La connexion en étoile est un type de connexion fréquemment utilisé en électrotechnique, notamment pour les applications triphasées. Il se caractérise par une disposition des phases en étoile, dans laquelle les charges sont reliées à un point commun appelé neutre. Ce circuit électrique permet une distribution stable de la tension, du courant et de la puissance et est souvent utilisé dans la distribution d’énergie et les transformateurs.
Dans un circuit en étoile, trois conducteurs extérieurs sont chacun reliés à une extrémité d’un consommateur. Les autres extrémités des trois consommateurs sont réunies au niveau du conducteur neutre commun , également appelé point neutre. Il en résulte une topologie en étoile. Chaque consommateur est situé entre un conducteur extérieur et le conducteur neutre. Les tensions appliquées à ces consommateurs sont appelées tensions de branche.
Entre deux conducteurs extérieurs, il y a ce que l’on appelle la tension du conducteur, qui est supérieure à la tension du terne. La relation suivante s’applique:
UL=3⋅USU_L = sqrt{3} cdot U_SUL=3⋅US
ULU_LUL représente la tension du conducteur et USU_SUS la tension du terne. Le signe « cdot » représente la multiplication. Dans un circuit en étoile symétrique, les tensions de branche sont égales, tout comme les courants de branche, si les résistances des différents consommateurs sont identiques.
Outre le branchement en étoile, il existe également le branchement en triangle, dans lequel les consommateurs sont reliés sous la forme d’un triangle fermé. Par rapport au circuit en étoile, les points de connexion des consommateurs sont ici directement reliés entre eux, ce qui forme un triangle. Ces deux types de connexion sont utilisés dans les circuits électriques tels que les moteurs électriques ou les transformateurs.
Une différence importante réside dans les tensions et les courants appliqués. Dans le montage en triangle, la tension des conducteurs correspond à la tension aux bornes du consommateur, alors que dans le montage en étoile, c’est la tension de branche qui est appliquée au consommateur. Si la résistance par phase est identique, les courants de branche sont égaux aux courants des conducteurs extérieurs dans le montage en étoile.
Les tensions, les courants et les résistances dans le circuit en étoile sont faciles à calculer. Pour une même charge – c’est-à-dire des résistances identiques dans toutes les phases – les courants sont égaux. Dans ce cas, on parle de charge symétrique. Le courant dans le neutre est alors nul, car les courants s’annulent mutuellement.
L’intensité du courant dépend de la résistance à travers laquelle il circule. Plus la résistance est faible, plus le courant est élevé. La valeur des résistances dans chaque branche est déterminante pour la distribution du courant dans le réseau.
Le couplage en étoile joue un rôle central dans la transformation de l’énergie électrique. Dans l’alimentation en énergie, il est souvent utilisé en combinaison avec des transformateurs pour transporter efficacement l’énergie électrique sur de longues distances. La connexion en étoile est particulièrement avantageuse, car elle permet de réaliser des tensions identiques pour les consommateurs et de fournir différents niveaux de tension.
La combinaison d’une connexion en étoile et d’une connexion en triangle permet aux moteurs de fonctionner d’abord en étoile au démarrage (consommation de courant plus faible) et ensuite en triangle (couple complet). De telles solutions sont typiques de l’utilisation industrielle du courant triphasé.
Les principaux contenus relatifs au circuit en étoile comprennent la structure avec les conducteurs extérieurs, le conducteur neutre, les résistances, ainsi que le calcul des tensions et des courants. Le circuit en étoile offre une possibilité de distribution d’énergie stable et sûre pour des conditions de raccordement identiques.
En raison de sa polyvalence, elle est utilisée dans les réseaux industriels et privés et constitue l’une des bases les plus importantes de l’ingénierie électrique. Son application va des circuits électriques simples aux systèmes de transformation complexes.
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