A quoi sert un transformateur de terre ?

Un transformateur de mise à la terre, également appelé transformateur de mise à la terre, joue un rôle crucial dans les systèmes de distribution d’énergie en fournissant un chemin permettant aux courants de défaut de se dissiper en toute sécurité dans le sol. Sa fonction principale est de créer une connexion à faible impédance avec la terre, garantissant ainsi la mise à la terre efficace des systèmes électriques. Voici une explication détaillée de l’utilisation et de l’importance d’un transformateur de terre :

Objectif du transformateur de mise à la terre :

Mise à la terre des systèmes électriques :
- L’objectif principal d’un transformateur de mise à la terre est de faciliter la mise à la terre appropriée des systèmes électriques. La mise à la terre est essentielle pour diverses raisons, notamment la sécurité, la stabilité du système et le fonctionnement efficace des dispositifs de protection.
Chemin du courant de défaut :
- En cas de défaut, tel qu’un court-circuit ou un défaut à la terre, les courants de défaut nécessitent un chemin à faible impédance pour circuler en toute sécurité jusqu’à la terre. Le transformateur de terre assure ce chemin, évitant ainsi les tensions excessives et minimisant le risque de choc électrique et de dommages aux équipements.
Mise à la terre neutre :
- Les systèmes électriques utilisent souvent une mise à la terre neutre pour améliorer la stabilité du système et limiter les courants de défaut. Le transformateur de mise à la terre est un élément clé dans la création d’une connexion de mise à la terre neutre, aidant à maintenir les niveaux de tension du système et à protéger les équipements.

Construction et configuration :

Disposition des enroulements :
- Un transformateur de mise à la terre se compose généralement de trois enroulements : primaire, secondaire et tertiaire. L’enroulement primaire est connecté au système électrique, l’enroulement secondaire est connecté à la terre et l’enroulement tertiaire est utilisé pour créer un flux magnétique qui permet de contrôler l’impédance du transformateur de terre.
Contrôle d’impédance :
- L’enroulement tertiaire permet de contrôler l’impédance du transformateur de terre. En ajustant les connexions ou le nombre de tours dans l’enroulement tertiaire, l’impédance peut être contrôlée pour garantir un niveau souhaité de courant de défaut circulant à travers le transformateur lors d’un défaut.

Applications et types :

Systèmes solidement mis à la terre :
- Dans les systèmes électriques dotés d’une mise à la terre solide, le transformateur de mise à la terre permet de limiter l’ampleur du courant de défaut et fournit un chemin de mise à la terre contrôlé. Ceci est crucial pour minimiser les dommages aux équipements et assurer la sécurité du personnel.
Mise à la terre de résistance :
- Dans les systèmes avec mise à la terre par résistance, le transformateur de mise à la terre peut être utilisé conjointement avec des résistances de mise à la terre pour limiter le courant de défaut et contrôler les caractéristiques de mise à la terre du système. Ceci est courant dans les milieux industriels.
Mise à la terre de réactance :
- Certains systèmes électriques utilisent une mise à la terre par réactance, où le transformateur de mise à la terre fournit la réactance nécessaire pour limiter les courants de défaut. Cette approche est souvent utilisée dans les systèmes où un niveau plus élevé de stabilité du système est requis.
Systèmes basse, moyenne et haute tension :
- Les transformateurs de terre sont utilisés dans une large gamme de niveaux de tension, des systèmes basse tension aux réseaux de transport haute tension. La conception et la configuration du transformateur de terre varient en fonction de l’application spécifique et des exigences du système.

Avantages des transformateurs de terre :

Sécurité:
- Le principal avantage d’un transformateur de mise à la terre est une sécurité accrue. Il aide à prévenir les hautes tensions en cas de panne, réduisant ainsi le risque de choc électrique et protégeant le personnel et l’équipement.
Protection de l’équipement :
- En fournissant un chemin de mise à la terre contrôlé, un transformateur de terre protège les équipements sensibles des dommages pouvant résulter de courants de défaut excessifs.
Stabilité du système :
- Une bonne mise à la terre, facilitée par le transformateur de terre, contribue à la stabilité du système électrique. Il aide à maintenir les niveaux de tension et évite les pannes en cascade en cas de panne.
Conformité aux normes :
- Les transformateurs de mise à la terre sont conçus pour se conformer aux normes et codes électriques en vigueur, garantissant ainsi que les systèmes électriques répondent aux exigences de sécurité et de performance.
Localisation et détection des défauts :
- La présence d’un transformateur de terre aide à localiser les défauts au sein du système électrique. La surveillance des courants et tensions de défaut peut aider à détecter et à isoler les défauts pour une intervention rapide.

Conclusion:

En conclusion, l’utilisation d’un transformateur de mise à la terre est fondamentale pour le fonctionnement sûr et fiable des systèmes de distribution d’énergie. En fournissant un chemin contrôlé pour que les courants de défaut se dissipent dans le sol, le transformateur de mise à la terre améliore la sécurité, protège les équipements et contribue à la stabilité des systèmes électriques sur différents niveaux de tension et applications.