Groupe de commutation

Le groupe de commutation est une caractéristique essentielle des transformateurs triphasés, également appelés transformateurs triphasés, et décrit le câblage électrique ainsi que la position des phases entre l’enroulement primaire et secondaire. Il permet à l’utilisateur d’identifier en un coup d’œil le type de couplage et le déphasage. Le marquage est effectué selon un système utilisé dans le monde entier, qui permet une description uniforme et compréhensible des transformateurs.

Le groupe de commutation est composé de lettres et de chiffres. La première lettre majuscule décrit l’interconnexion et la relation de phase entre les enroulements primaire et secondaire, tandis que la deuxième lettre minuscule indique l’interconnexion de l’enroulement secondaire ou de sortie. Les désignations habituelles sont par exemple « D » pour les circuits en triangle, « Y » pour les circuits en étoile et « Z » pour les circuits en zigzag. Un « n » peut être ajouté pour indiquer que le point neutre est sorti.

Le chiffre ci-dessous décrit le déphasage de chaque phase entre le primaire et le secondaire. Ce décalage est exprimé en « positions des aiguilles d’une montre ». Chaque heure sur l’horloge correspond à un déphasage de 30 degrés. Un groupe de commutation tel que « Dyn5 » signifie donc que l’enroulement primaire est en triangle (D) et l’enroulement secondaire en étoile avec un conducteur neutre (yn), avec un déphasage de 150 degrés entre les deux côtés.

Si aucune autre spécification de commande n’est formulée avec une attribution plus précise de la position de la tension supérieure et inférieure, ce type de marquage standardisé est utilisé. Dans de nombreuses applications, les transformateurs triphasés sont de préférence fabriqués dans le groupe de commutation Dyn5, sauf en cas d’exigences spécifiques. Cette version offre une bonne combinaison de compatibilité avec le réseau, de stabilité et d’utilisation pratique dans l’environnement industriel.

Importance du groupe de commutation dans la pratique

Le choix d’un câblage correct est décisif pour un fonctionnement sûr et sans problème des transformateurs et également des inductances. Il influence entre autres la qualité de la tension, le comportement en cas de charge asymétrique et la possibilité de faire fonctionner les transformateurs en parallèle. Pour le fonctionnement en parallèle, il est impératif que les transformateurs présentent le même groupe de commutation, car des déphasages différents peuvent entraîner des courants de compensation et donc des dommages.

En outre, le groupe de commutation a une influence sur la mise à la terre et le traitement du conducteur neutre. Il joue un rôle important dans l’alimentation des consommateurs monophasés, par exemple dans les circuits de commande 24V, et dans les mesures de protection du réseau, en particulier dans les circuits en étoile avec un point neutre sortant.

Capacité de charge du conducteur neutre (point neutre)

Un aspect important en rapport avec le groupe de commutation est la capacité de charge du conducteur neutre, également appelé point neutre. Dans le circuit étoile-étoile (Yy), ce point ne peut être chargé avec le plein courant nominal que si le conducteur neutre du réseau d’alimentation est relié au point neutre du transformateur côté primaire. Ce n’est qu’à cette condition qu’une charge symétrique est garantie.

Si ce n’est pas le cas, le point neutre ne peut être chargé qu’à environ 10 % du courant du conducteur extérieur. Une charge plus élevée peut entraîner des décalages de tension et des surcharges indésirables. Il convient d’en tenir compte en particulier pour les charges asymétriques, qui sont fréquentes dans la pratique.

Particularités des autotransformateurs

Dans le cas d’un autotransformateur triphasé en étoile (YNa0), des conditions similaires s’appliquent à la capacité de charge du neutre. Ici aussi, la connexion au réseau d’alimentation est déterminante pour la charge admissible du point neutre.

Si l’on souhaite disposer d’un point neutre à pleine charge, mais que celui-ci n’est pas disponible côté réseau, il faut choisir un câblage alternatif. Dans de tels cas, le couplage en double zigzag (ZZan0) est souvent utilisé. Celui-ci permet une répartition uniforme de la charge et une capacité de charge nettement plus élevée du conducteur neutre, même en cas de charges asymétriques.

Aperçu des groupes de commutation typiques

Dans la pratique, il existe de nombreux groupes de commutation qui sont choisis en fonction de l’application. Parmi les plus utilisés, on trouve

• Dyn5 ou Dyn11 : largement utilisé dans l’industrie et l’approvisionnement en énergie
• Yy0 : circuit simple étoile-étoile sans déphasage
• YNa0 : Couplage en étoile avec neutre sorti pour les autotransformateurs
• ZZan0 : circuit en zigzag avec une capacité de charge élevée du conducteur neutre

Le choix dépend de plusieurs facteurs, dont la structure du réseau, le comportement de la charge, le concept de mise à la terre et les exigences en matière de qualité de la tension.

Résumé

Le groupe de commutation est une caractéristique centrale d’un transformateur triphasé et fournit des informations importantes sur son câblage et sa position de phase. Il a une influence déterminante sur le fonctionnement, la sécurité et les possibilités d’utilisation d’un transformateur dans le réseau électrique.

Une sélection et une conception correctes du groupe de commutation sont essentielles pour un fonctionnement sans problème, en particulier lorsque plusieurs transformateurs sont utilisés en parallèle et en cas de charges asymétriques. La capacité de charge du conducteur neutre et le choix d’un câblage approprié jouent également un rôle important.

Grâce au système de marquage standardisé, les utilisateurs du monde entier peuvent identifier clairement les transformateurs et les utiliser conformément à leurs exigences. Le groupe de commutation est donc un élément indispensable de la description technique et de la planification des systèmes électriques, ainsi qu’une base technique importante.