Le couplage en triangle est un type de couplage classique en électrotechnique, utilisé principalement dans les systèmes triphasés et dans la distribution d’énergie électrique. Trois charges sont connectées de manière à former un triangle fermé, d’où son nom. Contrairement au montage en étoile, le montage en triangle ne nécessite pas de conducteur neutre.
Dans un circuit en triangle , une extrémité de chaque bobine (ou autre consommateur) est reliée au début de la suivante, créant ainsi trois chemins électriques disposés en triangle. Les trois conducteurs extérieurs (L1, L2, L3) du système triphasésont connectés aux sommets du triangle.
Ce type de connexion a pour conséquence que la tension des conducteurs extérieurs est appliquée entre les consommateurs – ce que l’on appelle la tension de conducteur. Dans ce cas, la tension de branche correspond donc à la tension de conducteur, car un consommateur est directement connecté entre deux conducteurs extérieurs.
Par rapport au montage en étoile, le montage en triangle se distingue principalement par son mode de connexion et son comportement électrique. Dans le cas du couplage en étoile, les trois consommateurs sont reliés à un point commun, appelé point neutre. De ce point part souvent un conducteur neutre vers la terre ou vers des consommateurs monophasés. Cela permet d’obtenir une tension de référence définie dans le circuit en étoile et de faire fonctionner des systèmes triphasés et monophasés.
Une différence importante réside dans les tensions qui apparaissent. Dans le montage en étoile, la tension de branche est appliquée à chaque consommateur, c’est-à-dire la tension entre un conducteur extérieur et le point neutre. La tension du conducteur, c’est-à-dire la tension entre deux phases, est alors supérieure à la tension de branche d’un facteur √3. Cette relation peut être exprimée mathématiquement à l’aide de l’opérateur cdot:
ULeiter=3⋅UStrangU_{Leiter} = sqrt{3} cdot U_{Strang}ULeiter=3⋅UStrang
Dans le montage en triangle, chaque consommateur est directement connecté entre deux conducteurs extérieurs. Les tensions appliquées sont donc les tensions des conducteurs, et celles-ci correspondent exactement à la tension aux bornes de chaque consommateur – la tension de branche est donc égale à la tension des conducteurs dans le montage en triangle. Il n’y a pas de neutre ou de point neutre dans cette connexion.
Le couplage en triangle est utilisé de préférence lorsqu’une puissance élevée doit être transmise ou lorsque le raccordement de machines électriques telles que des moteurs triphasés est effectué. Comme aucun conducteur neutre n’est nécessaire, il est particulièrement apprécié dans les installations industrielles où les charges connectées représentent une charge symétrique.
Un autre avantage réside dans le rendement de puissance plus élevé possible : pour une même tension et un même courant, un moteur peut absorber une puissance trois fois plus élevée dans le couplage en triangle que dans le couplage en étoile, ce qui est particulièrement appréciable lors du démarrage de grandes machines.
Dans un circuit en triangle, les tensions entre les phases agissent directement sur les consommateurs connectés. Cela signifie que chaque consommateur reçoit la pleine tension entre deux conducteurs extérieurs. La charge des conducteurs dépend du type de consommateur et de sa résistance électriqueou de son impédance.
En cas de charge asymétrique ou de défaut, il convient d’être particulièrement prudent, car le montage en triangle ne comporte pas de conducteur neutre par lequel d’éventuels courants différentiels pourraient être évacués, contrairement au montage en étoile avec point neutre mis à la terre.
Les applications typiques du circuit triangulaire se trouvent dans :
Le couplage en triangle est souvent combiné avec le couplage en étoile, par exemple pour le démarrage en étoile-triangle des moteurs. Dans ce cas, un moteur fonctionne d’abord en étoile pour limiter les courants de démarrage, puis passe rapidement en triangle pour atteindre sa pleine puissance.
Le couplage en triangle est un type de couplage efficace et performant en électrotechnique, particulièrement utilisé dans les systèmes triphasés à forte charge. Par rapport au montage en étoile, il offre un meilleur rendement énergétique, mais ne nécessite pas de conducteur neutre et impose des exigences plus élevées en matière de symétrie des charges.
Une bonne compréhension des relations entre la tension, la tension de chaîne, les phases, les consommateurs et les types de connexion tels que le triangle ou l’étoile est essentielle pour planifier et exploiter en toute sécurité les installations électriques dans le réseau de courant alternatif.
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