Groupes électrogènes
Comment brancher les générateurs
Générateurs

Les gros générateurs électriques (groupes électrogènes pour l'industrie) ont des connections standardisées. Mais comment les brancher correctement?
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Voici le schéma électrique, démerdez-vous!

Nous décrivons ici les gros générateurs à partir d'une puissance d'environ 50kW. Ces générateurs n'ont pas de prises monophasées et triphasées pour brancher les appareils, mais il faut cabler soi-même le générateur.

J'ai installé plusieurs groupes électrogènes chez des entreprises près de chez moi. Il s'agit d'éleveurs de poules ou de porcs. Les étables sont équipées d'énormes ventilateurs qui doivent fonctionner en permanence car les animaux produisent du dioxyde de carbone qui doit être évacué. Sans ventilation, les animaux périssent dans l'heure. Le générateur démarre automatiquement au bout d'une minute en cas de coupure de courant. La puissance va de 50kW à 1.6MW (2.0MVA), le plus grand groupe était installé dans un conteneur (je crois que le fermier fait pousser du cannabis et utilise un générateur pour camoufler sa consommation excessive).

Les gros groupes électrogènes ont des branchements standardisés. L'alternateur peut être cablé de différentes manières pour pouvoir fournir du courant à toutes les régions du monde.

Certains alternateurs ont d'un bornier comme un moteur. Les alternateurs utilisent les codes UVW (U1-U2, V1-V2 en W1-W2). Ce sont des connections standardisées qui permettent un branchement en étoile ou triangle, mais hélâs, c'est souvent plus compliqué que cela, les gros groupes industriels ayant 6 bobinages, donc 12 connections au lieu de 6. Les générateurs à 6 bobinages permettent également le 115V

Il est prossible de prélever le courant directement au bornier, mais le générateur est souvent équipé d'un contacteur (pour n'enclencher la charge que quand la tension est dans les limites), d'un disjoncteur qui fonctionne en cas de cours circuit et d'une protection contre le retour de puissance (si le générateur est prévu pour le fonctionnement en parallèle). Il est donc recommandé de prélever le courant après ces protections! Le bornier ne peut être utilisé que pour mesurer la tension (s'il n'y a pas de voltmètre).

L'indicateur de phase permet de controler que le générateur est branché dans le bon ordre, c'est important pour les moteurs. L'indicateur de phase se compose d'un petit moteur triphasé avec un couple très faible.

Supposez que vous devez mettre en fonction un gros groupe électrogène: comment faut-il le brancher? Nous traitons des gros générateurs, généralement montés dans un conteneur insonorisé standard pour le transport.

Triphasé
Le cas le plus simple: comment brancher un groupe électrogène pour qu'il produise du triphasé 400/230V (le triphasé qu'on utilise chez nous). Le générateur peut être branché en étoile ou en triangle. Actuellement on utilise presque uniquement le branchement étoile qui permet le 235/400V et qui dispose d'une connection de neutre qui doit être mise à la masse au générateur même (voir plus bas).

Branchement aux Etats Unis
Non seulement la fréquence est différente de chez nous, mais on utilise un réseau monophasé 115/230V

Monophasé
Vous avez un générateur triphasé, mais vous devez alimenter une grosse charge monophasée, qu'il n'est pas possible d'équilibrer sur les différentes phases.

Charge non-équilibrée
Un cas très concrêt: comment distribuer une charge non-équilibrée sur un groupe électrogène triphasé. Quelles sont les limites à ne pas franchir?


Etoile basse tension (Wye low)
Etoile haute tension (Wye high)
Dog leg (monophasé)
High leg (monophasé, biphasé et triphasé)

Récapitulatif

Reprenons rapidement les connections classiques comme indiquées sur le schéma. Ce générateur a 6 bobinages (12 fils) permettant de fournir une tension donnée et son double, mais cela ne change rien aux explications. L'alternateur pouvait être fourni avec plusieurs types de bobinages (type 6, 7 et 8) pour une tension légèrement différente.
  • Etoile parallèle et série
    C'est le type de connection le plus utilisé. L'étoile série produit du 400V (tension composée) et du 230V (tension simple): c'est ce montage qu'il faut en Europe

  • Monophasé dog leg (ou open leg)
    Le bobinage simple et le bobinage double fournissent environ la même tension (à cause du déphasage). Le bobinage simple est branché à l'envers (par rapport au montage triangle) et la tension est prélevée sur les deux extrémités de la jambe pour permettre une charge symmétrique. C'est le circuit normalement utilisé si on a besoin d'une seule tension monophasée.

  • High leg
    Ce branchement n'est pas utilisé en Europe, voir branchement aux Etats Unis

  • Double delta (non repris sur le dessin)
    Une connection comparable au monophasé open leg, mais qui nécessite un alternateur à 6 bobinages. Connection utilisée si on a besoin de split phase. Uniquement aux Etats Unis.
On retrouve parfois les indications low ou high correspondant au montage parallèle de deux bobinages (basse tension) ou série (haute tension), uniquement sur les alternateurs à 6 bobinages.

La construction et le fonctionnement d'un alternateur sont décrits ici.

La mise à la masse est décrite en détail ici (utilisation domestique et réseaux électriques).

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