Harmonique

Un harmonique est une composante sinusoïdale d’une tension ou d’un courant dont la fréquence est un multiple entier de la fréquence fondamentale (50 Hz sur le réseau français). Le 3e harmonique est à 150 Hz, le 5e à 250 Hz, le 7e à 350 Hz : autant de composantes injectées dans le réseau par les charges non linéaires (alimentations électroniques, variateurs, éclairage à LED), dont les effets sur les conducteurs sont pris en compte par la norme NF C 15-100. Pour aller plus loin, voir notre cours sur les harmoniques électriques (THD, courant de neutre, filtres).

Principaux harmoniques et leurs sources

L’effet neutre : le danger des harmoniques de rang 3

En triphasé équilibré, les harmoniques des rangs 1, 5, 7, 11… s’annulent dans le conducteur neutre grâce au décalage de 120° entre phases. En revanche, les harmoniques de rang 3 et ses multiples (3, 9, 15…) sont dits « homopolaires » : ils s’additionnent arithmétiquement dans le neutre au lieu de s’annuler. Dans un bâtiment tertiaire densément équipé d’ordinateurs et d’éclairages LED bas de gamme, le courant dans le neutre peut dépasser celui des phases, avec un risque d’échauffement du neutre. C’est pourquoi le guide Hager fait dépendre la section du neutre du taux d’harmoniques de rang 3 : au-delà de 33 %, c’est le neutre qui fixe la section du câble.

En installation résidentielle monophasée, les harmoniques se traduisent par une déformation de la tension, mesurable avec un analyseur de qualité de réseau. Pour le réseau public, la norme EN 50160 retient un taux de distorsion de la tension (THD-U) de 8 % au plus. Un THD-I (taux de distorsion harmonique en courant) élevé augmente les pertes par effet Joule dans les câbles.

Diagnostic et remèdes en installation réelle

La première étape est la mesure du THD par un électricien, avec un analyseur de qualité de réseau raccordé au tableau électrique. Si la distorsion est forte, un bureau d’études dimensionne des filtres passifs ou actifs accordés sur les rangs en cause. En résidentiel, remplacer les lampes et alimentations LED de mauvaise qualité par des modèles à facteur de puissance élevé (valeur indiquée sur l’emballage ou la fiche technique) suffit en général.

Questions fréquentes

Mon compteur Linky peut-il mesurer les harmoniques ?

Non. Le Linky compte l’énergie et affiche la puissance, il ne donne pas le spectre harmonique. Pour une analyse, il faut un analyseur de qualité de réseau, laissé en place plusieurs jours par un électricien pour saisir les variations liées aux usages.

Les harmoniques peuvent-ils endommager un différentiel ?

Ils ne l’endommagent pas, mais des courants de fuite déformés peuvent le faire déclencher sans défaut réel, ou échapper à un différentiel de type AC, prévu pour les usages généraux. Le type A détecte des courants de défaut que le type AC ne voit pas ; le type F offre une protection au moins équivalente à celle du type A et il est moins sujet aux déclenchements intempestifs, Legrand le destinant aux équipements à variateur de vitesse monophasé (guides Hager et Legrand 2024).

Comment limiter les harmoniques générés par mes équipements bureautiques ?

Privilégiez des alimentations à découpage avec correction active du facteur de puissance (PFC actif, mention portée sur la fiche technique). Pour l’éclairage, choisissez des lampes et des alimentations LED dont l’emballage annonce un facteur de puissance élevé.