Les transformateurs électriques occupent une place essentielle dans la transmission et la distribution de l'énergie. En Isolant électriquement les réseaux et en adaptant et ou en les niveaux de tension pour répondre aux besoins spécifiques des applications, ils assurent un transfert efficace et sûr de l’énergie électrique. Par ailleurs, la configuration des enroulements, c’est-à-dire la manière dont les bobines du transformateur sont interconnectées entre elles permet de répondre à différents besoins des installations électriques.

 

1. Le Couplage en étoile (Y)

Dans cette configuration, chaque enroulement est connecté entre une phase et un point commun appelé neutre. Ce couplage est particulièrement adapté aux applications à tension élevées, car il permet de réduire la tension aux bornes des enroulements d'un facteur √3, diminuant ainsi les risques en matière d'isolation.

Mais son intérêt principal réside dans la présence du point neutre au secondaire. Dans cette configuration, le neutre permet la mise à la terre du transformateur, le changement de régime de neutre et d’éviter le flottement du réseau électrique par rapport à la Terre, qui pourrait endommager les systèmes suivant (ex : commandes numériques sensibles)

Accessoirement il permet aussi la distribution pour des charges monophasées entre phase et neutre. Attention tout de même, dans ce cas à rester vigilant et ne pas déséquilibrer sensiblement le transformateur.

 

2. Le Couplage en triangle (D ou Δ)

Ici, les enroulements sont connectés bout à bout pour former un circuit fermé, sans point neutre. Cette configuration est avantageuse pour les applications à basse tension nécessitant des courants élevés, car elle permet de réduire le courant traversant chaque enroulement d'un facteur √3. Cependant, l'absence de neutre ne permet pas la Mise à la terre. Raison pour laquelle ce couplage est généralement utilisé au primaire des transformateurs triphasés.

 

 

3. Le Couplage en zigzag (Z)

Le couplage en zigzag est une variante du couplage en étoile où chaque enroulement est divisé en deux moitiés, chacune connectée à des phases différentes. Cette configuration est utilisée pour réduire les déséquilibres de tension et les harmoniques dans les réseaux de distribution.

Cette configuration est assez peu utilisée et à éviter dans la mesure du possible car les transformateurs sont nettement plus gros, compliqué à fabriquer et donc onéreux.

Primaire et secondaires, quels couplages choisir ?

Dns un transformateur Triphasé il est toujours préférable de mixer les couplages entre le primaire et le secondaire, ainsi vous avez un effet de rééquilibrage partiel des réseau et une limitation des harmoniques.

Les couplages les plus utilisées :

  • DY : Grand standard de la distribution électrique avec son neutre au secondaire pour gérer les régimes de neutres
  • YD : plutôt utilisé pour les très basses tensions au secondaire.
  • YY : En particulier quand on ne veut pas de déphasages entre Primaire et secondaires (ex : synchronisation de génératrices, mesures de tensions)

Avec Le Cosinus tous les couplages sont possibles, y compris des transformateurs avec plusieurs secondaires aux couplages différents.

Groupes de vecteurs et désignation des couplages

Les transformateurs triphasés sont souvent caractérisés par un groupe de vecteurs, indiquant la relation de phase entre les enroulements primaire et secondaire. Par exemple, un couplage étoile-triangle avec un déphasage de 30° est noté Yd11. Cette notation est essentielle pour assurer la compatibilité entre transformateurs dans un réseau électrique ou dans des redresseurs triphasés par exemple.

Groupe de vecteurs le plus couramment utilisés sont : Dy11 (330°), Yy0 (O°) Dy5 (150°)

A noter que chaque indice indique le déphasage du transformateur : (ex : 5= 5x30= 150°)

Ce qu’il faut retenir, c’est que le choix du couplage dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que le niveau de tension, la gestion des déséquilibres de charge et la nécessité d'un point neutre. Une compréhension approfondie des différents types de couplage permet d’obtenir le résultat souhaité, d'optimiser les performances et la fiabilité des systèmes de distribution électrique.

N’hésitez pas à consulter les techniciens de la société Le Cosinus pour vous conforter dans vos choix !