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Les composants capacitifs et résistifs dans les réseaux électriques peuvent généralement être considérés comme des paramètres linéaires, mais les composants inductifs ne le sont pas. En raison de la présence d’éléments inductifs aux caractéristiques différentes dans le circuit oscillant,
(1) Résonance linéaire
Le circuit résonant est composé d’éléments inductifs sans noyau de fer ou d’éléments inductifs avec noyau de fer dont les caractéristiques d’excitation sont proches de la linéarité, ainsi que d’éléments capacitifs présents dans le système. Sous l’action d’une alimentation sinusoïdale, une résonance linéaire peut se produire lorsque la fréquence naturelle du système est égale ou proche de la fréquence de l’alimentation.
(2) Résonance paramétrique
Le circuit résonant est composé d’éléments inductifs et d’éléments capacitifs du système, dont les paramètres d’inductance varient périodiquement. Lorsque les paramètres sont correctement adaptés, la variation périodique de l’inductance fournit continuellement de l’énergie au système résonant, ce qui provoque une résonance paramétrique.
(3) Résonance ferromagnétique
Le circuit résonant est composé de composants inductifs à noyau de fer et de composants capacitifs dans le système. En raison de la saturation du noyau de fer, les paramètres d’inductance de l’élément inductif à noyau de fer sont non linéaires. Ce type de circuit contenant des éléments inductifs non linéaires génère une résonance ferromagnétique lorsque certaines conditions de résonance sont remplies.
En raison d’une coordination inadéquate des paramètres d’inductance et de capacité, divers phénomènes de résonance à long terme ainsi que des surtensions dues à la résonance causées par une élévation de tension surviennent dans le système. Les types courants comprennent les surtensions de résonance linéaire, les surtensions de résonance ferromagnétique et les surtensions de résonance paramétrique. Alors, pourquoi la résonance ferromagnétique est-elle la plus difficile à prévenir, et quelles sont ses caractéristiques et ses dangers ?
Caractéristiques de la résonance ferromagnétique
(1) L’apparition de la résonance ferromagnétique exige que la fréquence naturelle, constituée de la valeur initiale de l’inductance du noyau en fer et de la capacité équivalente aux bornes de l’inductance, soit inférieure à la fréquence de résonance et s’en rapproche.
(2) Lorsque les paramètres du circuit varient progressivement, il y aura un saut de la tension et du courant de résonance.
(3) Le phénomène d’inclinaison inversée se produit lors de la résonance
(4) La fréquence de résonance doit être constituée de la fréquence fondamentale de l’alimentation électrique et de ses multiples fractionnaires ou entiers simples à haute fréquence.
(5) Après la résonance, il peut maintenir un état stable de lui-même.
(6) La résonance est généralement générée par une excitation externe lorsqu’elle est soumise à des perturbations suffisamment fortes, et peut également être auto-entretenue dans certaines conditions.
Lorsqu’ils basculent ou dysfonctionnent, ces composants inductifs et capacitifs peuvent former des circuits oscillants présentant différentes fréquences naturelles, provoquant ainsi une résonance sous l’action d’une série de puissance externe et entraînant une surtension par résonance ferromagnétique. Les résonances ferromagnétiques courantes comprennent la résonance due à la déconnexion d’un transformateur de tension (TT), la transmission de surtension, la résonance ferromagnétique causée par les transformateurs de tension électromagnétiques, ainsi que la résonance ferromagnétique dans les lignes de compensation par condensateurs en série. La ferro-résonance peut non seulement endommager l’isolation et provoquer la destruction d’équipements électriques, mais elle peut également perturber le fonctionnement normal des dispositifs de protection contre les surtensions. Par conséquent, la surtension par résonance ferromagnétique est la plus fréquente et la plus difficile à prévenir parmi les surtensions dues à la résonance.