Les courants harmoniques dans les réseaux électriques affectent la qualité de l’énergie et sont à l’origine de nombreuses perturbations comme les surcharges, les vibrations, le vieillissement des équipements, etc. Ce chapitre traite des origines des harmoniques, de leurs effets, de la façon de les mesurer, et présente les solutions pour les atténuer.
Pourquoi détecter les harmoniques et les combattre ?

Les perturbations dues aux harmoniques
Les harmoniques circulant dans les réseaux détériorent la qualité de l’énergie, et sont ainsi à l’origine de
nombreuses nuisances :
 Surcharge des réseaux de distribution par l’augmentation du courant actif / efficace,
 Surcharge des conducteurs de neutre dont le courant peut excéder le courant dans les phases,
 Surcharge, vibrations et vieillissement des alternateurs, transformateurs, moteurs, ronflement des
transformateurs,
 Surcharge et vieillissement des condensateurs de compensation d’énergie réactive,
 Déformation de la tension d’alimentation pouvant perturber des récepteurs sensibles,
 Perturbation des réseaux de communication ou des lignes téléphoniques.
Un impact économique important
Toutes ces perturbations ont un impact économique :
 Le vieillissement prématuré d’un équipement signifie qu’il doit être remplacé plus tôt, à moins qu’il soit
surdimensionné dès le départ,
 La surcharge du réseau de distribution signifie une puissance installée supérieure, une augmentation de la puissance souscrite pour le client industriel, et des pertes de puissance accrues,
 Une distorsion de courant imprévue peut conduire à des déclenchements intempestifs et à un arrêt de
production. Origine des harmoniques Les dispositifs générateurs d’harmoniques sont présents dans tous les secteurs industriels, tertiaires et domestiques. Les harmoniques sont le fait d’une charge non-linéaire (le courant qu’elle absorbe n’a pas la même forme que la tension qui l’alimente).

Exemples de charges non-linéaires :
 Les équipements industriels (machines à souder, fours à arc, fours à induction, redresseurs),
 Les variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones ou moteurs à courant continu,
 Les onduleurs,
 Les appareils de bureautique (ordinateurs, photocopieurs, fax, etc.),
 Les appareils domestiques (TV, fours micro-ondes, éclairage néon, etc.),
 Certains équipements avec saturation magnétique (transformateurs).

Les solutions pour atténuer les harmoniques :
1- Solutions de base pour atténuer les harmoniques
Pour limiter la propagation des harmoniques dans le réseau, des dispositions peuvent être prises et sont à
observer en particulier dans le cas d’une nouvelle installation.
 Positionner les charges polluantes en amont du réseau
 Regrouper les charges polluantes
 Séparer les sources
 Utiliser des transformateurs à couplages particuliers
 Placer des inductances dans l’installation
 Choisir un schéma de liaison à la terre adapté

2- Filtrage des harmoniques
Dans le cas où les actions préventives ci-dessus sont insuffisantes, il est nécessaire d’équiper l’installation polluée de dispositif de filtrage.
Il existe trois types de filtres :
 le filtre passif,
 le filtre actif,
 le filtre hybride.

3- L’expertise pour atténuer les harmoniques
Le choix de la solution la plus appropriée, tant du point de vue technique qu’économique, est le résultat d’une étude approfondie. Le diagnostic MT et BT Le recours à un expert permet de disposer d’une garantie d’efficacité de la solution proposée (exemple : garantie
d’un THD u  maximum).
Ce diagnostic harmonique est réalisé par un ingénieur spécialiste dans le domaine des perturbations des réseaux électriques équipé de moyens d’analyses, d’équipements de simulations et de logiciels.
Les étapes du diagnostic sont :
 La mesure des perturbations en courant et en tension simple et composée aux niveaux des récepteurs
pollueurs, des départs perturbés et des sources d’alimentation.
 Une modélisation des phénomènes réalisée avec un logiciel permettant une explication précise de leurs causes et une détermination optimisée des solutions possibles.
 Un rapport de diagnostic complet mettant en évidence :
 les niveaux de perturbations actuels,
 les niveaux de perturbation maximum admis (CEI 61000, IEEE519, etc.).
 Une garantie de performance sur les solutions présentées.
 Puis la mise en œuvre, au moyen de matériels adaptés.