efficacement le scintillement pour la charge connectée, mais ne résolvent pas le problème sur le jeu de barres principal.
Utilisation de batteries de condensateurs : La compensation conventionnelle du courant réactif est trop lente pour la dynamique des machines à souder ou des déchiqueteuses.
Blâmer directement l'opérateur du réseau : Dans de nombreux cas, le papillotement se produit dans l'installation même (derrière le compteur). Sans mesure, il est impossible de discuter avec le gestionnaire de réseau.
Vous voulez vous attaquer au problème de manière structurelle ? Suivez les étapes suivantes :
Approfondissez vos connaissances sur la qualité de l'énergie grâce à ces thèmes :
Harmoniques : comment la distorsion de l'onde sinusoïdale affecte votre installation.
Creux de tension (Sags) : La différence entre de courtes chutes de tension et un scintillement continu.
Mesures de la qualité de l'énergie : la base de toute simulation.
Analyse de la sélectivité : s'assurer que seul le bon disjoncteur se déclenche en cas de défaut.
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 souffrez de lumières clignotantes, de coupures inexpliquées ou vous n'êtes pas sûr de la stabilité de votre tension secteur ? Ne restez pas dans l'expectative. Nos ingénieurs analysent votre installation, identifient les causes et proposent une solution avec des résultats garantis.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
