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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

Flicker (scintillement)

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Le flicker désigne des fluctuations répétées ou rapides de la tension d'alimentation, que les personnes perçoivent surtout comme un scintillement ou comme une variation de la luminosité des lampes. Sur le plan technique, le flicker relève de la qualité de la tension. Il ne s'agit pas du clignotement d'une seule lampe défectueuse. Il s'agit d'une caractéristique de la tension en un point du réseau, qui affecte ensemble tous les appareils qui y sont raccordés. L'alimentation subsiste alors, et la valeur efficace de la tension peut très bien se situer en moyenne dans la plage admissible. L'agitation permanente n'en est pas moins gênante.

Causes : variation de charge face à l'impédance du réseau

Sur le plan physique, le flicker apparaît lorsque le courant absorbé ou injecté par une installation change rapidement. Tout courant provoque une chute de tension dans les lignes et les transformateurs. Si le courant varie brusquement ou périodiquement, la tension au point de raccordement fluctue également. L'ampleur de cette fluctuation dépend de l'impédance du réseau, donc inversement de la puissance de court-circuit au point de couplage. En simplifiant : la variation relative de tension est à peu près égale au rapport entre la variation de puissance et la puissance de court-circuit. L'angle de l'impédance du réseau détermine si les variations de puissance active ou réactive ont l'effet le plus marqué. Dans un réseau faible, la puissance de court-circuit est faible par rapport à l'installation. La même variation de charge y provoque des fluctuations de tension nettement plus importantes. Un réseau faible n'est donc pas peu fiable, mais électriquement sensible aux installations individuelles.

Les sources classiques de flicker sont les fours à arc, les installations de soudage, les démarrages de moteurs, les presses, les scies à cadre, les grues, les ascenseurs et les compresseurs à fonctionnement cadencé. Les installations de production entrent aussi en ligne de compte, par exemple les installations d'énergie éolienne par vent irrégulier ou les convertisseurs mal régulés. Dans les réseaux basse tension, de nombreux petits appareils peuvent en outre produire ensemble des valeurs perceptibles lorsqu'ils commutent de manière groupée. Le flicker se propage de plus : les fluctuations du réseau moyenne tension parviennent en grande partie, via le transformateur de distribution, au réseau basse tension subordonné. Les règles D-A-CH-CZ retiennent pour cela un coefficient de transfert usuel de 1,0.

Mesure : flickermètre, Pst et Plt

Le flicker n'est pas évalué d'après l'impression personnelle, mais à l'aide d'un flickermètre conforme à la norme IEC 61000-4-15. L'appareil reproduit, en plusieurs blocs fonctionnels, la manière dont une lampe de référence réagit aux fluctuations de tension et dont le système œil-cerveau de l'être humain perçoit cette variation lumineuse. La référence est historiquement une lampe à incandescence de 60 W. L'évaluation couvre des fréquences de modulation allant de fractions de hertz jusqu'à environ 33 à 35 Hz. Elle est la plus sensible à environ 8,8 Hz. À cette fréquence, de très faibles fluctuations, nettement inférieures à un pour cent de la tension, peuvent déjà être gênantes.

Le signal de mesure donne lieu à deux grandeurs sans dimension. L'indice de sévérité de flicker à court terme Pst est déterminé statistiquement sur dix minutes à chaque fois. Pst = 1 est fixé de telle sorte qu'environ la moitié des observateurs trouve gênant le scintillement de la lampe de référence. Pour l'indice de sévérité de flicker à long terme Plt, douze valeurs Pst consécutives sont moyennées de façon cubique sur deux heures. Les phases individuelles intenses pèsent ainsi davantage que dans une simple moyenne. Pst et Plt ne sont ni des volts ni des kilowatts. Ils résument la profondeur, la fréquence, la forme et la fréquence des variations de tension en un seul indicateur de l'effet perturbateur.

La méthode a une limite : les lampes LED modernes réagissent différemment des lampes à incandescence selon l'électronique de leur pilote. Beaucoup sont moins sensibles, mais certaines, dotées de pilotes simples, peuvent aussi l'être davantage. Le flickermètre fondé sur la tension décrit donc la tension, et pas nécessairement le scintillement lumineux réel de chaque luminaire. Il existe pour les luminaires des approches d'évaluation propres, par exemple le flickermètre lumineux selon IEC TR 61547-1. Les règles côté réseau continuent de s'appuyer sur Pst et Plt.

Normes et valeurs limites en Europe

Plusieurs corpus de règles s'appliquent au flicker à différents niveaux. Ce sont des normes et des règles techniques, non des lois. Elles ne deviennent contraignantes que par le droit des produits, les conditions techniques de raccordement ou des contrats.

  • Caractéristique de la tension du réseau : la norme européenne EN 50160 (édition actuelle 2022) décrit la tension que les réseaux publics permettent d'attendre dans des conditions normales d'exploitation. Selon elle, Plt doit être au plus égal à 1 pendant 95 % du temps de chaque semaine. Les réseaux industriels sont exclus. La norme souligne elle-même que la perception est subjective : des plaintes sont possibles même en dessous de Plt = 1.

  • Niveau de compatibilité : pour les réseaux publics basse tension, un niveau de compatibilité de Plt = 0,8 selon EN 61000-2-2 est indiqué. Les règles D-A-CH-CZ exigent que cette valeur ne soit en aucun cas dépassée.

  • Appareils individuels jusqu'à 16 A par phase : IEC/EN 61000-3-3 limite l'émission perturbatrice, mesurée sur une impédance de référence. Les limites sont Pst ≤ 1,0, Plt ≤ 0,65 et une variation relative de tension permanente dc ≤ 3,3 %. La variation relative maximale de tension dmax est de 4 % dans le cas de base, et plus élevée sous certaines conditions. Pour les appareils entre 16 A et 75 A s'applique IEC 61000-3-11 (raccordement sous conditions) ; pour des courants plus élevés, d'autres parties de la série s'appliquent.

  • Installations de clients sur le réseau : pour l'Allemagne, l'Autriche, la Suisse et la Tchéquie, les règles D-A-CH-CZ d'évaluation des perturbations réseau (3e édition, 2021/2023) décrivent comment les gestionnaires de réseau fixent des valeurs limites d'émission pour les installations individuelles. Pour la basse tension, elles indiquent comme émission perturbatrice globale admissible de tous les utilisateurs du réseau Pst = 0,8 et Plt = 0,6. Cette part est répartie entre les installations individuelles au moyen d'une clé de répartition. On évalue des valeurs à 95 % sur une semaine. Aucune valeur Pst individuelle ne doit dépasser 1,3 fois la valeur admissible.

  • Délimitation selon le taux de répétition : selon les règles D-A-CH-CZ, une installation individuelle en basse tension ne doit modifier la tension que de 3 % au plus lors d'événements fréquents (à partir de 0,01 par minute). À partir d'un taux de répétition de 0,1 par minute, une évaluation du flicker est en outre nécessaire.

La distinction entre le côté réseau et le côté installation est importante : EN 50160 décrit la qualité de tension attendue dans le réseau. Les règles relatives aux appareils et au raccordement limitent en revanche ce qu'une installation individuelle peut apporter. Comme les contributions de nombreuses installations se superposent, les valeurs limites pour les installations individuelles sont plus strictes que les valeurs pour l'ensemble du réseau. Avec une puissance de court-circuit croissante, les valeurs individuelles admissibles doivent même diminuer dans les réseaux publics, car un nœud fort concerne généralement davantage d'utilisateurs du réseau.

Distinction par rapport à d'autres perturbations

Lors d'une interruption de tension, l'alimentation est coupée. Un creux de tension est un abaissement net, le plus souvent bref, par exemple à cause d'un défaut du réseau. Les événements isolés rares, comme un démarrage de moteur une fois par jour, sont évalués comme des variations rapides de tension, non comme du flicker. Les harmoniques déforment la forme d'onde. Les écarts de fréquence concernent la fréquence du réseau de l'ensemble du système interconnecté. Le flicker décrit en revanche une agitation locale de la valeur de la tension. Il ne dit rien sur la stabilité globale du système électrique ni sur la suffisance de la production.

La puissance réactive n'est pas la même chose que le flicker, mais elle y est étroitement liée. Particulièrement dans les réseaux à impédance majoritairement inductive, des puissances réactives variant rapidement modifient fortement la valeur de la tension, par exemple avec les fours à arc. Les installations de compensation rapides comme les SVC ou les STATCOM sont donc employées spécifiquement contre le flicker.

Importance lors du raccordement au réseau

Tous les utilisateurs d'une section de réseau partagent la même tension. Une installation qui produit du flicker perturbe donc aussi des voisins qui n'ont rien à voir avec elle. Avant le raccordement d'installations plus grandes ou fluctuantes, le gestionnaire de réseau examine donc quelle émission de flicker est admissible au point de raccordement au réseau concerné. Comptent alors la puissance de court-circuit, l'amplitude et la fréquence de la variation de puissance, la charge préexistante et le nombre des autres utilisateurs du réseau. La même machine peut être sans problème sur un nœud industriel fort et inadmissible à l'extrémité d'un réseau rural.

Si les valeurs ne sont pas respectées, plusieurs voies existent : démarreur progressif ou convertisseur de fréquence au lieu du démarrage direct, rampes de puissance plus lentes, manœuvres moins fréquentes, un stockage pour lisser la puissance, une installation de compensation ou un raccordement à un niveau de tension supérieur, ou encore un renforcement du réseau. Les options diffèrent par leur coût, leur responsabilité et leur efficacité. Le flicker est donc aussi un critère pour déterminer qui supporte quelles mesures de raccordement.

Malentendus typiques

  • Le flicker n'est pas seulement une question de confort. Le scintillement visible est certes la mesure de l'évaluation, mais de fortes fluctuations de tension peuvent aussi perturber des commandes et des processus sensibles.

  • La quantité d'énergie consommée en dit peu. Un appareil à faible consommation d'électricité peut causer beaucoup de flicker par un cadencement abrupt. Un grand consommateur fonctionnant de façon régulière, en revanche, presque aucun. Ce qui compte, c'est le comportement temporel de la puissance, non l'énergie annuelle.

  • Une valeur Pst inférieure à 1 ne garantit pas l'absence de plaintes, et une valeur supérieure ne signifie pas nécessairement un scintillement visible avec chaque luminaire. L'indicateur repose sur une lampe de référence normalisée et un observateur moyen.

Électrification et électronique de puissance

Avec les pompes à chaleur, les points de recharge, les batteries de stockage et les onduleurs photovoltaïques, la situation change dans les réseaux de distribution. Une électronique de puissance bien régulée peut réduire le flicker : elle monte et descend en puissance en douceur, évite les pointes de courant d'enclenchement et soutient la tension par de la puissance réactive. Des régulations mal paramétrées, des appareils réagissant simultanément ou des oscillations entre convertisseur et réseau faible peuvent toutefois aussi amplifier les fluctuations de tension. Les règles de raccordement limitent donc non seulement la puissance maximale, mais aussi les rampes, les opérations d'enclenchement et les émissions perturbatrices. Qu'une installation soit respectueuse du climat ou économique ne répond pas encore à la question de savoir si elle fonctionne de manière compatible avec le réseau au point de raccordement concret.

Sources

Autres entrées du glossaire

Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05

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