Utilisez un stabilisateur de tension automatique pour remédier aux dommages causés par les fluctuations de tension.

Un client est une usine d'usinage. Plusieurs tours CNC déclenchent systématiquement une alarme vers 14h. Le problème survient lors du redémarrage. Auparavant, cela se produisait occasionnellement, mais maintenant, c'est fréquent l'après-midi. Je lui ai demandé une photo du problème initial et une solution. Je soupçonnais que la tension de son réseau électrique fluctue fortement pendant cette période. Une tension trop élevée ou trop basse empêche les machines-outils CNC de fonctionner correctement. Je lui ai conseillé d'acheter un régulateur de tension automatique pour faire un essai. Le problème a ensuite été résolu. La cause était bien cette forte fluctuation de tension. La fluctuation instantanée de la tension de l'onduleur provoque l'arrêt de l'automate programmable (PLC) en raison d'une panne de communication.

Qu'est-ce qu'une fluctuation de tension ?

Une fluctuation de tension est un phénomène caractérisé par une variation brusque de la tension, s'écartant de sa valeur nominale sur une période donnée. Si la vitesse de variation de la tension est supérieure à 1 % par seconde, on parle de variation de tension abrupte.

Les fluctuations de tension ont généralement trois causes principales :

(1) Changement du mode de fonctionnement du réseau électrique, entraînant des modifications de la distribution d'énergie et de l'impédance du réseau.

(2) Variation de la charge électrique selon les saisons, les heures de la journée et les changements dans les processus de production des utilisateurs.

(3) Défaillance ou accident d'un équipement du réseau électrique.

Ces causes provoquent un déséquilibre de la puissance réactive du réseau, et donc des fluctuations de tension. Quels sont les risques liés à ces fluctuations ? Si la fluctuation de tension (à la hausse ou à la baisse) dépasse la plage admissible, le réseau électrique et les équipements électriques des utilisateurs fonctionneront en surtension ou en sous-tension, ce qui est à la fois économique et dangereux. Les risques liés à un fonctionnement en surtension ou en sous-tension du réseau électrique et des équipements électriques des utilisateurs sont les suivants :

(1) Risques liés à un fonctionnement en surtension :

A. Accélération du vieillissement de l'isolation des alimentations et des équipements électriques, réduisant ainsi leur durée de vie ;

B. Provoque une distorsion de la forme d'onde de la tension, augmente les harmoniques d'ordre élevé du réseau électrique et, dans les cas les plus graves, entraîne une surtension, mettant en danger la sécurité du réseau et des équipements ;

C. Augmente les pertes à vide des transformateurs et des moteurs, augmentant ainsi les pertes de puissance et d'énergie du réseau ;

D. Force l'arrêt de certains dispositifs de compensation réactive, réduit l'efficacité de la compensation réactive et augmente les pertes en ligne du réseau ;

E. Perturbe le fonctionnement normal des utilisateurs et affecte la qualité des produits.

(2) Les dangers du fonctionnement en basse tension :

A. Réduit l'efficacité des équipements de production et de distribution d'électricité ;

B. Augmente les pertes de puissance et d'énergie du réseau électrique ;

C. Met en danger la sécurité du réseau électrique et, dans les cas les plus graves, provoque un effondrement de tension, entraînant la défaillance d'une partie du réseau ;

D. Rend le démarrage du moteur difficile et, en cas de fonctionnement prolongé en basse tension, le moteur risque de griller ;

E. Réduit l'efficacité des équipements électriques et affecte la qualité des produits.

Caractéristiques des fluctuations de tension

Le réseau électrique est ce que l'on appelle le courant alternatif à fréquence industrielle. Le courant alternatif est généralement caractérisé par trois grandeurs : la tension, le courant et la fréquence. La plage de fluctuation du réseau 220 V est inférieure à 220 V ± 10 %. Les fréquences industrielles couramment utilisées pour le courant alternatif dans le monde sont de 50 Hz et 60 Hz. La tension du courant alternatif distribuée à des fins civiles s'étend de 100 V à 380 V. Les salles informatiques sont généralement alimentées par un réseau triphasé de 380 V et 50 Hz, mais les modules redresseurs des alimentations des équipements fonctionnent en monophasé 220 V. On a longtemps cru que le réseau électrique était continu et stable, hormis quelques coupures occasionnelles. En réalité, ce n'est pas le cas. En tant que réseau public, le système électrique alimente des milliers de charges différentes. Certaines charges importantes, en plus de s'alimenter en électricité sur le réseau, peuvent également le perturber, provoquant des surtensions, une instabilité de tension, des variations de tension instantanées (hautes ou basses). De plus, des événements naturels ou d'origine humaine imprévus, tels que des tremblements de terre, des incendies, la foudre et des courts-circuits dans le système de transport et de transformation de l'énergie, peuvent compromettre l'approvisionnement normal en électricité et, par conséquent, le fonctionnement normal des appareils électriques.

Quels sont les effets d'une tension excessive sur les appareils électriques ?

Une tension excessive peut accélérer le vieillissement des équipements électriques, réduire leur durée de vie et, dans les cas les plus graves, les détruire. Par exemple, la durée de vie d'une ampoule ordinaire, lorsque la tension est souvent supérieure de 10 %, n'atteint que 30 % de sa durée de vie lorsque la tension est maintenue à sa valeur nominale. Pour chaque augmentation de 5 % de la tension de cathode des tubes électroniques, la durée de vie de ces derniers est réduite de moitié.

Quels sont les effets d'une tension trop basse sur les appareils électriques ?

Une tension trop basse peut réduire la capacité des équipements de transport et de transformation d'énergie, diminuer la puissance de charge des lignes de transport, provoquer des pannes de courant à grande échelle, raccourcir la durée de vie des équipements et même endommager les appareils électriques.

Quels sont les effets d'une coupure de courant sur les appareils électriques ?

Une coupure de courant désigne une interruption de l'alimentation électrique pendant au moins deux cycles, voire plusieurs heures. Les causes peuvent être : le déclenchement d'un disjoncteur, une coupure de l'alimentation principale, une défaillance du réseau électrique, etc. Généralement, lors du rétablissement du courant, une coupure de courant peut entraîner la destruction des appareils électriques ou des incendies.

Les écarts et les fluctuations de tension affectent la qualité de l'énergie et son utilisation normale et sûre. Un écart de tension correspond à la différence entre la tension réelle et la tension nominale, ce qui peut provoquer une surtension (tension trop élevée) ou une sous-tension (tension trop basse). Si la tension réelle est trop élevée, elle peut provoquer une surtension dans les équipements, endommager l'isolation et réduire leur durée de vie. Si la tension réelle est trop faible, cela perturbera le fonctionnement normal de l'utilisateur, entraînant un dysfonctionnement ou un arrêt complet de ses équipements et appareils électriques. Les fluctuations et le scintillement de tension sont des variations irrégulières et rapides de la tension, provoquant un scintillement des lumières et une gêne visuelle. Bien que certaines fluctuations de tension restent dans les limites normales, leur fréquence élevée peut également perturber le fonctionnement normal des équipements et instruments électroniques sensibles à la tension, tels que les ordinateurs.