Dossier – Systèmes de pilotage – Lumières n°04

Dossier – Systèmes de pilotage – Lumières n°04

Systèmes de pilotage Quelles conséquences sur les réseaux ? LE 25 SEPTEMBRE DERNIER, LE CLUSTER LUMIÈRE A ORGANISÉ, À LYON, UNE DEMI-JOURNÉE THÉMATIQUE CONSACRÉE AUX SYSTÈMES DE PILOTAGE DES ÉCLAIRAGES LED. À CETTE OCCASION, LOUIS TOSOLINI (LABORATOIRE ESSAIS APAVE) A TIRÉ LES CONSÉQUENCES DE LEUR DÉVELOPPEMENT AU NIVEAU DES RÉSEAUX. Les équipements « consommateurs » présentent un impact sur les réseaux électriques se traduisant par trois effets : • Pertes en ligne caractérisées par la diminution du rendement global de l’installation en fonction du courant consommé. Par exemple, par effet joule, tout courant génère une perte dans les lignes. Cet effet est dépendant : – de la technologie et de la qualité du matériel « consommateur » ; – du dimensionnement des canalisations, domaine couvert par les limitations de la chute de tension selon la norme NF C15100. Rappelons que les systèmes électroniques consomment même à vide, ce domaine étant couvert par les directives économie d’énergie. • Perturbations caractérisées par la modification du comportement des systèmes voisins sensibles aux perturbations. Même si les sources sont très diverses, ce phénomène se traduit toujours par la création d’un courant non intentionnel se propageant sur les lignes actives, dans les circuits de terre […]

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Systèmes de pilotage

Quelles conséquences sur les réseaux ?

LE 25 SEPTEMBRE DERNIER, LE CLUSTER LUMIÈRE A ORGANISÉ, À LYON, UNE DEMI-JOURNÉE THÉMATIQUE CONSACRÉE AUX SYSTÈMES DE PILOTAGE DES ÉCLAIRAGES LED. À CETTE OCCASION, LOUIS TOSOLINI (LABORATOIRE ESSAIS APAVE) A TIRÉ LES CONSÉQUENCES DE LEUR DÉVELOPPEMENT AU NIVEAU DES RÉSEAUX.

Les équipements « consommateurs » présentent un impact sur les réseaux électriques se traduisant par trois effets :

• Pertes en ligne caractérisées par la diminution du rendement global de l’installation en fonction du courant consommé. Par exemple, par effet joule, tout courant génère une perte dans les lignes. Cet effet est dépendant :

– de la technologie et de la qualité du matériel « consommateur » ;

– du dimensionnement des canalisations, domaine couvert par les limitations de la chute de tension selon la norme NF C15100.

Rappelons que les systèmes électroniques consomment même à vide, ce domaine étant couvert par les directives économie d’énergie.

• Perturbations caractérisées par la modification du comportement des systèmes voisins sensibles aux perturbations. Même si les sources sont très diverses, ce phénomène se traduit toujours par la création d’un courant non intentionnel se propageant sur les lignes actives, dans les circuits de terre et par rayonnement.

Ils sont inhérents au fonctionnement même du « consommateur », et diffèrent notamment par leur fréquence (domaine couvert par les directives CEM). On rencontre ainsi des perturbations de type courants harmoniques, mais aussi des perturbations HF.

• Altération de la sécurité et disponibilité.

Les circulations de courants dans les circuits de terre (courants de fuite à la terre) peuvent conduire à des situations dangereuses (chocs électriques) ou des diminutions de la disponibilité des installations (déclenchement de protections, principalement différentielles).

Certaines perturbations comme les harmoniques conduisent aussi à des échauffements excessifs, principalement sur les câblages, moteurs, transformateurs… augmentant ainsi les pertes en ligne et les risques de déclenchement des protections.

• Impact

Ainsi, il apparaît, de façon évidente, que l’impact des éclairages à LED sur les réseaux d’alimentation dépend de la qualité des alimentations et de la bonne prise en compte de paramètres spécifi ques :

– rendement/consommation à vide (pertes d’énergie) ;

– fi ltrage (génération de courants de fuite) ;

– taux d’harmoniques résultant d’effets dépendants de la fréquence (échauffements, consommations, etc.) ;

– facteur de crête (effet fl icker, scintillement, etc.).

« Ces domaines sont tous couverts par des réglementations qui, cependant, ne représentent que des exigences minimales en terme de qualité et ne répondent pas toujours aux problèmes sortant du cadre général », conclut Louis Tosolini.

QUELQUES EXEMPLES DE PHÉNOMÈNES :

dossier5-LUMIERES_04– Présence de courants à la fréquence de découpage des alimentations (quelques dizaines ou centaines de kHz) et aux fréquences générées par les fronts de montée dus au découpage (au-delà du MHz). Ces signaux « HF » se propagent donc sur les câblages des alimentations, mais aussi par rayonnement ou par couplage capacitif sur les câblages voisins.

– Harmoniques de courants générées par le comportement non linéaire des circuits électroniques.

– Circulation de courant de fuite dans les circuits de terre. Les caractéristiques d’isolation des matériels et la nécessité de réaliser des filtrages pour pallier les problèmes sont à l’origine de CES courants de fuite.

Aux JNL les LED en bref

• Nouveau règlement européen portant sur les lampes dirigées et les lampes à LED (domestiques et professionnelles). À l’occasion des JNL 2012 de l’AFE, Bernard Duval, expert AFE, a rappelé le vote en comité de régulation, en juillet dernier, d’un troisième volet ErP sur l’éclairage : un projet de règlement européen actuellement en notification au Parlement et au Conseil européens (faisant suite aux règlements 244/2009 sur les lampes à incandescence, et 245/2009 sur les matériels d’éclairage professionnels).

Ce nouveau texte, dont la publication est prévue mi-décembre 2012, fixe des exigences de fonctionnalité pour les lampes dirigées et les lampes à LED, dirigées ou non, ainsi que des performances énergétiques et l’obligation d’informations. À savoir : facteur de survie ≥ 0,90 % à 6 000 h, conservation du flux ≥ 80 % à 6 000 h ; taux de défaillance prématurée ≤ 5 % à 1 000 h ; atteinte de 95 % du flux < 2 secondes ; IRC ≥ 80 ; constance des couleurs… Enfi n, le texte insistera sur la nécessaire compatibilité des lampes à LED avec les systèmes de gradation.

Une remarque à ce propos : un luminaire LED, dont la source n’est pas démontable aux fins de tests de conformité, sera considéré comme une lampe, et devra donc répondre aux exigences de performance fixées pour les lampes à LED.

• De quoi parle-t-on ? À l’occasion des JNL 2012, Frédéric Guiraud, président du Comité LED du Syndicat de l’éclairage a, dans l’attente d’une norme « vocabulaire » qui sera disponible en 2013, rappelé quelques précisions de langage : une lampe LED contient un module LED (composant) produisant la lumière, et est équipée d’un culot. La fonction de ce dernier, véritable interface électrique et mécanique, consiste à maintenir mécaniquement la lampe dans la douille correspondante. Ce n’est pas un connecteur et le culot n’est pas forcément normalisé.

• Exigences spécifiques aux tubes à LED :

Selon le futur règlement européen (mars 2013), un tube à LED prétendant à l’équivalence d’un tube fluorescent d’une puissance donnée devra présenter :

– une intensité, dans n’importe quelle direction autour de l’axe du tube, ne variant pas plus de 25 % de l’intensité moyenne du tube ;

– un flux lumineux minimum ;

– une puissance ≤ à celle du tube fluorescent concerné.

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« Les fondamentaux de l’éclairagisme s’appliquent-ils, de la même façon, aux produits LED ? » En tant qu’expert de l’AFE, Bernard Duval s’est employé à répondre à cette question à l’occasion des JNL 2012, que, pour sa part, Frédéric Guiraud, président du Comité LED au sein du Syndicat de l’éclairage, s’est appliqué à démontrer : « La normalisation est au service de la qualité des produits. »

« Les fondamentaux de l’éclairagisme s’appliquent-ils, de la même façon, aux produits LED ? » En tant qu’expert de l’AFE, Bernard Duval s’est employé à répondre à cette question à l’occasion des JNL 2012, que, pour sa part, Frédéric Guiraud, président du Comité LED au sein du Syndicat de l’éclairage, s’est appliqué à démontrer : « La normalisation est au service de la qualité des produits. »

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1 commentaire

  1. LANDELLE - 15 février 2013 à 13 h 59 min

    Pas convaincu par aucun point de l’article.
    Je ne vois pas en quoi les pertes en lignes sont concernées par les LED, on consomme moins, il y a donc moins de pertes (même si la perte existe sans consommation).
    Quant aux alimentations à découpage, il y en a déjà partout sans que cela pose de problème (sinon que c’est capacitif plus que réactif), le premier étage est généralement un redresseur et une forte capacité qui filtre les appels de courant du hacheur derrière.

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