Introduction à l'éclairage

Introduction à l'éclairage

Ce premier article est le tout premier d'une longue série. Ces articles parlerons des différents systèmes d'éclairage, leurs utilisations, leurs fonctionnements et de leurs conséquences sur le réseau électrique et les appareillages de commande et de protection. 

La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 à 0,78 micron. C'est Newton qui propose pour la première fois au XVIIième siècle un cercle des couleurs chromatiques basé sur la décomposition de la lumière blanche. Même si certaines formes de vies, au fond des océans peuvent s'en passer, la lumière du soleil est la première source d'énergie des écosystèmes terrestres, via la photosynthèse.

Elle contrôle donc les cycles écogéobiologiques et le stockage fossile du carbone tels qu'ils existent depuis 3,7 milliards d'années. C'est encore la lumière qui via la durée du jour corrige les horloges biologiques animales, par la production de mélatonine qui est une hormone uniquement produite la nuit, chez la plupart des animaux. Chez les plantes, la durée du jour contrôle aussi, avec la température, l'apparition des bourgeons, feuilles, fleurs, ou l'ouverture ou la fermeture de fleurs.

C'est pourquoi la présence de lumière artificielle dans l'environnement nocturne peut altérer le comportement ou les fonctions de certaines espèces ou des écosystèmes : phénomène généralement décrit sous le nom de « pollution lumineuse ».

 Cette pollution lumineuse est visible en ville notamment en automne lorsque les feuilles tombent. Les dernières feuilles ne sont présentent sur les arbres que si elles sont à proximité (moins de 5m) des lampes de rue. En Astronomie, la pollution lumineuse empêche de voir certaines étoiles et planètes. 

C'est au XXième siècle que l'éclairage urbain et périurbain augmenta notamment à cause d'une forte demande de sécurité de la part du public et des élus mais aussi grâce à la diversification des luminaires et aux prix de l'électricité attractifs la nuit. Ainsi l'augmentation de la pollution lumineuse nocturne a été mesurée par satellite de 5 à 10 % par an pour la fin des années 1990. 

Il est possible de voir cette pollution lumineuse sur la photo ci-dessous. Vous trouverez plus de détail sur la pollution lumineuse et sur la lumière sur le site internet de wikipédia aux adresses suivantes : http://fr.wikipedia.org/wiki/Pollution_lumineuse et http://fr.wikipedia.org/wiki/Lumière Dans un but de réduire cette pollution, il est nécessaire d'augmenter l'efficacité énergétique des lampes. A travers le monde, un planning de bannissement des lampes gourmandes en énergie est programmé à plus ou moins long terme.

 (voir http://www.promotelec.com/actualite/quoideneuf-7920.aspx) Aujourd'hui, les lampes sont présentes partout, à la maison, au travail, sur les enseignes de magasins, ... Il en existe trois types : les lampes à incandescence, les lampes à décharge et les LED (Light-Emitting Diode). L'éclairage représente 33% de la consommation électrique au USA et 12% en France. 

La technologie employée par les luminaires est diverse, variée et évolue rapidement. De plus, les lampes à incandescence sont de plus en plus amenées à être remplacée par les lampes fluocompactes, puis les LED.

 En effet, les LED ne sont pas encore prêtes à remplacer les lampes à incandescence car elles ne fournissent pas encore assez de lumière pour nous éclairer correctement et elles ne s'adaptent pas forcément et pas encore à nos installations actuelles. 

La diversification des luminaires a des conséquences sur les réseaux électriques. Les régimes transitoires dus à l’alimentation de ces charges, qui introduisent des équipements basés sur l’électronique de puissance ayant un comportement fortement non linéaire, créent de nouveaux problèmes comme la sélectivité des équipements de commande et de protection dédiés aux systèmes d’éclairage.