Les transitoires, souvent appelés surtensions, sont des variations violentes et de courte durée de la tension ou du courant qui durent moins longtemps qu'une onde sinusoïdale. Bien qu'elles ne durent souvent que quelques microsecondes, leur contenu énergétique est souvent suffisamment élevé pour détruire instantanément des appareils électroniques sensibles ou les faire vieillir de manière furtive.
Dans la pratique, nous constatons que de nombreuses organisations attribuent à tort les transitoires à la "malchance" ou à des facteurs externes tels que la foudre, alors que la cause se trouve souvent dans leur propre installation. Un diagnostic correct est essentiel pour la fiabilité opérationnelle.
Qu'est-ce que c'est : une impulsion très courte et rapide (impulsive ou oscillatoire) qui perturbe la forme normale de l'onde sinusoïdale.
Le risque : dommages directs aux cartes de circuits imprimés (pannes), réinitialisations inexpliquées des automates et vieillissement accéléré de l'isolation.
La cause : les facteurs externes (foudre) sont bien connus, mais 80 % d'entre eux proviennent d'opérations de commutation internes(batteries de condensateurs, moteurs lourds).
La solution : des mesures à taux d'échantillonnage élevé, l'adressage de la source, une protection adéquate contre les surtensions (SPD) et des filtres.
Toutes les installations n'ont pas la même sensibilité aux transitoires. L'importance de ces phénomènes augmente avec la présence d'électronique de puissance et de commandes critiques.
Dans le monde de la qualité de l'énergie, nous définissons un transitoire comme un "changement soudain de l'état du système". Contrairement aux harmoniques (qui sont continues) ou aux creux (qui durent plusieurs périodes), un transitoire est un "événement". Il est terminé avant que vous ne cligniez des yeux, mais l'impact est comme un coup de massue.
Imaginez une conduite d'eau. Si vous fermez un robinet d'un seul coup, vous entendez un bruit sourd dans les tuyaux ("coup de bélier"). La pression monte brièvement à un niveau extrêmement élevé. C'est exactement ce qui se produit dans les câbles électriques lors de la commutation de courants importants.
Nous distinguons deux types principaux (selon les normes IEEE 1159 et IEC) :
Nuance : la différence avec les "houles de tension" Une erreur fréquente consiste à confondre un transitoire avec une houle (houle de tension). Une houle dure relativement longtemps (de 100 millisecondes à une minute, par exemple) et a une fréquence de 50 Hz. Un transitoire dure de la micro à la milliseconde et contient des fréquences de kHz à MHz. Pour la solution, cette distinction est cruciale : un régulateur de tension résout une houle mais est trop lent pour un transitoire.
L'impact des transitoires est souvent sous-estimé car les dommages ne sont pas toujours immédiatement visibles. Nous observons trois degrés d'impact dans les installations électriques :
Pour résoudre le problème des transitoires, il faut en localiser la source. Bien que la foudre soit la cause la plus connue, la plupart des causes se trouvent dans nos propres murs.
Causes externes (environ 20 %) :
Causes internes (environ 80 %) : la plupart des pollutions sont créées par l'utilisateur lui-même.
Étude de cas : Un site de production souffrait d'une alimentation électrique défectueuse de l'éclairage LED dans ses bureaux. Les mesures HyTEPS ont montré que chaque fois que les grands compresseurs de réfrigération du hall voisin s'éteignaient, un pic de 800 V se produisait sur le réseau basse tension. Les pilotes de LED n'étaient spécifiés que pour 500V. Cause : rebond inductif interne. Solution : amortissement à la source (les compresseurs).
Ce qui est insidieux avec les transitoires, c'est leur rapidité. Un transitoire ne dure souvent que quelques microsecondes (millionièmes de seconde).
Un multimètre standard ou un système de gestion des bâtiments mesure souvent à un intervalle de quelques secondes ou minutes. Pour un transitoire, c'est une éternité. Vous voyez "230V" sur votre écran, alors qu'en réalité un pic de 600V passe des centaines de fois par seconde.
Les symptômes en pratique :
Comment mesurer les transitoires ? Pour capturer les transitoires, vous avez besoin d'analyseurs de qualité d'énergie avancés qui prennent en charge l'enregistrement continu des formes d'onde avec un taux d'échantillonnage très élevé (par exemple, dans la gamme des MHz). Les ingénieurs de HyTEPS utilisent des équipements qui ne se contentent pas de mesurer des moyennes, mais qui capturent chaque microseconde de l'onde sinusoïdale. C'est la seule façon de voir la forme, la fréquence et l'amplitude du pic, ce qui est crucial pour trouver la source.
L'installation aveugle d'un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) n'est souvent pas suffisante, en particulier en cas de transitoires internes et répétitifs. Nous utilisons une approche en trois étapes :
1. Résoudre à la source (élimination) Si les transitoires surviennent en interne, essayez de les atténuer à cet endroit.
2. Isoler le chemin (impédance et mise à la terre) Veiller à ce que les défauts ne puissent pas se propager facilement.
3. Protéger la victime (atténuation) En dernier recours, ou en cas d'événements externes (foudre), appliquer une protection.
Blâmer directement l'opérateur du réseau : Bien que de nombreuses baisses de tension proviennent de l'extérieur, le gestionnaire de réseau n'est pas toujours responsable. La norme EN 50160 ne donne que des valeurs indicatives pour les baisses de tension et ne fixe pas de limite stricte au nombre de baisses de tension par an, car elles sont souvent dues à des cas de force majeure (conditions météorologiques, tiers).
Se concentrer uniquement sur la tension moyenne : de nombreux compteurs mesurent des moyennes sur 10 minutes. Une baisse de tension dure souvent quelques millisecondes et n'est pas du tout détectée par les appareils de mesure simples. Vous avez besoin d'appareils de mesure de la qualité de l'énergie sophistiqués qui enregistrent les "événements".
Gestion des symptômes : remplacer un fusible ou réinitialiser une machine ne résout pas le problème. Sans diagnostic, le risque de récurrence demeure.
Confusion avec le "Notching" : Le notching (encoche dans l'onde sinusoïdale) ressemble à un creux, mais il s'agit d'un phénomène répétitif causé par les thyristors dans les entraînements à courant continu. Il nécessite une solution différente (filtres) qu'une baisse de tension occasionnelle.
Se concentrer uniquement sur la foudre : et oublier que le moteur de l'ascenseur ou le robot de soudage causent des dommages internes bien plus importants.
Mauvais choix de disjoncteur : le placement d'un disjoncteur avec une "tension de serrage" trop faible peut entraîner son usure trop rapide, ou trop élevée, et donc ne pas protéger l'équipement.
Mauvaise mise à la terre : le parasurtenseur le plus coûteux ne fonctionnera pas s'il ne peut pas dissiper son énergie vers une terre à faible impédance.
Mesurer au mauvais moment : mesurer une semaine lorsque la production est arrêtée donne un faux sentiment de sécurité. Les mesures doivent être effectuées dans les pires scénarios (démarrage, basculement).
Gestion des symptômes : remplacer systématiquement les cartes défectueuses sans se demander pourquoi elles tombent en panne.
Quand faire appel à un spécialiste ? Vous êtes confronté à des pannes inexpliquées de contrôleurs, à des dommages fréquents sur les cartes de circuits imprimés ou vous êtes sur le point de mettre en service une nouvelle ligne de production comportant beaucoup d'électronique de puissance ? N'attendez pas que les pannes surviennent.
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 pensez que les transitoires perturbent vos processus ? Nos ingénieurs se feront un plaisir de vous aider à analyser votre installation et à élaborer un plan d'amélioration concret. Contactez un ingénieur pour discuter de votre situation.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
