La qualité de l’énergie : définition et principes. Interview d’un expert

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Interview d'un expert : Thierry Malvoisin chez Fluke

Dans un contexte où l’économie d’énergie est le mot d’ordre, la qualité de l’énergie est un enjeu qui implique tous les maillons du réseau de distribution d’électricité. Mais au fait, la qualité de l’énergie : qu’est-ce que c’est ?

Thierry Malvoisin travaille au sein des équipes Fluke depuis plus de vingt ans. Il est en charge notamment des solutions en qualité d’énergie adaptées aux grandes structures telles que Enedis (ex-ERDF). Il nous livre ici une définition de la qualité de l’énergie pour mieux en saisir les principes et les implications.

Comment définissez-vous la qualité de l’énergie ?

La qualité de l'énergie désigne plus concrètement la qualité de la fourniture électrique.  Celle-ci dépend de trois facteurs que sont la continuité d’alimentation, la qualité de l'onde de tension et la qualité de service.

La continuité d’alimentation recouvre les coupures ou interruptions du réseau. On distingue les coupures très brèves (entre 1 seconde et 3 minutes) des coupures longues (supérieures à 3 minutes).

La qualité de l'onde de tension désigne les perturbations liées à la forme de l’onde de tension délivrée par le réseau, susceptibles d’altérer le fonctionnement des appareils électriques raccordés au réseau, voire de les endommager. Les types de perturbations identifiés sont par exemple les creux de tension, les surtensions impulsionnelles, les variations de fréquence, les papillotements, etc.

Enfin,  la qualité de l'énergie dépend de la qualité de service qui caractérise la relation entre un utilisateur et son gestionnaire de réseau ou son fournisseur. Il s'agit par exemple des délais de (re)mise en service, des délais d’intervention d’urgence, des délais de raccordement, des notifications de coupure programmée, etc.

Deux types d'acteurs agissent donc sur la qualité de l'énergie : le distributeur d’une part, et l'utilisateur d’autre part. Sur chacun de ces maillons, la responsabilité de l'un ou de l'autre est engagée. Côté distributeur, la qualité de fourniture du réseau est très encadrée, notamment par la norme EN50160. Cette norme européenne liste les différents types de perturbations et les paramètres à surveiller.

Quels sont les facteurs principaux qui occasionnent une dégradation du réseau ?

Les conditions atmosphériques (orages, branche d’arbre qui chute) sont les premières causes de rupture de ligne ou de perturbations.

Côté usager, des creux de tension sont provoqués par une nouvelle utilisation du réseau, ou une utilisation inadaptée. Bref, tous types d’utilisation qui n’étaient pas prévus en amont. Des enclenchements soudains de charge vont générer des à-coups sur le réseau, impactant la distribution de l’électricité chez l’ensemble des usagers. Dans une copropriété, les pompes à chaleur, les systèmes frigorifiques ou les climatiseurs, peuvent en être à l’origine. Dans une entreprise, il peut s’agir d’une machine qui réalise un appel de charge trop important.

Quelles sont les opérations préventives et correctives pour corriger ces dysfonctionnements ?

Sur le volet prévention, le bon dimensionnement des réseaux est une première étape.

Une seconde opération préventive est le contrôle de la conformité du réseau aux normes.

Enfin, il faut exercer une veille constante sur l’évolution du réseau et son vieillissement à l'aide d'appareils de mesure comme les analyseurs de réseaux électriques.

S’agissant des mesures correctives, on recourt à l’utilisation de filtres anti-harmoniques pour résoudre les problèmes de pollutions harmoniques assez courantes sur le réseau.

Une autre mesure : la mise en place de variateurs de fréquence ou de démarreurs progressifs qui permettent un appel progressif de charge sur les machines industrielles.

Quelles solutions propose Fluke aux professionnels garants de la qualité de l’électricité et aux usagers ?

Nous proposons deux grandes familles d’outils : les outils d’analyse globale du réseau pour les distributeurs, dont les appareils de contrôle de conformité aux normes, et les appareils de mesure pour les utilisateurs.

À l’intérieur de ces familles, nous proposons trois grandes catégories. Les outils d’expertise : il s’agit par exemple des enregistreurs de qualité d'énergie triphasée Fluke 1750 et 1760, conçus pour l'analyse des systèmes de distribution électrique collectifs et industriels en réseaux de basse à moyenne tension.

Nous avons les outils de gamme intermédiaire comme les enregistreurs de la série Fluke 1740 conçus pour les techniciens chargés d'analyser les problèmes sur les réseaux au quotidien et d’assurer un contrôle de conformité.

Et enfin, les outils particulièrement adaptés aux usagers, qui permettent d’évaluer les consommations et d’identifier les perturbations à l’origine de défauts sur les process industriels : la gamme des énergimètres de la série Fluke 430 et les derniers nés, Fluke 1736 et 1738 par exemple.

Dans quelle mesure les entreprises suivent-elles les recommandations pour optimiser leurs réseaux ?

Côté usagers, le contrôle s’applique notamment au secteur du bâtiment, régi par la RT2012 (et la prochaine RT2020) qui définit la réglementation des bâtiments à basse consommation.

Quant aux entreprises, étant donné les pertes de coûts considérables que peuvent engendrer les détériorations des réseaux (arrêt de la chaîne de production, détérioration du parc machines, surconsommation), elles se montrent particulièrement attentives, et de plus en plus, à sa qualité et aux contrôles pour y remédier. Elles se réfèrent pour cela à la norme ISO 50001 de 2011. Cette norme, fruit d’une collaboration entre soixante-et-un pays, définit les lignes directrices pour développer une gestion méthodique de l’énergie et réaliser une économie d'énergie de masse. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, cette norme pourrait avoir un impact sur 60 % de la demande d’énergie mondiale. C’est peu dire que l’enjeu est de taille ! Un bilan sera prochainement tiré sur cette norme ISO.

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