Ferrorésonance dans les réseaux

La ferrorésonance est un phénomène de résonance non linéaire qui peut affecter les réseaux de transport et de distribution de l’électricité. Elle désigne tous les phénomènes oscillatoires, le plus souvent périodiques, qui se manifestent dans un circuit électrique composé d’une part d’une ou de plusieurs inductances non linéaires (comportant des matériaux ferromagnétiques saturables) et d’autre part d’un réseau comprenant au moins une capacité alimentée par une ou plusieurs sources de tensions généralement sinusoïdales.

La propriété essentielle et caractéristique d’un tel phénomène est de présenter au moins deux régimes stables pour une même excitation . Classiquement, en électrotechnique, on considère que les caractéristiques électriques des composants sont linéaires et, alors, le régime permanent atteint est unique et indépendant des conditions initiales. Ici, la présence d’inductances aux caractéristiques non linéaires peut conduire à des comportements radicalement différents et même surprenants pour les électrotechniciens non avertis. Plusieurs régimes permanents différents peuvent apparaître dans un circuit donné en fonction des conditions initiales (flux rémanent, instant d’enclenchement, etc.). Généralement, l’un d’eux est celui que l’on attend habituellement et les autres sont anormaux et parfois même dangereux pour le matériel électrique, car ils présentent des surtensions ou des surintensités.

Le phénomène a déjà été observé de nombreuses fois dans des réseaux, et il est ainsi possible de classifier les comportements que l’on rencontre le plus souvent. Nous verrons au paragraphe  2 que des régimes périodiques de période multiple de celle de la source (par exemple 3 fois celle de la source) et même des régimes non périodiques peuvent apparaître. Les circuits typiques pouvant donner lieu à la ferrorésonance sont également connus par expérience et sont répertoriés. Une première distinction mérite d’être faite dès à présent. Un circuit ferrorésonnant est dit série , lorsque la capacité principale du réseau linéaire est en série avec l’élément...