Qu'est-ce qu'un transformateur à sec ?

À l'heure actuelle, le champ d'application de la transformateurs de type sec est très large et très répandue. Il est devenu un composant indispensable des systèmes électriques modernes. Cet article présente en détail la taille, les spécifications, les types, etc. des transformateurs à sec. Si vous avez également besoin de transformateurs à sec, vous pouvez consulter cet article pour en savoir plus !

Qu'est-ce qu'un transformateur à sec ?

Un transformateur de type sec est un transformateur de puissance qui utilise l'air comme moyen de refroidissement au lieu de l'huile isolante. Contrairement aux transformateurs à bain d'huile, ses enroulements et son noyau sont enfermés dans un environnement scellé et isolé par l'air, ce qui garantit un fonctionnement sûr et écologique sans risque de fuite, d'incendie ou de contamination de l'environnement. Les transformateurs secs sont largement utilisés dans les bâtiments commerciaux, les hôpitaux, les écoles, les sous-stations et les environnements industriels intérieurs où la sécurité incendie et une maintenance minimale sont essentielles.

Dimensions courantes des transformateurs à sec

Les transformateurs à sec sont généralement logés dans des boîtiers normalisés. Les gammes de dimensions courantes (L×L×H en mm) sont les suivantes :

Ces dimensions sont approximatives et peuvent varier en fonction de la conception, du niveau de tension et du fabricant.

Spécifications des transformateurs standard à sec

Exigences en matière de dégagement pour les transformateurs à sec

Un dégagement adéquat garantit une bonne circulation de l'air et la sécurité. Les lignes directrices générales sont les suivantes :

• Top Clearance : ≥ 300 mm (pour faciliter la dissipation de la chaleur)
• Dégagement latéral : ≥ 200 mm (pour la ventilation)
• Dégagement arrière : ≥ 150 mm (pour la connexion des câbles et l'inspection)
• Dégagement avant : ≥ 800 mm (pour le fonctionnement et l'entretien)

Remarque : Si le transformateur est installé dans une armoire ou une pièce fermée, il est recommandé d'utiliser des ventilateurs ou des conduits d'aération.

Types de transformateurs à sec

Les transformateurs de type sec peuvent être classés en fonction de l'isolation et de l'application :

Méthodes de refroidissement des transformateurs à sec

Les transformateurs de type sec dépendent de la circulation de l'air. Il existe deux méthodes principales :

• AN (Air Natural) : Refroidissement par circulation naturelle de l'air autour du corps du transformateur.
• AF (Air Forced) : Refroidissement à l'aide d'un flux d'air forcé provenant de ventilateurs externes afin d'augmenter la capacité et de réduire la température.

Catégories de classe de refroidissement (normes IEEE/NEMA)

Puissance nominale des transformateurs à sec

La puissance nominale définit la charge continue maximale que le transformateur peut supporter dans des conditions standard sans surchauffe. Les puissances nominales les plus courantes sont les suivantes

• Basse tension : 30 kVA - 250 kVA
• Tension moyenne : 250 kVA - 2500 kVA
• Grande capacité : Jusqu'à 5000 kVA pour des unités industrielles personnalisées

Capacité des transformateurs à sec

Les exigences en matière de capacité varient selon l'installation :

• Résidentiel/commercial : 100 - 630 kVA
• Hôpital/école/centre de données : 800 - 1600 kVA
• Sous-station/usine industrielle : 2000 - 3150+ kVA

Il faut toujours tenir compte du facteur de charge, de la teneur en harmoniques et de la température ambiante lors de la sélection.

Comment connecter un transformateur à sec

Les transformateurs de type sec sont généralement connectés dans les configurations suivantes :

• Delta-Star (Δ/Y) : Commun pour les transformateurs triphasés
• Star-Star (Y/Y) : Quand la neutralité est nécessaire des deux côtés
• Delta-Delta (Δ/Δ) : Pour l'équilibrage de charges ou de moteurs déséquilibrés

Conseils de connexion :

• Suivre le schéma de la plaque signalétique et les directives du fabricant
• Assurer une séquence de phases correcte
• Utiliser des relais de contrôle thermique et des dispositifs de protection contre les surcharges.

Comment mesurer l'isolation d'un transformateur à sec avec un Megger

Pour évaluer la résistance de l'isolation :

• Déconnectez complètement l'alimentation et déchargez les enroulements.
• Régler le mégohmmètre (Megger) sur la gamme 1000V ou 2500V.

Mesurer :

• Entre les enroulements HT et BT
• Entre l'enroulement HT et la terre
• Entre l'enroulement BT et la terre
• Les relevés doivent généralement être supérieurs à 1000 MΩ (peut varier en fonction de la classe de tension et de l'humidité).
• Enregistrer les résultats et l'analyse des tendances pour la maintenance préventive.

Note de sécurité : Seuls des professionnels qualifiés peuvent effectuer des tests de résistance d'isolation.

Différence entre les transformateurs à sec et les transformateurs à bain d'huile

Pourquoi utiliser un transformateur à sec ?

•  Sécurité incendie élevée : Pas d'huile = pas de risque d'incendie
•  Convient pour une utilisation en intérieur : Hôpitaux, immeubles de grande hauteur, centres de données
• Respectueux de l'environnement : Pas de risque de fuite d'huile ou de contamination
• Peu d'entretien : Pas besoin de surveiller les paramètres de l'huile
• Conception compacte : Idéal pour les installations à espace limité
• Des performances fiables : Capacité élevée de résistance aux courts-circuits

Taille du marché des transformateurs à sec

La figure ci-dessus montre la tendance de croissance annuelle du marché mondial des transformateurs de type sec (2015-2025) :

La taille du marché devrait atteindre $650 millions de dollars américains en 2025.

Principaux moteurs de croissance : l'essor des centres de données, les énergies renouvelables et l'infrastructure des véhicules électriques.

La part de marché en Asie et en Amérique du Nord continue d'augmenter

Conclusion

Les transformateurs secs sont devenus une solution essentielle dans les systèmes électriques modernes en raison de leur sécurité, de leur respect de l'environnement et de leur faible maintenance. Leur capacité à fonctionner dans des environnements fermés, intérieurs et sensibles les rend idéaux pour les applications d'aujourd'hui qui sont soucieuses de l'énergie et dont l'espace est limité.

Qu'il s'agisse d'hôpitaux, d'écoles, de centres de données ou d'installations industrielles, le choix du bon transformateur sec en fonction de la capacité, de la méthode de refroidissement et de l'environnement d'installation est vital pour une distribution d'énergie efficace et sûre.

Avec l'augmentation de la demande de solutions sûres contre les incendies et respectueuses de l'environnement, le marché mondial des transformateurs à sec devrait continuer à se développer dans les années à venir, ce qui en fait un investissement intelligent et tourné vers l'avenir dans toute infrastructure électrique.