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Alimentation électrique

Le terme d'alimentation électrique désigne un ensemble de systèmes capables de fournir de l'électricité aux appareils fonctionnant avec cette énergie.

Une alimentation électrique est, en particulier, un appareil ou appareillage plus ou moins complexe, destiné à fournir de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne...), à partir d'un réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer l'énergie électrique des centres de production vers les...) à un autre appareil. Cet appareil assurant une ou plusieurs fonctions grâce à l'électricité, mais celle-ci doit avoir des caractéristiques en courant, tension (La tension est une force d'extension.) et, fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) spécifiques, sous peine de dysfonctionnement ou pire de destruction.

Production distribution

Production

La production d'électricité en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du...) se fait dans des centrales électriques par transformation d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) ou :

  • Les combustibles fossiles : gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend...), charbon, pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie...),
  • L'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) par fission ou fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à...),
  • L'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à...),
  • L'énergie de cogénération, géothermique,

passent par une transformation de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) de base en énergie thermique (L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'un objet, qui est due à une agitation désordonnée de ses molécules et de ses atomes. Les transferts d'énergie thermique entre corps sont appelés transferts de chaleur et jouent un...), puis en énergie mécanique (L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d'énergie cinétique et d'énergie potentielle...) par contre,

  • L'énergie éolienne (L'énergie éolienne est l'énergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie tirée du vent au moyen d'un dispositif aérogénérateur ad hoc comme une...),
  • L'énergie hydraulique (L'énergie hydraulique est l'énergie mise en jeu lors du déplacement ou de l'accumulation d'un fluide incompressible telle que l'huile, l'eau douce ou l'eau de mer.),
  • L'énergie marémotrice (L'énergie marémotrice est issue du mouvement de l'eau créé par les marées, causées par l'effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil. Elle est utilisée soit sous forme d'énergie potentielle...),

sont simplement canalisées pour fournir de l'énergie mécanique ;

Groupe : moteur thermique, alternateur.

Ensuite des alternateurs ou génératrices transforment cette énergie mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...) en électricité.

La transformation énergie thermique/mécanique se réalise quasi exclusivement : par un cycle vapeur () (voir machine à vapeur) ce qui donne un rendement proche de 30 a 40%.

La puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de ces usines est exprimée en kilowatts (kW), mégawatts (MW) ou gigawatts (GW) et, l'énergie qu'elles produisent donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction,...) en kilowatts-heures (kWh), MWh, GWh. Les centrales électriques sont souvent proches des lieux de grande consommation, ainsi que des sources froides, pour les thermiques (fleuve, mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence...), couloir de vent) et, bien sur, de la source d'énergie lorsque c'est possible (mine de charbon, stockage de gaz, gros débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), haute chute d'eau...). Elles sont reliées entre elles par un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle...) de transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) d'électricité.

Réseau de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation,...) d'électricité

L'électricité produite dans les centrales électriques est transportée jusqu'aux postes de transformations par des lignes oû l'électricité circule sous haute tension (400kVolts environ) afin de réduire les pertes. Ces lignes sont le plus souvent aériennes (câbles tendus entre des pylônes jalonnant les campagnes) mais tendent , lorsque c'est techniquement possible et économiquement supportable, à être enterrées pour des raisons politiques, esthétiques, écologiques et de sécurité. L'electricité est ensuite transformée en 225kVolts est distribué au grande entreprise (SNCF, Sidérurgie (Le terme sidérurgie (du grec sideros, fer) désigne à la fois les techniques d'obtention de la fonte, du fer et de l'acier à partir de minerai, mais aussi l'industrie qui les met en œuvre. La création du terme...),...) ou retransformée en 20kVolts pour les entreprises puis par un dernier transformateur en 400 Volts au habitations.

Marché de l'électricité

Le marché de l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il effectue un travail : déplacer une charge, fournir de la...) s'appuie sur : la production, les réseaux de transports et de distributions ainsi que bien évidemment sur la consommation de l'électricité.

Tarifications

La tarification de l'électricité ne suit pas seulement des politiques commerciales classiques, modifiant le prix selon la volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) consommé. L'énergie électrique est un bien particulier, difficile à stocker, démarrer, ralentir, ou arrêter une unité de production est bien plus délicat, que d'appuyer sur un interrupteur (Un interrupteur (dérivé de rupture) est un dispositif ou organe, physique ou virtuel, permettant d'interrompre ou d'autoriser le passage d'un flux. Il ne faut pas confondre l'interrupteur qui...) côté consommateur. C'est pourquoi on peut trouver des options tarifaire incitant à rendre la consommation plus homogène et variant selon les périodes de la journée ou de l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). Exemple le plus connu: le tarif heures (L'heure est une unité de mesure  :) creuses et heures pleines. Ordre de grandeur en 2005 et en France: 0,10 €/kW.h le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) et 0,07 €/kW.h la nuit. Cela a obligé les fournisseurs a doté leur systèmes de comptages d'un organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément plusieurs fonctions, mais dans ce cas, une fonction est...) permettant la modification du tarif à distance, le producteur envoie un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les...) horaire sur les lignes indiquant la période en cours, Ce signal est relayé par un contact sec, dans le but d'asservir le fonctionnement de certain appareil gros consommateur au tarif le plus avantageux. Exemple le chauffe-eau électrique : Il est équipé d'une réserve d'eau qui n'est chauffée généralement que la nuit, pour être consommée au fil de la journée. Un relais dédié, situé dans le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) électrique de l'habitation, se charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement...) de couper ou d'établir le circuit de l'appareil selon le signal tarifaire reçu.

Consommation

Industriel

Pour l'alimentation électrique (Le terme d'alimentation électrique désigne un ensemble de systèmes capables de fournir de l'électricité aux appareils fonctionnant avec cette énergie.) des sites industriels, très gros consommateurs, l'électricité arrive en haute tension. Elle n'est transformée en basse tension (Les normes européennes définissent le domaine de la basse tension (abréviation BT) comme les tensions comprises entre :), qu'au plus près des installations gourmandes en énergie, toutes ces installations sont généralement montées et maintenus par l'industriel.

Poste de transformation (transformateur électrique)

Poste de transformation

Pour pouvoir assurer la distribution dans des conditions de sécurités acceptables, l'électricité des lignes de transport passe par des postes de transformation ou l'on abaisse sa tension

voir : poste électrique

Distribution

Des postes de transformation jusqu'aux consommateurs en appartement, villa, bureaux, magasins, les lignes électriques véhiculent un courant basse tension.

Voir : Régime de neutre (En électricité, un schéma de liaison à la terre (Anciennement Régime de neutre) définit le mode de raccordement à la terre d'un transformateur de distribution et des masses côté utilisateur.).

Bâtiment

Tableau électrique domestique

À l'entrée du local du consommateur, le fournisseur d'électricité installe un compteur qui permet à ce dernier de facturer au consommateur la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) exacte d'électricité connsommée par ce dernier.

  1. Les normes et règlements en matière de sécurité électrique imposent, depuis longtemps, que des systèmes de protections soient intégrés au local où se fait la consommation d'électricité.
  2. Ces systèmes de type protection des personnes et protections des lignes d'alimentations (prévention des incendies) sont regroupés sur un tableau accessible rapidement aux occupants du local en cas de nécessité, électrocution (L'électrocution est le décès consécutif au passage de courant électrique dans le corps humain (électrisation).) de personne ou à l'incendie d'un appareil.

Appareillage industriel

  • TGBT
  • Machines : moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la...) électrique, four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de cuire des aliments. Dans un processus de production...), électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.), chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.), réfrigération.

Appareillage domestique

Alimentation intégrée

Dans la plupart des appareils électroménagers et de bureau, certains circuits nécessitent une alimentation électrique de caractéristiques différentes de celle distribuée à partir des compteurs électriques individuels. A l'entrée des appareils, avant ou intégré à l'alimentation, on trouve un filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) destiné à supprimer les parasites entrants, mais surtout ceux générés par l'alimentation elle-même et ceux de l'appareil qui pourraient perturber le réseau.

Alimentation de PC.

On peut distinguer deux types principaux d'alimentation :

  • Celles de faible puissance qui ne servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) qu'a alimenter une petite partie de l'appareil : La majoritée des appareils électroménagers un minimum sophistiqué, peuvent se décomposer en deux parties électriques distinctes, le circuit de commande et le circuit de puissance.
    • Le circuit de commande, puisqu'il sert d'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner correctement.) avec l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) est en très basse tension (Domaine très basse tension (abréviation TBT) : installations dans lesquelles la tension ne dépasse pas 50 volts en courant alternatif ou 75 volts [1] en courant continu lissé.), une alimentation transforme le 230 V en une tension (inférieur à 50V, généralement 12V) compatible avec le circuit de commande.
    • Le circuit de puissance se voit alimenté par la tension du secteur à travers un organe de commutation piloté par le circuit de commande.
  • Et celles par laquelle transitent toute l'électricité consommée par l'appareil, celle-ci fournissent souvent plusieurs tensions séparées, affectées à des tâches différentes.

Alimentation séparée

Alimentations basse tension externe

Les avancés technologiques favorisant une consommation de plus en plus réduite des appareils, les petits appareils domestiques et de bureaux : récepteur radio (Un récepteur radio (poste de radio, transistor, tuner, ...) est un appareil électronique destiné à recevoir les ondes électromagnétiques (anciennement appelées radioélectriques) émises par un émetteur radio. Sa...), téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.), lampe de bureau, imprimante (Les imprimantes ont été conçues dès l’apparition des premiers ordinateurs, pour permettre la consultation et la conservation...), sont alimentés pour des raisons de sécurités et, parfois d'esthétique, en très basse tension à l'aide d'un bloc d'alimentation externe. Fréquemment ce bloc n'est qu'un simple transformateur abaisseur de tension, parfois associé à un redresseur (Un redresseur, également appelé convertisseur alternatif - continu (rectifier en anglais), est un convertisseur destiné à alimenter une charge de type continu, qu'elle soit...) délivrant une tension continue, parfois un Régulateur de tension complète ces alimentations.

Alimentation de laboratoire

Alimentation de laboratoire.

Dans les ateliers et laboratoires où l'on conçoit, teste ou, répare l'appareillage électrique et électronique, des alimentations beaucoup plus sophistiquées permettent d'alimenter avec un maximum de sécurité, les parties des appareils en cours d'examen ou de test. Tous les paramètres des courants et tensions à délivrer peuvent être réglés séparément et très précisément pour éviter tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) dommage aux matériels et aux personnels.

Système de protection

  • Paratonnerre (Le paratonnerre est un dispositif inventé en 1752 par Benjamin Franklin. Il était conçu à l'origine afin d'« écouler à la terre le fluide électrique contenu dans...).
  • Mise à la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...).
  • Blindage
  • Disjoncteur (Un disjoncteur est un organe électromécanique, voire électronique, de protection, dont la fonction est d'interrompre le courant électrique en cas d'incident sur un circuit électrique. Il est...).
  • Fusible (Fusible signifie « qui peut fondre » : voir Fusion (physique).).

Appellations standards

  • THT = très haute tension (La très haute tension (THT) est une ancienne dénomination de la classe des tensions utilisées pour le transport longue distance de l'électricité. Cette classe concernait les tensions supérieures à 100 000...) (cette appellation n'existe plus actuellement dans la législation française)
  • HT = haute tension
  • BT = basse tension
  • TBT = très basse tension
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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