Des perturbations mesurées sur des réseaux BT

Dans le cadre de cette thèse, pour visualiser les phénomènes de perturbations sur des réseaux de distribution, des mesures terrains ont été réalisées à l’aide d’un équipement HF, un analyseur de spectre portatif d’Agilent, N9340B, permettant de faire des mesures de spectrogramme. Les spectrogrammes qui vont être présentés correspondent à des mesures de plus ou moins 24h avec un

pas d’une minute, réalisées en tête de l’installation électrique de plusieurs clients BT. Le raccordement de ce type d’équipement HF aux réseaux électriques est possible par l’intermédiaire d’un coupleur BT. Ce dispositif n’étant pas neutre, une compensation sur les mesures obtenues doit être prise en compte. La bande de fréquences mesurée est de 10 kHz à 150 kHz, avec l’amplitude de référence réglée à 130

dBµV. Le bruit de fond de l’analyseur dans cette configuration débute à un niveau de 80 dBµV à 10 kHz et décroit pour arriver en dessous de 60 dBµV à 150 kHz.

Trois mesures vont être présentées. Celles-ci représentent les profils avec les perturbations les plus importantes observées. Ces mesures ont été effectuées sur une période estivale (fin mai - début juin). Sur les autres mesures des clients BT, le profil observé correspondait principalement au bruit de fond

de l’analyseur de spectre, ce qui veut dire que les perturbations éventuelles chez ces clients n’étaient

pas supérieures à ce bruit de fond. Pour chacune des mesures chez les trois clients BT, sur l’ensemble des figures, a été ajouté un encadré délimitant la bande de fréquences utilisée par les standards CPL « Outdoor » G1 et G3 ainsi que le niveau de tension maximum d’injection à 120 dBµV et le niveau de sensibilité des équipements CPL actuels 60 dBµV.

Le profil de perturbation du premier client est illustré par la figure 1.16. Elle représente les perturbations mesurées étalées sur 2 jours : début à 15h le premier jour, pour se terminer à la même

heure le second jour. La perturbation la plus importante se situe aux environs de 68 kHz. A première

vue, il peut s’agir d’une perturbation de type bande étroite, mais sa discontinuité au cours du temps

pendant la présence de celle-ci, indiquerait plutôt une correspondance avec une perturbation de type impulsionnel périodique asynchrone. En effet, après analyse, il s’agirait de l’alimentation d’un

ordinateur est donc d’une alimentation à découpage qui est à l’origine de ce type de cette perturbation.

Figure 1.16 : Spectrogramme du premier client sur 24h

Ensuite, une perturbation de 10 kHz à 40 kHz est facilement visualisable sur la figure de gauche, mais

difficilement perceptible sur la figure de droite. L’apparition de cette perturbation se situe autour de

21h et de 9h, c'est-à-dire au moment des repas. Cette perturbation peut donc provenir d’un équipement ménager et être de type impulsionnel. Pour définir plus précisément le type de cette perturbation, une mesure plus fine doit être mise en place. Enfin, comme exposé dans la présentation des perturbations,

le bruit stationnaire, vu à l’échelle d’une journée, présente une variation apériodique. Cela se

confirmera avec les deux clients suivants.

Le profil de perturbation du second client est illustré par la figure 1.17. Elle présente une mesure de perturbation étalée sur deux jours : débutant à 12 h le premier jour et se finissant à 13h le second jour.

Figure 1.17 : Spectrogramme du second client sur 24h

Comme pour le client 1, une perturbation est présente autour de la fréquence de 64 kHz. Elle correspond également à une perturbation de type impulsionnel périodique asynchrone, du fait de sa

provenance d’une télévision écran plat et d’un vidéoprojecteur lorsque l’amplitude de celle-ci est plus

niveau d’amplitude proche de 130 dBµV. La fréquence à laquelle elle apparait, risque de poser des

problèmes pour la technologie CPL G1 transmettant une partie des données à la fréquence de 63,3 kHz.

Des perturbations sur la bande de 10 kHz à 30 kHz sont perceptibles sur la tranche horaire du premier jour de 14h à 20h. Le client ayant effectué des travaux durant cette période, il s’agit probablement de plusieurs perturbations provenant de différents appareils de bricolage. Ensuite, une perturbation est

présente à la fréquence de 50 kHz, qui, a priori, possède les particularités d’une perturbation de type

bande étroite, mais présente les caractéristiques d’une perturbation de type impulsionnel de part sa discontinuité au cours du temps. Présent pendant toute la durée de la mesure, cette perturbation peut trouver son origine dans un appareil fonctionnant toute la journée, comme un radioréveil, un téléphone

fixe, un gestionnaire d’énergie, …

Tout comme le client 1, le client 2 présente également une variation du bruit stationnaire, mettant en évidence la partie jour et la partie nuit.

Le profil de perturbation du dernier client est illuté par la figure 1.18. Elle correspond à une mesure étalée sur 2 jours, dont le début se situe à 12h le premier jour pour se finir à 10 h le second jour.

Figure 1.18 : Spectrogramme du troisième client sur 24h

La seule perturbation majeure présente est similaire aux deux clients précédents. Une perturbation de type impulsionnel périodique asynchrone à la même fréquence de 64 kHz. Toutefois, cette

perturbation ne provient pas d’un téléviseur du client 3. En effet, les téléviseurs étaient en

fonctionnement le matin de la deuxième journée, et aucune perturbation n’est visible sur le

spectrogramme. Ceci s’explique par le fait que le client 3 est le voisin du client 2, et que la

perturbation observée doit être celle provenant du client 2, mais atténuée de 35 dB.

Pour conclure, les mesures de spectrogramme sur 24h ont montré que le profil de perturbations diffère

d’un client à un autre. Il est difficile à partir de ceux-ci de définir le type et l’origine de la perturbation. Le fait d’avoir réalisé ces mesures chez des clients BT avec un accès à leur installation électrique, a permis d’approfondir les mesures afin de déterminer plus précisément le type et l’origine de la

perturbation. De plus, ces mesures ont montré la variation apériodique du bruit stationnaire au cours

de la journée en tête de l’installation d’un client. La partie jour correspond à la partie de la journée

présentant le plus de perturbations, et la partie nuit est la moins perturbée. Au final, pour réaliser les services demandant une fiabilité de transmission élevée, nécessitant une quantité importante de données, et donc un temps de communication conséquent, il serait plus judicieux de réaliser les transmissions durant la partie nuit.