Génie électrique : Qu’est-ce que l’énergie sale?

La “puissance sale” est une anomalie de la qualité de l’alimentation fournie à un système. Ces anomalies peuvent inclure un facteur de faible puissance, des variations de tension, des variations de fréquence et des surtensions. Tous les systèmes électriques sont basés sur une alimentation électrique à une certaine tension et fréquence. Les équipements et les appareils électroniques sont choisis en fonction de cette alimentation attendue.

Lorsque la puissance fournie à un système ne correspond pas à ce qui est attendu, l’équipement peut mal fonctionner, tomber en panne prématurément ou ne pas fonctionner du tout. Dans de rares cas, la qualité de l’énergie peut être affectée par la compagnie d’électricité. L’ancienne infrastructure de la compagnie d’électricité ou son incapacité à répondre à la forte demande de ses clients peuvent diminuer la qualité de l’énergie. Cependant, la plupart des problèmes sont causés par des systèmes en amont (autres clients) ou par le système lui-même (votre site).

Les systèmes électriques en amont peuvent produire de la “puissance sale” qui se déplace ensuite dans les lignes électriques et la puissance de qualité inférieure sera ensuite fournie à tous les systèmes en aval. Un système électrique peut en fait réduire sa propre qualité d’alimentation en connectant trop de charges numériques qui déversent des fréquences plus élevées dans le système. Afin d’améliorer la qualité de l’énergie, il faut comprendre les causes et ce qui peut être fait pour résoudre ces problèmes.

Il existe plusieurs types de perturbations de l’alimentation sous le nom de “puissance sale” qui peuvent affecter la qualité de l’alimentation:

1. Le facteur de faible puissance est un faible rapport entre la puissance réelle et la puissance apparente. Le faible facteur de puissance est causé par des charges inductives connectées à un système.
2. Le bruit en mode normal (pic ou surtension) est un signal de bas niveau ajouté au signal d’alimentation d’origine. Le bruit en mode normal peut être causé par des ordinateurs et des alimentations à découpage.
3. Les perturbations de mode commun sont des impulsions et autres bruits (pics ou surtensions) imposés aux conducteurs du système. Les perturbations du mode commun peuvent être causées par les radios et la foudre.
4. Un affaissement de tension est une chute de tension en dessous de sa valeur normale. Les baisses de tension peuvent être causées par des défauts de mise à la terre et le démarrage de charges importantes.
5. Les harmoniques sont des signaux dont les fréquences sont des multiples de celles du signal d’origine. Les harmoniques peuvent être causées par la mise sous / hors tension des charges et des réseaux informatiques.
6. Les surtensions sont des augmentations de tension supérieures à sa valeur normale. Les surtensions peuvent être causées par une réduction rapide de la charge ou une commutation de service.
7. Les pannes sont une perte totale d’alimentation d’un système. Les pannes peuvent être causées par une défaillance de l’équipement et des actes de la nature.
8. Panneaux à charge déséquilibrée ou très légèrement chargés.

Plusieurs solutions peuvent être mises en œuvre afin d’améliorer la qualité de l’alimentation:

1. La correction du facteur de puissance peut augmenter l’efficacité d’un système en augmentant la quantité de puissance réelle fournie à une charge (voir l’article de TES sur le facteur de puissance).
2. Les filtres haute fréquence réduiront la quantité de signal haute fréquence entrant dans un système d’alimentation, garantissant que la puissance fournie à une charge ne nuira pas à l’équipement.
3. Les réacteurs de ligne peuvent être installés afin de s’opposer aux changements rapides de courant, protégeant les équipements sensibles des courants importants auxquels ils ne sont pas fabriqués pour résister.
4. Des parasurtenseurs peuvent être installés afin de s’opposer aux changements rapides de tension, protégeant l’équipement contre des tensions plus élevées que celles pour lesquelles ils sont évalués.

” Dirty power” est une réduction de la qualité de l’alimentation qui affecte la plupart des systèmes d’alimentation aujourd’hui. Prendre des mesures pour découvrir les causes de ces perturbations de l’alimentation et mettre en œuvre certaines des solutions améliorera la qualité de l’alimentation au sein d’un système, ce qui lui permettra d’être plus efficient et efficace.