Guide CEM,compatibilité électromagnétique

Transcription

Compatibilité
électromagnétique
Manuel
didactique
«CEM»
■ Merlin Gerin ■ Square D ■ Telemecanique
1
2
3
4
5
Te
Ces icônes vous aideront à vous situer parmi
les différents paragraphes du document
CHAPITRE 1
Type
Source
Transmission
1
2
3
Type des
perturbations
Source des
perturbations
Mode de
transmission
des
perturbations
La terre
4
Les masses
Type
Source
Transmission
Les filtres
Type
Source
Transmission
Type
Source
Transmission
Type
Source
Transmission
Le réseau
de masse
L'armoire
Les câbles
Les règles de câblage
Les chemins
de câbles
Les connexions
Type
Source
Transmission
Type
Source
Transmission
Les filtres
Les parasurtenseurs
Les ferrites
Les ferrites
Type
Source
Transmission
Te
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
,,,,,
L'alimentation
Type
Source
Transmission
5
Les câbles
CHAPITRE 2
Compatibilité électromagnétique «CEM»
Sommaire
CHAPITRE 1
Compréhension des phénomènes
de compatibilité électromagnétique
Avant-propos ......................................................................................... 1- 2
Comportement en fréquence d’un conducteur électrique.................... 1- 3
Comportement en fréquence d’une inductance et d’une capacité ...... 1- 4
Compatibilité électromagnétique d’un système ................................ 1- 5
La compatibilité électromagnétique : «CEM» ...................................... 1- 5
Champ d’application ............................................................................ 1- 6
Types de perturbations électromagnétiques ...................................... 1- 7
Définition d’une perturbation électromagnétique ................................. 1- 7
Origine des émissions électromagnétiques ......................................... 1- 8
Perturbations basse fréquence «BF» .................................................. 1- 9
Perturbations haute fréquence «HF» .................................................. 1- 9
Les harmoniques ................................................................................ 1- 10
Les transitoires ................................................................................... 1- 14
Les décharges électrostatiques «DES» ............................................. 1- 16
Les perturbations du réseau d’alimentation public «BT».................... 1- 18
Sources de perturbations électromagnétiques ................................. 1- 20
Commutation de charges inductives par contacts secs ..................... 1- 20
Commutation de charges inductives par semi-conducteurs ............... 1- 23
Les moteurs électriques ..................................................................... 1- 25
L’éclairage fluorescent ........................................................................ 1- 27
Le soudage par points ........................................................................ 1- 28
Répartition spectrale des perturbations .............................................. 1- 29
Modes de transmission des perturbations électromagnétiques ..... 1- 30
Les couplages : généralités ................................................................ 1- 30
Les couplages par conduction ............................................................ 1- 32
Les couplages par rayonnement ........................................................ 1- 34
Découplage des perturbations............................................................ 1- 38
Sommaire - 1
Te
1
2
3
4
5
Sommaire
1
2
3
4
5
La terre .................................................................................................. 1- 40
Définition générale.............................................................................. 1- 40
Rôles de la terre dans les installations électriques............................. 1- 40
Liaisons électriques à la terre ............................................................. 1- 40
Schéma type de raccordement à la terre d’installation....................... 1- 41
Terre et compatibilité électromagnétique ............................................ 1- 41
Les masses ........................................................................................... 1- 42
Définition générale.............................................................................. 1- 42
Définition spécifique aux installations électriques .............................. 1- 42
Masses et sécurité des personnes et des biens................................. 1- 42
Masses et compatibilité électromagnétique........................................ 1- 43
Boucles entre masses ........................................................................ 1- 46
Boucles de masse .............................................................................. 1- 47
Eviter le raccordement des masses en étoile à la terre...................... 1- 48
Les câbles ............................................................................................. 1- 49
Comportement d’un conducteur en fréquence ................................... 1- 49
Longueur et section d’un conducteur ................................................. 1- 51
Effet d’antenne d’un conducteur ......................................................... 1- 52
Fil vert-jaune PE-PEN ........................................................................ 1- 53
Interconnexion des masses ................................................................ 1- 53
Les filtres .............................................................................................. 1- 54
Fonction d’un filtre .............................................................................. 1- 54
Les différents filtres ............................................................................ 1- 55
Les ferrites ............................................................................................ 1- 57
Index en fin de document
Te
Sommaire - 2
Sommaire
CHAPITRE 2
Obtention de la compatibilité électromagnétique
dans l’installation
Avant-propos ......................................................................................... 2-2
1
La démarche «CEM» ............................................................................. 2-3
Conception d’une nouvelle installation ou d’une extension ................. 2-4
Maintenance d’une installation ou Évolution - mise à jour du parc...... 2-5
Amélioration d’une installation existante ............................................. 2-6
2
Les règles de l’art .................................................................................. 2-7
Sujets concernés : ............................................................................... 2-7
Le réseau de masse .............................................................................. 2-8
Présentation ........................................................................................ 2-8
Le bâtiment .......................................................................................... 2-9
L’équipement / la machine .................................................................. 2-11
L’armoire ............................................................................................. 2-12
Liaisons électriques ............................................................................ 2-13
Interconnexions «chaînage» des masses .......................................... 2-14
L’alimentation ....................................................................................... 2-18
Analyse ............................................................................................... 2-19
Cahier des charges ............................................................................ 2-19
Découplage par transformateur .......................................................... 2-19
Les régimes de neutre ........................................................................ 2-20
Les régimes de neutre : comportement en «CEM» ............................ 2-21
Distribution dans l’installation ............................................................. 2-24
Mise à la masse des écrans de transformateurs ................................ 2-25
L’armoire ............................................................................................... 2-26
Analyse ............................................................................................... 2-26
Plan de masse de référence............................................................... 2-28
Entrées de câbles ............................................................................... 2-28
Cheminement des câbles ................................................................... 2-28
Sommaire - 3
Te
3
4
5
Sommaire
Eclairage............................................................................................. 2-29
Implantation des constituants ............................................................. 2-29
1
Les câbles ............................................................................................. 2-32
Classes* de signaux véhiculés ........................................................... 2-32
Choix des câbles ................................................................................ 2-32
Performances des câbles vis à vis de la «CEM» ............................... 2-34
Les règles de câblage .......................................................................... 2-36
Les 10 commandements .................................................................... 2-36
2
3
4
5
Les chemins de câbles ........................................................................ 2-44
Les goulottes ...................................................................................... 2-44
Raccordement aux armoires .............................................................. 2-45
Positionnement des câbles................................................................. 2-46
Raccordement des extrémités ............................................................ 2-48
Mode de pose déconseillé .................................................................. 2-50
Mode de pose conseillé ...................................................................... 2-51
Les connexions .................................................................................... 2-52
Type et longueur des connexions ....................................................... 2-52
Réalisation d’une connexion............................................................... 2-53
Les pièges à éviter ............................................................................. 2-54
Raccordement des blindages ............................................................. 2-55
Les filtres .............................................................................................. 2-56
Implantation dans l’armoire ................................................................ 2-56
Montage des filtres ............................................................................. 2-58
Raccordement des filtres .................................................................... 2-59
Les parasurtenseurs ............................................................................ 2-60
Les parasurtenseurs ou modules antiparasite bobines : choix........... 2-60
Les ferrites ............................................................................................ 2-62
Te
Sommaire - 4
Sommaire
CHAPITRE 3
Normes, moyens et essais de «CEM»
Les Normes ............................................................................................ 3-2
Introduction .......................................................................................... 3-2
Il existe 3 types de normes CEM ......................................................... 3-2
Les organismes normalisateurs........................................................... 3-3
Les publications CISPR ....................................................................... 3-3
Exemples de publications CISPR applicables à nos produits ............. 3-4
Les publications CEI ............................................................................ 3-5
Les publications CENELEC ................................................................. 3-8
1
2
Les moyens et essais de «CEM» ......................................................... 3-9
3
4
5
Sommaire - 5
Te
Compréhension des phénomènes «CEM»
CHAPITRE 1
Type
Source
Transmission
COMPRÉHENSION
1
DES
2
PHÉNOMÈNES
3
DE
4
COMPATIBILITÉ
5
ÉLECTROMAGNÉTIQUE
1
Te
Type
Source
Transmission
Avant-propos
1
Nous attirons l’attention du lecteur aguerri à l’électrotechnique
2
conventionnelle que nous abordons dans ce chapitre des notions relatives
aux phénomènes liés aux tensions et courants Haute Fréquence «HF».
3
Ceux-ci ont pour conséquence de modifier considérablement les
caractéristiques et par là le comportement de nos installations électriques.
4
La «maîtrise» de ces phénomènes est essentielle si l’on veut comprendre
mais surtout résoudre les problèmes que nous rencontrons sur site.
5
Ces propos sont illustrés par les exemples qui suivent.
Te
2
Avant-propos
Type
Source
Transmission
Comportement en fréquence
d’un conducteur électrique
Impédance
100
Ω
10
Domaine
basse fréquence
1Ω
100
1 mm 2
18
10
mΩ
1
35 mm 2
0,5
1
2
Domaine
haute
fréquence
2,5 mm 2
7
,
,
,
,
,
,
,
0,1 mΩ
3
4
Fréquence
0
Hz
0 Hz
kHz
10
100
50
1
10
80
MHz
100
1
10
5
Valeurs caractéristiques de l’impédance d’un conducteur électrique de longueur L = 1 m
•
Nous constatons que l’impédance du câble augmente très vite avec la fréquence du signal qui y circule.
(impédance Ω) Z = K (cste) x f (fréquence Hz)
•
Pour des signaux basse fréquence «BF» (exemple 50-60 Hz)
==> l’impédance du câble est peu significative
==> la section du câble est prépondérante
•
Pour des signaux haute fréquence «HF» (F > 5 MHz)
==> l’impédance du câble est déterminante
==> la longueur du câble est déterminante
==> la section du câble est peu significative
3
Te
Avant-propos
Type
Source
Transmission
Comportement en fréquence
d’une inductance et d’une capacité
• Z = 2πLf
1
En haute fréquence «HF», l’impédance d’un câble devient très élevée.
==> La «longueur» des conducteurs devient non négligeable,
==> Déformation du signal (amplitude, fréquence...)
•
Z=
2
1
2πCf
En haute fréquence «HF», l’impédance d’une capacité parasite devient très faible.
==> Les couplages capacitifs deviennent efficaces,
==> Apparition de courants de fuite dans l’installation,
==> Le parasitage du signal utile devient facile,
Z = Impédance
3
L = Inductance
C = Capacité
,,
Exemple : câble
isolant
4
Cu
masse
5
Schéma équivalent en basse fréquence «BF»
Z <<<
U
Z >>>
masse
Schéma équivalent en haute fréquence «HF»
Z >>>
U
Z <<<
masse
Te
f = fréquence du signal
4
Compatibilité électromagnétique
d’un système
Type
Source
Transmission
La compatibilité électromagnétique : «CEM»
Les Normes définissent la compatibilité électromagnétique «CEM» comme «l’aptitude d’un dispositif, d’un
appareil ou d’un système à fonctionner dans son environnement électromagnétique de façon satisfaisante et
sans produire lui-même des perturbations électromagnétiques intolérables pour tout ce qui se trouve dans cet
environnement».
1
2
Matériel M
Emission A
ériel X
Matériel A
Signal conduit A ==> B
3
Matériel B
Matériel
Environnement électromagnétique
4
Suceptibilité B
5
5
Te
Compatibilité électromagnétique
d’un système
Type
Source
Transmission
Champ d’application
1
Nous appelons système un ensemble d’équipements (actionneurs, moteurs, capteurs ...) participant à la
réalisation d’une fonction définie.
Il faut noter que d’un point de vue électromagnétique, le système comprend tous les éléments en intéraction
et ce, en remontant jusqu’aux dispositifs de découplage du réseau.
Les alimentations électriques, les liaisons entre les différents équipements, les matériels associés ainsi que
leurs alimentations électriques font partie du système.
2
Niveau de perturbation
3
niveau de susceptibilité :
niveau de perturbation à partir duquel il y a dysfonctionnement
d'un matériel ou d'un système.
marge d'immunité
niveau d'immunité :
niveau normalisé d'une perturbation supportée par un matériel ou
un système.
niveau de compatibilité électromagnétique :
niveau maximal spécifié de perturbations auquel on peut
s'attendre dans un environnement donné.
4
limite d'émission :
niveau normalisé d'émission que ne doit pas dépasser un matériel.
5
0
Cela signifie que :
Le niveau d’immunité de chaque appareil est tel qu’il n’est pas perturbé par son environnement
électromagnétique.
Son niveau d’émission de perturbation doit être suffisamment bas pour ne pas perturber les appareils
se trouvant dans son environnement électromagnétique.
Te
6
Types de perturbations
électromagnétiques
Type
Source
Transmission
Définition d’une perturbation électromagnétique
Tout phénomène électromagnétique susceptible de dégrader les performances d’un dispositif, équipement ou
système...
Une perturbation électromagnétique peut être un bruit électromagnétique, un signal non désiré ou une
modification du milieu de propagation lui-même.
Détecteur
Automate
1
API
2
Champ
électromagnétique
1
1
1
0
0
0
1
3
Signal utile
0
1
0
4
Perturbation
électromagnétique
Etat réel de la sortie
Etat vu par l'automate
De plus, une perturbation électromagnétique, comme son nom l’indique est composée d’un champ électrique
E généré par une différence de potentiel et d’un champ magnétique H ayant pour origine la circulation d’un
courant I dans un conducteur.
Electro..magnétique
Champ électrique
Champ magnétique
La perturbation électromagnétique «parasite» n’est qu’un signal électrique indésirable
qui vient s’ajouter au signal utile.
Ce signal se propage en conduction dans les conducteurs et par rayonnement dans l’air ...
7
Te
5
Type
Source
Transmission
Origine des émissions électromagnétiques
Emissions EM
1
Industrielles
Naturelles
2
Intentionnelles
3
Non intentionnelles
• Emetteurs de radiodiffusion
Accidentelles
• Emetteurs de télévision
• Courts circuits
• Talkie Walkie
• Mise à la terre brutale
• Citizen Band
• Téléphones portables
4
Permanentes
Elles sont dues au fonctionnement normal d’appareils
• Radars
• Tous les systèmes d’enclenchement et de coupure
d’un signal électrique (contact sec, transistor de
«puissance» ...) tels que :
• Etc...
Contact, relais, onduleurs, alimentation à
découpage, les systèmes d’allumage des
moteurs à explosion, les moteurs à collecteur,
gradateurs ...
• Les dispositifs de traitement de la matière
5
-> Fusion, soudage, brasage ...
-> Fours à induction (séchage du bois ...)
• Les lampes à décharge et fluorescentes
-> Torche à plasma ...
• Les matériels utilisant des horloges (PC, API)
-> Etc...
Te
• Etc...
8
Type
Source
Transmission
Perturbations basse fréquence «BF»
Plage de fréquence : 0 Fréquence 1 à 5 MHz.
Les perturbations basse fréquence «BF» se retrouvent dans l’installation
principalement sous forme CONDUITE (câbles ...)
1
Durée : souvent longue (quelques dizaines de ms)
Dans certains cas, ce phénomène peut être permanent (harmonique).
Energie : l’énergie conduite peut être importante et se traduit par le dysfonctionnement
voire la destruction des appareils interconnectés.
2
(Energie ) W(J) = U(V) I(A)t (sec)
3
4
Perturbations haute fréquence «HF»
Plage de fréquence : Fréquence 30 MHz.
Les perturbations haute fréquence «HF» se retrouvent dans l’installation
principalement sous forme RAYONNEE (air ...)
Durée : impulsions HF. Le temps de montée de l’impulsion < 10 ns.
Ce phénomène peut apparaître de façon permanente (redresseurs, horloges...).
Energie : l’énergie rayonnée est généralement faible et se traduit par le
dysfonctionnement des matériels environnants.
9
Te
5
Type
Source
Transmission
Les harmoniques
1
Un signal périodique de forme quelconque est décomposable mathématiquement en une somme de signaux
sinusoïdaux ayant différentes amplitudes et phases et dont la fréquence est un multiple entier du fondamental.
Fondamental : fréquence la plus basse et utile du signal.
C’est la décomposition d’un signal en série de FOURIER.
2
Sinusoïde fondamentale (par exemple 50 Hz)
Représentation
temporelle
Harmonique 3 (sinusoïde F = 3x50 = 150 Hz)
3
t
Signal observé à l'oscilloscope
4
5
130 A
Fondamental
Représentation
spectrale
25 A
Signal observé à l'analyseur de spectre
Harmonique 3
Fréquence
50 Hz
150 Hz
Rang
1
2
3
4
5
6
7
8
9
...
Les perturbations harmoniques sont des perturbations de type basse fréquence «BF»
et sont donc principalement «conduites».
Te
10
Type
Source
Transmission
Taux de distorsion harmonique
Le taux de distorsion harmonique total permet de chiffrer la déformation d’un signal quelconque par rapport au
signal sinusoïdal fondamental (rang 1).
Σ2 HHi
n
TDH % =
1
2
Hi = amplitude de l'harmonique de rang
H1 = amplitude du fondamental (rang 1)
1
Que l’on peut simplifier ainsi :
TDH
Σ Amplitudes de tous les harmoniques de rang > 2
Amplitude du fondamental ou harmonique de rang 1
Les harmoniques de rang supérieur à 40 ont un effet négligeable sur le taux de distorsion harmonique (mais
pas sur les installations).
2
3
Origine
Toutes les charges (récepteurs) non linéaires (éclairage fluorescent, redresseur ...)
consomment un courant non sinusoïdal et génèrent ainsi des courants harmoniques.
4
Forme d'onde du courant consommé
5
t
Courant consommé par un tube fluorescent
La source d’alimentation transforme ces courants harmoniques en tensions harmoniques par le biais de son
impédance «Z» interne.
U = ZI
C’est cette tension harmonique véhiculée sur le réseau qui peut venir perturber d’autres récepteurs.
11
Te
Type
Source
Transmission
Les harmoniques (suite)
1
Principaux générateurs d’harmoniques
- onduleurs, hacheurs,
- ponts redresseurs : électrolyse, machines à souder, etc,
- fours à arc,
2
- fours à induction,
- démarreurs électroniques,
- variateurs de vitesse électronique pour moteurs à courant continu,
- convertisseurs de fréquence pour moteurs asynchrones et synchrones,
3
- appareils domestiques tels que téléviseurs, lampes à décharge, tubes fluorescents, etc,
- circuits magnétiques saturés (tranformateurs ...)
Comme on peut le constater, ces types de récepteurs sont de plus en plus utilisés et la «puissance» qu’ils
contrôlent est de plus en plus élevée, d’où l’importance croissante des perturbations.
4
5
Te
12
Type
Source
Transmission
Principaux récepteurs gênés par les harmoniques
Récepteurs
1
Gênes
Machines synchrones : .................
Echauffements supplémentaires
Transformateurs : ..........................
Pertes et échauffements supplémentaires.
Risques de saturation en présence d’harmoniques pairs
Machines asynchrones : ...............
Echauffements supplémentaires notamment pour les moteurs à cage
et plus particulièrement à encoches profondes
Couples pulsatoires
Câbles : .........................................
Augmentation des pertes ohmiques et diélectriques
Ordinateurs : .................................
Troubles fonctionnels dûs par exemple aux couples pulsatoires des
moteurs d’entraînement
Electronique de «puissance» : ......
Troubles liés à la forme d’onde : commutation, synchronisation, etc
Condensateurs : ............................
Echauffement, vieillissement, mise en résonance du circuit, etc
Régulateurs, relais, compteurs : ...
Mesure faussée, fonctionnement intempestif, pertes de précision, etc
2
3
4
5
13
Te
Type
Source
Transmission
Les transitoires
1
2
Nous désignons par le terme «perturbations transitoires» les surtensions impulsionnelles couplées dans les
circuits électriques qui se retrouvent sous forme conduite dans les câbles d’alimentation, les entrées de
commande et de signal des équipements électriques ou électroniques.
Caractéristiques des transitoires normalisés (type IEC 1000-4-4)
Les éléments significatifs de ces perturbations sont :
- La très faible durée du temps de montée de l’impulsion
- Durée de l’impulsion
3
50 ms
- La répétitivité du phénomène : salves d’impulsions pendant
15 ms
- La fréquence de répétition : succession de salves toutes les
300 ms
- La faible énergie des impulsions
1-10-3 Joule
- L’amplitude élevée de la surtension
4
5 ms
4 kV
Exemple :
U
Impulsion
5
t
100 µs
Représentation
temporelle
5 ms
La période de répétition dépend du niveau de la tension d'essai
U
Salve d'impulsions
t
15 ms
Longueur de la salve
Période de la salve 300 ms
Te
14
Type
Source
Transmission
U
Représentation
spectrale
1
...
F0 F1 F2
Fréquence Hz
...
En fonction de la nature du signal transitoire considéré, le spectre peut être de large bande (0 ... 100 MHz ou
plus)
2
3
Origine
Elles proviennent de la commutation rapide des «interrupteurs» mécaniques et surtout électroniques...
Lors de la commutation d’un «interrupteur», la tension à ses bornes passe très rapidement de sa valeur
nominale à zéro et inversement. Ceci génère de brusques variations de tension (dv/dt) élevées véhiculées dans
les câbles.
4
5
Principales sources
Foudre, défauts de mise à la terre, défauts à la commutation de circuits inductifs (bobines de
contacteurs, électrovannes ...)
Les perturbations transitoires sont des perturbations de type haute fréquence «HF».
Elles sont conduites dans les conducteurs mais se couplent facilement sur d’autres conducteurs par
rayonnement.
15
Te
Type
Source
Transmission
Les décharges électrostatiques «DES»
1
Nous désignons par le terme «décharge électrostatique» les impulsions de courant parcourant un objet
quelconque, lors du contact (direct ou indirect) de cet objet relié à la masse, avec un autre objet présentant un
potentiel élevé par rapport à cette masse.
Caractéristiques des décharges électrostatiques normalisées (type IEC 1000-4-2)
2
Les éléments significatifs de ces perturbations sont :
- la très faible durée du temps de montée de l’impulsion
- la durée de l’impulsion
1 ns
60 ns
- le caractère isolé du phénomène : 1 décharge
- la tension très élevée à l’origine de la décharge (2 ... 15 kv ...)
3
Exemple :
Crête
100 %
90 %
4
Représentation
temporelle
1 à 30 ns
1 à 60 ns
5
10 %
t
30 ns
60 ns
tr = 0,7 à 1 ns
U
Représentation
spectrale
...
Le spectre large bande (0 ... 1000 MHz ...)
F0 F1 F2
Te
16
...
Fréquence Hz
Type
Source
Transmission
Origine
Les charges électrostatiques résultent de l’échange d’électrons entre les matériels ou entre le corps humain
et les matériels. Ce phénomène est favorisé par la combinaison de matériaux synthétiques (plastiques, tissu ...)
et une atmosphère sèche.
1
Principales sources
Le processus peut résulter par exemple de la charge d’une personne lorsqu’elle marche sur une moquette
(échange d’électrons entre le corps et le tissu), le frottement des vêtements d’un opérateur assis sur sa chaise.
Les décharges peuvent se produire entre une personne et un objet ou entre des objets chargés ...
2
Tension (kV)
16
15
3
par exemple pièces de bureau sans contrôle d'humidité (en hiver)
14
13
12
11
10
Synthétique
9
8
4
7
6
Laine
5
4
Antistatique
3
2
Humidité relative (%)
5
1
5
10
20
15 %
30
40
50
60
70
80
90
100
35 %
Valeurs maximales des tensions électrostatiques auxquelles les opérateurs peuvent être chargés
Effets
L’effet de la décharge d’un opérateur sur un matériel peut aller du simple dysfonctionnement jusqu’à la
destruction du matériel.
Les perturbations de types décharges électrostatiques sont des perturbations de type haute
fréquence «HF» que l’on trouve sous forme conduites, mais qui se couplent facilement sur d’autres
conducteurs par rayonnement.
17
Te
Type
Source
Transmission
Les perturbations du réseau d’alimentation public «BT»
Tension : variations, coupures, creux, surtensions
1
Fréquence : variations
Forme d’onde : harmoniques, transitoires, courants porteurs
Phases : déséquilibre
Puissance : courts circuits, surcharges (effets sur la tension)
2
3
Elles sont principalement des perturbations de type basse fréquence «BF»
U
∆U < 10 %
4
∆U > 3 %
∆U < 10 %
∆U > 10 %
t
5
Fluctuation
de tension
Flicker
A-coup
de tension
Creux
de tension
Coupure
brève
Exemples de perturbations réseau basse tension «BT»
Te
18
Surtension
Amplitude
de la variation
Fluctuation
de tension
∆U < 10%
(variation lente)
CEI 38
CEI 1000-3-3
CEI 1000-3-5
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
•
Fours à arc
Machines à souder
Grosses charges à démarrages fréquents
(compresseurs, ascenseurs, ...)
•
•
•
○
Flicker
∆U > 3%
A-coup
de tension
∆U < 10%
(variation rapide)
Creux
de tension
10% ≤ ∆U ≤ 100
CEI 1000-2-2
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Conséquences
Origine
Durée du défaut
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
∆U > 10%
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
○
Papillottement des éclairages
Mise sous tension I appel (8 à 20 In)
• de gros moteurs et «reprise au vol»
• de gros transformateurs
• de gros condensateurs en tête de réseau
•
Retombée de relais rapides pouvant
provoquer de gros problèmes dans le
process
Perte de l’alimentation (si ∆U > 30%)
Perte de freinage sur les moteurs
Veiller à assurer une bonne immunité
surtout pour Automate, capteurs ...
Décrochage de moteurs asynchrones
brèves : 10 ms à 1 mn Mise sous tension I appel (8 à 20 In)
• de gros moteurs et «reprise au vol»
longues : 0,3 s à 1 mn • de gros transformateurs
permanents : > 1 mn • de gros condensateurs en tête de réseau
si t ≤ 10ms —> phénomène transitoire
•
Perte de l’alimentation
•
•
Destruction du matériel électronique
Doivent être absolument prises en compte
dans la conception et mise en oeuvre
d’appareils électroniques
Généralement sans conséquence pour
le matériel électrotechnique
•
10 ... 500 ms
Commutation des grosses charges
(démarrage de gros moteurs, chaudières
électriques, fours électriques ...)
Impulsionnelle
•
•
Accidentelle (erreurs de branchement)
Manoeuvre sur le réseau MT
•
○
Type
Source
Transmission
Surtensions
○
Te
19
∆U = 100%
○
•
•
coupure et creux sont
•
impulsionnels : < 10 ms Court circuit sur la distribution principale BT (vent, •
brefs : 10 ms à 300 ms orage, défaut chez un abonné voisin)
(coupure due à un dispositif de protection avec •
réenclenchement)
Coupures
brèves
Sans conséquence sur le matériel
○
Appellation
courante
1
2
3
4
5
Type
Source
Transmission
Sources de perturbations
Commutation de charges inductives par contacts secs
Les appareils de commutation à contacts secs
1
Nous désignons par là tous les appareils destinés à fermer ou ouvrir un ou plusieurs circuits électriques au
moyen de contacts séparables.
2
3
Origine des perturbations
Le comportement du contact électrique et les perturbations générées dépendent de la nature de la charge
commandée.
4
Comportement sur une charge résistive
5
Comportement sur une charge inductive
La commutation d’une charge résistive à l’aide d’un contact sec ne génère pas ou peu de perturbation
L (bobine)
Exemple de charge inductive :
Electroaimant de contacteur, d’électrovannes, de frein ...
Te
20
Type
Source
Transmission
Régime établi
En régime établi, un contact «alimentant» une charge inductive ne génère pas de perturbation.
Commutation d’un circuit inductif
L’ouverture d’un circuit inductif génère aux bornes du contact :
- une importante surtension entraînant une série de claquages diélectriques suivis éventuellement d’un
régime d’arc.
1
- une oscillation amortie de la tension à la fréquence propre du circuit constitué par la charge inductive et
sa ligne de commande.
2
Tension aux bornes d'un contact
après rupture de courants inductifs
3
1 à 10 KV
V
t
100 à 500 µs
4
1 à 3 ms
Succession
de reclaquage
de l'air inter contact
La distance inter contact est trop grande
pour permettre un reclaquage inter contact
Coupure contacteur 9A~ sans écrêteur
5
Application aux circuits de puissance
Les manœuvres d’interrupteurs, contacteurs, disjoncteurs ... dans des circuits de puissance génèrent des
régimes transitoires perturbateurs.
Exemple : fermeture sur condensateurs (batterie de compensation de cosϕ), déclenchement d’un disjoncteur
sur court-circuit ...
Malgré l’amplitude des courants commutés, les phénomènes générés par ces manœuvres sont souvent peu
polluants. Les énergies mises en jeu sont élevées mais caractérisées par des fronts de pente faible (effet de
filtrage des câbles, constante de temps élevée des charges ...).
21
Te
Type
Source
Transmission
Perturbations émises
Les surtensions varient entre 1 et 10 Kv et augmentent avec la vitesse d’ouverture du contact.
Elles dépendent de l’énergie stockée dans le circuit commandé (câbles, constituants ...).
Exemple :
1
2
50 mJ pour un petit contacteur alternatif
0,2 J pour un petit contacteur continu
10 J pour un gros contacteur continu
Le spectre de fréquence des perturbations émises (fronts de claquage) est compris entre quelques kilohertz (KHz)
et plusieurs Megahertz (MHz).
Effets sur les installations
Ces perturbations sont sans effet sur les matériels électromécaniques classiques.
Elles peuvent perturber certains circuits électroniques :
3
sous forme conduite
Succession de transitoires superposées au courant d’alimentation. Ceci peut être la cause d’amorçages
intempestifs de thyristors, triacs ..., commutation ou destruction d’entrées sensibles.
4
Coupure contacteur 9A~ réjections réseau
5
sous forme rayonnée
Ces perturbations hautes fréquences «HF» peuvent, par rayonnement venir perturber des circuits voisins
distincts (câbles dans une même goulotte, pistes de carte électronique ...).
Enfin, elles peuvent venir perturber des appareils de télécommunication proches (télévision, radio, circuit de
mesure ...).
Te
22
Type
Source
Transmission
Commutation de charges inductives
par semi-conducteurs
Nous désignons par là tous les constituants électroniques conçus pour établir et/ou interrompre le courant dans
un circuit électrique à travers un semi-conducteur.
+
+
+
B
B
2
G
Le thyristor
1
Le transistor
L'IGBT
IGBT = Transistor Bipolaire à Gachette Isolée
3
Ce sont en quelque sorte des «interrupteurs» très rapides qui seront «ouverts» ou «fermés» en fonction de la
consigne envoyée sur la commande de l’interrupteur, à savoir, la Base «B» ou la Gachette «G» suivant les
composants.
4
Performances typiques de ces composants
Valeurs indicatives
Thyristor
Transistor
IGBT
Tenue en tension (max)
1,6 kV
1,2 kV
1,2 kV
I max à l'état passant
1,5 kA
500 A
(commutés)
400 A
(commutés)
Fréquence
de commutation
3 kHz
5 kHz
10-20 kHz
23
5
Te
Type
Source
Transmission
Commutation de charges inductives
par semi-conducteurs (suite)
Etude de cas
1
Phénomène observé
L’établissement et la coupure d’un circuit électrique se traduisent par une variation brusque du courant ou de la
tension aux bornes du circuit commandé.
2
Il en résulte donc de forts gradients de tension (dv/dt) aux bornes du circuit qui vont être à l’origine des
perturbations.
U
3
t
4
dv
dt
5
Signaux émis :
Les perturbations générées sont de deux types :
- Harmoniques basse fréquence «BF» : 10 kHz ...
- Transitoires Basse et haute fréquence «HF» : jusqu’à 30 MHz ...
Nous les retrouvons sous forme conduite et rayonnée.
Effets
Parasitage des appareils sensibles tels que : systèmes de mesure, récepteurs radio, téléphones, capteurs,
régulateurs, ...
Te
24
Type
Source
Transmission
Les moteurs électriques
Les machines tournantes
Les machines tournantes (moteurs électriques) constituent une source importante de perturbations conduites
et/ou rayonnées
1
Exemple : moteur à courant continu à collecteur
2
3
Phénomènes observés
En fonctionnement normal (marche continue) les perturbations vont dépendre du type de moteur utilisé.
• les moteurs à induction (asynchrone ...) sont peu perturbants.
4
• les moteurs à balais et collecteurs vont générer des perturbations de type «transitoires» à fronts raides
(dv/dt élevés) issues de la phase de commutation des balais.
V
Tension aux bornes d'un contact
après rupture de courants inductifs
5
1 à 10 KV
Moteur
t
100 à 500 µs
1 à 3 ms
Balai
Succession
de reclaquage
de l'air inter contact
La distance inter contact est trop grande
pour permettre un reclaquage inter contact
commutation courant continu collecteur
25
Te
Type
Source
Transmission
Les moteurs électriques (suite)
Cependant, des perturbations peuvent être générées par les moteurs asynchrones :
1
• la saturation magnétique des moteurs.
La charge devient alors non linéaire et entraîne la création d’harmoniques.
• l’enclenchement ou mise sous tension du moteur (démarrage).
2
Le fort appel de courant qui en résulte (6 à 10 I nominal) peut produire un creux de tension sur le réseau
d’alimentation.
3
Signaux émis :
- harmoniques Basse Fréquence
- perturbation du réseau d’alimentation (creux de tension ...)
4
- perturbations transitoires Basse et haute fréquence «HF» pouvant dépasser les 100 MHz
- décharges électrostatiques provoquées par l’accumulation d’énergie électrostatique résultant du
frottement de matériaux de natures différentes.
5
Te
26
Type
Source
Transmission
L’éclairage fluorescent
Nous désignons par là toutes les sources d’éclairage fonctionnant sur le principe d’un arc électrique qui s’allume
et s’éteint alternativement.
1
2
3
Origine
Même en montage duo et compensé, le courant absorbé par les tubes fluorescents n’est pas sinusoïdal.
4
Perturbations générées
Ce courant est donc particulièrement chargé en harmoniques, notamment celui de rang 3 (3 x 50 Hz ou 3 x 60
Hz ...)
Des perturbations seront générées sur une large plage de fréquence (0 à 100 KHz voire 5 MHz).
Ces perturbations de type principalement basse fréquence «BF» se retrouvent dans l’installation
sous forme conduite.
t
Forme du courant absorbé
27
Te
5
Type
Source
Transmission
Le soudage par points
Il s’agit de toutes les machines ou pinces à souder électriques.
1
Principe
2
La soudure s’effectue par point en faisant passer localement un courant élevé (
pièces à souder. L’échauffement y est tel qu’il y a soudure par fusion.
30000 A) à travers les deux
I = 30000 A
3
4
5
Perturbations générées
• tensions harmoniques 200 ... 20 KHz
• rayonnement d’un fort champ magnétique pouvant engendrer le dysfonctionnement de détecteurs de
proximité inductifs.
Te
28
Type
Source
Transmission
Répartition spectrale des perturbations
10
100
1
kHz
10
30
100
1
MHz
GHz
1
Commutation d'une
charge inductive
Moteurs
2
L'éclairage
fluorescent
Soudage par points
3
Redresseurs
Alimentation à
découpage
4
Calculateurs
(horloge)
Variateurs
électroniques
5
Perturbations conduites
Perturbations rayonnées
29
Te
Modes de transmission des
perturbations électromagnétiques
Type
Source
Transmission
L’identification du mode de transmission des perturbations est l’élément essentiel
à la bonne analyse des phénomènes de la «CEM».
Les couplages : généralités
1
Les couplages sont les modes d’action des perturbations «CEM» sur les victimes.
Perturbations
2
Source
ou
Emetteur
Victime
ou
perturbé
Couplage
3
Exemple d’installation :
Pe
4
ions
bat
r
u
rt
Alimentation
5
Electronique
DDP
Perturbations
tur
ns
tio
P er
Pertu
rba
b
at
Moteur
io n
Perturbations
Z
Couplage par les masses
Te
30
Capteur
s
Capacité
parasite
Type
Source
Transmission
1
Quand un équipement «sensible» (bas niveau ...) est alimenté par une source d’énergie électrique commune
à plusieurs équipements (réseau de distribution ...) les perturbations engendrées par les équipements de
«puissance» (moteurs, fours ...) lui sont transmises par les lignes d’alimentation communes.
Il existe un autre type de couplage par conduction dans les circuits de masse et de terre.
En effet, les conducteurs de masse électronique (carte ...) sont tous raccordés à la masse de l’installation puis
à la terre par des «conducteurs» électriques d’impédance «Z» non nulle.
2
3
Il en résulte une différence de potentiel entre la terre et les masses mais aussi entre les masses.
Ces différences de potentiels provoqueront la circulation de courants perturbateurs dans ces différents
circuits ...
Des couplages par rayonnement des perturbations dans l’air peuvent également engendrer des
dysfonctionnements d’appareils voisins.
4
5
31
Te
Type
Source
Transmission
Les couplages par conduction
1
Les perturbations conduites sont véhiculées par un «conducteur» électrique. Elles peuvent donc être
transmises par :
- lignes d’alimentation internes, ou le réseau de distribution,
- câbles de contrôle,
- câbles de transmission de données, bus ...,
2
- câbles de masses (PE - PEN ...),
- terre ...,
- les capacités parasites ...,
3
Perturbation véhiculée
Vers alimentation
4
Appareil
perturbé
Réseau de distribution
Conducteurs
5
Principe
Sur une liaison bifilaire (2 fils), un signal (utile ou parasite) peut se déplacer de deux façons :
- le mode différentiel
- le mode commun
Te
32
Type
Source
Transmission
Le mode différentiel
Le courant de mode différentiel (ou mode série) se propage sur l’un des conducteurs, passe à travers l’appareil,
y génèrant ou non des dysfonctionnements et revient par un autre conducteur.
1
Electronique
U
U = tension de mode différentiel
Capteur
2
,,,
3
Le mode commun
Le courant de mode commun se propage sur tous les conducteurs dans le même sens et revient par la masse
au travers des capacités parasites.
1
Electronique
4
Capteur
2
Cp = capacité parasite
U
U
Cp
5
U = tension de mode commun
1+
2
Les perturbations de mode commun représentent le principal problème de la «CEM»
car leur chemin de propagation est difficile à identifier.
33
Te
Type
Source
Transmission
Les couplages par rayonnement
Les perturbations rayonnées sont véhiculées par le milieu ambiant (air ...)
1
Exemple d’application :
Armoire
2
Câble "puissance"
Matériel
perturbateur
Récepteur
ou
charge
3
Matériel perturbé
Matériel
perturbé
Matériel perturbé
1
4
Câble "bas niveau"
2
1
1
0
0
5
Principe
Selon la nature de la perturbation émise, les couplages pourront être de deux types :
- couplage inductif
- couplage capacitif
Te
34
Type
Source
Transmission
Le couplage inductif
Un courant I circulant dans un conducteur électrique crée un champ magnétique qui rayonne autour du
conducteur. Il est évident que le courant circulant doit être élevé ... il est principalement généré par les circuits
«puissances» (véhiculant de forts courants) > 10 A.
Toute boucle formée par un conducteur électrique de surface S et baignée dans un champ magnétique variable
voit apparaître une tension U alternative à ses bornes.
1
Schéma de principe
2
Courant variable
Boucle de câble
Surface
H
3
U
Champ magnétique
variable
4
Le couplage capacitif
Il existe toujours une capacité non nulle entre un circuit électrique (câble, composant ...) et un autre circuit
proche (conducteur, masse ...).
Une différence de potentiel variable entre ces deux circuits va générer la circulation d’un courant électrique de
l’un vers l’autre à travers l’isolant (l’air ...) et former ainsi un condensateur appelé capacité parasite.
Ce courant parasite est d’autant plus élevé que la fréquence de la tension aux bornes de la capacité parasite
est élevée.
I= U
Z
Z=
1
Cω
I = UC 2Π f
k
I = kf
35
Te
5
Type
Source
Transmission
Les couplages par rayonnement (suite)
Ce phénomène est aussi appelé «effet de main».
1
2
,,
d
Cp
+
S
U
Variable
Charpente
4
0v
Masse
Convoyeur (métal)
Rouleau
3
Circuit
électrique
De plus, la valeur de la capacité parasite formée par les deux parties du circuit est :
- proportionnelle à la surface «S» en regard des deux circuits,
- inversement proportionnelle à la distance «d» entre les deux circuits
5
Si ces capacités parasites entre circuits sont totalement négligeables en 50 Hz,
elles ont une importance considérable en haute fréquence «HF»
et sont à l’origine de dysfonctionnements d’installations.
Te
36
Type
Source
Transmission
Quelques émetteurs de perturbations électromagnétiques :
1W
Impulsions
de l'horloge
Brouillage radio
,,
,,
Talkie
walkie
,
,
Baie
électronique
1
1m
2
Poste
à
l'arc
3
4
Machine à
souder
Machine à
décongeler
Torche à plasma
Câble et moteur
de forte puissance
37
Te
5
Type
Source
Transmission
Découplage des perturbations
Les transformateurs d’isolement
Double écran
Primaire
Simple écran
3
Secondaire
Primaire
2
Secondaire
Standard
Ecran de mode
commun
1
Isolement
Représentation
Primaire
Transformateur
BF
HF
OK
Inefficace
OK
Moyen
OK
Bien
TN-S
Neutre
PE
4
Le transformateur
Permet de changer de régime de neutre n’importe où dans l’installation,
Assure un bon isolement galvanique en basse fréquence «BF» seulement,
Un transformateur double écran sera nécessaire si l’on veut assurer un isolement galvanique
convenable en «HF»,
5
Bloque et écoule les courants de mode commun vers les masses,
Permet d’ouvrir les boucles de masse,
Explication des phénomènes
Te
Perturbation indésirable
Phase
Phase
Neutre
Neutre
38
Secondaire
Primaire
réseau
= courant
indésirable
Produit victime
Type
Source
Transmission
En continu ou basse fréquence «BF» (50 Hz ...)
La résistance d’isolement primaire/secondaire ≥ 10 MHΩ
La capacité parasite est négligeable.
1
En haute fréquence «HF»
La résistance d’isolement primaire/secondaire est shuntée par la capacité parasite formée par les enroulements
primaires et secondaires.
La capacité parasite
50 pF pour les petits transformateurs et > 1 nF pour les gros transformateurs > 500 VA.
1 nF ne représente plus qu’une impédance de 100 Ω à une fréquence de 2 MHz.
2
3
Conséquences
Il en résulte que les perturbations par exemple de type transitoires à fronts raides existant sur le réseau
d’alimentation et provenant par exemple de surtensions de manœuvre risquent d’être transférées au
secondaire du tranformateur et de venir perturber les produits qui y sont raccordés.
5
L’opto-coupleur
Perturbation indésirable
Produit victime
Les phénomènes rencontrés avec le transformateur sont identiques avec l’opto-coupleur, bien que son
impédance en basse fréquence «BF» et son comportement en haute fréquence «HF» soient en général meilleur
que ceux du transformateur.
39
4
Te
La terre
Type
Source
Transmission
Symbôle :
Pour les besoins du document, nous appellerons «terre» toutes les parties ou structures conductrices non
accessibles ou enterrées.
Bien que non officielle, cette définition nous permettra de mieux identifier dans une installation la terre et les
masses.
1
2
Définition générale
Sol de notre planète pris pour certaines applications électriques comme référence conventionnelle de potentiel
«0 V» et dont la conductivité électrique (très variable) véhicule naturellement - ou est utilisée par l’homme pour
véhiculer - certains courants électriques.
Rôles de la terre dans les installations électriques
Rappel préalable
Tout courant circulant dans la terre y est entré et en ressortira pour retourner à sa source.
3
Applications :
• Répartition dans «l’électrode» sol des courants de foudre directs (décharge électrostatique disruptive
atmosphère - sol).
• Circulation dans le sol des courants induits par la foudre entre deux points d’une ligne de distribution
aérienne.
4
• En schéma de régime de neutre T-T la portion de terre comprise entre la prise de terre du réseau de
distribution et celle de l’installation fait circuler les (faibles) courants de fuite ou de défaut produits par
l’installation.
• Les masses des installations sont également raccordées à la terre (équipotentialité terre/sols par rapport
aux masses et structures métalliques) pour assurer la protection des personnes (et animaux) contre les
risques électriques liés aux contacts indirects.
5
Liaisons électriques à la terre
Les dispositifs concernant ces liaisons dans le cadre des systèmes de distribution électrique des bâtiments nous
concernant sont relatifs aux applications ci-dessus (protection des personnes et des biens) et sont rappelés
dans les normes CEI 364 et CEI 1024.
Pour une installation électrique donnée,
il est nécessaire et suffisant d’avoir une bonne et unique prise de terre.
Bonne parce que les lignes de descente des paratonnerres doivent pouvoir occasionnellement écouler des
courants de l’ordre de 20 à 30 K.A. dans un sol de résistivité très variable ( 5 à 10 000 Ω.m) sans trop provoquer
de dégradations à l’interface prise-sol.
Unique parce que la résistance très variable du sol entraînerait dans ces conditions extrêmes des différences
de potentiel extrêmement élevées et destructrices entre les différentes prises de terre et que l’installation ellemême en marche normale (courants de fuite, de défauts, etc ...) entraînerait des perturbations inacceptables.
Te
40
La terre
Type
Source
Transmission
Schéma type de raccordement à la terre d’installation
(A) Descentes de paratonnerres.
(B) Réseau de terre maillé et enterré avec renforcement particulier au pied des descentes de paratonnerres.
(C) Liaison de terre de l’installation raccordée à la barre de raccordement d’origine des PE (ou PEN) de
l’installation.
(D) Maillage des masses d’une partie de l’installation raccordée aux structures métalliques ou éléments
complémentaires de maillage (E).
1
(E) Shunts réalisés entre descentes de paratonnerres et maillage de masse, structure métallique proche
pour éviter les éventuels amorçages (risques d’incendie).
A
2
A
D
3
E
F
E
4
C
B
5
Terre et compatibilité électromagnétique
Ainsi que nous venons de le voir, la terre joue un rôle bien spécifique (mais partiel car des résidus conduits par
les lignes d’alimentation réseau du site restent encore à éliminer) vis à vis des décharges de foudre.
Pour la plupart des autres phénomènes «CEM» à traiter (transitoires, courants ou champs
rayonnés haute fréquence «HF»), les conducteurs de terre dont la longueur et la topologie
de distribution (arborescence en étoile en parallèle avec les conducteurs actifs) présentant
des impédances très élevées en haute fréquence «HF» ne pourront être d’aucune utilité
sans le secours d’un réseau de maillage des masses.
41
Te
Les masses
Type
Source
Transmission
Symbôle :
Définition générale
Une masse est un point ou plan de raccordement équipotentiel relié ou non à la terre, servant de référence à
un circuit ou système.
1
Nota : pour des raisons de sécurité une masse dont le potentiel est intentionnellement spécifique ou variable
doit faire l’objet de mesures particulières d’isolement et, le cas échéant de raccordement.
Définition spécifique aux installations électriques
2
Une masse est toute partie conductrice accessible au toucher d’un appareil, équipement ou installation qui n’est
pas sous tension en service normal, mais peut le devenir en cas de défaut.
Exemples de masses :
3
- structure métallique du bâtiment (charpente, tuyauterie ...),
- bâtis de machines,
- armoires métalliques, plaques de fond d’armoire non peintes,
- goulottes métalliques,
- carcasse de transformateur, panier d’automate ...,
4
- les fils vert - jaune (PE - PEN) de liaison à la terre,
Masses et sécurité des personnes et des biens
5
La norme fondamentale CEI 364, les textes nationaux et spécifiques à certaines installations décrivent les
dispositions constructives garantissant l’atteinte de niveaux de sécurité adéquats.
Quel que soit le régime de neutre de l’installation, des conducteurs de couleur vert-jaune dits «PE» ou «terres
de protection» d’impédance définie sont prévus pour le raccordement des masses à la terre et à l’origine de
l’installation de telle sorte que :
• En marche normale, ou en situation de défaut(s) à la masse :
- les courants de défaut élevés soient éliminés (sécurité des biens),
- aucune tension dangereuse ne puisse apparaître entre deux masses, masse et sol ou structure
métallique (sécurité des personnes),
• La sécurité des installations primant sur tout autre aspect, les interventions ultérieures sur le raccordement
des masses ne devront en aucun cas entraîner :
- la déconnexion d’un «PE» (vert-jaune) d’une masse,
- l’augmentation d’impédance de tout raccordement «PE»,
Te
42
Les masses
Type
Source
Transmission
Masses et compatibilité électromagnétique
Prise en compte des phénomènes HF
1
Maillage systématique, rigoureux et approprié de toutes les masses
2
Equipotentialité BF et HF des masses
3
Bonne «CEM»
4
Bon fonctionnement des équipements d'un site
5
Comportement en basse fréquence «BF»
Exemple : à la fréquence du réseau (50 ou 60 Hz).
L’équipotentialité des masses à la fréquence du réseau (50 Hz - 60 Hz) est toujours correctement réalisée par
l’intermédiaire des fils vert - jaune (PE - PEN).
43
Te
Type
Source
Transmission
Les masses
Comportement en haute fréquence «HF»
Nous avons vu dans le paragraphe concernant la terre que cette dernière jouait un rôle relativement limité vis
à vis des phénomènes de «CEM».
Par contre les masses, situées à proximité immédiate des appareils électroniques jouent le rôle de «plan»
ou réseau de référence pour les phénomènes haute fréquence «HF» (ainsi que certains aspects à
fréquence 50/60 Hz) à condition de résoudre préalablement le problème de leur équipotentialité.
1
En effet, l’interconnexion des masses réalisée par les conducteurs de protection de façon arborescente (étoile)
présente entre deux points parfois proches des impédances très élevées en «HF». Par ailleurs, des courants
de défauts élevés font apparaître des différences de potentiel entre deux points, et (schéma TN-C) des courants
importants circulent en permanence dans le PEN.
2
Il apparaît donc nécessaire (sans dégrader le rôle des PE) de réaliser le maximum d’interconnexions
complémentaires (câbles de couleur différente du vert-jaune), dont la section ne sera pas inférieure à la plus
petite section des PE raccordés aux masses considérées. Ces raccordements sont à réaliser de proche en
proche entre masses des appareillages, chemins de câbles, structures métalliques existantes ou
intentionnellement ajoutées, etc ...
3
Y seront raccordés directement les écrans, blindages, retours de mode commun des dispositifs de filtrage, etc...
Un réseau équipotentiel de masse de mailles fines
répondant aux exigences de «CEM» sera ainsi constitué.
4
Dans certains cas exceptionnels (courants induits à fréquence réseau, différences de potentiel, etc ...) le
raccordement au réseau de masse aura lieu de se faire de façon appropriée (ex : à une extrémité par
condensateurs «HT»/»BF», etc ...)
5
Courant de fuites dans l’installation
De par leur proximité avec les circuits électriques de l’installation, les masses vont former avec ces circuits des
capacités parasites qui vont être à l’origine de la circulation de courants indésirables à travers les produits et
les masses.
Dans certains cas ceci pourra se traduire par un dysfonctionnement des installations (déclenchement des
protections différentielles...).
Voir les modes de transmission (perturbations rayonnées, couplage capacitif).
Te
44
Les masses
Type
Source
Transmission
(produit)
1
Circuit
électrique
Cp
Masse
métallique
(support)
0v
+
2
Z
Fil vert-jaune
3
Le raccordement des masses doit donc être réalisé par des moyens appropriés à la basse fréquence
«BF» (sécurité des personnes ...) et à la haute fréquence «HF» (bonne «CEM»).
4
Ceci sera réalisable efficacement d’un point de vue technique et économique :
- si le problème est pris en compte à la CONCEPTION,
- si la réalisation «HF» d’une installation est maîtrisée
45
Te
5
Les masses
Type
Source
Transmission
Boucles entre masses
1
,
Une bouche entre masses est la surface comprise entre deux câbles de masse.
Armoire
2
Boucle
de masse
3
4
Appareil
Machine
Les boucles entre masses sont le résultat d’un maillage systématique et rigoureux
permettant d’assurer l’équipotentialité d’un site.
Il faut réduire la surface de chaque boucle
en multipliant les connexions entre toutes les masses.
5
Te
46
Les masses
Type
Source
Transmission
Boucles de masse
,,,,
,,
,,
Une boucle de masse est la surface comprise entre un câble fonctionnel (câbles d’alimentation, de contrôlecommande, réseau de communication ...) et le conducteur ou la masse mécanique la plus proche.
Armoire
Armoire
Alimentation
Appareil
,
,
Appareil
S2
Machine
Contrôle Cde
Alimentation
S1
S3
1
3
Machine
4
Il y a autant de boucles de masse qu’il y a de câbles fonctionnels.
Il est impératif de réduire la surface des boucles de masse
en faisant passer les câbles fonctionnels sur toute leur longueur, le plus près possible des masses.
Les boucles de masse sont la principale source des problèmes de la «CEM», le couplage des
perturbations rayonnées y est particulièrement efficace.
47
2
Te
5
,,,
,
Les masses
Type
Source
Transmission
Eviter le raccordement des masses en étoile à la terre
,
Armoire
1
2
Armoire
Z
Boucles de masse de grande surface
Câble perturbé
Armoire
3
rturbé
Câble pe
Armoire
U élevé
Grande longueur
Câble bas
niveau
Z
4
Z
Forte impédance commune
==> ddp entre les équipements
5
Il faut absolument éviter le raccordement des masses à la terre en étoile.
Seul un maillage systématique et rigoureux des masses entre elles
permet d’obtenir une bonne équipotentialité haute fréquence «HF» du site.
Te
48
Les câbles
Type
Source
Transmission
Comportement d’un conducteur en fréquence
Le niveau de compatibilité électromagnétique (CEM) dans un équipement est lié aux couplages entre les
circuits, ces couplages étant eux-mêmes directement fonction des impédances entre ces circuits.
Les conducteurs utilisés et leur mise en œuvre sont donc prépondérants dans le comportement
électromagnétique de l’installation.
Impédance
100
Ω
10
Domaine
basse fréquence
1Ω
100
1 mm 2
18
10
mΩ
1
35 mm 2
0,5
2
3
Domaine
haute
fréquence
2,5 mm 2
7
,
,
,
,
,
,
,
0,1 mΩ
4
5
Fréquence
0
Hz
0 Hz
kHz
10
100
50
1
80
10
MHz
100
1
10
Valeurs caractéristiques de l’impédance d’un conducteur électrique de longueur L = 1 m
A 100 kHz 2 câbles de 1 mm2 en parallèle sont moins impédants qu’un câble de 35 mm2
==> d’où l’intérêt du maillage.
49
1
Te
Les câbles
Type
Source
Transmission
Comportement en basse fréquence «BF»
En basse fréquence «BF», le courant circule au sein du conducteur alors qu’en haute fréquence «HF» l’effet
de peau est prépondérant. La circulation du courant s’effectue à la surface du conducteur.
En basse fréquence «BF» (50 Hz - 60 Hz) la section du fil est prépondérante
Comportement en haute fréquence «HF»
1
En haute fréquence «HF» (F
> 1... 5 MHz ...)
- le périmètre de la section du conducteur est prépondérant (effet de peau)
- la section du conducteur est peu significative
2
- la longueur du câble est déterminante
3
(a)
(b)
Z1
Z2
4
(c)
Z3
(d)
Z4
5
Suivant les différents cas :
1 µH/m).
a:
Z1, câble dans l’air (inductance linéïque : l
b:
Z2, câble plaqué sur une surface métallique.
c:
Z3, treillis métallique avec contact à chaque croisement (par exemple fer à béton soudé).
d:
Z4, plan métallique.
Et pour une même longueur, les impédances linéïques sont dans l’ordre Z1 > Z2 > Z3 > Z4
Te
50
Les câbles
Type
Source
Transmission
Longueur et section d’un conducteur
L’impédance d’un conducteur est principalement fonction de son inductance linéïque, proportionnelle à la
longueur du câble.
Cette inductance devient prépondérante au délà de 1 kHz pour un câble standard.
Cela veut dire que, pour un conducteur de quelques mètres seulement, l’impédance de ce câble vaut :
1
- en continu ou à 50/60 Hz quelques «milliohms»
- vers 1 MHz quelques ohms
- en haute fréquence «HF» (
100 MHz ...) plusieurs centaines d’ohms
2
Si la longueur d’un conducteur
est supérieure à 1/30 de la longueur d’onde du signal véhiculé,
l’impédance du câble devient «infinie».
3
==> l’installation se comporte alors comme s’il n’y avait pas de conducteur.
L (m)
λ
λ
30
λ : longueur d'onde
du signal véhiculé
F
300
F(MHz)
: fréquence du signal
véhiculé en MHz
Un conducteur ne sert à rien si L
51
==>
L
L
4
10
F(MHz)
: longueur du conducteur
en mètre
10 . Exemple : queue de cochon
F(MHz)
Te
5
Les câbles
Type
Source
Transmission
Effet d’antenne d’un conducteur
Les conducteurs sont des antennes sur lesquelles le champ rayonné peut venir se coupler. Ces mêmes
conducteurs peuvent également émettre lorsqu’ils sont parcourus par un courant haute fréquence «HF»
1
Champ magnétique H
Champ électrique E
2
Boucle = antenne
"Récepteur"
Boucle = antenne
"Emetteur"
Conducteur = antenne
"Récepteur"
Conducteur = antenne
"Emetteur"
3
4
Longueur des antennes
Pour certaines longueurs de conducteurs en relation avec la longueur d’onde du signal rayonné, l’effet
d’antenne devient très significatif.
1
L=
5
λ
Antenne appelée
"quart d'onde"
4
75
==> Antenne adaptée
F(MHz)
L (m)
Exemple : F= 100MHz
L
75
= 0,75 m
100
A cette fréquence de 100 MHz, un conducteur de longueur L > 0,75 m devient une antenne efficace.
2
Te
L=
λ
2
Antenne appelée
"demie onde"
52
Les câbles
Type
Source
Transmission
Fil vert-jaune PE-PEN
Dans les installations anciennes réalisées sans prendre en compte les phénomènes «HF», la longueur des
conducteurs vert-jaune (PE-PEN) est telle (L > 1 à 2 m) qu’ils :
==>
participent efficacement à l’équipotentialité «BF» (50 Hz - 60 Hz) du site donc à la sécurité des
personnes et des biens (CEI 364, NF C 15 100 ...).
==>
ne jouent pratiquement aucun rôle sur l’équipotentialité «HF» du site donc sur la "CEM".
1
2
3
Interconnexion des masses
Il est indispensable de réaliser un maillage rigoureux et systématique de toutes les masses
si l’on veut obtenir une équipotentialité «HF».
==>
si la longueur du câble de masse est trop élevée (L > 10 / F (MHz)) l’installation devient «flottante»,
des différences de potentiel entre les matériels apparaîssent donc inévitablement et engendrent la
circulation de courants indésirables.
53
Te
4
5
Les filtres
Type
Source
Transmission
Fonction d’un filtre
1
Les filtres ont pour fonction de laisser passer les signaux utiles et de supprimer la partie indésirable du signal
transmis.
Filtre
approprié
U entrée
2
Signal transmis
=
Signal utile + Signal indésirable
U sortie
Signal transmis
=
Signal utile
3
Domaine d’emploi :
4
- filtres anti-harmoniques F ≤ 2,5 kHz
- filtres RFI (Radio - Perturbations conduites) F ≤ 30 MHz
Sens d’actions :
- filtres d’entrée
exemple : filtres anti-harmoniques, filtres RFI
Te
Filtre
d'entrée
Circuit
perturbateur
54
Machine
Ils protègent le réseau d’alimentation des perturbations générées par l’équipement alimenté.
Réseau d'alimentation
5
Les filtres
Type
Source
Transmission
Filtre
d'entrée
Circuit
à protéger
Machine
Ils protègent également l’équipement des perturbations venant du réseau d’alimentation.
1
- Filtres de sortie
2
Exemple : filtres «sinus»
Ils protègent la charge contre les perturbations venant de l’équipement.
3
Circuit
perturbateur
Filtre
de sortie
Circuit
à protéger
4
5
Les différents filtres
Types de filtrage :
- les filtres de mode différentiel
- les filtres de mode commun
- les filtres complets assurent le filtrage de mode commun et différentiel.
La technologie
- les filtres passifs
- les compensateurs actifs
55
Te
Les filtres
Type
Source
Transmission
Principe du filtrage passif = désadaptation d’impédance
- faire barrage aux perturbations : self série (Z = Lω)
- canaliser les perturbations : capacité en parallèle Z =
1
Cω
- conjuguer les deux
1
L
Entrée
Sortie
C
Filtre
Courant perturbateur :
2
- dissiper les perturbations en énergie : les ferrites
Le filtrage passif «en mode différentiel»
3
u
C
Sortie
Entrée
Sortie
Entrée
Filtre
u
Courant perturbateur de mode différentiel
4
Le filtrage passif «en mode commun»
u
C
u
C
Courant perturbateur de mode commun
Sortie
Entrée
5
Sortie
Entrée
Filtre
u
u
En mode différentiel, les 2 selfs s'annulent car elles
sont bobinées en sens inverse sur le même noyau.
Principe du compensateur actif
- utilisé uniquement pour le filtrage des courants harmoniques,
- il génère un signal complémentaire au signal perturbateur afin de reconstituer un signal sinusoïdal.
Te
56
Les ferrites
Type
Source
Transmission
Ce sont des filtres de mode commun en haute fréquence «HF».
Les ferrites sont constituées de matériaux à forte perméabilité magnétique «µr».
Alimentation
1
/2
U
/2
Capacité
parasite
Récepteur
2
Capacité
parasite
3
: courant perturbateur de mode commun
La ferrite utilise deux principes :
4
- l’inductance de mode commun (voir paragraphe filtre)
- l’absorption par pertes joules (échauffement) induites des perturbations «HF» de mode commun.
Ces deux principes aboutissent à une impédance de mode commun dont l’efficacité dépend de son rapport en
regard de l’impédance du circuit à protéger.
57
Te
5
Obtention de la «CEM» dans l’installation
CHAPITRE 2
,,,,,
OBTENTION
1
DE LA
2
COMPATIBILITÉ
3
ÉLECTROMAGNÉTIQUE
4
DANS L’INSTALLATION
5
-- RÈGLES DE L’ART --
1
Te
,,,,,
Avant-propos
La conception, la réalisation, la modification ou la maintenance d’un équipement commencent
toujours par une étude qui amène à définir :
- les caractéristiques des matériels et constituants capables de remplir la fonction
désirée,
1
2
3
- les règles de conception mécaniques et électriques permettant d’assurer la
fonction désirée.
Cette étude est réalisée en tenant compte des contraintes technico-économiques.
De ce point de vue, il est recommandé de se préoccuper d’assurer la compatibilité
électromagnétique dès le stade de la conception d’une installation.
C’est la meilleure assurance contre les dysfonctionnements et la dérive des coûts.
4
En effet, négliger la «CEM» lors de l’étude du projet génère une économie immédiate de
quelques pourcents du coût global de l’installation (les spécialistes «CEM» s’accordent sur
un surcoût de 3 à 5%).
5
Mais, dans ce cas, il est bien souvent nécessaire de réaliser des modifications lors de la mise
en service de l’installation. Le coût global de ces modifications, de par la faible marge de
manœuvre dépasse souvent plusieurs dizaines de pourcents. Ceci entraîne des délais
supplémentaires à la livraison assortis de problèmes de relations commerciales avec le
client.
Te
2
La démarche «CEM»
,,,,,
La démarche «CEM» doit être globale
Le bon fonctionnement repose sur la bonne conception, le bon choix et la bonne réalisation de tous les maillons
de l’installation.
1
Quelle que soit la phase de vie de l’installation, les REGLES DE L’ART définies ci-après
doivent être appliquées avec sérieux et méthode.
2
3
- Connexions ent
Go
m
e
ulo
uip
tt e
Éq
s
M
as
4
se
s
Rè
g le
sd
art
e l'
ég
- R
5
ime
.....
eutre
de n
rre
Te
La «CEM» et plus particulièrement les phénomènes «HF» restent compliqués à interpréter. Il importe donc de
bien garder à l’esprit qu’il n’y a pas de solution miracle ni de vérité universelle en «CEM».
Néanmoins, même si les contraintes et donc les actions applicables restent propres à chaque installation,
l’application des règles de l’art nous assure le maximum de chance d’obtenir un fonctionnement correct de
l’installation.
3
Te
,,,,,
Conception d’une nouvelle installation
ou d’une extension
1
DÉFINITION DU DOMAINE
NORMATIF «CEM»
2
ANALYSER
DÉFINIR
3
4
5
L’environnement
• Externe (réseau public, privé, site, voisinage ...)
• Interne (bâtiment, machine, installations proches ...)
Les contraintes liées au site et à l’application
DÉTERMINER
Les produits et accessoires «CEM» compatibles avec
les contraintes (installations, cahier des charges ...)
ÉTABLIR
Les règles d’installation nécessaires à l’obtention d’une
bonne «CEM» (règles de câblage, précautions ...)
RÉALISER
L’installation en respectant rigoureusement les règles
définies
VÉRIFIER
La bonne réalisation de l’installation, le bon
fonctionnement de l’équipement
MESURER
ÉVENTUELLEMENT
CORRIGER
Te
• Normes génériques «CEM»
• Normes produit
Si la norme l’exige
Si nécessaire
4
,,,,,
Maintenance d’une installation
ou
Évolution - mise à jour du parc
La maintenance «CEM» est quelque chose de simple mais doit être bien organisée, planifiée et conduite avec
rigueur.
FORMER
Les électriciens et les mécaniciens doivent être sensibilisés aux
problèmes de maillage des masses, de blindage, d’influence des
connexions ...
ANALYSER
Les conséquences de toute modification ou remplacement d’un
produit ... vis à vis du système ou de l’environnement.
CONTRÔLER
Instaurer des visites préventives périodiques afin de remplacer
écrêteurs, varistances, vérifier les connexions, contrôler la
résistance de masse ...
RENSEIGNER
Renseigner toutes les interventions sur un journal de maintenance
machine ...
Etablir des fiches de défaillance avec les remèdes apportés ...
1
2
3
4
Le respect de ces quelques règles est dans tous les cas bénéfique pour l’entreprise, ceci bien au delà de la
«CEM».
5
Il faut garder à l’esprit qu’il suffit d’une simple dégradation de liaison électrique
(corrosion, oubli d’une reprise de blindage, goulotte déboulonnée)
pour dégrader très sérieusement le comportement «CEM» d’une installation.
Evolution du parc, extension de machine ...
La démarche adoptée doit être la même que pour la conception. Il est impératif de constituer un dossier complet
des modifications effectuées afin de faciliter la mise en service et les interventions futures.
Quelle que soit la phase de vie de l’installation, les REGLES DE L’ART définies ci-après
doivent être appliquées avec sérieux et méthode.
5
Te
,,,,,
Amélioration d’une installation existante
Dans tous les cas de dysfonctionnement, il est nécessaire de rechercher et d’analyser les causes.
1
S’INFORMER
ÉCOUTER
Il est nécessaire de s’informer auprès des responsables mais aussi et
surtout auprès des opérateurs.
1- La ou les victimes.
Se faire une idée précise de la défaillance.
2
IDENTIFIER
2- La ou les sources de perturbation.
Evaluer les ordres de grandeur des perturbations.
3- Les modes de couplage ou le cheminement des perturbations.
3
CONSULTER
DÉFINIR
LES PRIORITÉS
4
Ce guide afin de comprendre les phénomènes et d’identifier les problèmes.
Lire avec beaucoup d’attention «les règles de l’art».
Traiter en priorité les plus importantes sources de perturbation.
Mener en premier les actions qui ne nécessitent pas de modification
profonde ou d’arrêt machine long.
Traiter les points d’entrée des perturbations un par un, jusqu’au dernier.
DÉFINIR
LES ACTIONS
5
Après s’être bien imprégné du problème et du chapitre règles de l’art, faire
le tour de l’installation, observer attentivement tous les points importants et
noter les actions à entreprendre.
Travailler avec méthode et détermination.
RÉALISER LES
ACTIONS CORRECTIVES
Traiter les actions une par une. Au début les résultats sont non visibles,
parfois pire mais il faut continuer sans se décourager jusqu’à obtenir
satisfaction.
Ne jamais retirer ou démonter un remède. Il n’y a qu’à la fin, après obtention
du résultat que l’on pourra envisager de retirer tel ou tel remède uniquement
s’il est vraiment très gênant pour l’installation.
On se rend compte alors bien souvent que les remèdes jugés inutiles au
début participent activement au bon fonctionnement.
S’il n’est pas possible de reproduire le défaut ou en cas de problème grave, l’appui ou l’intervention d’un
spécialiste «CEM» connaissant parfaitement les produits mis en cause peut être nécessaire.
Te
6
Les règles de l’art
,,,,,
L’évolution des technologies et des techniques permet de concevoir et de réaliser des produits, machines ...
toujours plus performants.
Il va sans dire que ceci implique une évolution des contraintes qui amène à faire évoluer les règles de l’art dans
la conception des installations.
Les règles de l’art désignent l’ensemble des notions à prendre en compte
pour la bonne réalisation des équipements et installations électriques.
1
Le respect de ces règles permet de réduire significativement les contraintes et les coûts dus aux problèmes de
«CEM» les plus courants.
2
CHOIX DES CONSTITUANTS
Phénomènes basse fréquence «BF»
Phénomènes haute fréquence «HF»
• Systèmes de protection
• ÉQUIPOTENTIALITÉ des masses (maillage)
• Filtrage
• Routage soigneux des câbles
• Longueur des câbles
• Choix des câbles
3
• Connexions soignées et adaptées à la «HF»
• Blindage des câbles
4
• Goulottes et chemins de câble
• Longueur des câbles
Prépondérance des systèmes de protection
Prépondérance de l’installation
5
Sujets concernés :
• Le réseau de masse ........... page 8,
• L’alimentation ...................... page 18,
• L’armoire ............................. page 26,
• Les câbles ........................... page 32,
• Les règles de câblage ......... page 36,
• Les chemins de câbles ....... page 44,
• Les connexions ................... page 52,
• Les filtres ............................ page 56,
• Les parasurtenseurs ........... page 60,
• Les ferrites .......................... page 62.
7
Te
,,,,,
L
Le réseau de masse
Présentation
1
L’ÉQUIPOTENTIALITÉ basse et haute fréquence des masses
est une règle d’or en «CEM».
Équipotentialité «BF» et «HF» du site
2
==>
par un maillage spécifique adapté, etc ...
Équipotentialité «BF» et «HF» locale
==>
3
par un maillage de toutes les masses et si nécessaire la réalisation d’un plan de masse
spécifique adapté, etc ..
Réaliser un maillage rigoureux de toutes les structures métalliques, bâtis, châssis,
conducteurs de masse ... entre eux.
4
Connexions
(voir le paragraphe «les connexions» plus loin dans ce chapitre)
5
==>
Un soin particulier doit être apporté dans la réalisation des connexions afin d’assurer qualité
et longévité en «BF» et «HF».
==>
Connexion directe (sans conducteur) métal/métal par liaison boulonnée.
==>
Connexion par tresse métallique ou toute autre liaison large et courte.
Attention à la peinture et aux revêtements isolants...
Te
8
Le réseau de masse
,,,,,
Le bâtiment
1
Armoire
Puissance
Armoire
bas niveau
Goulotte
Puissance
2
Goulotte
bas niveau
Goulotte
bas niveau
3
Goulotte
Puissance
4
Ceinture
de masse
Treillis soudé
(fer à béton)
5m
Connexions
des masses
9
Te
5
,,,,,
Le réseau de masse
Le bâtiment (suite)
Équipotentialité «BF» et «HF» du site
1
==>
Réaliser un plan de masse plus une ceinture de masse par étage (treillis de fers à béton
soudés et coulés dans la dalle de béton, faux plancher avec quadrillage en conducteur
cuivre ...).
2
3à5m
3
4
5
Te
==>
Interconnecter toutes les structures métalliques du bâtiment au réseau de masse (charpentes
métalliques, ferraillage béton soudé, tuyaux et conduites métalliques, goulottes, convoyeurs,
huisseries métalliques, caillebotis ...
==>
Dans les zones destinées à recevoir du matériel sensible (informatique, mesure ...) une
étude et réalisation spéciale d’un plan de masse à mailles très serrées est souhaitable.
==>
Etc ...
10
Le réseau de masse
,,,,,
L’équipement / la machine
Equipotentialité locale «BF» et «HF» de l’équipement ou de la machine.
1
==>
Interconnecter toutes les structures métalliques d’un même équipement entre elles
(armoire, plaque de plan de masse de fond d’armoire, goulottes, tuyaux et conduites,
structures et bâtis métalliques de la machine, moteurs ...).
==>
Rajouter si nécessaire des conducteurs de masse destinés à parfaire le maillage des
masses (dans un câble les deux extrémités de tout conducteur non utilisé doivent être
raccordées à la masse).
==>
Raccorder ce réseau de masse local au réseau de masse du site en répartissant et
multipliant au maximum les connexions.
2
3
4
5
11
Te
,,,,,
Le réseau de masse
L’armoire
(voir le paragraphe «l’implantation des constituants» plus loin dans ce chapitre).
1
Équipotentialité «BF» et «HF» de l’armoire et de ses constituants.
==>
Toute armoire doit comporter une plaque de plan de masse en fond d’armoire.
2
Attention aux plaques de fond d’armoire recouvertes de
peinture ou de tout autre revêtement isolant.
3
4
==>
Toutes les masses métalliques des composants et constituants montés dans l’armoire
devront être boulonnées directement sur la plaque de plan de masse afin d’assurer un
contact métal/métal de qualité et durable.
==>
Le fil de terre vert-jaune de par sa trop grande longueur ne peut généralement pas assurer
un raccordement à la masse de qualité en «HF».
5
Te
12
Le réseau de masse
,,,,,
Liaisons électriques
PE - PEN
,,,
,,,
,,,
,,,
1
Barreau
L
Fil vert / jaune
L
<3
l
2
Tresse
3
l
4
5
Equipotentialité - Maillage - Continuité Sécurité CEI 364
13
Te
,,,,,
Le réseau de masse
Interconnexions «chaînage» des masses
-- ARMOIRE --
1
2
HF
1
"Queue de cochon"
2
3
3
,,
4
1
BF - HF
Tresse
5
Te
14
Le réseau de masse
,,,,,
-- ARMOIRE --
PE CEM
1
BF - HF
Tôle peinte
2
peinture
,,
HF
peinture
PE de longueur importante
Assurer un contact
métal-métal
3
4
HF
5
L < 10 cm
15
Te
,,,,,
Le réseau de masse
-- INSTALLATION --
1
2
3
4
5
Equipotentialité - Maillage - Continuité Te
Sécurité CEI 364
16
Le réseau de masse
,,,,,
-- INSTALLATION -BF - HF
Tresse soudée
,
,
1
2
BF - HF
3
4
5
17
Te
L
,,,,,
L’alimentation
But
Fournir une énergie de qualité mais aussi une disponibilité permettant d’obtenir le bon
fonctionnement de l’installation.
1
L’alimentation est un interface entre différents réseaux.
- le réseau public «BT» et les abonnés,
- le réseau «MT» et les industriels,
2
- au sein même de l’installation entre les circuits généraux et les départs divisionnaires.
3
Réseau
public
Alimentation
Installation(s)
Machine(s)
4
En règle générale :
• Filtrer l’alimentation
5
Un filtre secteur industriel bien raccordé convient.
• Mettre en place des écrêteurs, éclateurs à la source.
Eloigner ces composants perturbateurs des équipements sensibles.
Te
18
L’alimentation
,,,,,
Analyse
Circuit amont
Répertorier les perturbateurs potentiels et le type de perturbations (nature, intensité, fréquence ...) qui peuvent
venir affecter l’alimentation.
1
Circuit aval
Répertorier les différents matériels alimentés et le type de perturbations qu’ils génèrent et qui peuvent venir
affecter l’alimentation.
2
Estimer les effets et conséquences possibles de ces perturbations sur l’installation à alimenter.
- Conséquences acceptables ou non (permanentes, fugitives ...)
- Gravité et coût des conséquences des perturbations
- Coût de l’installation
- Disponibilité et fiabilité attendues ...
3
Cahier des charges
4
Le cahier des charges de l’alimentation ayant été défini, il y aura lieu :
1-
De prendre en compte les caractéristiques fournisseur dans le cas d’alimentation «catalogue».
caractéristiques d’Immunité, d’Émission, d’Atténuation en mode commun, filtrage ...
2-
De valider, pour les alimentations personnalisées, les performances de l’alimentation lors de la
réception (transformateur, alimentation spéciale, alimentation sauvegardée, ininterruptible ASI ...).
3-
De définir les caractéristiques de l’équipement d’alimentation électrique à construire et vérifier ses
caractéristiques avant mise en service.
Découplage par transformateur
(voir le paragraphe «les transformateurs d’isolement» dans le chapitre 1 à la rubrique «Modes de transmission
des perturbations» «EM»).
19
Te
5
,,,,,
L’alimentation
Les régimes de neutre
Le régime de neutre définit les liaisons électriques du neutre et des masses par rapport à la terre.
1
Pour les installations basse tension «BT», il est caractérisé par :
Première lettre : situation du neutre par rapport à la terre
2
T=
liaison directe du neutre à la terre
I=
liaison à la terre par une impédance élevée
Seconde lettre : situation des masses par rapport à la terre
3
T=
liaison des masses directe à une terre distincte
N = liaison des masses à la terre du neutre
4
Schéma TN :
Il est décomposé en deux groupes TN-C - TN-S
5
TN-C : les conducteurs de terre (PE) et neutre (N) sont confondus et forment le conducteur PEN.
TN-S : les conducteurs de terre (PE) et neutre (N) sont deux conducteurs distincts raccordés à la terre.
Dans le choix du régime de neutre, la sécurité des personnes l’emporte toujours
sur les aspects fonctionnels.
Te
20
21
Circulation de courants
perturbateurs dans les
masses
Rayonnement de
perturbations «CEM»
par le PE. A
déconseiller si
générateur
d’harmonique dans
l’installation
Le PE n’est plus une
référence de potentiel
unique pour l’installation
- Parafoudres à prévoir
(distribution aérienne)
Bien
Interdit dans les locaux
à risque
Courants très élevés
dans le conducteur
PEN pouvant être > kA
Mauvais
Mauvais
- Nécessite la gestion
des équipements à
courants de fuite
élevés situés en aval
des protections
différentielles
Bien
TN-S
IT
Incompatibilité avec
l’utilisation de filtre de
mode commun.
Mauvais
- 1 seule terre
- Schéma TN au 2ème
défaut
- Il peut être nécessaire
de fragmenter
l’installation pour
- Courants de défaut
réduire la longueur
importants dans le PE
des câbles et limiter
(perturbations
les courants de fuite.
induites)
- Nécessite la gestion
des équipements à
courant de fuite
élevés situés en aval
des protections
différentielles
Très bien
Très bien
Recommandé en
sécurité intrinsèque car
pas d’arc électrique
Protection différentielle
500 mA
Bien
Bien
Mauvais
Etre vigilants et assurer la continuité du conducteur PE lors d’extension
d’installation
Bien
Bien
Bien
Disjoncteur différentiel
obligatoire
TN-C
L’alimentation
Comportement
en «CEM»
Disponibilité
de l’énergie
Risques pour les
matériels
Risques d’incendie
Sécurité des biens
Sécurité des
personnes
Bien
TT
,,,,,
Les régimes de neutre : comportement en «CEM»
Te
1
2
3
4
5
,,,,,
L’alimentation
Les régimes de neutre (suite)
Liaison du neutre à la terre via
une impédance ou absence de liaison
T
I
OUI
NON
OUI
OUI
OUI
T
IT
CPI
TN-C
Mise en garde
PEN
Te
NOTA 1 : En schéma TN-C, le conducteur PEN,
neutre et PE confondus, ne doit jamais
être coupé.
En schéma TN-S comme dans les
autres schémas, le conducteur PE ne
doit jamais être coupé.
NOTA 2 : En schéma TN-C, la fonction
"conducteur de protection" l'emporte
sur la fonction "neutre". En particulier
un conducteur PEN doit toujours être
raccordé à la borne "terre" d'un
récepteur et un pont doit être réalisé
entre cette borne et la borne neutre.
N
TN-S
N
PE
22
NOTA 3 : Les schémas TN-C et TN-S peuvent
être
utilisés
dans
une
même
installation. Le schéma TN-C doit
obligatoirement être en amont du
schéma TN-S. Le schéma TN-S est
obligatoire pour des sections de câbles
< 10 mm2 Cu ou < 16 mm2 Al ou pour
des câbles souples.
avec accord
du distributeur
5
OUI
OUI
avec accord
du distributeur
4
Situation des masses de l'installation
3
Liaison des masses au neutre
2
Masses interconnectées reliées à la terre en un point
TT
Par transformateur
HT/BT privé
1
Liaison directe du neutre à la terre
Alimentation
Direct réseau
BT
Première lettre (définit la situation du neutre)
OUI
L’alimentation
Coupure
Nécessité
d'un service d'entretien
Dispositif
de protection
,,,,,
Remarques
1
• Intensité du courant de défaut d'isolement limité par les résistances
de prise de terre (quelques dizaines d'ampères).
1er
défaut
Disjoncteur
différentiel
• En-tête de
l'exploitation
• Et/ou sur
chaque
départ
(sélectivité
horizontale)
• Interconnexion des masses et mise à la terre par conducteur PE
distinct du conducteur de neutre.
NON
Contrôle périodique
• Aucune exigence sur la continuité du conducteur neutre.
• Extension sans calcul des longueurs de conducteur.
• Solution la plus simple à l'étude de l'installation.
2
• L'intensité du courant de 1er défaut d'isolement ne peut créer une
situation dangereuse (dizaines de milliampères).
OUI
NON
2ème
défaut
Nécessité
d'un CPI
contrôleur
permanent
d'isolement
Continuité
de service Echauffement
des câbles
assurée
si 2ème
Nécessité d'intervenir
pour éliminer le 1er défaut
après 1er défaut => configuration TN
•
•
•
•
NON
Interdit
distinct du conducteur de neutre.
• Le premier défaut d'isolement n'est ni dangereux, ni perturbateur.
• Signalisation obligatoire au premier défaut d'isolement suivie de sa
•
défaut
1er
défaut
• L'intensité du courant de double défaut d'isolement est importante.
• Les masses d'utilisation sont mises à la terre par le conducteur PE
• La vérification des déclenchements
•
doit être effectuée :
- à l'étude par le calcul
- obligatoirement à la mise en
service
- périodiquement (tous les ans)
par des mesures
En cas d'extension ou de
rénovation ces vérifications de
déclenchement sont à refaire.
recherche et de son élimination réalisée par un Contrôleur
Permanent d'isolement installé entre neutre et terre.
Déclenchement obligatoire au deuxième défaut d'isolement par les
dispositifs de protection contre les surintensités.
La vérification des déclenchements au 2è défaut doit être effectuée.
Solution assurant la meilleure continuité de service en exploitation.
Nécessité d'installer des récepteurs de tension d'isolement
phase/masse supérieure à la tension composée (cas du 1er défaut).
Limiteurs de surtension indispensables.
terre.
• Intensité
•
•
•
des courants de défaut d'isolement importante
(perturbations et risques d'incendie accrus) (I court-circuit KA).
Conducteur neutre et conducteur de protection confondus (PEN).
La circulation des courants de neutre dans les éléments
conducteurs du bâtiment et les masses, est à l'origine d'incendies et
pour
les
matériels
sensibles
(médical,
informatiques,
télécommunications) de chutes de tension perturbatrices.
Déclenchement obligatoire au premier défaut d'isolement éliminé
par les dispositifs de protection contre les surintensités.
• Masses d'utilisation reliées au conducteur PE, lui-même relié à la
terre.
• Intensité
NON
• La vérification des déclenchements
mais, pour les
circuits de
grandes
longueurs
un
disjoncteur
différentiel
est
nécessaire
•
doit être effectuée :
- à l'étude par le calcul
- obligatoirement à la mise en
service
- périodiquement (tous les ans)
par des mesures
En cas d'extension ou de
rénovation ces vérifications de
déclenchement sont à refaire.
4
• Masses d'utilisation reliées au conducteur PEN, lui-même relié à la
NON
1er
défaut
3
•
•
•
23
des courants de défaut d'isolement importante
(perturbations et risques d'incendie accrus) (I court-circuit KA).
Conducteur neutre et conducteur de protection séparés.
Déclenchement obligatoire au premier défaut d'isolement éliminé
par les dispositifs de protection contre les surintensités.
L'usage des DDR est toujours recommandé pour la protection des
personnes contre les contacts indirects, en particulier en distribution
terminale, où l'impédance de boucle ne peut pas être maîtrisée.
Il est délicat de tester le bon état de fonctionnement des protections.
L'utilisation des DDR pallie cette difficulté.
Te
5
,,,,,
L’alimentation
Distribution dans l’installation
Il faut câbler les alimentations des appareils en ÉTOILE à partir de l’alimentation source.
Réseau
1
Perturbateur
Matériel
sensible
2
Réseau
Perturbateur
d
Matériel
sensible
3
d = distance entre câble : voir les règles de câblage» plus loin dans ce chapitre)
En cas d’utilisation de matériels très sensibles ou fortement perturbateurs,
il est nécessaire de séparer les alimentations.
4
Réseau
Perturbateur
5
Matériel
sensible
Il faut câbler les circuits d’alimentation en plaçant les matériels perturbateurs
au plus près de la source et les plus sensibles au plus loin.
Perturbateurs
puissance ...
Te
Peu perturbateurs
moyenne puissance
24
Matériels sensibles
bas niveau ...
L’alimentation
,,,,,
Mise à la masse des écrans de transformateurs
• La longueur des connexions de masse doit être la plus courte possible.
• Le châssis du transformateur doit être monté métal sur métal sur un plan de masse conducteur.
1
2
Mauvais
3
Excellent
4
5
Soudure
Mise à la masse par les vis
Plan de masse métallique
25
Te
,,,,,
L
L’armoire
Analyse
1
Les constituants
• Répertorier les perturbateurs potentiels et déterminer le type de perturbations émises (nature, intensité,
fréquence ...).
• Répertorier les matériels sensibles et déterminer leur niveau d’immunité.
2
Utiliser par exemple les documents constructeurs, relever les caractéristiques tels que :
- puissance, tension d’alimentation (380 V ; 500 V ...), la nature des signaux
des signaux (50 Hz, 60 Hz, 10 kHz ... ),
, la fréquence
- le type du circuit (commutation à contact sec ...)
- le type de charge commandée (inductance ou bobine ...).
3
4
Les signaux véhiculés par les câbles
• Repérer les câbles «entrée» (signal venant de l’extérieur et pénétrant dans l’armoire) et «sortie».
• Déterminer la nature du signal véhiculé par ces câbles et les répartir par classe*, à savoir : sensibles, peu
sensibles, peu perturbateurs, perturbateurs.
5
(voir le paragraphe «les câbles» plus loin dans ce chapitre).
--- * Terme non normatif, retenu pour les besoins du document. ---
Te
26
,,,,,
L’armoire
Analyse (suite)
1
Exemple classique de répartition
Sensibles
•
•
•
•
Perturbateurs
Automates programmables (API)
Cartes électroniques
Régulateurs
Câbles qui sont raccordés à ces éléments, à
savoir les entrées et sorties telles que
(détecteurs, capteurs, sondes de mesures ...)
—> classe* 1 ou 2
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
• Câbles véhiculant des signaux analogiques
—> classe* 1
Transformateurs d’armoire
Contacteurs, disjoncteurs ...
Fusibles
Alimentations à découpage
Convertisseurs de fréquence
Variateurs de vitesse
Alimentations DC
Horloges de microprocesseurs
Câbles qui sont raccordés à ces éléments
Les lignes d’alimentation
Câbles «puissance» en général
—> classe* 3 ou 4
2
3
4
(voir le paragraphe «les câbles» plus loin dans
ce chapitre).
5
27
Te
,,,,,
L’armoire
Plan de masse de référence
Avant toute chose, il est nécessaire de définir et de réaliser un plan de masse de référence non peint
en fond d’armoire.
1
Cette tôle ou grille métallique sera raccordée en plusieurs points au bâti de l’armoire métallique ellemême reliée au réseau de masse de l’équipement.
Tous les composants, (filtres ...) seront directement boulonnés sur ce plan de masse.
2
Tous les câbles seront plaqués sur ce plan de masse.
Les reprises de blindage à 360° seront réalisées par colliers directement boulonnés sur ce plan de
masse.
3
Un soin particulier sera apporté dans la réalisation de toutes les connexions (voir le paragraphe plus loin dans
ce chapitre).
4
5
Entrées de câbles
Filtrer les câbles perturbateurs dès l’entrée dans l’armoire.
Apporter un soin particulier dans le choix des presses étoupes devant assurer une liaison du blindage à la masse
(traversée de paroi ...).
Cheminement des câbles
(voir les paragraphes «les câbles», «le câblage» et «chemins de câbles - goulottes» plus loin dans ce chapitre).
Les câbles seront répartis par classe et chemineront dans des goulottes métalliques distinctes et séparées par
une distance adéquate.
Te
28
L’armoire
,,,,,
Eclairage
Ne pas utiliser de lampes fluorescentes, tubes à décharges ... pour l’éclairage des armoires de commande
(générateurs d’harmoniques ...).
Utiliser des lampes à l’incandescence.
1
2
Implantation des constituants
Séparer et répartir les constituants, câbles ... «perturbateurs» et «sensibles» dans des armoires distinctes.
3
Petites armoires
Un cloisonnement par des tôles de séparation raccordées en plusieurs points à la masse permet de réduire
l’influence des perturbations.
4
Grandes armoires
Affecter une armoire par classe de constituant ...
Les armoires «perturbateurs» et «sensibles» doivent être distinctes et séparées les unes des autres.
Le non respect de ces points peut réduire à néant tous
les efforts réalisés sur le montage et la mise en œuvre.
29
Te
5
,,,,,
L’armoire
Exemple de structuration d’une petite armoire
Dans les petites armoires, un cloisonnement par tôle métallique boulonnée au châssis peut suffire.
Puissance
1
BAS niveau
2
Tôle de séparation
3
4
Vers éléments
Puissance
5
Te
Réseau
Actionneurs
30
Capteurs
Sondes
Détecteurs
L’armoire
,,,,,
Exemple de structuration d’une grande armoire
Ne pas mélanger les câbles, enrouler le surplus de câble sur lui-même.
1
BAS niveau
,,,,,
,,,,,
2
zone alimentation
Puissance
3
4
BAS niveau
5
Puissance
Goulotte métallique
31
Te
L
,,,,,
Les câbles
Classes* de signaux véhiculés
Classification des signaux par niveau de perturbation
Classe*
1
1
•
++
Sensible
2
+
Peu sensible
2
3
Exemple de signaux véhiculés
ou matériels connectés
Perturbateur Sensible
3
Peu
perturbateur
4
Perturbateur
+
•
•
•
•
Circuits de contrôle commande sur charge résistive
Circuits bas niveau numériques (bus ...)
Circuits bas niveau à sortie tout ou rien (capteurs...)
Alimentations continues bas niveau
•
Circuits de contrôle commande de charge
inductive (relayage, contacteurs, bobines,
onduleurs ...) avec protection adaptée
Alimentations alternatives propres
•
++
4
•
Circuits bas niveau à sortie analogique,
capteurs ...
Circuits de mesure (sondes, capteurs ...)
•
Alimentations principales connectées à des
appareils de puissance
•
•
•
Machines à souder
Circuits de puissance en général
Variateurs électroniques, alimentations à
découpage...
Choix des câbles
,,,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
Type de câbles recommandés en fonction de la classe* du signal véhiculé
5
Classe*
Nature
Unifilaire
Paires
torsadées
Paires
torsadées
blindées
Blindés
(tresses)
Blindés
mixtes
(écran + tresse)
1
Sensible
Coût
2
Peu sensible
Coût
3
Peu perturbateur
Coût
4
Perturbateur
Déconseillé
Te
Conseillé
Coût raisonnable
Peu conseillé
Coût élevé pour cette
classe de signaux
32
Les câbles
,,,,,
Exemple de câbles utilisés pour les différentes classes* de signaux
Classe* 1
Signaux
sensibles
,
,
,
,
,
Câble blindé
avec surblindage
Paire torsadée
blindée
Classe* 2
1
2
Conducteur
unifitaire
Signaux
peu
sensibles
3
Conducteur
non utilisé
,
,
,,
,,
,
,
,
4
Classe* 3
Signaux
peu
perturbateurs
5
Classe* 4
Tube métallique
Signaux
perturbateurs
33
Te
,,,,,
Les câbles
Performances des câbles vis à vis de la «CEM»
Rayonnées
Câble
Conduites
1
Câble
unifilaire
2
3
4
5
BF < 5 MHz
BF > 5-30 MHz
Moyen1
Passable 1
Insuffisant 1
1 : Si aller retour très proche
Bifilaire
paire
torsadée
Moyen
Passable
Insuffisant
Bon 2
Bon jusqu'à
100 kHz
Passable
Mauvais
2 : Dépend du nombre de torsades/mètre...
Sans
effet
Bon
Bon
Moyen
Ecran
feuillard
alu...
Moyen
Passable
Insuffisant
Tresse
Excellent
Excellent
Bon
Ecran
+ tresse
Excellent
Excellent
Excellent
Te
Mode
commun
Mauvais
Bifilaire
paralèlle
Paire
torsadée
blindée
BF : 0 - 50 Hz
34
Bon
Les câbles
,,,,,
Couplage
Niveau de
Mode
Diaphonie couplage perturbation
différentiel capacitif inductif
Mauvais
Secteur d'activité
Matériel non sensible exclusivement
Application Basse Fréquence "BF"
50 Hz-60 Hz
Mauvais
1
2
3
Bon
Mauvais
Matériels
peu
perturbateurs
Tertiaire
Industriels peu pollués
Excellent
Bon
Perturbations
industrielles
faibles
Tertiaire
Industriels peu pollués
Véhicule des signaux < 10 MHz
4
Moyen
Perturbations
industrielles
faibles
(émetteurs
radio,
éclairages
fluorescent)
Locaux industriels peu pollués
Réseaux locaux
Matériel informatique tertiaire
5
Perturbations
industrielles
classiques
Domaine industriel classique
Informatique, mesure, régulation
Réseaux locaux
Commande de moteur...
Bon
Bon
Perturbations
Produits très sensibles
industrielles
dans un environnement
importantes
fortement pollué
(industrie lourde)
35
Te
L
,,,,, Les règles de câblage
Les 10 commandements
RÈGLE D’OR DE LA «CEM»
1
Assurer l’ÉQUIPOTENTIALITÉ des masses en haute et basse fréquence «HF» et «BF»
- localement (installation, machine ...)
1
- au niveau du site
2
3
Classe* 3
"puissance"
4
,
,
,
,
Ne jamais faire cohabiter des signaux de classes* sensibles (1-2) et perturbateurs (3-4)
dans un même câble ou toron de conducteurs .
2
Classe* 4
"puissance"
Tresse
Classe* 1
"analogique"
Classe* 2
"capteurs TOR"
Classe* 4
"puissance"
Classe* 2
"capteurs TOR"
Tresse : les feuilles d'aluminium, armatures
métalliques, ... ne sont pas des blindages "CEM"
5
3
Réduire au maximum la longueur de cheminement parallèle de câbles véhiculant des signaux de
classes* différentes : sensibles (classe* 1 - 2) et perturbateurs (classe* 3 - 4).
Limiter au maximum la longueur des câbles.
Te
36
,,,,,
Eloigner au maximum les câbles véhiculant des signaux de classes* différentes notamment
sensibles (1-2) et perturbateurs (3-4) - c’est très efficace et peu coûteux -.
4
10-20 cm
10-20 cm
Classe 4* (perturbateurs)
Classe 3* (peu perturbateurs)
5 cm
Classe 2* (peu sensibles)
Classe 1* (sensibles)
Ces valeurs sont indicatives et l’on considère que les câbles sont plaqués sur un plan de
masse et de longueur L < 30 m.
1
2
Plan de masse
> 50 cm
> 50 cm
3
>1m
4
La distance de séparation des câbles sera d’autant plus grande
que la longueur de cheminement sera importante.
5
2
sse
a
l
C
d1
=
2
sse
a
l
C
4
sse
a
l
C
d 2 >> d 1
L1
4
sse
a
l
L 2 >> L 1
C
37
Te
5
Il faut réduire au maximum la surface des boucles de masse.
Bien
1
Câble
Câble
Câble d'accompagnement
Matériel A
Matériel B
Matériel A
Matériel B
TRES BIEN
2
Câble
Plan de masse
Plan de masse
Il faut assurer la continuité du plan de masse entre 2 armoires, machines, équipements...
3
4
,,,,
,,
,,
Armoire
Armoire
Alimentation
Appareil
,,
Appareil
S2
S3
Machine
Contrôle Cde
5
Alimentation
S1
Machine
Plaquer tous les conducteurs de bout en bout contre le plan de masse (tôles de fond d’armoire, masses
des enveloppes métalliques, structures équipotentielles de la machine ou du bâtiment, conducteurs
d’accompagnement, goulottes...)
Te
38
6
,,,,,
Le conducteur ALLER doit toujours cheminer le plus près possible du conducteur RETOUR.
1
Alimentation
Alimentation
2
Machine
Machine
3
Signaux de classe identique*
Signaux de classe identique*
4
* : capteurs bas niveau ==> classe 2
L’utilisation de câbles bifilaires (2 conducteurs) permet de garantir que le conducteur ALLER chemine
toujours sur toute sa longueur le long du conducteur RETOUR.
5
39
Te
7
L’utilisation de câbles blindés permet la cohabitation de câbles véhiculant des signaux
de classes différentes dans une même goulotte.
1
Câbles non blindés
2
Classe 2
"capteurs TOR"
Classe 4
"puissance"
3
,,,,
,,,,
,,,,
,,,,
,,,,
Câbles blindés
4
Câbles non blindés
ou
Classe 2
"capteurs TOR"
5
D
Classe 2
"capteurs TOR"
Classe 4
"puissance"
Classe 4
"puissance"
--- Classe : terme non norminatif, retenu pour les besoins du document. ---
Te
40
8
,,,,,
Raccordement des blindages
Blindage relié aux deux extrémités
• Très efficace contre les perturbations extérieures (haute fréquence «HF» ...),
1
• Très efficace, même à la fréquence de résonnance du câble,
• Pas de différence de potentiel entre câble et masse,
• Permet de faire cohabiter des câbles véhiculant des signaux de classes différentes si bonne
connexion (360°) et bonne équipotentialité des masses (maillage ...),
• Effet réducteur (haute fréquence «HF») très élevé -
300,
• Dans le cas de signaux haute fréquence «HF» élevés, peut induire des courants de fuite à la terre
pour des câbles de grande longueur > 50 - 100 m.
2
Très efficace
L’équipotentialité «BH» et «HF» du site étant une règle d’or en «CEM», un blindage gagne à être raccordé
à la masse aux deux extrémités.
,
,
,
,
,
,
,
Plan de masse
ou
barre de masse
reliée au châssis
L
3
4
10 - 15 m
5
Un blindage perd de son efficacité lorsque la longueur du câble devient trop importante.
Il est recommandé de multiplier les raccordements intermédiaires à la masse.
41
Te
Blindage relié à une seule extrémité
• Inefficace vis à vis des perturbations extérieures en champ électrique «HF»,
• Permet de protéger une liaison isolée (capteur...) contre le champ électrique «BF»,
• Le blindage peut faire antenne et résonner
==> les perturbations sont dans ce cas plus importantes que sans blindage !,
• Permet d’éviter la ronflette («BF»),
,,
,,
,
,,
,
,
==> celle-ci a pour origine la circulation d’un courant «BF» dans le blindage.
1
Une forte différence de potentiel peut apparaître à l’extrémité du blindage
non relié à la masse.
==> c’est dangereux et illégal - CEI 364
2
Le blindage doit donc être protégé contre les
contacts directs.
Plan de masse
ou
barre de masse
reliée au châssis
3
Efficacité moyenne
4
En cas de non équipotentialité du site (ronflette), le raccordement à une seule extrémité est un moyen
d’assurer un fonctionnement acceptable.
5
,,
,
,,
,
,,
,
Blindage non relié à la masse : interdit si accessible au toucher
• Inefficace vis à vis des perturbations externes
(«HF» ...),
• Inefficace contre le champ magnétique,
• Limite la diaphonie capacitive entre
conducteurs,
• Une forte différence de potentiel peut
apparaître entre le blindage et la masse ==>
c’est dangereux et interdit (CEI 364)
Efficacité nulle, surtout si l’on compare aux possibilités offertes
par un blindage correctement mis en oeuvre et à son coût.
Te
42
9
,,,,,
Tout conducteur libre ou non utilisé d’un câble doit être systématiquement raccordé à la masse
(châssis, goulotte, armoire ...) aux 2 extrémités.
,
,
,
,
,,
,,
,
,,
,,
,,
,,
,,
Pour les signaux de classe* 1, ce raccordement, en cas de mauvaise équipotentitialité des masses de
l’installation peut générer de la «ronflette» «BF» qui se superpose au signal utile.
1
2
3
4
Faire croiser à angle droit les conducteurs ou câbles véhiculant des signaux de classes différentes
notamment sensibles (1 - 2) et perturbateurs (3 - 4).
5
Cla
sse
se
s
Cla
2
90
sse
4
sse
3
> 20 cm
C
90
3
Classe 2
se
las
> 20 cm
10
4
Cla
Cla
43
Te
L
,,,,,
Les chemins de câbles
Les goulottes
Les goulottes, tubes métalliques ... correctement raccordés offrent un surblindage très efficace des câbles.
1
Goulotte plastique
2
Excellent
Inefficace
3
Comportement devant des perturbations EM
4
Zone
exposée
aux
perturbations EM
Goulotte ouverte
Cornière
5
Zones particulièrement
protégées contre les perturbations EM
L’effet de blindage, de protection ou d’écran d’une goulotte métallique dépend de la position du câble.
La meilleure des goulottes métalliques devient inefficace
si la qualité des connexions d’extrémité est mauvaise.
Te
44
,,,,,
Raccordement aux armoires
Fil vert-jaune
Mauvais
Mauvais
1
,,,,,
2
3
4
Peinture = ISOLANT
5
,,
,,
Excellent
Les extrémités des goulottes, tubes métalliques ... doivent être boulonnées sur les armoires
métalliques en assurant une connexion adéquate.
45
Te
,,,,,
Positionnement des câbles
1
Câble sensible
2
Goulottes
Moyen
3
Excellent
Cornières
4
Déconseillé
Bien
5
Te
46
Excellent
,,,,,
Les câbles perturbateurs et sensibles doivent cheminer dans des chemins de câbles distincts.
Pour toute nouvelle
installation
Mauvais
Classe 1 - 2
"capteurs TOR"
(sensible)
Classe 1 - 2
"capteurs TOR"
(sensible)
1
Classe 3 - 4
"puissance"
(perturbateur)
2
Classe 3 - 4
"puissance"
(perturbateur)
Excellent
Excellent
3
4
Pour toute installation
existante
5
Mauvais
Classe 1 - 2
"capteurs TOR"
(sensible)
Classe 1 - 2
"capteurs TOR"
(sensible)
Classe 3 - 4
"puissance"
(perturbateur)
Passable
Classe 3 - 4
"puissance"
(perturbateur)
Dans le cas regrettable ou des câbles «sensibles» (classe 1 - 2) et perturbateurs (classe 3 - 4)
cheminent malgré tout dans la même goulotte, il est alors préférable de laisser la goulotte ouverte.
47
Te
,,,,,
Raccordement des extrémités
Les extrémités des goulottes, tubes.. métalliques doivent se chevaucher et être boulonnées entre elles.
1
(pas de continuité du plan de masse !)
Mauvais
2
3
4
(pas de continuité du plan de masse !)
Mauvais
5
Un conducteur d’une longueur de L
Te
10 cm divise par 10 l’efficacité de la goulotte.
48
,,,,,
Excellent
1
2
3
Dans le cas où il ne serait pas possible de faire chevaucher et boulonner les extrémités de goulotte :
==> plaquer une tresse large et courte sous chaque conducteur ou câble.
4
Moyen
,,,
,,,
,,,
,,,
5
,,,,
,,,,
49
Te
,,,,,
Mode de pose déconseillé
1
Vide de construction
de cloison
Nappes, bus ...
2
3
4
Conduit en
montage apparent
Tube PVC
Moulure, plinthe
(chambranle)
rainurées
Conduit en
montage encastré
Mur
5
Fixation directe
aux parois et plafond
par colliers, attaches...
Te
50
,,,,,
Mode de pose conseillé
1
Tube acier
Goulotte acier
2
Canalis
Gouttière acier
3
4
Câble enterré
Chemins de câbles
ou
Tablettes acier
Caniveau enterré
ouvert ou ventillé
Caniveau enterré
fermé
51
Te
5
L
,,,,,
Les connexions
la qualité des CONNEXIONS est aussi importante que le meilleur câble, blindage, réseau de masse
Il est ici nécessaire de bien comprendre les phénomènes haute fréquence «HF» et pour cela, la lecture du
chapitre I est recommandée (plus particulièrement «les câbles»).
1
Type et longueur des connexions
Dans tous les cas, les liaisons de masses ... doivent être aussi courtes et larges que possible.
2
3
,,,
,,,
,,,
,,,
Barreau
L
4
Fil vert / jaune
L
<3
l
5
Tresse
l
Rappel : en haute fréquence «HF», la longueur du câble est déterminante (voir chapitre I)
La qualité des connexions est déterminante en «CEM».
Te
52
,,,,,
Les connexions
Réalisation d’une connexion
Il faut absolument assurer un contact «métal sur métal» et une forte pression de contact entre les parties
conductrices.
1
Procédure :
1 - Tôle peinte,
2 - Épargne de peinture - gratter la peinture,
3 - Assurer un serrage important par un système «vis-écrou» et rondelles ... par exemple,
2
4 - Assurer la qualité du contact dans le temps.
—> peinture ou graisse contre la corrosion, appliquée après serrage.
3
Peinture
,,,,,,,,,,,,,
,,,
,,,
,,,,
,,
,,,
,,,
,,,,
,,
Rondelle
1
2
3
4
4
Boulon
Rondelle
1
2
3
Peinture
5
4
Boulon
Eliminer les revêtements isolants, peintures ...
entre les surfaces en contact
La qualité des connexions est déterminante en «CEM».
53
Te
,,,,,
,,
,,
,,,
,,,,,,,
Les connexions
Les pièges à éviter
Vis ou boulon
rondelle frein
rondelle plate
Tresse
1
Pince à rivet
Tôle épargnée
(puis repeinte pour l'anti corrosion)
Ecrou ou écrou prisonnier
2
Peinture, frein filet et téflon = ISOLANT
Peinture = ISOLANT
3
Frein filet
,,
,,
4
BF - HF
5
BF - HF
BF - HF
Tresse soudée
Te
54
,
,
Téflon
Les connexions
,,,,,
Raccordement des blindages
,
,,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
,
Cosse soudée
Chignon étamé
Plan de masse
ou
barre de masse
relié au châssis
1
2
3
Assurer un contact
métal / métal
L'idéal : un contact sur 360
Attention aux feuilles plastiques isolantes entre blindage et gaine
Les connexions en extrémité de blindage doivent être assurées par une reprise sur 360° métal sur métal.
55
Te
4
5
L
,,,,,
Les filtres
Implantation dans l’armoire
1
2
,
,
,
,
Alimentation
Excellent
3
4
Excellent
Filtre
5
BF - HF
Sortie vers :
- l'actionneur
- la machine
Te
56
Peinture = ISOLANT
,,,,,
Les filtres
Le câble d’entrée ne doit pas cotoyer le câble de sortie
Mauvais
1
Le filtre se retrouve
"shunté" par des câbles
entrée/sortie trop proches
,,
,,
,
,,
,,
2
3
BF - HF
4
Filtre
Sortie vers :
- l'actionneur
- la machine
HF
5
HF
Bien
Filtre
Alimentation
Alimentation
Sortie vers :
- l'actionneur
- la machine
57
Te
,,,,,
Les filtres
Montage des filtres
1
2
,
,,
,,
,,
,
Alimentation
3
Filtre
BF - HF
4
Mauvais
5
Filtre
Filtre
BF - HF
Bien
Peinture = ISOLANT
BF - HF
Excellent
Il faut monter les filtres en entrée d’armoire
et les boulonner sur le chassis ou le plan de masse du fond d’armoire
Te
58
Les filtres
,,,,,
Raccordement des filtres
,,
,,
,,
,
Mauvais
,
,
,
,
,
,
,
1
2
3
Bon
Peinture = ISOLANT
5
Il faut plaquer les câbles contre le plan de masse du fond d’armoire de référence
59
4
Te
L
,,,,, Les parasurtenseurs
Les parasurtenseurs ou modules antiparasite bobines :
Choix
Les divers dispositifs ci-dessous visent à la réduction :
- des surtensions de coupure
- des résidus haute fréquence "HF" (niveau, quantité et pente des fronts de claquage
Oscillogrammes
Type
d'antiparasite
Schémas
Limitation de la surtension
1
Pas de limitation.
A1
---
> 1 kv
K
A2
2
Bonne limitation : de l'ordre
de 2 fois la tension de
commande UC.
A1
C
Circuit
R-C
3
le RC couche
les fronts
K
Uc
2Uc
(variable selon l'instant de
coupure, le type de bobine
et les valeurs de R et C).
R
A2
A1
4
U
Varistance
2Uc
Uc
K
Surtension élevée pouvant
atteindre plusieurs
kilovolts, précédée d'un
train de claquage à fronts
raides.
Prédéterminée
à une valeur d'écrêtage
prédéterminée de l'ordre
de 2 fois la tension
maximale de commande
UC.
A2
5
A1
2Uc
Diode
d'écrêtage
bidirectionnelle
K
Uc
Prédéterminée
à une valeur d'écrêtage
prédéterminée de l'ordre
de 2 fois la tension
maximale de commande
UC.
A2
+
Diode
"de roue libre"
K
-
Te
60
Suppression totale de la
surtension.
A1
A2
Uc
Uc
pas de
surtension
Les parasurtenseurs
,,,,,
L'association écrêteurs + RC combinent les avantages des 2 circuits
Temps de
retombée
Applications
Influence sur la fonction
1
Surtension typique apparaîssant aux bornes d'une bobine coupée
par un contact sec.
Tr 1
Exemple traité : contacteur de calibre 9A.
Pour détail, voir chapitre 1.
2
• En
•
•
association avec appareils alimentés en alternatif. Peu utilisé en
courant continu (volume et coût du compensateur).
Assistance à la coupure (réduction de l'usure du contact de commande).
Effet sur les hautes fréquentes "HF" :
- il ne subsiste plus de fronts raides ni de claquages (pas de circulation
de courants haute fréquence "HF" dans le circuit de commande.
- on observe seulement une onde de tension oscillatoire amortie basse
fréquence "BF" (ordre de grandeur
100 Hz).
• En association avec appareils alimentés en alternatif ou continu.
• Assistance à la coupure (réduction de l'usure au contact de commande).
• Effet sur les hautes fréquences "HF" :
• Augmentation du temps de
Tr = 1 à 2
Tr 1
retombée d'un facteur de
l'ordre de 1 à 2.
(généralement
compte-tenu de
dispersion des
retombée en
acceptée
la grande
temps de
)
Tr = 1,2 à 2
l'ordre de 1,2 à 2.
- avant que le seuil d'écrêtage ne soit atteint, un train de claquages de
•
courte durée peut apparaître selon le type de contact et d'ordre de
grandeur de UC.
- circulation de courant haute fréquence "HF" de faible amplitude et
courte durée possible dans le circuit de commande.
Capable d'écouler une énergie importante (plus que le RC).
•
•
• En association avec appareils alimentés en continu (composant polarisé).
• Assistance à la coupure (réduction de l'usure du contact de commande).
• Effet sur les hautes fréquences "HF" :
•
A la coupure, la diode écoule l'énergie restituée par la self sous forme
de courant, la tension à ses bornes est quasi-nulle, la tension aux
bornes du contact de commande est égale à UC.
Aucun risque de claquage et de perburbation "HF" correspondante.
61
4
Tr 1
• En
association avec appareils alimentés en alternatif ou continu (à
l'exception des diodes d'écrêtage unidirectionnelles qui sont parasitées).
Assistance à la coupure (réduction de l'usure du contact de commande).
Effet sur les hautes fréquences "HF" :
- peu de résidus "HF" (risques de claquages limités) pour les UC de
faible niveau.
- circulation possible de courants "HF" de faible amplitude et de très
courte durée dans le circuit de commande pour des UC élevés.
> 200 V (comportement "HF" proche de la varistance).
3
Tr = 1,2 à 2
l'ordre de 1,2 à 2.
Tr 1
Tr = 4 à 8
l'ordre de 4 à 8.
Tr 1
(variable selon le type et la
taille de l'électro-aimant).
Te
5
L
,,,,,
Les ferrites
Les conducteurs «aller» et «retour» du signal à dépolluer doivent tous passer dans la ferrite.
1
Le nombre de tours augmente l’efficacité mais on crée des
capacités parasites entre spires. Il y a donc un nombre de
tours maxi à ne pas dépasser qui dépend :
Ferrite
2
- de la fréquence des perturbations
Câble
- du câble
- de la ferrite
==> Rechercher expérimentalement l’optimum.
3
Câble plat
4
Anneau de ferrite
Etrier en ferrite
5
L’utilisation des ferrites en demi-coques facilite leurs installations, mais elles sont moins efficaces que des
ferrites pleines (fermées).
Problème d’émission : la ferrite doit être placée au plus près de l’appareil perturbateur.
Problème d’immunité : la ferrite doit être placée au plus près de l’appareil sensible, seulement si le
perturbateur ne peut pas être dépollué ou s’il n’est pas identifiable.
Te
62
CHAPITRE 3
NORMES, MOYENS
1
ET
2
ESSAIS DE «CEM»
3
4
5
1
Te
Les Normes
Introduction
Une norme est un recueil de régles, de descriptions, de méthodologies ... qu’un constructeur
peut utiliser comme référence lorsqu’il définit et teste un de ses produits.
1
Il existe 3 types de normes «CEM»
2
Publications ou normes fondamentales
Ce sont des normes ou guides définissant de manière générale les prescriptions relatives à
la «CEM» (phénomènes, essais ...).
3
Elles sont applicables à tous les produits et servent de référence, notamment aux comités
devant élaborer des normes spécifiques.
Les normes fondamentales ne seront pas harmonisées au niveau Européen.
4
Normes génériques (Européennes)
5
Ces normes définissent les exigences essentielles en terme de niveau à tenir par type d’essai
... empruntés aux normes fondamentales.
En l’absence de norme de produits ou famille de produits, elles s’appliquent à tout produit
installé dans un environnement défini.
Normes de produits ou de familles de produits
Ces normes définissent, pour des produits ou familles de produits donnés, les dispositions
constructives, caractéristiques, méthodes et niveaux d’essais ... applicables.
Lorsqu’elles existent, ces normes ont préséance sur les normes génériques.
Note : le type de norme est précisé en en-tête de chaque publication.
Te
2
Les Normes
Les organismes normalisateurs
CISPR :
Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques,
CEI :
Commission Electrotechnique Internationale à Genève,
CENELEC :
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique à Bruxelles,
1
Les références des documents commencent par les lettres EN, ENV, HD...
UTE :
Union Technique de l’Electricité en France,
2
L’UTE est le membre français du CENELEC
Les références des documents UTE commencent par les lettres NF...
3
Les publications CISPR
4
Les premières publications CISPR ont été éditées à partir de 1934. Elles visent la protection
de la transmission et de la réception des ondes radioélectriques.
Elles définissent en particulier les conditions d’essai et limites d’émission des produits
électriques et électroniques.
3
Te
5
Les Normes
Exemples de publications CISPR
applicables à nos produits
1
CISPR 11 - 1990
Limites et méthodes de mesure des caractéristiques de perturbations
électromagnétiques des appareils industriels, scientifiques et médicaux
(ISM) à fréquence radioélectrique.
CISPR 14 - 1993
Limites et méthodes de mesure des perturbations radioélectriques
produites par les appareils électrodomestiques ou analogues comportant
des moteurs ou des dispositifs thermiques, par les outils portatifs
électriques et par les appareils électriques analogues.
CISPR 16 - 1993
Spécifications des méthodes et des appareils de mesure des
perturbations radioélectriques et de l’immunité aux perturbations
radioélectriques.
2
3
4
5
1ère partie : appareils de mesure des perturbations radioélectriques et
de l’immunité aux perturbations radioélectriques.
CISPR 17 - 1981
Méthodes de mesure des caractéristiques d’antiparasitage des éléments
de réduction des perturbations radioélectriques et des filtres passifs.
CISPR 18-1 - 1982 Caractéristiques des lignes et des équipements à haute tension relatives
aux perturbations radioélectriques.
1ère partie : description des phénomènes.
CISPR 22 - 1993
Te
Limites et méthodes de mesure des caractéristiques de perturbations
radioélectriques produites par les appareils de traitement de l’information.
4
Les Normes
Les publications CEI
Normes de la série CEI 801-X
Les normes de la série CEI 801-X sont apparues au début des années 1970. Elles concernent
la Compatibilité Electromagnétique des matériels de mesure et de commande dans les
processus industriels.
1
2
Elles s’adressent aux constructeurs et utilisateurs de ces types de matériels
Ces normes sont actuellement en cours de remplacement par les normes de la série CEI
1000-4-X.
3
Normes de la série CEI 1000-X-X
Les publications CEI 1000-X-X, entièrement dédiées à la Compatibilité Electromagnétique
regroupent depuis 1991 l’ensemble des normes CEI relatives à ce domaine.
4
5
5
Te
Equivalent
EN/ENV
Equivalent
NF C
Application et interprétation de définitions et termes
fondamentaux.
Environnement
CEI 1000-2-1 (1990)
Environnement électromagnétique pour les
perturbations conduites basse fréquence «BF» et la
transmission de signaux sur les réseaux publics
d’alimentation.
CEI 1000-2-2 (1990)
Niveaux de compatibilité pour les perturbations
conduites basse fréquence «BF» et la transmission
de signaux sur les réseaux publics d’alimentation à
basse tension.
CEI 1000-2-3 (1992)
Phénomènes rayonnés et phénomènes conduits à
des fréquences autres que celles du réseau.
CEI 1000-2-4 (1994)
Niveaux de compatibilité dans les installations
industrielles pour les perturbations conduites à basse
fréquence.
CEI 1000-2-5 (1995)
Classification des environnements électromagnétiques.
555-2
CEI 1000-3-2(1995)
Limites pour les émissions de courant harmonique EN 61000-3-2 (1995)
appelé par des appareils < 16A par phase.
NF C 91-003-2 (1995-08)
555-3
CEI 1000-3-3 (1994)
Limitation des fluctuations de tension et du flicker EN 61000-3-3 (1995)
dans les réseaux basse tension pour les équipements
ayant un courant appelé ≤ 16A.
NF C 91-003-3 (1995-08)
CEI 1000-3-5 (1994)
Limitation des fluctuations de tension et du flicker
dans les réseaux basse tension pour les équipements
ayant un courant appelé > 16A.
Limites
Techniques
d’essai et de
mesure
NF C 91-002-4 (1995-08)
801-1
CEI 1000-4-1 (1992-12)
Vue d’ensemble sur les essais d’immunité. EN 61000-4 (1994-08)
Publication fondamentale en «CEM».
NF EN 61000-4-1
NF C 91-004-1 (1995-01)
801-2
CEI 1000-4-2 (1995-01)
Essai d’immunité aux décharges électrostatiques. EN 61000-4-2 (à paraître)
NF C 91-004-2 (1995-06)
Les Normes
CEI 1000-1-1 (1992)
6
Généralité
Sujet
1
2
Référence CEI
actuelle
3
CEI
4
5
Te
Partie
Partie
Techniques
d’essai et de
mesure (suite)
Equivalent
NF C
Référence CEI
actuelle
801-3
CEI 1000-4-3 (1995-02)
Essai d’immunité aux champs électromagnétiques ENV 50140 (1993)
rayonnés aux fréquences radioélectriques.
801-4
CEI 1000-4-4 (1995-01)
Essai d’immunité aux transitoires électriques rapides EN 61000-4-4 (à paraître)
en salves. Publication fondamentale en «CEM».
NF C 91-004-4(1995-06)
801-5
CEI 1000-4-5 (1995-02)
Essai d’immunité aux ondes de chocs.
EN 61000-4-5 (à paraître)
NF C 91-004-5 (1995-06)
pr CEI 1000-4-6
Sujet
Immunité aux perturbations conduites induites par ENV 50141 (1993)
les champs radioélectriques.
CEI 1000-4-8 (1993-06)
Essai d’immunité au champ magnétique à la EN 61000-4-8 (1993-09)
fréquence du réseau. Publication fondamentale en
«CEM».
NF EN 61000-4-8
NF C 91-004-8 (1994-02)
CEI 1000-4-9 (1993-06)
Essai d’immunité au champ magnétique EN 61000-4-9 (1993-09)
impulsionnel. Publication fondamentale en «CEM».
NF EN 61000-4-9
NF C 91-004-9 (1994-02)
CEI 1000-4-10 (1993-06)
Essai d’immunité au champ magnétique oscillatoire EN 61000-4-10 (1993-09)
amorti. Publication fondamentale en «CEM».
NF EN 61000-4-10
NF C 91-004-10 (1994-02)
CEI 1000-4-11 (1994-06)
Essai d’immunité aux creux de tension, coupures EN 61000-4-11 (1994-09)
brèves et variations de tension.
NF EN 61000-4-11
NF C 91-004-11 (1995-01)
Essai d’immunité aux ondes oscillatoires amorties.
CEI 1000-5-1
Considérations générales
CEI 1000-5-2
Mise à la terre et câblage
CEI 1000-5-3
Influences externes
Te
NF EN 61000-4-7
NF C 91-004-7 (1993-06)
Les Normes
Guide général relatif aux mesures d’harmoniques et EN 61000-4-7 (1993-03)
d’interharmoniques, ainsi qu’à l’appareillage de
mesure, applicable aux réseaux d’alimentation et
aux appareils qui y sont raccordés.
7
CEI 1000-4-7 (1991-07)
pr CEI 1000-4-12
Recommandations
pour l’installation
Equivalent
EN/ENV
CEI
1
2
3
4
5
Les Normes
Les publications CENELEC
Les publications EN ou ENV ... déclinent les normes applicables dans le cadre de l’espace
économique Européen (AELE).
1
Elles sont actuellement en cours d’harmonisation vis à vis de la Directive «CEM».
Elles sont généralement des reproductions des normes internationales existantes.
Exemples :
2
EN 55011 reprise de la CISPR 11
EN 61000-4-1 reprise de la CEI 1000-4-1
Normes génériques (Européennes)
3
Ces normes génériques, en l’absence de normes spécifiques par produits ou familles de
produits, sont applicables dans le périmètre de l’espace économique européen (AELE).
4
Elles sont harmonisées au niveau Européen.
Normes produits ou familles de produits
5
Ces normes sont applicables pour les produits ou familles de produits concernés.
Elles précisent les conditions et les niveaux d’essais applicables.
Pour le périmètre Européen, lorsqu’elles existent et sont harmonisées, elles ont préséance
sur les normes génériques ou fondamentales.
Exemple : EN 60947-1 A11
Appareillage basse tension (généralité), amendement A11 : Spécificités «CEM»
Te
8
Les moyens et essais de «CEM»
Normes nationales
Elles sont promulguées en France par l’UTE.
Les normes actuellement diffusées en France sont généralement des reprises de normes
européennes.
Exemple :
NF EN 60947-1 A11 (France)
1
DIN EN 60947-1 A11 (Allemagne)
Ces normes annulent et remplacent les normes nationales préexistantes traitant des mêmes
sujets.
2
Exemple : VDE 871, 875 ...
3
Les moyens et essais de «CEM»
Il faut distinguer deux types d’essais que l’on peut réaliser sur un produit à l’aide d’un moyen
approprié.
4
Les essais de type
Ce sont des essais que le constructeur réalise pour la qualification de ses produits avant leur
commercialisation.
Les essais sur site
Ce sont des essais qui sont réalisés sur l’équipement qui intègre le produit. Ils sont faits sous
la responsabilité de l’incorporateur et ont pour but de valider une installation, un équipement
ou une machine.
Les moyens d’essais
Les moyens et les modalités d’application de ces essais sont décrits précisément dans les
normes.
9
Te
5
Index
Constituants : 2-29
Contacts : 1- 20
Couplage : 1- 32
Couplages : 1- 30
A
Alimentation : 1- 18, 2-18
Amélioration : 2-6
Armoire : 2-12, 2-26, 2-45, 2-56
Antenne : 1- 52
Application : 1- 6
D
1
Décharges : 1- 16
Découplage : 1- 38, 2-19
Démarche : 2-3
Distribution : 2-24
B
2
Bâtiment : 2-9
BF : 1- 9
Blindage : 2-55
Boucles : 1- 46, 1- 47
3
E
Eclairage : 1- 27, 2-29
Ecrans : 2-25
Electrique : 1- 25
Electromagnétique : 1- 5
Electrostatiques : 1- 16
Emissions : 1- 8
Entrée : 2-28
Equipement : 2-11
Etoile : 1- 48
Evolution : 2-5
Extension : 2-4
Extrémités : 2-48
C
Câblage : 2-36
Câbles : 1- 50, 2-28, 2-32, 2-34, 2-44
Capacité : 1- 4
CEM : 1- 5, 2-3
Charges : 1- 20, 1- 23
Cheminement : 2-28
Chemins : 2-44
Classe : 2-32
Commandements : 2-36
Commutation : 1- 20
Compatibilité : 1- 5
Comportement : 1- 3, 1- 4
Conception : 2-4
Conducteur : 1- 49
Conducteurs : 1- 23
Conduction : 1- 32
Connexions : 2-52
4
5
F
Ferrites : 1- 57, 2-62
Filtres : 1- 55
Filtre : 2-56, 2-58, 2-59
1
Te
Index
Fluorescent : 1- 27
Fréquence : 1- 3, 1- 4, 1- 9, 1- 49
M
Machine : 2-11
Maillage : 2-13, 2-14, 2-15, 2-16, 2-17
Maintenance : 2-5
Masses : 1- 42, 1- 53, 2-8, 2-25, 2-28
Modes : 1- 30
Montage : 2-58
Moteurs : 1- 25
G
1
Goulottes : 2-44
2
H
N
Harmoniques : 1- 10
HF : 1- 9
Normes : 3-2
3
I
4
5
O
Implantation : 2-29, 2-56
Inductance : 1- 4
Inductives : 1- 20, 1- 23
Installation : 2-4, 2-5, 2-6, 2-14, 2-15,
2-16, 2-24, 2-47
Interconnexion : 1- 53
Obtention : 2-1
Origine : 1- 8
P
Parasurtenseurs : 2-60
Parc : 2-5
Performances : 2-34
Perturbation : 1- 7, 1- 38
Perturbations : 1- 9, 1- 18, 1- 29
Pièges : 2-54
Plan : 2-28
Pose : 2-50
Positionnement : 2-46
Public : 1- 18
L
Liaisons : 1- 40
Longueur : 1- 51, 2-52
Te
2
Index
R
Raccordement : 1- 41, 1- 48, 2-45,
2-48, 2-55, 2-59
Rayonnement : 1- 34
Réalisation : 2-53
Référence : 2-28
Règles : 2-7, 2-36
Répartition : 1- 29
Réseau : 1- 18, 2-8
1
2
S
Secs : 1- 20
Section : 1- 51
Sécurité : 1- 42, 2-13, 2-14, 2-15,
2-16, 2-17
Signaux : 2-32
Soudage : 1- 28
Source : 1- 20
Spectrale : 1- 29
3
4
5
T
Terre : 1- 40
Transformateur : 2-19
Transitoires : 1- 14
Transmission : 1- 30
Type : 1- 7
3
Te
Ce document de travail n'est pas contractuel.
Afin de le faire évoluer pour répondre au mieux à votre besoin, merci de bien vouloir nous faire parvenir
vos remarques et vos commentaires à :
votre commerçant Telemecanique
ou à l'adresse suivante :
Schneider Electric SA
centre Telemecanique
5, rue Nadar
92566 Rueil-Malmaison Cedex - France
tél: (33-1) 41 29 82 00 - Fax : (33-1) 47 51 80 20
Malgré tout le soin apporté à l'élaboration de ce document Schneider Electric ne peut garantir l'exactitude de toute les informations qu'il contient et
ne peut être tenue responsable ni des erreurs qu'il pourrait comporter ni des dommages qui pourrait résulter de son utilisation ou de son application.
© Copyright Schneider Electric 1995.
Toute reproduction de cet ouvrage est interdite. Toute copie ou reproduction, même partielle, par quelque procédé que ce soit, photographique,
magnétique ou autre de même que toute transcription totale ou partielle lisible sur machine électronique est interdite.
Centre Telemecanique
5, rue Nadar
92566 Rueil-Malmaison Cedex - France
Tel: (33-1) 41 29 82 00
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ni des erreurs qu'il pourrait comporter ni des dommages qui
pourrait résulter de son utilisation ou de son application.
© Copyright Schneider Electric 1997.
Toute reproduction de cet ouvrage est interdite. Toute copie
ou reproduction, même partielle, par quelque procédé que
ce soit, photographique, magnétique ou autre de même que
toute transcription totale ou partielle lisible sur machine
électronique est interdite.
ART: 62920
AVRIL 97
XCOM 6523 FR, Création: Gamex, Impression: SOPAN
Schneider Electric SA
Sommaire
CHAPITRE 4
Guide d’analyse d’une installation
Sommaire ............................................................................................... 4-2
Environnement ...................................................................................... 4-3
Environnement extérieur au site .......................................................... 4-3
Environnement intérieur au site ........................................................... 4-3
Réseau de distribution ......................................................................... 4-4
Schéma de distribution interne (alimentation) ..................................... 4-4
Alimentation générale .......................................................................... 4-4
Alimentation armoire / équipement ..................................................... 4-5
Alimentation puissance ........................................................................ 4-5
Alimentation contrôle / commande ...................................................... 4-5
Nature des constituants de l’armoire / de l’équipement ................... 4-6
Electronique bas niveau ...................................................................... 4-6
Equipement de puissance ................................................................... 4-6
Circuit de puissance ............................................................................ 4-7
Circuit de contrôle / commande / bas niveaux..................................... 4-7
Chemins de câbles / conducteurs ....................................................... 4-8
Les câbles, conducteurs, torons, ... ..................................................... 4-9
Types de charges ................................................................................. 4-10
Moteurs............................................................................................... 4-10
Sommaire - 1
Te
1
2
3
4
5
Sommaire
CHAPITRE 5
Remèdes / Dysfonctionnements
1
Dysfonctionnements traités dans ce chapitre ................................... 5-5
Produits PERTURBATEURS ............................................................... 5-5
Produits PERTURBÉS ........................................................................ 5-5
2
Lutte contre les perturbations électromagnétiques
dans une installation ............................................................................ 5-6
Tronc commun ..................................................................................... 5-6
Première fiche ..................................................................................... 5-9
Dernière fiche ..................................................................................... 5-48
3
4
5
Te
Sommaire - 2
CHAPITRE 4
GUIDE D’ANALYSE
1
D’UNE INSTALLATION
2
3
QUALITÉ DE NOTRE SERVICE
4
=
QUALITÉ DES INFORMATIONS
5
=
QUALITÉ DE NOTRE RÉPONSE
QUALITÉ DE NOTRE SERVICE = QUALITÉ DES INFORMATIONS = QUALITÉ DE NOTRE RÉPONSE
1
Te
Sommaire
Société : .................................................................................................................................
Activité : ..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Nom de l’interlocuteur(s) : ......................................................................................................
Fonction(s) : ...........................................................................................................................
Adresse : ................................................................................................................................
1
.......................................................................................................................................
Pays : .....................................................................................................................................
Tél. :
Fax :
Agence : .................................................................................................................................
2
STC :
Commerçant : .........................................................................................................................
Références des produits concernés :
3
Perturbateurs : .......................................................................................................................
Victimes :
Description de la défaillance = (faits constatés) : ...................................................................
4
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
5
Y-a-t’il d’autres produits ou installations perturbés ? (type, référence, process ...) : .............
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Description du process de la machine perturbée : .................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Te
2
Environnement
Environnement extérieur au site
• Réseau ou région exposés à la foudre ? ...................................
oui
non
• Usine, installation ou process voisins identifiés comme
perturbateurs (soudure, électrothermie, séchage par micro-onde
oui
non
oui
non
oui
non
Préciser : ....................................................................................
...................................................................................................
• Emetteurs radioélectriques proches : civil ou militaire (télévision,
radio, aéroport, radar, ...)
1
Préciser : ....................................................................................
...................................................................................................
• Ligne HT, ligne SNCF ... Préciser : ..............................................
3
Environnement intérieur au site
• Process environnant identifié comme perturbateur : ..................
2
oui
non
(Ex. : soudure, fours, variateur électronique ...)
4
• Positionnement géographique de la victime dans l’installation ou process.
Joindre schémas, photos, dépliants publicitaires ...
5
3
Te
Réseau de distribution
Schéma de distribution interne (alimentation)
Joindre schémas (unifilaire + développé) :
1
2
Alimentation générale
3
4
Puissance nominale :
P=
Puissance consommée estimée (régime établi) :
P=
Intensité de court circuit :
Icc =
Régime de neutre :
TT
IT
TN-C
TN-S
Une seule terre dans l’installation :
oui
non
Batterie de condensateurs de redressement du cos ϕ :
oui
non
Filtrage anti-harmonique :
non
oui
5
Protections différentielles :
Type =
Contrôleur permanent d’isolement (CPI) :
Type =
Passif
Actif
mixte
Calibre =
Réseau Public
Monophasé, tension :
U=
Triphasé, tension entre phase :
U=
Autre :
U=
Réseau Privé = transformateur de distribution
Tension primaire (1) ; secondaire (2) :
U1 =
U2 =
Couplage (ex.: DYN11) :
Te
4
Alimentation armoire / équipement
Alimentation puissance
Alimentation séparée (transformateur dédié ...) .......................
Type de transformateur (écran) :
Sans
oui
Simple
non
Double
Couplage :
Intensité de court circuit :
Icc =
U1 =
Régime de neutre :
U2 =
1
P=
TT
Protection différentielle :
Type :
Contrôleur permanent d’isolement (CPI) :
Type :
IT
TN-C
TN-S
2
Calibre :
3
Alimentation contrôle / commande
Alimentation séparée (transformateur dédié ...) .......................
oui
non
Type/référence (préciser) : ...............................................................................................
.................................................................................................................................
Transformateur (écran) :
Régime de neutre :
Sans
Simple
U1 =
Double
U2 =
P=
TT
IT
TN-C
TN-S
Nature du redressement :
-- Préciser la réponse --
Type de filtrage : ..............................................................................................................
.................................................................................................................................
Type de régulation : .........................................................................................................
.................................................................................................................................
Nature et type des protections, calibre ... :......................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
5
4
Te
5
Nature des constituants
de l’armoire / de l’équipement
Electronique bas niveau
Superviseurs (type, quantité) : .........................................................................................
Automates (type, quantité) : .............................................................................................
Bus : .................................................................................................................................
Cartes d’entrées/sorties (type, quantité) : ........................................................................
1
Caractéristiques et immunité des entrées/sorties (joindre documentation constructeur) :
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2
Equipement de puissance
Variateurs électroniques
Type, caractéristiques : ....................................................................................................
3
Options associées (ex : bus, résistance de freinage ...) ..................................................
Filtre/inductance amont (type) : ......................................................
non
oui
Filtre/inductance aval (type) : .........................................................
non
oui
non
oui
4
Contacteurs / relais
Type, caractéristiques, quantité : ...................................................
Antiparasitage (type) : ....................................................................
5
Relayage Commutateur Capteurs
Organe de commande : .................................................................
manuel
Sortie
automate
Autres matériels
Type(s), caractéristique(s), etc ...: ....................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Te
6
Câblage / Raccordement / Cheminement
Circuit de puissance
Type de matériels alimentés : ..........................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Les câbles passent-ils par des borniers intermédiaires ? ..............
oui
non
Séparation des câbles en fond d’armoire (distance) : ....................
oui
non
Circuit de contrôle / commande / bas niveaux
Type de matériels alimentés : ..........................................................................................
1
2
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Les câbles passent-ils par des borniers intermédiaires ? ..............
oui
non
Séparation des câbles en fond d’armoire (distance) : ....................
oui
non
3
4
5
7
Te
Chemins de câbles / conducteurs : (renseignements
complémentaires)
Aérien
Goulottes
métalliques
Goulottes
plastiques
Tubes
métalliques
Echelles
Autre :
Enterré
1
Caniveau
ciment
Gaine/tube
métallique
Gaine/tube
plastique
Autre :
Nature des connexions ...
2
Métal sur
métal
Revêtement
peint
Frein filet
Téflon
Boulons
Vis
Autre :
Ligne droite
Boulonnés
ensemble
Posés l'un
sur l'autre
3
Séparés et raccordés par
fil vert/jaune L =
Autre :
Virages, déviations, angles ...
Boulonnés
ensemble
4
Séparés
Posés l'un
sur l'autre
Séparés
fil vert/jaune L =
Autre :
En traversée de paroi (murs ...)
Boulonnés
ensemble
Posés l'un
sur l'autre
Séparés
fil vert/jaune L =
Autre :
En extrémité, arrivée armoire, enveloppe...
5
Boulonnés
ensemble
Posés l'un
sur l'autre
Séparés
fil vert/jaune L =
Autre :
Séparation des goulottes, câbles ...
par classe de signaux conducteurs ....................
Classe 1-2/3-4
Distance entres les goulottes, câbles ...:........................................
D
oui
non
Classe 1/2 Classe 3/4
D
D
Te
8
Les câbles, conducteurs, torons, ...
Classe* 1 (sensibles)
Longueur : ......................................................................................
L
Type : .............................................................................................
Standard Paire torsadée Blindé
Non
1
2
Raccordement du blindage à la masse : ........................................
raccordé extrémité extrémités
Non blindé
360
Câble avec conducteur non raccordé (libre) : ................................
non oui
Armé
Queue de cochon
L
Raccordé à la masse
aux 2 extrémités
1
--- Classe* : terme non normatif retenu pour les besoins du document (voir chapitres 1 et 2) ---
Classe* 2 (peu sensibles)
2
Longueur : ......................................................................................
L
Type : .............................................................................................
Non
1
2
Non blindé
360
non oui
Armé
Queue de cochon
L
aux 2 extrémités
Classe* 3 (peu perturbateurs)
4
Longueur : ......................................................................................
L
Type : .............................................................................................
Non
1
2
Non blindé
360
non oui
Armé
Queue de cochon
L
aux 2 extrémités
Classe* 4 (perturbateurs)
Longueur : ......................................................................................
L
Type : .............................................................................................
Non
1
2
Non blindé
360
non oui
Armé
Queue de cochon
L
aux 2 extrémités
9
3
Te
5
Types de charges
Moteurs
Type (plaque signalétique) : .............................................................................................
Type de raccordement au plan de masse : ......................................................................
1
2
Moteur boulonné sur le bâti : ..........................................................
oui
non
Tresse souple : ...............................................................................
oui
non
Câble blindé (type) : .......................................................................
oui
non
Non
Raccordement des blindages :.......................................................
raccordé
Sondes
thermiques
Capteurs
de vitesse
1
2
extrémité extrémités
Autre :
Moto-ventilateur : ...........................................................................
oui
non
3
Autre, préciser :
4
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
5
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Te
10
CHAPITRE 5
1
REMÈDES /
2
DYSFONCTIONNEMENTS
3
4
5
1
Te
Ce chapitre intitulé «Remèdes / Dysfonctionnement» est constitué de fiches
issues de cas réels traités et résolus en clientèle.
Comme pour toute base d’expérience, les informations ont pour but de vous
guider efficacement dans la correction des installations.
=
!
!
=>
T
<=
=
*•?
•?• •
1
Compatibilité
électromagnétique
<<CEM>>
2
TE
TOUS LES AUTOMATISMES ET VOTRE SOLUTION
=>
T
<=
14 fiches
pages 9 à 49
=
4
=
3
Perturbés
Lutte contre les perturbations
électromagnétiques dans l'installation
Perturbateurs
Perturbateur
5
Dysfonctionnements
constatés
Traitements proposés
du site
5
de l'installation
Base d'expérience
CHAPITRE
Perturbé
TRONC COMMUN
des produits perturbés
Page 5
des produits perturbateurs
Page 6
du site
de l'installation
des produits perturbés
des produits perturbateurs
REMÈDES /
DYSFONCTIONNEMENTS
Page 9
+
Te
2
+
? <==
>
==
? <==
Pe
>
==
r tu
tions
rb a
Electronique
Perturbations
P er
tur
b
at
Moteur
i
Perturbations
Z
Perturbés
Base d'expérience
Perturbateur
rbateurs
Perturbé
Dysfonctionnements
constatés
Page
25
(FICHE)
Page 25
1
2
3
électromagnétiques dans l'installation
(Fiche sélectionnée)
Perturbateur
Obtension de la "CEM" dans l'installation
Perturbé
TRONC COMMUN
du site
CHAPITRE
Dysfonctionnements
constatés
OBTENTION
DE LA "CEM"
DANS
L'INSTALLATION
(page 8 et 32)
de l'installation
du site
(pages 8 et 32)
de l'installation
Page 25
M"
T
"C
"
EM
"CE
Page 6
2
+
Je n'hésite pa
sàd
TEservice
technique
service
service technique
technique
3
ema nde
r co n
s ei l
Te
4
5
=>
T
<=
=
=
1
2
T
<=
=>
T
<=
T
<=
=
=
=>
=
=
3
4
Compatibilité
électromagnétique
<<CEM>>
=
=
TOUS LES AUTOMATISMES ET VOTRE SOLUTION
Expert "CEM"
Te
4
=>
T
<=
=
=
=
<=
=>
=
T
<=
TE
=
=>
T
=
5
=>
----
DYSFONCTIONNEMENTS TRAITÉS
DANS CE CHAPITRE
----
----
----
Produits PERTURBATEURS
Modules électroniques de mesure ou de contrôle
Interfaces statiques ou convertisseur
Relais et contacteurs statiques
Gradateurs, démarreurs et freins statiques
Relais thermiques électroniques
----
Transformateurs de distribution
----
Récepteurs de radio
Protections différentielles
de la fiche
Réseau téléphonique - téléphone
N° de la 1ère page
page
28
Sortie analogique de régulateur
Tronc commun page 6
Capteurs «bas niveaux», instrumentation
(mesure, régulation, calcul ...).
Produits PERTURBÉS
1
2
3
4
Alimentation à découpage,
convertisseur DC/DC
----
Système de soudure à l’arc / par
points
5
Surtensions d’alimentation, orages...
Talkie Walkie - Citizen band téléphone portable...
Commutations de contacteurs,
relais, électrovannes, inductances.
Démarreurs et freins statiques,
gradateurs à trains d’ondes
page
25
----
Perturbations électromagnétiques
Perturbations naturelles (foudre...)
Produits ou systèmes générateurs
de perturbations de commutation
5
Te
électromagnétiques dans une installation
DYSFONCTIONNEMENTS CONSTATÉS
Tronc commun
Conseils de
mise en œuvre
TRAITEMENTS PROPOSÉS
Effectuer successivement les actions correctives suivantes jusqu’à résolution du
problème
1
2
3
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(1) Analyser l’installation, identifier et caractériser les matériels perturbateurs et
perturbés potentiels.
(2) Assurer l’équipotentialité «BF» et «HF» des masses.
(p. 8 et 36)
(3) Eviter les boucles de masse
==> Réaliser un maillage rigoureux des masses et faire cheminer ensemble les câbles
d’alimentation «Aller - Retour»...
Au niveau de l’INSTALLATION / l’ARMOIRE
==> Réaliser un maillage rigoureux des masses et faire cheminer ensemble les câbles (p. 32 et 36)
4
5
Les alimentations
(3) Actions sur les produits perturbateurs
Eviter la propagation des perturbations en amont des produits perturbateurs
==> Alimenter les produits perturbateurs par des alimentations séparées assurant un (p. 18, 32 et 36)
découplage «HF» efficace (transformateur double écran, filtres...)
==> Alimenter les produits perturbateurs par des lignes d’alimentation séparées et
cablées en étoile.
(4) Actions sur les produits perturbés
Protéger le(s) produit(s) victime(s) des perturbations véhiculées dans les câbles
==> Alimenter les produits perturbés par des alimentations séparées assurant un
(p. 18, 32 et 36)
==> Alimenter les produits perturbés par des lignes d’alimentation séparées et cablées
en étoile.
Les câbles
(5) Actions sur les câbles
==> Eloigner d’une distance adéquate les câbles sensibles des produits et câbles
perturbateurs.
==> utiliser des câbles adaptés aux signaux véhiculés, à savoir selon la classe du câble (p. 32 et 36)
considéré : conducteurs standards, paires torsadées, paires torsadées blindées,
câbles blindés,...
Te
6
TRAITEMENTS PROPOSÉS (SUITE)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
==> S’assurer que le cheminement des câbles perturbateurs (classe* 3-4) et sensibles (p. 32, 36, 44 et 52)
(classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles métalliques distincts et
séparés d’une distance adéquate.
Les chemins de câble
(7) Actions sur les chemins de câble
(p. 8)
==> Utiliser des chemins de câble assurant un rôle de blindage «HF» efficace (goulottes
ou tubes métalliques fermés ... et correctement raccordés)
==> S’assurer que le cheminement des câbles perturbateurs (classe* 3-4) et sensibles (32, 36, 44 et 52)
(classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles métalliquess distincts et
séparés d’une distance adéquate .
2
Au niveau des produits PERTURBÉS
1
(p. 8, 32 et 36)
3
L’alimentation
Protéger le(s) produit(s) victime(s) des perturbations véhiculées dans les câbles
==> Alimenter les produits perturbés par des alimentations séparées assurant un
(p. 32, 36, 44 et 52)
en étoile.
5
Le produit
(4) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les produits sensibles
==> Eloigner d’une distance adéquate les produits sensibles de toutes sources de
perturbations (appareillages, câbles... perturbateurs).
Les câbles associés
(5) Protéger les produits sensibles des perturbations conduites par les câbles qui y
sont raccordés.
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres, parasurtenseurs...) en amont et/ou (p. 56, 60, 62, 32, 36
et 52)
en aval de l’appareil perturbé (alimentation(s), entrée(s), sortie(s)...).
7
4
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Au niveau des produits PERTURBATEURS
(p. 8)
L’alimentation
1
(2) Eviter la propagation des perturbations en amont des produits perturbateurs
==> Utiliser des lignes d’alimentation séparées et si nécessaire des alimentations (p. 18, 32 et 36)
séparées assurant un découplage «HF» efficace (transformateur double écran...)
Le produit
2
(3) Limiter le rayonnement des produits perturbateurs
==> Monter le(s) produit(s) dans une enveloppe assurant un blindage adéquat (armoire,
coffret...).
3
(4) Eviter la propagation des perturbations en amont et en aval des produits
perturbateurs.
==> Insérer directement en aval du produit perturbateur un filtre de sortie ou une ferrite
sur le(s) câble(s) qui y sont raccordés.
(p. 56, 60 et 62)
==> Insérer directement en amont du produit perturbateur un filtre d’entrée ou une ferrite
sur le(s) câble(s) qui y sont raccordés.
Des câbles à priori non perturbateurs (classe 1-2) véhiculant des signaux «bas
niveau» et raccordés à un produit perturbateur peuvent véhiculer sous forme
conduites les perturbations générées et devenir des câbles perturbateurs.
4
Limiter le rayonnement des câbles véhiculant des signaux perturbateurs : câbles
puissance/contrôle (classe* 3-4).
==> Utiliser les paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes ou (32, 36, 44 et 52)
tubes métalliques fermés... correctement raccordés.
5
--- Classe : terme non normatif, retenu pour les besoins du document. ---
Te
8
Variateur électronique
Capteurs «bas niveau»
• Dispositifs analogiques
Instabilité, fluctuations, offset, mesures erronnées...
• Dispositifs numériques, sorties tout ou rien
Pertes de données, changements d’états intempestifs de la sortie du capteur
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(1) Analyser l’installation, identifier et caractériser les matériels perturbateurs et perturbés
potentiels.
(2) Assurer l’équipotentialité «BF» et «HF» des masses. (constituants, variateurs, filtres, (p. 8, 32 et 36)
moteurs, blindages...)
2
(p. 8, 32 et 36)
3
4
Les alimentations
==> Voir tronc commun
5
Les câbles
(5) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les câbles véhiculant des
signaux sensibles (classe* 1-2).
==> Eloigner les câbles sensibles des produits et câbles perturbateurs.
==> Utiliser les paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes ou (p. 32, 36, 44 et 52)
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation du
variateur : câble «puissance» (classe* 3-4)
==> Insérer des ferrites sur les câbles perturbateurs (côté variateur)
==> Limiter le rayonnement du câble en utilisant des paires torsadées, paires torsadées (p. 32, 36, 44, 52, 56,
blindées, câbles blindés, goulottes ou tubes métalliques fermés...correctement raccordés. 60 et 62)
==> Insérer un filtre d’entrée directement en amont du variateur.
9
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation de la (p. 32, 36, 44, 52,
charge (classe* 3-4).
56 et 60)
==> Limiter le rayonnement du câble en utilisant un câble blindé, des goulottes ou tubes
métalliques fermés...correctement.
==> Insérer un filtre de sortie directement en aval du variateur.
Voir tronc commun.
1
(p. 8, 32, 36, 44 et
52)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «capteurs
basniveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et
2
3
Origine : perturbations rayonnées
(p. 8, 32 et 36)
4
L’alimentation
Origine : perturbations conduites
(3) Protéger le(s) produit(s) victime(s) des perturbations véhiculées dans les câbles
==> Utiliser des lignes d’alimentation séparées et si nécessaire des alimentations (p. 18 et 52)
5
Voir tronc commun
Le produit
Voir tronc commun
(5) Protéger les produits sensibles des perturbations conduites par les câbles qui y
sont raccordés.
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres, parasurtenseurs...) en amont et/ou (p. 32, 36, 52, 56,
en aval de l’appareil perturbé (alimentation(s), entrée(s), sortie(s)...).
60 et 62)
Voir tronc commun
Te
10
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8)
L’alimentation
(p. 18 et 52)
==> Utiliser des lignes d’alimentation séparées et si nécessaire des alimentations
1
Voir tronc commun
Le produit
(3) Limiter le rayonnement des produits perturbateurs
2
coffret...).
Voir tronc commun
(4) Limiter en amont de l’installation la circulation des perturbations :
(p. 32, 36, 52, 56,
==> Mettre en place des systèmes de découplage (R,L,C), de filtres ou de ferrites 60 et 62)
adaptés sur les entrées et/ou sorties des appareils.
3
Voir tronc commun
4
5
11
Te
Sortie analogique de régulateur
• Instabilités, fluctuations, offset, références erronnées.... en sortie du
régulateur délivrant la référence au variateur électronique.
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
2
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(2) Assurer l’équipotentialité «BF» et «HF» des masses. (constituants, variateurs, (p. 8, 32 et 36)
filtres, moteurs, blindages...)
3
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
Les câbles
(5) Protéger les câbles «bas niveau» en sortie du régulateur (classe* 1-2).
(p. 32, 36, 44 et 52)
==> Utiliser les paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes ou
tubes métalliques fermés...correctement raccordés.
Insérer une ferrite en entrée du variateur sur le câble «bas niveau» du régulateur. (p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation du
variateur : Câble «puissance» (classe* 3-4)
(p. 32, 36, 52, 56,
==> Insérer des ferrites sur les câbles perturbateurs (en entrée du variateur)
==> Limiter le rayonnement du câble en utilisant des paires torsadées, paires torsadées 60 et 62)
blindées, câbles blindés, goulottes ou tubes métalliques fermés...correctement
raccordés.
(p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
Te
12
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation de la (p. 32, 36, 52, 56,
charge (moteur) : Câble «puissance» (classe* 3-4)
60 et 62)
métalliques fermés...correctement
Voir tronc commun
1
(p. 8)
(p. 8, 32 et 36)
2
3
L’alimentation
(3) Voir tronc commun
Le produit
4
(5) S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «régulateur (p. 32, 36, 44 et 52)
basniveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et
Voir tronc commun
(p. 8)
L’alimentation
Le produit
13
Te
5
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(4) S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «régulateur (p. 32, 36, 44 et 52)
basniveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts
et séparés d’une distance adéquate .
Voir tronc commun
1
2
3
4
5
Te
14
Réseau téléphonique - téléphone
• Perturbation des communications téléphoniques pouvant conduire au
déclenchement du téléphone (sonnerie...)
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(3) Eviter les boucles de masse.
(p. 8, 32 et 36)
2
3
4
Les alimentations
5
Les câbles
(5) Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation du
(p. 32, 36, 44 et 52)
==> Limiter le rayonnement du câble en utilisant des paires torsadées, paires torsadées
blindées, câbles blindés, goulottes ou tubes métalliques fermés... correctement (p. 56, 60 et 62)
raccordés.
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation de la
charge (moteur) : Câble «puissance» (classe* 3-4) et/ou câbles de contrôle
commande «bas niveau» connectés au variateur.
==> Limiter le rayonnement des câbles en utilisant un câble blindé, des goulottes ou (p. 32, 36, 44 et 52)
tubes métalliques fermés...correctement
(p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
Voir tronc commun
15
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 44 et 52)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «ligne
téléphonique «bas niveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles
distincts et séparés d’une distance adéquate.
1
Voir tronc commun
2
(p. 8,32 et 36)
L’alimentation
3
Le produit
(p. 32 et 36)
4
5
L’alimentation
Le produit
Te
16
(p. 8)
Modules électroniques de mesure ou de contrôle
Interfaces statiques ou convertisseur
Relais et contacteurs statiques
Gradateurs, démarreurs et freins statiques
Relais thermiques électroniques
Perturbations électromagnétiques
Perturbations naturelles (foudre...)
Produits ou systèmes générateurs de
perturbations de commutation
• Erreurs de signalisation ou d’affichage
• Changements d’états intempestifs
• Pertes de données
• Erreurs de mesure
• Etc...
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
2
Origine : micro-coupures
3
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
==> Usage d’alimentations sauvegardées ou avec réserve d’énergie.
Les câbles
==> Réaliser un maillage rigoureux des masses et faire cheminer ensemble les câbles (p. 8, 32 et 36
17
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
L’alimentation
(2) Usage d’alimentations sauvegardées ou avec réserve d’énergie.
(p. 18)
==> Alimentations séparées assurant un découplage «HF» efficace (transformateur
double écran, filtres...)
en étoile.
1
Le produit
2
3
Dans la mesure du possible, éliminer la perturbation à la source.
(p. 8)
L’alimentation
4
Le produit
5
Origine : surtensions de manœuvre ou de foudre
(p.8, 18, 32 et 36)
Les alimentations
==> Découpler l’alimentation du réseau
Insertion de transformateurs d’isolement assurant un découplage «HF» efficace.
Te
18
(p. 18)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
==> Installer des protections contre la foudre.
Les câbles
1
(p. 8, 32, 36, 44 et
52)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «basniveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et séparés
d’une distance adéquate.
2
(p. 8, 32 et 36)
L’alimentation
3
4
(3) Installer des protections contre la foudre.
Voir tronc commun
Le produit
5
(5) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les câbles
(p. 32, 36, 44 et 52)
(p. 8)
L’alimentation
19
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Le produit
(3) Limiter les surtensions aux bornes du produit
==> Usage d’écrêteurs sans/avec résistance ou inductance-tampon.
(p. 32, 36, 52, 56 et
60)
1
Origine : transitoires rapides
2
(p. 8, 18, 32 et 36)
Les alimentations
3
4
Les câbles
5
(è) Actions sur les chemins de câble
(p. 8)
==> S’assurer que le cheminement des câbles perturbateurs (classe* 3-4) et sensibles (p. 32, 36, 44 et 52)
(classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et séparés d’une
distance adéquate.
Te
20
(p. 8, 18, 32 et 36)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
L’alimentation
==> Utiliser des lignes d’alimentation séparées et si nécessaire des alimentations (p. 18)
Voir tronc commun
Le produit
(4) Usage de découpleurs (R,C) aux bornes des produits affectés ou (L) en série. (p. 32, 36, 52, 56 et
(5) Protéger le(s) produit(s) victime(s) des perturbations véhiculées dans les câbles 60)
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres...) en amont et/ou en aval de (p. 32, 36, 52, 56, 60
et 62)
l’appareil perturbé (alimentation(s), entrée(s), sortie(s)...).
Voir tronc commun
1
2
3
Voir tronc commun
4
(p. 8)
L’alimentation
5
Le produit
(3) Usage de parasurtenseurs connectés directement aux bornes des inductances (p. 32, 36, 52, 56 et
en cause (bobines de contacteurs, relais, électrovannes...)
60)
Voir tronc commun
(4) Limiter le rayonnement des câbles véhiculant des signaux perturbateurs : câbles
==> Utiliser les paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes ou (p.32, 36, 44, et 52)
==> Respecter les longueurs de câble préconisées
Voir tronc commun
21
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Origine : décharges électrostatiques
1
(p. 8, 32 et 36)
(3) Utilisation d’armoires métalliques ou d’écrans spécifiques adaptés
Les alimentations
2
3
Les câbles
4
(p. 8)
5
L’alimentation
Le produit
Te
22
(p. 8, 18, 32 et 36)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8)
L’alimentation
1
Le produit
2
Origine : perturbations électromagnétiques
(p. 8, 18, 32 et 36)
3
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
(p. 8, 32 et 36)
23
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
L’alimentation
Le produit
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres...) en amont et/ou en aval de (p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
1
Voir tronc commun
2
3
(p. 8)
L’alimentation
==> Mettre en place des systèmes de découplage (R,L,C), de filtres ou de ferrites (p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
Voir tronc commun
4
Le produit
5
Te
24
1- Commutations de contacteurs, relais,
électrovannes, inductances.
Capteurs «bas niveaux», instrumentation
2- Démarreurs et freins statiques,
(mesure, régulation, calcul ...)
Pertes de données, changements d’états intempestifs.
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36)
2
3
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «bas- (p. 32, 36, 44 et 52)
niveaux» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et séparés
d’une distance adéquate.
25
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8)
1
L’alimentation
Voir tronc commun
2
Le produit
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres...) en amont et/ou en aval de (p. 32, 36, 52, 56,
60 et 62)
3
Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les produits sensibles
==> Eloignement physique des produits de traitement «bas niveaux» des appareillages
et câbles perturbateurs.
Voir tronc commun
4
Voir tronc commun
5
(p. 8)
L’alimentation
==> Mise en place de filtres adaptés au niveau del’alimentation de l’équipement ou de la (p. 52)
machine.
Voir tronc commun
Te
26
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Le produit
(3) Limiter l’émission et la circulation des perturbations conduites.
Appareils de type (1)
Mise en place de parasurtenseurs aux bornes des charges.
(p. 52, 56, 60 et 62)
==> EN ~ : circuits R, C,
==> EN = : diodes de roue libre
Mise en place de découplage (R,L,C), de ferrites ou de filtres adaptés sur les
alimentations entrées et/ou sorties des appareils.
Limiter le rayonnement des produits perturbateurs
(p. 52, 56, 60 et 62)
1
coffret...).
Voir tronc commun
2
(4) Limiter le rayonnement des câbles véhiculant des signaux perturbateurs : câbles
(p. 32, 36, 44 et 52)
==> Utiliser les paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes
ou tubes métalliques fermés... correctement raccordés.
3
Voir tronc commun
4
5
27
Te
1- Commutations de contacteurs, relais,
électrovannes, inductances.
2- Démarreurs et freins statiques,
Récepteurs de radiofréquences
• Perturbation de la réception se traduisant par :
- Claquements audibles (arc,...) ou perturbations transitoires d’écrans.
- Augmentation temporaire ou permanente du bruit de fond...
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
2
3
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et d’alimentation (p. 32, 36, 44 et 52)
du récepteur de radiofréquence (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de
câbles distincts et séparés d’une distance adéquate.
Te
28
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 32 et 36)
1
L’alimentation
(3) Protéger l’alimentation du récepteur radio- fréquence des perturbations véhiculées
dans les câbles de l’installation
==> Remplacer l’alimentation secteur du récepteur par une alimentation autonome (pile,
batterie...).
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrite, filtre...) à l’entrée de l’alimentation du (p. 52, 56, 60 et 62)
récepteur de radiofréquence.
==> Utiliser une ligne d’alimentation séparée et si nécessaire une alimentation séparée (p. 18 et 52)
assurant un découplage «HF» efficace (transformateur double écran...)
2
Voir tronc commun
Le produit
3
(4) Protéger le récepteur... des perturbations rayonnées
==> Assurer un éloignement maximal entre le récepteur et les équipements perturbateurs.
Voir tronc commun
4
(5) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur le câble d’alimentation du
récepteur de radiofréquence mais aussi sur l’antenne...
==> Eloigner de toute source de perturbation le câble d’alimentation, l’antenne ...
Voir tronc commun
5
(p. 8)
L’alimentation
(2) Séparation des alimentations :
==> Utiliser une ligne d’alimentation séparée et si nécessaire une alimentation séparée (p. 18)
Limiter en amont de l’installation la circulation des perturbations :
==> Mise en place de filtres adaptés au niveau de l’alimentation de l’équipement ou de (p. 52, 56, 60 et 62)
la machine.
Voir tronc commun
29
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Le produit
(3) Limiter l’émission et la circulation des perturbations conduites.
Mise en place de parasurtenseurs aux bornes des charges.
(p. 52, 56 et 60)
==> EN ~ : circuits R, C,
==> EN = : diodes de roue libre
Mise en place de découplage (R,L,C), de ferrites ou de filtres adaptés sur les
alimentations entrées et/ou sorties des appareils.
(p. 52, 56, 60 et 62)
Limiter le rayonnement des produits perturbateurs
1
coffret...).
Voir tronc commun
2
(4) Limiter le rayonnement des câbles véhiculant des signaux perturbateurs : câble
==> Utiliser des paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes ou (p. 32, 36, 44 et 52)
tubes métalliques fermés et correctement raccordés.
3
Voir tronc commun
4
5
Te
30
Alimentations à découpage
Convertisseur DC/DC
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36)
2
3
4
Les alimentations
==> Utiliser des alimentations conformes à la réglementation (directive CEM...)
5
==> Utiliser des alimentations conformes à la réglementation (directive CEM...)
Les câbles
(p. 8)
==> S’assurer que le cheminement des câbles «puissance» (classe* 3-4) et «capteurs (p. 32, 36, 44 et 52)
bas- niveau» (classe* 1-2) se fait bien dans deux chemins de câbles distincts et
31
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8)
1
L’alimentation
==> Utiliser des lignes d’alimentation séparées et si nécessaire des alimentations (p. 18, 32, 36 et 52)
Voir tronc commun
2
Le produit
==> Insérer des atténuateurs adaptés (ferrites, filtres...) en amont et/ou en aval de (p. 52, 56, 60 et 62)
3
Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les produits sensibles
==> Eloignement physique des produits de traitement «bas niveaux» des appareillages
et câbles perturbateurs.
Voir tronc commun
4
5
Voir tronc commun
(p. 8)
L’alimentation
(2) Séparation des alimentations :
==> Utiliser une ligne d’alimentation séparée et si nécessaire une alimentation séparée (p. 18 et 52)
Voir tronc commun
Te
32
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
Le produit
==> Mettre en place des systèmes de découplage (R,L,C), de filtres ou de ferrites (p. 52, 56, 60 et 62)
Voir tronc commun
1
(4) Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation du
==> Insérer des ferrites sur les câbles perturbateurs (côté variateur)
(p. 8)
==> Limiter le rayonnement du câble en utilisant des paires torsadées, paires torsadées
blindées, câbles blindés, goulottes ou tubes métalliques fermés... correctement
raccordés.
(p. 32, 36, 44 et 52)
charge (moteur) : Câble «puissance» (classe* 3-4)
métalliques fermés...correctement
2
3
Voir tronc commun
4
5
33
Te
Récepteurs de radiofréquences
• Perturbation de la radio en AM (modulation d’amplitude) GO - PO.
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
2
3
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
Te
34
(p. 8, 32 et 36)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
L’alimentation
Le produit
1
2
(p. 8)
L’alimentation
3
Le produit
(3) Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation de la
(p. 56)
4
Voir tronc commun
(4) Limiter le rayonnement des câbles perturbateurs
==> utilisation de paires torsadées, paires torsadées blindées, câbles blindés, goulottes (p. 32, 36, 44 et 52)
ou tubes métalliques fermés...correctement raccordés.
Dans le cas d’une perturbation ayant pour origine le câble d’alimentation du (p. 56)
(p. 32, 36, 44 et 52)
==> Limiter le rayonnement des câbles en utilisant un câble blindé, des goulottes ou
tubes métalliques fermés...correctement
35
Te
5
Protections différentielles
Origine : courants de fuite fréquence «HF» à la terre.
• Déclenchement de la protection différentielle.
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
2
3
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
Te
36
(p. 8, 32 et 36)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
L’alimentation
Le produit
(4) Réaliser un îlotage des protections différentielles.
Voir tronc commun
1
2
(p. 8)
L’alimentation
(2) Réaliser un îlotage des variateurs électroniques
3
==> alimentations séparées assurant un découplage «HF» efficace (transformateur
double écran...) + protections différentielles dédiées.
Voir tronc commun
Le produit
(3) Utiliser des protections différentielles «immunisées»
Insérer un filtre de sortie immédiatement en aval du variateur.
Voir tronc commun
Voir documentation
et produits Merlin
Gérin.
Inductance, filtre
LC.
Filtre Sinus..
5
(4) Réduire au maximum la longueur des câbles variateur/moteur.
Voir tronc commun
37
4
Te
Système de soudure à l’arc /
par points....
• Dysfonctionnement du variateur électronique (affichage incohérent,
perturbation de la commande pouvant conduire à la destruction du
variateur...)
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
2
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(1) Eviter absolument de souder à proximité du variateur électronique et câbles
associés.
(p. 8, 32 et 36)
3
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
Les câbles
(5)
Voir tronc commun
Te
38
(p. 8)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 32 et 36)
1
L’alimentation
(3) Arrêter et isoler le variateur de vitesse de l’installation.
==> Ouvrir les sectionneurs, déconnecter l’alimentation, décâbler le produit...
Tous les câbles sont concernés et succeptibles de faire antenne.
Insérer un filtre d’entrée directement en amont du variateur.
Voir tronc commun
(p. 56)
2
Le produit
3
(5) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur tous les câbles
Voir tronc commun
4
(p. 8)
L’alimentation
5
(2) Alimenter séparement l’équipement de soudure à l’aide d’une alimentation (p. 18)
Voir tronc commun
Le produit
39
Te
Talkie-Walkie, Citizen band,
Téléphones portables...
Conseils de
mise en œuvre
problème
1
(voir chapitre 2)
Au niveau du SITE
(1) Eloigner toutes sources d’émission de radiofréquence des produits sensibles et
câbles associés.
2
==> Voir exemple en fin de fiche.
(p. 8, 32 et 36)
3
4
(p. 8, 32 et 36)
Les alimentations
5
Les câbles
Te
40
(p. 8)
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 32 et 36)
1
L’alimentation
Le produit
2
(5) Limiter le couplage des perturbations rayonnées sur les câbles d’alimentation des
capteurs et autres câbles véhiculant des signaux sensibles (classe* 1-2).
==> Eloigner les câbles sensibles des produits perturbateurs.
==> Assurer la mise à la masse des enveloppes métalliques des capteurs...
3
Voir tronc commun
4
(p. 8)
L’alimentation
5
Le produit
--- Classe : terme non normatif, retenu pour les besoins du document. --Talkie walkie de puissance P = 4w
41
Te
EXEMPLE
Appareil électronique tenue niveau 3 (10V/m)
Nous admettons l’hypothèse d’un champ uniforme.
Niveau normatif de tenue des appareils électroniques (CEI 1000-4-3)
1
Niveau
Valeur du champ d’essais
1
1 V/m
2
3 V/m
3
10 V/m
Si d = 0,25 m, le champ rayonné par le TW sur l’appareil est de E = 24 V/m.
(d = distance entre l’antenne et l’appareil).
2
==> L’appareil est perturbé
Si l’on veut garantir le bon fonctionnement de l’appareil, il faut en éloigner le TW.
3
4
Niveau de tenue de l’appareil
Distance appareil / TW
niveau 2
2m
niveau 3
0,6 m
Remarque :
Ces informations sont données à titre indicatif car les conditions d’installations
des appareils peuvent modifier considérablement le comportement pour la tenue
aux rayonnement «HF» (reflexion d’ondes).
5
Te
42
Système de soudure à l’arc /
par points....
Capteurs «bas niveau»...
(pouvant apparaître
lors des phases
de soudure)
Conseils de
mise en œuvre
Origine : saturation du noyau magnétique du détecteur inductif
problème
(1) Eviter absolument de souder à proximité de tous produits sensibles, alimentations
et câbles associés.
(2) Utiliser des produits variantes spéciales «Applications champs de soudure».
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
2
3
(p. 8, 32 et 36)
4
Les alimentations
5
Les câbles
(p. 8)
43
Te
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 32 et 36)
1
L’alimentation
(3) Arrêter et isoler les produits sensibles de l’installation.
(p. 8, 32 et 36)
Eviter les boucles de masse
2
Voir tronc commun
Le produit
3
(4) Utiliser des produits variantes spéciales «Applications champs de soudure».
(p. 32, 36, 44 et 52).
4
Voir tronc commun
5
(p. 8)
L’alimentation
(2) Alimenter séparement l’équipement de soudure à l’aide d’une alimentation (p. 18)
Voir tronc commun
Le produit
(3) Eloigner toutes sources d’émission de radiofréquence (champ magnétique) des
produits sensibles et câbles associés.
Voir tronc commun
Te
44
Surtensions d’alimentation,
orages...
Capteurs «bas niveau»...
• Destruction des appareils
Conseils de
mise en œuvre
problème
(voir chapitre 2)
1
Au niveau du SITE
(p. 8, 32 et 36)
(p. 8, 32 et 36)
2
3
4
Les alimentations
==> Vérifier que la tension délivrée par l’alimentation est bien compatible avec les (p. 18, 32 et 36)
caractéristiques du produit alimenté.
==> Amplitude de la tension (attention aux alimentations redressées), taux d’ondulation,
fréquence, ...
==> Protection contre les perturbations réseau, surcharges...
Voir tronc commun
Les câbles
45
(p. 32 et 36)
Te
5
Conseils de mise
en œuvre (suite)
(voir chapitre 2)
(p. 8, 32 et 36)
1
L’alimentation
(p. 8, 32 et 36)
2
Origine : orages
Arrêter et isoler les produits sensibles de l’installation lors des orages.
Voir tronc commun
3
Le produit
Origine : surtensions secteur
(4) Installer des protections adaptées sur l’alimentation des produits sensibles tels
que capteurs...
==> Ecrêteurs tels que diodes Zener, GMOV, Transils...
==> S’assurer que l’amorçage éventuel des protections ne générera pas de
dysfonctionnement dans l’installation...
4
Voir tronc commun
5
(p. 32, 36, 44 et 52)
Voir tronc commun
L’alimentation
Le produit
Te
46
(p. 8)
Talkie-Walkie, Citizen band,
Téléphones portables...
• Dysfonctionnement du variateur électronique pouvant aller jusqu’à la
destruction.
Conseils de
mise en œuvre
(1) Eloigner au maximum ces sources d’émission radiofréquences intentionnelles de
tous systèmes ou appareils «sensibles».
(voir chapitre 2)
1
Exemple :
Talkie walkie de puissance P = 4w
Appareil électronique tenue niveau 3 (10V/m)
Nous admettons l’hypothèse d’un champ uniforme.
Niveau normatif de tenue des appareils électroniques (CEI 1000-4-3)
Niveau
Valeur du champ d’essais
1
1 V/m
2
3 V/m
3
10 V/m
2
3
Si d = 0,25 m, le champ rayonné par le TW sur l’appareil est de E = 24 V/m.
(d = distance entre l’antenne et l’appareil).
4
==> L’appareil est perturbé
Si l’on veut garantir le bon fonctionnement de l’appareil, il faut en éloigner le TW.
Niveau de tenue de l’appareil Distance appareil / TW
niveau 2
2m
niveau 3
0,6 m
5
Remarque :
Ces informations sont données à titre indicatif car les conditions d’installations
des appareils peuvent modifier considérablement le comportement pour la tenue
aux rayonnement «HF» (reflexion d’ondes).
47
Te
Transformateur de distribution
• Echauffement du transformateur de distribution pouvant conduire à sa
destruction,
Conseils de
mise en œuvre
1
(voir chapitre 2)
Origine : perturbations conduites, courants harmoniques
(1) Dimensionner le transformateur en tenant compte des courants efficaces
consommés par l’ensemble des appareils générant des courants harmoniques
(variateurs électroniques ...) et non pas des courants nominaux des charges
(moteurs ...),
(p. 56)
(2) Insérer des inductances de ligne en entrée (amont) du variateur,
(3) Insérer un filtre anti-harmonique en tête de ligne (aval du transformateur),
2
3
4
5
Te
48
1
2
3
4
5
49
Te

Guide CEM,compatibilité électromagnétique

Transcription

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