Un conducteur actif et singulier : le neutre - Electrotechnique

3.9 Comment gérer les harmoniques impactant le neutre
Cahier Technique Schneider Electric n° 212 / p.22
Plusieurs dispositions peuvent être prises pour
éliminer ou réduire les effets des courants
harmoniques, en particulier de rang 3.
Adaptations de l’installation
Les principales solutions pour éviter la surcharge
du conducteur neutre sont les suivantes :
c Utiliser un conducteur neutre séparé pour
chaque phase. Solution rarement mise en œuvre
car peu économique.
c Doubler le conducteur neutre. Le courant dans
le neutre ne pouvant pas dépasser 1,73 fois le
courant dans chaque phase, ceci est une
solution technologique simple dans une
installation ancienne.
c Utiliser des canalisations de calibre adapté au
courant dans le neutre, qui peut être le courant
prépondérant (cf. § 3.5)
Transformateur triangle – étoile
Ce couplage est couramment utilisé en
distribution, pour éliminer la circulation de
courants harmoniques de rang 3 dans les
réseaux de distribution et de transport.
A noter que cette élimination n’est totale que si
les charges au secondaire sont parfaitement
équilibrées. Dans le cas contraire, les courants
harmoniques de rang 3 des 3 phases ne sont
pas égaux, et ne se compensent pas totalement
aux sommets du triangle.
Transformateur à secondaire en zigzag
Ce couplage est également utilisé en distribution
et présente le même intérêt que le couplage
triangle – étoile.
A noter que l’élimination des courants
harmoniques de rang 3 n’est totale que si les
charges sont parfaitement équilibrées. Dans le cas
contraire, les courants harmoniques de rang 3
des trois phases ne sont pas égaux, et la
compensation des ampères-tours sur une même
0
i
colonne au secondaire n’est pas totale. Un
courant harmonique de rang 3 doit donc circuler
dans l’enroulement primaire… et dans la ligne
d’alimentation.
Réactance à couplage zigzag
Le schéma de principe de cette réactance est
illustré sur la figure 29 .
Comme dans le cas d’un transformateur zigzag,
on voit aisément sur cette figure que les
ampères-tours sur une même colonne
s’annulent. Il en résulte que l’impédance
parcourue par les courants d’harmonique 3 est
très faible (inductance de fuite du bobinage
seulement). La réactance zigzag procure donc
un chemin de retour de faible impédance aux
courants homopolaires, et harmoniques de rang 3
et multiple de 3. Elle réduit donc le courant iN circulant dans le neutre de l’alimentation, comme
illustré figure 30 , dans le cas de charges
monophasées.
i N
i 3
3i 3
Fig. 29 : réactance zigzag.
Fig. 30 : courants neutre iN avec et iN’ sans utilisation d’une réactance zigzag.
i 3 i 3
i N'
iN'
iN
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