{"id":2011,"date":"2026-10-13T08:44:33","date_gmt":"2026-10-13T08:44:33","guid":{"rendered":"https:\/\/acxionelectric.com\/?p=2011"},"modified":"2026-10-13T08:44:37","modified_gmt":"2026-10-13T08:44:37","slug":"harmonic-readings-power-meter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/harmonic-readings-power-meter\/","title":{"rendered":"Ce que r\u00e9v\u00e8lent les mesures d'harmoniques sur un wattm\u00e8tre"},"content":{"rendered":"

On ach\u00e8te g\u00e9n\u00e9ralement un compteur multifonction pour conna\u00eetre la consommation d'\u00e9nergie. On souhaite conna\u00eetre la consommation en kilowattheures par \u00e9quipe ou par ligne de production, et le compteur est install\u00e9 pour fournir cette valeur. Le filtre harmonique est la partie que personne n'ouvre pendant la premi\u00e8re ann\u00e9e. Puis, une borne de neutre commence \u00e0 chauffer, ou un banc de condensateurs se met \u00e0 faire sauter des fusibles, et ce m\u00eame compteur devient alors l'instrument le plus utile de l'armoire \u00e9lectrique.<\/p>\n\n\n\n

Note d'application : ce document traite de la lecture des harmoniques sur un compteur de tableau install\u00e9 de mani\u00e8re permanente, dans les r\u00e9seaux de distribution basse et moyenne tension, jusqu'\u00e0 la trente et uni\u00e8me harmonique. Il ne remplace pas un contr\u00f4le de conformit\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 l'aide d'un analyseur de qualit\u00e9 d'\u00e9nergie portable, et ne couvre pas les statistiques relatives aux interharmoniques, au scintillement ou aux creux de tension. ACXION fabrique les compteurs de la s\u00e9rie TS dont il est question ici ; ce document provient donc du secteur de la fabrication et des applications plut\u00f4t que d\u2019un laboratoire d\u2019essais.<\/p>\n\n\n\n

Pourquoi le neutre peut-il supporter un courant plus important que la phase ?<\/h2>\n\n\n\n

Dans un r\u00e9seau triphas\u00e9 \u00e9quilibr\u00e9 alimentant des charges lin\u00e9aires, le neutre ne transporte pratiquement aucun courant. C'est pourquoi les conducteurs de neutre sont souvent de section inf\u00e9rieure \u00e0 celle des conducteurs de phase. Les alimentations \u00e0 d\u00e9coupage changent la donne. Le courant consomm\u00e9 par un circuit redresseur n'est pas sinuso\u00efdal. La troisi\u00e8me harmonique qu'il g\u00e9n\u00e8re ne s'annule pas dans le neutre comme le fait la fondamentale. Les harmoniques de troisi\u00e8me, neuvi\u00e8me et quinzi\u00e8me ordre s\u2019additionnent dans le neutre au lieu de s\u2019annuler.<\/p>\n\n\n\n

Nous avons mesur\u00e9 un courant de neutre sup\u00e9rieur au courant de phase sur des tableaux alimentant uniquement des \u00e9clairages LED et du mat\u00e9riel de bureau. Les valeurs mesur\u00e9es sur les phases semblaient normales, bien en de\u00e7\u00e0 de la capacit\u00e9 nominale du disjoncteur, et c'\u00e9tait le neutre qui chauffait. Sur quatre tableaux que nous avons examin\u00e9s l'ann\u00e9e derni\u00e8re, le neutre \u00e9tait plus chaud que n'importe quelle phase. Dans tous les cas, le tableau avait \u00e9t\u00e9 con\u00e7u en partant du principe que la charge \u00e9tait lin\u00e9aire. Rien sur les plaques signal\u00e9tiques n\u2019aurait permis de le deviner.<\/p>\n\n\n\n

Un compteur qui n'indique que le courant total masque compl\u00e8tement cette information. Il faut conna\u00eetre la teneur en harmoniques sur le neutre, ou au moins la troisi\u00e8me harmonique sur les phases, avant de pouvoir d\u00e9terminer si le conducteur neutre est correctement dimensionn\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Ne vous fiez pas \u00e0 un simple pourcentage, mais \u00e0 l'ensemble du spectre<\/h2>\n\n\n\n

La plupart des appareils de mesure affichent la distorsion harmonique totale sous la forme d'un seul chiffre, et c'est g\u00e9n\u00e9ralement l\u00e0 que la plupart des gens s'arr\u00eatent. Or, c'est justement la donn\u00e9e la moins utile qui s'affiche \u00e0 l'\u00e9cran. Un taux de 8 % d\u00fb \u00e0 une troisi\u00e8me harmonique n'est pas le m\u00eame probl\u00e8me qu'un taux de 8 % d\u00fb \u00e0 une onzi\u00e8me harmonique, et les solutions ne sont pas les m\u00eames.<\/p>\n\n\n\n

L'ordre des harmoniques vous indique la source. Une quinte et une septi\u00e8me dominantes indiquent un redresseur \u00e0 six impulsions, ce qui, dans une installation, correspond g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 des variateurs de vitesse et aux grands onduleurs. Une tierce dominante indique des charges \u00e9lectroniques monophas\u00e9es, ce qui correspond au probl\u00e8me li\u00e9 au neutre d\u00e9crit ci-dessus. Les onzi\u00e8me et treizi\u00e8me harmoniques indiquent g\u00e9n\u00e9ralement un montage \u00e0 douze impulsions ou un grand variateur \u00e0 courant continu. La norme CEI 61000-4-7 d\u00e9finit comment les mesures d'harmoniques et d'interharmoniques sur un r\u00e9seau d'alimentation doivent \u00eatre regroup\u00e9es et \u00e9valu\u00e9es. C'est la r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 laquelle nous nous r\u00e9f\u00e9rons lorsque quelqu'un nous demande pourquoi un compteur fixe et un instrument portable pr\u00e9sentent un \u00e9cart de quelques dixi\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n

Les multim\u00e8tres TS mesurent les harmoniques de la deuxi\u00e8me \u00e0 la trente et uni\u00e8me. Cette plage couvre les harmoniques que vous \u00eates susceptible de rencontrer sur un tableau \u00e9lectrique industriel ou commercial. Tout ce qui d\u00e9passe cette plage rel\u00e8ve d'une autre cat\u00e9gorie d'instruments et d'un autre type d'analyse.<\/p>\n\n\n\n

D'o\u00f9 viennent les harmoniques ?<\/h2>\n\n\n\n

Les sources sont presque toujours les m\u00eames quatre, et une fois que vous les connaissez, vous pouvez g\u00e9n\u00e9ralement pr\u00e9dire le spectre avant m\u00eame de le mesurer. Les variateurs de fr\u00e9quence constituent la principale source de bruit dans la plupart des installations. Les alimentations \u00e0 d\u00e9coupage pr\u00e9sentes dans les armoires de commande, les racks d\u2019automates programmables et les \u00e9quipements informatiques g\u00e9n\u00e8rent un fond harmonique de troisi\u00e8me ordre tr\u00e8s large qui ne s\u2019\u00e9teint jamais. Les alimentations sans coupure (ASI) contribuent \u00e0 ce bruit en fonction de la conception de leur redresseur. L'\u00e9clairage LED contribue davantage que ce que l'on pourrait croire dans une grande installation, car le nombre de luminaires est \u00e9lev\u00e9, m\u00eame si chacun d'entre eux est de petite taille.<\/p>\n\n\n\n

Tout cela n'est pas d\u00fb \u00e0 un d\u00e9faut du mat\u00e9riel. Les appareils modernes consomment du courant par impulsions et l'alimentation doit s'y adapter. La question est simplement de savoir si le r\u00e9seau de distribution a \u00e9t\u00e9 con\u00e7u pour cela, ce qui n'est g\u00e9n\u00e9ralement pas le cas.<\/p>\n\n\n\n

Le pi\u00e8ge du banc de condensateurs<\/h2>\n\n\n\n

Ce sont les condensateurs de correction du facteur de puissance qui transforment un niveau d\u2019harmoniques g\u00e9rable en une panne. Un condensateur pr\u00e9sentant une faible imp\u00e9dance aux fr\u00e9quences harmoniques, le banc absorbe donc le courant harmonique provenant de l\u2019ensemble de l\u2019installation. Si l'inductance du banc vient \u00e0 r\u00e9sonner \u00e0 proximit\u00e9 d'une harmonique pr\u00e9sente, le courant dans cette branche peut grimper bien au-del\u00e0 des valeurs pour lesquelles les fusibles et les contacteurs ont \u00e9t\u00e9 s\u00e9lectionn\u00e9s. Des fusibles de condensateurs grill\u00e9s, des bo\u00eetiers bomb\u00e9s et des contacts de contacteurs soud\u00e9s en sont les sympt\u00f4mes habituels. Ces probl\u00e8mes sont syst\u00e9matiquement attribu\u00e9s \u00e0 un d\u00e9faut de qualit\u00e9 des condensateurs.<\/p>\n\n\n\n

Nous avons \u00e9t\u00e9 appel\u00e9s \u00e0 intervenir sur deux installations o\u00f9 le banc de condensateurs semblait \u00eatre \u00e0 l'origine de la panne. La v\u00e9ritable cause \u00e9tait en r\u00e9alit\u00e9 une modernisation des variateurs effectu\u00e9e dix-huit mois auparavant. Le banc avait \u00e9t\u00e9 dimensionn\u00e9 \u00e0 une \u00e9poque o\u00f9 la charge \u00e9tait principalement constitu\u00e9e de moteurs, et les courants harmoniques g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par les nouveaux variateurs ont imm\u00e9diatement atteint le point de r\u00e9sonance. Dans les deux cas, les donn\u00e9es des compteurs ont permis de trancher le d\u00e9bat. Le courant harmonique de cinqui\u00e8me ordre dans la branche des condensateurs \u00e9tait plusieurs fois sup\u00e9rieur \u00e0 la fondamentale.<\/p>\n\n\n\n

La solution standard consiste \u00e0 installer un r\u00e9acteur d\u00e9saccord\u00e9 en s\u00e9rie avec chaque \u00e9tage. Le r\u00e9acteur doit \u00eatre choisi en fonction de l'ordre harmonique r\u00e9ellement pr\u00e9sent, et non en fonction d'une valeur g\u00e9n\u00e9rique issue d'une intervention pr\u00e9c\u00e9dente.<\/p>\n\n\n\n

Des chiffres fiables<\/h2>\n\n\n\n

La qualit\u00e9 d'une mesure des harmoniques d\u00e9pend enti\u00e8rement du transformateur de courant qui l'alimente. Les compteurs TS acceptent un secondaire de TC de 1 A ou 5 A. L'entr\u00e9e de tension est de 57,7\/100 V ou 220\/380 V, en direct ou via un TP. Ils pr\u00e9sentent une charge inf\u00e9rieure \u00e0 0,2 VA tant sur l'entr\u00e9e de courant que sur l'entr\u00e9e de tension. Ce dernier chiffre est plus important qu'il n'y para\u00eet. Si le transformateur de courant est de faible taille et que le c\u00e2blage secondaire est long, la charge du c\u00e2ble peut pousser le noyau \u00e0 la saturation. Un noyau satur\u00e9 signale des harmoniques qui n'existent pas.<\/p>\n\n\n\n

Le courant et la tension sont mesur\u00e9s selon la classe de pr\u00e9cision 0,2, la puissance active et l'\u00e9nergie active selon la classe 0,5, et l'\u00e9nergie r\u00e9active selon la classe 1. Pour les analyses harmoniques, il convient de v\u00e9rifier la pr\u00e9cision de la tension et du courant, car la composante harmonique provient du m\u00eame circuit d'entr\u00e9e. La plage de fr\u00e9quence est comprise entre 45 et 65 Hz, et la surcharge continue sur l'entr\u00e9e de courant est de 1,2 fois la valeur nominale.<\/p>\n\n\n\n

En mati\u00e8re de communication, les compteurs utilisent le protocole Modbus-RTU sur RS485 \u00e0 2 400, 4 800, 9 600 ou 19 200 bps, la valeur par d\u00e9faut \u00e9tant 9 600. Dans la pratique, le facteur limitant est rarement la vitesse de transmission. C'est plut\u00f4t la fr\u00e9quence d'interrogation du ma\u00eetre SCADA. Une lecture du spectre effectu\u00e9e une fois par heure ne permettra pas de d\u00e9tecter le pic qui appara\u00eet lors du d\u00e9marrage d'un variateur particulier.<\/p>\n\n\n\n

\"Gamme
Gamme de compteurs \u00e9lectriques intelligents de la s\u00e9rie TS, disponibles en formats de 72, 80 et 96 mm pour montage sur panneau<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Format des panneaux et choix d'options<\/h2>\n\n\n\n

L'appareil de mesure doit s'adapter \u00e0 l'espace disponible ; dans le cadre d'une mise \u00e0 niveau, cet espace correspond \u00e0 celui occup\u00e9 par l'ancien instrument. La s\u00e9rie TS est disponible en formats carr\u00e9s de 48, 72, 80 et 96 mm, ainsi qu'en version 96 \u00d7 48 mm. Les d\u00e9coupes mesurent 45 \u00d7 45, 68 \u00d7 68, 76 \u00d7 76 et 91 \u00d7 91 mm, ainsi que 91 \u00d7 45 mm pour la version large. Un appareil de 96 mm dispose d'une surface d'affichage suffisante pour pr\u00e9senter un spectre de mani\u00e8re lisible. Cela est important si l'op\u00e9rateur doit le lire localement plut\u00f4t que via le bus.<\/p>\n\n\n\n

Les extensions en option comprennent une ou deux sorties relais, deux ou quatre entr\u00e9es num\u00e9riques, ainsi qu'une \u00e0 trois sorties analogiques de 4 \u00e0 20 mA ou de 0 \u00e0 20 mA. Le choix de l'extension d\u00e9pend du r\u00f4le du compteur : s'il sert uniquement \u00e0 la transmission de donn\u00e9es ou s'il effectue \u00e9galement des actions ; de plus, toutes les combinaisons ne sont pas compatibles avec toutes les tailles de ch\u00e2ssis. Sur les compteurs CC de 96 \u00d7 48 mm, l\u2019option RS485 et la sortie analogique unique s\u2019excluent mutuellement. Ce choix doit \u00eatre effectu\u00e9 avant la commande.<\/p>\n\n\n\n

L'alimentation est de type CA ou CC, de 80 \u00e0 270 V, avec une puissance maximale de 5 VA. La plage de fonctionnement s'\u00e9tend de -10 \u00e0 +55 degr\u00e9s Celsius et l'altitude maximale est de 2 500 m\u00e8tres. L'isolation entre l'alimentation, les entr\u00e9es et les sorties est sup\u00e9rieure \u00e0 2 kV CA.<\/p>\n\n\n\n

\"Appareil
Appareil de mesure CC de la s\u00e9rie TS avec affichage LED pour panneaux CC et syst\u00e8mes de t\u00e9l\u00e9communications<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cette m\u00eame plateforme permet \u00e9galement de mesurer le courant continu. La tension continue d'entr\u00e9e peut atteindre 1 000 V, et le courant est mesur\u00e9 \u00e0 partir d'un shunt de 75 mV ou d'un capteur \u00e0 effet Hall, avec une pr\u00e9cision de classe 0,5. C'est la version dont ont besoin les cartes \u00e9lectroniques destin\u00e9es aux secteurs de l'\u00e9nergie solaire et des t\u00e9l\u00e9communications. Il s'agit d'une gamme de mod\u00e8les distincte, et non d'une option disponible sur les compteurs CA.<\/p>\n\n\n\n

Ce que nous demandons avant d'\u00e9tablir un devis pour un compteur<\/h2>\n\n\n\n

En tant que fabricant, il est tout \u00e0 fait normal que nous vendions ces produits, et nos recommandations en tiennent compte. Ce dont nous avons besoin de votre part, ce n\u2019est pas un bon de commande. Il s\u2019agit de la tension du r\u00e9seau, du rapport du transformateur de courant (TC) et de l\u2019intensit\u00e9 secondaire d\u00e9j\u00e0 install\u00e9s, ainsi que de savoir si la tension est mesur\u00e9e directement ou via un transformateur de tension (TT). Ensuite, la classe de pr\u00e9cision dont vous avez r\u00e9ellement besoin, les sorties d\u2019extension dont vous avez besoin et la mani\u00e8re dont les mesures seront collect\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Les compteurs de cette gamme sont fabriqu\u00e9s sur commande \u00e0 partir du catalogue et leur prix est \u00e9tabli en fonction de la configuration choisie. Les tableaux des mod\u00e8les, les codes d'extension, les sch\u00e9mas de c\u00e2blage et les dimensions d'encastrement figurent dans le catalogue de la s\u00e9rie TS disponible sur notre centre de t\u00e9l\u00e9chargement<\/a>. Si cette m\u00eame installation doit \u00e9galement \u00eatre prot\u00e9g\u00e9e, consultez nos conseils pour choisir un Relais de protection ACX6300<\/a> en appliquant le produit sur cette face du panneau. <\/p>\n\n\n\n

Ce que cet article n'aborde pas<\/h2>\n\n\n\n

Les interharmoniques, les fluctuations de tension, les statistiques relatives aux creux et aux pics de tension, ainsi que les rapports de conformit\u00e9 par rapport au tarif du fournisseur d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 ne rel\u00e8vent pas des fonctions pr\u00e9vues d\u2019un compteur de tableau. Si la question est de savoir si une installation respecte les limites harmoniques fix\u00e9es par l\u2019op\u00e9rateur de r\u00e9seau, il faut utiliser un analyseur portable pendant toute la dur\u00e9e de l\u2019\u00e9tude. La norme IEEE 519 constitue la r\u00e9f\u00e9rence habituelle pour d\u00e9finir ces limites. Un compteur install\u00e9 de mani\u00e8re permanente vous indique ce qui se passe un mardi apr\u00e8s-midi. \u00c0 lui seul, il ne vous indique pas quelle sera la position du fournisseur d'\u00e9lectricit\u00e9 \u00e0 ce sujet.<\/p>\n\n\n\n

Les caract\u00e9ristiques techniques indiqu\u00e9es ici proviennent du catalogue actuel. V\u00e9rifiez le code du mod\u00e8le et la combinaison d'extension figurant sur la confirmation de commande, et r\u00e9f\u00e9rez-vous au sch\u00e9ma de c\u00e2blage fourni avec l'appareil, qui fait foi.<\/p>\n\n\n\n

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Pourquoi la troisi\u00e8me harmonique chauffe le neutre, comment interpr\u00e9ter un spectre plut\u00f4t que de se limiter \u00e0 un simple chiffre de THD, et les erreurs de charge des transformateurs de courant qui faussent les donn\u00e9es harmoniques.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1946,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_joinchat":[],"footnotes":""},"categories":[54],"tags":[],"class_list":["post-2011","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-insights"],"blocksy_meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2011"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2016,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011\/revisions\/2016"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1946"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2011"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2011"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2011"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}