La question se pose toujours : quel générateur convient le mieux à l'utilisation prévue ?
Quelle tension et quelle puissance mes appareils électriques nécessitent-ils réellement ?
Différence entre le réseau électrique public et un générateur de secours
Un générateur de secours ne peut être assimilé au réseau électrique public, car une alimentation de secours est toujours une solution d'alimentation autonome. Le générateur de secours, avec les consommateurs d'énergie connectés, forme un système fermé dont les éléments interagissent entre eux.
Dans le réseau électrique public, les charges sont réparties de manière à ce que les trois phases soient chargées de manière approximativement symétrique, et la charge déséquilibrée restante (charge inégale des phases) ainsi que le décalage du point zéro associé sont compensés par des enroulements de compensation, des circuits en zigzag, etc. dans les transformateurs utilisés.
Dans une maison avec une alimentation électrique externe triphasée, les charges sont principalement des consommateurs d'énergie de 230V, et un déséquilibre de charge est donc inévitable et peut être extrême dans certaines conditions.
Cela peut causer des problèmes avec une alimentation électrique de secours triphasée. Cela ne devrait pas poser de problème avec une faible consommation d'énergie (généralement jusqu'à 10-20 % de la puissance nominale par phase), mais pas si vous utilisez une bouilloire ou une plaque de cuisson sur une cuisinière électrique, par exemple.
Exemple :
La maison est alimentée en électricité par un générateur de secours à charge non déséquilibrée via une prise de 400V. Tant que les trois phases sont également chargées ou seulement de quelques centaines de watts, la tension reste dans la plage de tolérance permise de 230V +/- 10% par phase. Cependant, si une bouilloire ou une plaque de cuisson sur une cuisinière électrique est utilisée, les tensions sur les trois phases divergent et sortent de la plage permise de 230V +/- 10%. Cela peut causer des dommages par surtension aux appareils électriques connectés.
Plus la puissance nominale du générateur de secours est faible, plus la différence est significative pour la même charge. Par conséquent, l'effet est plus prononcé pour les petits générateurs triphasés que pour les plus grands.
Dans le cas des générateurs de secours capables de supporter une charge déséquilibrée, il existe des mécanismes pour corriger les tensions sur chaque phase, ce qui élimine dans une certaine mesure le problème de charge déséquilibrée, mais les limitations de puissance de la charge connectée par phase demeurent.
Comme vous ne savez généralement pas quels consommateurs d'énergie sont connectés à quelle phase dans la maison, une surcharge d'une seule phase du générateur peut rapidement se produire. .
Dans les générateurs conventionnels (également avec AVR), le courant est prélevé de l'enroulement de l'alternateur et la forme de la tension est similaire à une onde sinusoïdale, mais peut varier en fonction de la conception du générateur.
La fréquence de la tension dans un générateur synchrone conventionnel est déterminée par la vitesse du moteur, qui peut fluctuer dans une certaine plage en fonction de la charge.
Les appareils ménagers en fonctionnement permanent sont généralement de petits consommateurs d'énergie électronique tels que les routeurs, les commutateurs satellites, les systèmes téléphoniques, les chargeurs de téléphones portables, l'éclairage LED, etc., et ils ont tous généralement une consommation de puissance de pointe.
Tension (jaune) et courant (vert) provenant du réseau électrique externe et d'un générateur à onduleur :
réseau électrique externe
Générateur à onduleur
Le régulateur de tension (AVR) contrôle la tension effective, mais pas la forme d'onde de la tension, ce qui est important pour les appareils électriques sensibles. Les harmoniques que ces appareils eux-mêmes provoquent en raison de leur consommation de courant de pointe (typique des petits appareils électroniques) sont particulièrement nuisibles aux appareils électroniques sensibles. Cet effet est particulièrement prononcé lorsqu'il n'y a pas de charges résistives dans le circuit, telles que des ampoules et des appareils avec des éléments chauffants résistifs. Par conséquent, lors de l'utilisation de générateurs de secours conventionnels, nous recommandons d'avoir au moins une charge résistive, telle qu'une ampoule, connectée en permanence du côté générateur du circuit pour lisser les processus transitoires.
Tension (jaune) et courant (vert) d'un générateur conventionnel sous charge électronique sans et avec charge d'équilibrage (ampoule de 100W) :
Vous pouvez constater que les harmoniques perturbateurs marqués par les flèches rouges dans l'image de gauche sont beaucoup plus petits dans l'image de droite et que la plupart des modules électroniques fonctionnent alors sans problème.
Une telle mesure serait également applicable à un générateur triphasé capable de gérer des charges déséquilibrées, mais cela pourrait entraîner une perte de puissance triple. Il y a donc des avantages évidents à disposer d'une alimentation de secours de 230V pour le bâtiment.
En raison de leurs caractéristiques techniques, les générateurs dotés de la technologie inverter sont tous des générateurs de secours monophasés de 230V.
Les générateurs triphasés 400V de Könner & Söhnen et les générateurs avec un système VTS en mode 400V, comme la plupart des générateurs de cette gamme de prix, ne conviennent pas aux charges déséquilibrées et ne peuvent être utilisés que pour alimenter des consommateurs de puissance 400V qui chargent les trois phases simultanément et de manière symétrique. La charge déséquilibrée maximale admissible est de 20 %. Pour des valeurs plus élevées (ce qui est également le cas avec une alimentation domestique avec des consommateurs de puissance mixtes), nous ne pouvons pas garantir la plage de tension d'alimentation admissible de 230V ± 23V.
Nous recommandons d'utiliser un générateur de secours de 230V ou des générateurs avec un système VTS en mode 230V pour l'alimentation électrique de la maison. En cas de panne de courant, nous conseillons d'alimenter tous les consommateurs d'énergie de 230V, qui sont initialement alimentés par trois phases différentes du réseau électrique externe, avec une alimentation monophasée de 230V. Cela permet d'utiliser la pleine puissance du générateur dans toute la maison sans avoir à se soucier de la surcharge de chaque phase, ce qui serait difficile dans un foyer unique car il est généralement inconnu quels consommateurs d'énergie sont connectés à quelle phase.
Les générateurs Könner & Söhnen équipés du système VTS peuvent être utilisés pour alimenter des consommateurs d'énergie de 230V et 400V, mais pas simultanément. Le mode 400V est exclusivement destiné aux consommateurs d'énergie de 400V.
Mes appareils électriques nécessitent-ils du 230V ou du 400V ?
Le courant triphasé 400V est généralement nécessaire uniquement pour les appareils qui nécessitent un champ tournant. Il s'agit de consommateurs d'énergie avec des moteurs triphasés, tels que des outils, des pompes, etc.
Des consommateurs d'énergie tels que la cuisinière électrique, le chauffe-eau instantané puissant, le radiateur soufflant, la chaudière électrique ou le sauna sont connectés en triphasé uniquement dans le but de répartir la charge dans le réseau VDN et sont en fait des consommateurs d'énergie de 230V qui peuvent être alimentés par un générateur de 230V.
Les consommateurs d'énergie de 230V avec une puissance totale de plus de 4,6 kVA doivent être connectés à 3 phases lorsqu'ils fonctionnent à partir du réseau électrique public pour la répartition de la charge. En fonctionnement de secours, lors de l'utilisation d'un générateur de secours à charge non déséquilibrée, ils doivent être alimentés en 230V, mais ne doivent pas être poussés à pleine puissance afin que le conducteur neutre de l'appareil ne soit pas surchargé, car il a généralement la même section que les câbles de phase.
Les consommateurs d'énergie tels que les cuisinières électriques sont généralement connectées avec un câble en cuivre de 5 x 2,5 mm². Ainsi, lorsqu'ils sont alimentés par le générateur, une paire de plaques de cuisson, ou une plaque de cuisson et un four électrique, peuvent être utilisés sans problème, sans surcharger le conducteur neutre du câble d'alimentation. À condition que le générateur lui-même ait une puissance suffisante. Il en va de même pour les chauffe-eau instantanés, les radiateurs soufflants, les chaudières électriques, les saunas, etc., qui possèdent des éléments chauffants internes de 230V et sont, en fait, des consommateurs d'énergie de 230V.
Si un consommateur d'énergie de 230V doit être alimenté par l'une des 3 phases d'un générateur conventionnel de 400V, un déséquilibre de charge et les dommages associés dus à une sous-tension ou à une surtension sont possibles.
Tous les générateurs triphasés 400V sont des générateurs de secours conventionnels dont la forme d'onde de tension n'est pas constante et peut être déformée sous l'influence de consommateurs d'énergie non linéaires.
Les consommateurs d'énergie de 400V avec moteurs ont généralement un courant de démarrage élevé (3 à 6 fois supérieur au courant nominal) et sont capables de provoquer des pics de tension, surtout en présence de contrôle électronique de puissance (contrôle par découpage de phase).
Courant de démarrage et courant nominal pour une meuleuse d'angle (typique pour les appareils avec moteurs) :
Pour comparaison, tension (jaune) et courant (vert) sur une phase d'un outil avec contrôle électronique de découpe de phase (contrôle de puissance, démarrage progressif) :
Réseau électrique externe ou générateur à onduleur
Générateur conventionnel (également avec AVR)
Nous recommandons généralement d'alimenter séparément les consommateurs d'énergie 230V et 400V afin que les consommateurs d'énergie sensibles de 230V ne soient pas endommagés par des pics de tension provenant de consommateurs d'énergie puissants de 400V.
Dans les générateurs de secours conventionnels (également avec AVR), le courant est prélevé sur l'enroulement de l'alternateur et la forme de la tension peut varier en fonction de la conception du générateur.
Dans les générateurs à onduleur, la tension de 230V 50Hz est générée électroniquement et présente une forme beaucoup plus stable, ce qui les rend recommandés pour les appareils sensibles.
Il n'existe pas de générateurs à onduleur triphasé. Il n'y a que des onduleurs triphasés avec un système de stockage par batterie, où un générateur peut être utilisé uniquement pour recharger le stockage de la batterie. Un chargeur externe pour le système de stockage de la batterie est nécessaire. Avec un tel système, une maison pourrait être entièrement alimentée en triphasé.
Tous les générateurs triphasés sont des générateurs conventionnels avec toutes les conséquences que cela implique.
Avertissement :
Ce manuel est destiné uniquement à titre de guide, est illustratif, et doit être adapté aux circonstances et conditions spécifiques sur le site lors de l'installation. L'installation elle-même doit être effectuée en conformité avec toutes les normes et réglementations. Nous déclinons toute responsabilité pour les installations incorrectes et leurs conséquences.
