Variation de frequence, régime de neutre et orages !!

Bonjour,

Voici une équation à plusieurs inconnus !!

Cet été un de mes clients a eu plusieurs pompages (variateurs et moteurs immergés) endommagés à différents degrés ainsi qu'une calibreuse de fruits (automatisme avec alimentations à découpage et variateurs de fréquence) après un orage. (sur des sites différents mais proches physiquement et avec des compteurs Edf indépendant)

Il y a une quinzaine de jours, un variateur remplacé cet été (Danfoss VLT aqua drive 22kw - régime de neutre TT) a explosé sans raison apparente. Actuellement il est en cours de réparation chez le fabricant: cartes de puissance d'entrée et de sortie hs, le technicien n'a pu déterminer l'origine du problème si ce n'est que tout cela lui faisait penser à une activation du filtre RFI sous régime de neutre IT (destruction du filtre RFI), ce qui n'était pas le cas.

Il y a quelques jours, suite a la mise en route d'un nouveau pompage avec variation Danfoss (régime de neutre TT avec filtre RFI du variateur activé), installation comparable aux précédentes, le programmateur d'arrosage présent dans le local technique s'est mis a avoir un fonctionnement très aléatoire. Une fois toute l'installation controlée, il ne pouvait s'agir que d'une pollution liée au variateur comme si le filtre RFI n'était pas activé alors qu'il l'était. L'autre anomalie constaté a été une tension importante entre la terre et le neutre de l'installation (fluctuant entre 50 et 120 Vac). L'installation a été arrêtée en attendant le lendemain pour des recherches complémentaires.
En partant de chez le client, nous sommes tombé sur un sous traitant d'Erdf qui travaillait sur la ligne pour remettre les terres sur tous les poteaux électriques du quartier car elles avaient été volées en début d'été.

Et la, ce week end, nouvel orage (le premier depuis cet été) .... nouveau pompage foudroyé (moteur en défaut d'isolement).
Alors qu'en 40 ans d'exploitation il n'avait jamais eu de coup de foudre !! Le milieu du maraichage étant plutot en difficulté, les installations sont toutes faites au strict minimum syndical, je pense que maintenant il va tout équiper avec des parafoudres.
Je veux bien croire à la malchanche mais la, la note est plus que salée !!

Dans le regime de neutre TT, le neutre est raccordé a la terre coté Edf, ce raccordement a t-il un lien avec les terres des poteaux électriques ? Et dans ce cas la, ça ne pourrait pas basculer le régime de neutre en IT ou s'en apparenter pour engendrer tous les problèmes constatés ?
L'absence de toutes ces terres ne fragiliserait-elle pas le réseau en cas d'activité orageuse ?

Je vous remercie par avance de toutes vos réponses !!
Philippe

Bonjour,

En régime TT, le neutre du transformateur est relié à la Terre, et les masses sont reliées à la Terre côté utilisation, ce qui fait que le courant de défaut phase terre est limité par la résistance de terre.

Si le neutre n'est plus relié à la terre on passe effectivement en IT, mais sans la présence d'un limiteur de surtension entre la partie BT et la terre.

Donc en cas de phénomène externe, si la tension monte accidentellement, il peut y avoir des différences de potentiels dangereux pour les biens et les personnes entre BT et terre....
De même si il y a rupture d'isolement entre HT et BT

Voir ce post : https://www.electrotechnique-fr.com/t4304-limiteur-de-surtension?highlight

Décidemment, où va-ton????

Re

mais la mise à la terre du neutre du transformateur est elle uniquement réalisée en lieu et place du tranformateur lui même ou est elle aussi liée au fait qu'il y ait sur les poteaux électriques des terres afin de s'assurer qu'il n'y ait pas apparation d'une tension entre la terre et le neutre ?

Bonsoir.

Dans le cas d'une installation à basse tension de type distribution publique (TT), le neutre est mis à la terre au niveau du poste de transformation:
- Dans le cas d'une ligne aérienne celle-ci est reconduite tous les 25 m environ.
- Dans le cas des réseaux souterrains, la mise à la terre du neutre est permanente par l'intermédiaitres des câbles à neutre concentriques dont la gaine est poreuse.

Revenons à votre problème, s'il y a eu des coups d'orage, le matériel électrique à peut-être été soumis à une surtension (claquage des appareillages et des équipements électroniques) élévée supérieure à la tenue diélectrique des matériel.
Cette surtension est certainement due à un coup de foudre indirect (exemple la foudre frappe directement le sol) faisant ainsi remontée en potentiel de la prise de terre de votre installation. Le matériel électronique ayant une faible tenue à claqué comme indiqué ci-dessus.

Ce n'est peut-être pas la bonne explication, c'est une hypothèse. difficle d'être affirmatif sans être sur le lieu de l'incident.

Affaire à suivre.

Salutations.

Re

Effectivement, étant en pleine campagne, les lignes électriques sont aériennes et comme nos amis les pirates modernes ont pris soins de plumer l'ensemble des câbles de terre de tous les poteaux, les différents pompages se retrouvent donc avec plusieurs centaines de mètres de lignes électriques où le neutre n'est plus reconduit à la terre. D'où l'apparition d'une tension plus ou moins importante entre le neutre et la terre.
De ce fait les condensateurs des filtres RFI que l'on trouve sur les alimentations à découpage et sur les variateurs qui sont positionnés entre les phases et la terre du coffret se retrouvent avec des tensions de travail supérieures à leur tension nominale. D'où leur éclatement et la réaction en chaine entrainant la réaction en chaine destrutrice que l'on a constaté.
Je pense que pour l"incident subit il y a une quainzaine de jour ça a été le cas, après pour celui qui s'est produits cet été lors de l'épisode orageux il y a eu effectivement un coup de foudre indirect, par contre pour le dernier cas, le variaeur ayant été atomisé quelques jours auparavant la pompe n'était pas en fonctionnement et était commandée par un simple contacteur avec protection magnéto-thermique. par contre, on en saura plus une fois la pompe extraite afin que l'on expertise le moteur.
Bonne soirée

Bonsoir,

Si j'ai bien compris, il y a eu aussi un orage pour ce dernier cas ?
Si la tension est passée par un pic, il y a eu amorçage au niveau de la pompe, ce qui était en amont a été shunté par la surtension....
J'ai vu des cartes électroniques perforées suite des coups de foudre indirect......

Bonjour,
il y a eu un sons et lumieres gratuit ce week end !!
Mais que la foudre tombe 2 fois dans le même secteur et détruise le même pompage avec les 2 orages successifs qu'il y ait eu sur le secteur ..... ça fait beaucoup de coincidences !! On est en plein champ, il n"y a eu aucune modification dans le secteur: nouvelle construction, modification des lignes ..... alors qu'en 40 ans il n'y a jamais rien eu !
Je sais bien qu'il y a toujours un début à tout .... mais la c'est chaud !!
Alors, est ce que c'est l'absence des terres sur les poteaux de la ligne aérienne a favorisé ce phénomène ???

bonjour

le phénomène ne s est jamais produit pendant 40Ans, avec ou sans variateur?

sur le premier variateur le redrsseur, et le hacheur sont hs?
le defaut de terre / neutre est il tjs present
sur le pompage en defaut pour la deuxieme fois , le moteur est il en defaut d isolement?(moteur et cable )
puis avoir egalement la longueur de ligne entre sortie hacheur et moteur, ainsi que la puissance
merci

pour ton probleme de surtension ou de coup de foudre , tu as sur ce type de produit des eclateurs entre phases puis entre phases et terre. celles ci sont elles hs
l eclatement des condensateurs de bus intermedaire, provient pour moi plus du fait de la mise en court circuit du pont redresseur , que du fait d une surtension ( tres peu probable).

merci

Bonsoir.

Sincèrement désolé, mais je peux vous affirmer qu'en 43 ans de carrière dans l'industrie et dans diverses branches, j'ai eu à expertisser des installations électriques dont les équipements ont été partiellement détruit suite à des coups d'orage (centraux téléphoniques, etc.) Ces équipements étaient pourtant équipés soit d'éclateurs, soit de parafoudres. Ces dispositifs semblaient pourtant être correctement définis, néamoins les équipements ont claqué. C'est un peu comme pour les tremblements de terre, vous avez dimensionné pour séisme de 4 sur l'échelle de RICHTER, manque de pot, il se produit un tremblement de séisme 6, et ça casse !
Le courant de foudre peut atteindre 200.000A !

Je n'ai pas abordé le problème foudre dans son intégralité (coups directs, indirects, prise de terre avec partie communes, prise de terre dont la valeur est incorrecte, etc.). Une expertise complète serait à faire pour expliquer les incidents.

Salutations

Bonjour,

40ans que le client a des pompages sur ce site, environ une qinzaine d'années avec des variateurs sur la calibreuse de fruits et depuis envrion 5 ans les variateurs ont fait leur apparition dans les pompages.

Pour être plus précis: cet été, il y a eu différents dégats sur plusieurs variateurs et pompages: Altivar 61 seul + VLT Aqua drive avec moteur immergée de 18.5kw + ceux de la calibreuse suite a un orage et la disparition des terres sur les lignes électriques.

il y a 15 jours (sans orage), le VLT Aqua drive de 22 kw (44A) a explosé - le SAV danfoss a exactement remplacé la carte de puissance + la carte SMTP et le cable reliant ces 2 cartes. Cette pompe a été recablée provisoirement avec une armoire de secours (contacteur de puissance + protection magneto thermique le temps des réparations du variateur)

Ce week end, c'est cette même pompe qui a été "foudroyée", cable ou moteur ou les 2 je ne peux le dire car nous ne pouvons pas entrer sur la parcelle avec un engin de levage .... ça ressemble énormement a un marécage.

Entre le variateur et le moteur, il y a au maximum 20m de câble, les variateurs sont des 22kw de 44A couplé à des moteurs immergée Grundfos (42A) ou Franklin (39A) de 18.5kw et le défaut terre - neutre semble avoir disparu sur les 2 autres pompages que nous avons contrôlés ce qui semble logique vu que les terres ont été remise la semaine derniere (partout, ça je ne sais pas). Il est prévu demain apres midi de re-faire un contrôle de tous les pompages du client. Le clients'est rapproché de son assurance et va faire de même avec Edf .... je ne sais pas si du coté Edf il peut prétendre à une quelconque indemnisation !!!

Bonsoir,

La disparition des conducteurs de terre du neutre sur les poteaux n'explique pas la nature des incidents, il faut chercher l'explication ailleurs. Si la ligne aérienne à été foudroyée, la surtension est peut-être du type conduite, mais dans ce cas il aurait eu certainement d'autres dégats. Les dégats sont-ils constatés uniquement sur les variateurs de fréquence ? Il faudrait aussi connaitre la tension de tenue des équipements BT (Utcb : Tension de tenue au choc des matériels de l’installation à basse tension, celle-ci doit être au moins égale à : 3000V).

Je réitère ma remarque : difficile de conclure !

Salutations.

Non, c'est bien précisé sur les variateurs de fréquence ..... déconnecter impérativement le filtre RFI en présence d'un régime IT sous peine de destruction des condensateurs.
Je ne suis pas spécialiste de l'électronique des variateurs mais il semblerait que des condensateurs de forte valeur soient présent entre les phases et la terre et lorsque l'on a une tension importante entre terre et neutre cela peut tres facilement dépasser leur tension nominale et détruire la carte de puissance. D'ailleurs le technicien Danfoss m'a bien demandé quel était le régime de neutre !!
Nous savons que les pompages immergés sont souvent confrontés au problèmes de foudre: eau, forage en métal, colonne d'exhaure en acier, câbles immergés de plus en agricole nous avons souvent des canalisations de surface démontable en métal, des installations plutot sommaire ou réduite au strict minimum, des lignes électriques jetées sur des haies de cyprés .... et avec tout ça, il arrive parfois des accidents mais la, 2 orages successifs avec la disparition des terres .. je trouve que ça fait beaucoup en peu de temps et la coincidence me titille ....