| Il n'est pas possible de transformer le triphasé pour qu'il alimente équilibrement un seul appareil monophasé. |
-
Branchement monophasé
Branchement d'un appareil monophasé grand consommateur sur le réseau triphasé
Monophasé prélevé en étoile
Monophasé prélevé en triangle Le réseau 230V triphasé sans neutre existe encore dans certaines agglomérations, comme à Bruxelles. Ce type de réseau ne permet pas la charge rapide des voitures électriques, puisqu'il faut une tension plus élevée pour pouvoir charger rapidement les batteries.
Transformateur “open delta” Pour une charge encore plus équilibrée, il est possible d'utiliser un transformateur "open delta". Il s'agit d'un transformateur triphasé sans bobinage central (il est possible d'utiliser un transformateur triphasé classique dont on déconnecte le bobinage central pour éviter le courant de magnétisation). Pour les petites puissances on peut également utiliser deux transformateurs monophasés. Mais si la réduction des harmoniques sur le réseau triphasé est nécessaire, on fermera le triangle (donc avec 3 bobinages primaires connectés en triangle). C'est la raison pour laquelle on ne trouve que très peu de vrai transformateurs open delta avec deux bobinages primaires.
Le monophasé est prélevé sur les deux bobinages secondaires en série, la tension totale correspond à la tension d'un bobinage (à cause du déphasage). C'est facile à comprendre, puisque la tension doit correspondre à celle d'un bobinage pour éviter un cours-circuit quand on ajoute le dernier bobinage et qu'on referme donc le triangle. Il faut un transfo "open delta" 400V primaire, 230V secondaire. La charge est de 5A - 10A - 5A. Si on inverse un des bobinages secondaires, on obtient du 400V au lieu du 230V. Ne pas tenter de brancher les bobinages secondaires en parallèle à cause du déphasage! Grace à ces avantages, la construction "open delta" est la plus utilisée pour obtenir du monophasé à partir du réseau triphasé.
Transformateur à bobinage tertiaire deltaDans les cas (assez rares) où il n'est pas possible d'utiliser un transformateur open delta, on utilise un bobinage tertiaire branché en triangle. Le cas typique est une alimentation triphasée avec neutre (nécessitant donc un couplage triangle), mais dont la charge par phase peut être très asymmétrique.Le bobinage tertiaire ne reçoit pas de charge (dans certaines installations les fils du bobinage ne sortent même pas de la coque), on parle alors d'enroulement de stabilisation. Le bobinage tertiaire absorbe les harmoniques que produit une charge non équilibrée du réseau. Ce bobinage doit être conçu pour une puissance de 1/3 de la puissance nominale du transfo. Le transformateur à bobinage tertiaire delta est parfois utilisé comme dernier transformateur dans un réseau de distribution pour alimenter les usagers résidentiels (à la place d'un transformateur à couplage zig-zag). Le couplage Yyn+d est expliqué sur cette page. Un bobinage tertiaire delta n'est pas nécessaire si le primaire est déjà delta. Si la source triphasée est un groupe électrogène, on utilise une connection dog leg qui permet une charge équilibrée des trois bobinages (c'est nécessaire sur les gros alternateurs pour éviter une charge asymmétrique néfaste pour le groupe). Le branchement d'un alternateur est décrit ici. Un cas typique de gros consommateur monophasé sont certaines lignes de train. En Belgique et aux Pays Bas ce problème ne se pose pas, les trains étant alimentés en 3kV continu (voir redressement triphasé plus loin). Mais le réseau TGV est alimenté en 25kV monophasé. Les mesures appropriées sont prises pour éviter un charge trop asymmétrique du réseau.
Redressement triphaséEt puis le plus simple s'il faut du monophasé mais que le type de courant n'a pas d'importance, c'est d'utiliser un redresseur triphasé qui va transformer le triphasé en monophasé continu (ce qui est parfait pour un chauffage). Ce système produit une charge parfaitement équilibrée 10A - 10A - 10A. Le facteur de crête peut être mauvais si un condensateur est placé après le redresseur, ce qui est souvent le cas si la charge est une alimentation à commutation. Les diodes doivent être prévues pour du 10A et la tension inverse doit être de plus de 1200V.Le redressement triphasé se fait toujours entre phases (le neutre n'est pas utilisé). Pour un réseau 230/400V, la tension redressée est de 538V. Ni le positif, ni le négatif ne sont référencés par rapport au neutre. S'il faut référencer le négatif au neutre, il faut utiliser un transfo d'isolation triphasé. Si le type de courant (continu ou alternatif) n'a pas d'importance, le redressement triphasé produit le meilleur rendement (plus de 99%) puisqu'il ne nécessite pas de construction avec des transformateurs (sauf évidemment si la tension redressée n'a pas la bonne valeur). L'alimentation des trams et des trains avec du courant continu est une bonne solution pour éviter une charge très asymmétrique (ce sont de très gros consommateurs). pourtant à l'origine on a utilisé du courant continu pour une tout autre raison! Attention, il s'agit d'un courant redressé qui a une ondulation. La tension continue n'est ni lissée ni stabilisée.
Triphasé vers diphaséLe diphasé (à de pas confondre avec du biphasé), c'est du courant dont les deux phases sont décalées de 90°. Ce type d'alimentation était utilisé avant le passage au triphasé qui a un meilleur rendement (moins de pertes dans les conducteurs, fonctionnement plus souple, etc). (information sur le biphasé et le diphasé).Au début de l'électrification, il y avait des générateurs diphasés (assez rares) et des moteurs diphasés également, mais la distribution se faisait généralement avec du triphasé. Le diphasé n'est plus utilisé actuellement. Le transformateur Scott (voir exemple) permet de transformer le triphasé en biphasé et inversément. Il s'agit en fait d'une construction avec deux transformateurs. Le transformateur Leblanc est électriquement équivalent mais a été très peu utilisé. |
Publicités - Reklame