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Transformateur aérien monophasé utilisé dans les réseaux de distribution électrique aériens

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Transformateur aérien monophasé

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Un transformateur aérien monophasé est un transformateur de distribution monté sur poteau, utilisé dans les réseaux de distribution électrique aériens pour abaisser la tension moyenne vers la basse tension destinée aux clients résidentiels, ruraux, agricoles et aux petits commerces. Ces transformateurs sont compacts, résistants aux intempéries et conçus pour un fonctionnement continu en extérieur.

Caractéristiques techniques types
·Tension primaire : 2,4–34,5 kV (généralement 7,2 kV, 11 kV, 12,47 kV, 13,2 kV, 13,8 kV, 22 kV, 33 kV)
· Tension secondaire : 120/240 V, 230 V, 240 V ou 400/230 V (le cas échéant)
· Puissance nominale : 5 à 500 kVA
· Fréquence : 50 Hz ou 60 Hz
·Nombre de phases : monophasé
·Mode de refroidissement : ONAN (huile, air naturel)
·Isolation : huile minérale ou fluide à base d’ester naturel/synthétique
·Montage : sur poteau
·Changeur de prises : changeur de prises hors circuit (généralement ±2 × 2,5 % ou ±5 %)

Puissances nominales courantes
Les puissances standard typiques comprennent :
·5 kVA
·10 kVA
·15 kVA
·25 kVA
·37,5 kVA
·50 kVA
·75 kVA
·100 kVA
·167 kVA
·250 kVA
·333 kVA
·500 kVA

Rapports de tension courants
Exemples :
·11 kV / 230 V
·11 kV / 120/240 V
·12,47 kV / 120/240 V
·13,8 kV / 120/240 V
·22 kV / 230 V
·33 kV / 240 V

Principaux composants
·Noyau magnétique laminé
·Enroulement haute tension
·Enroulement basse tension
·Cuve en acier étanche
·Huile isolante
·Ailettes de refroidissement
·Traversée haute tension
·Traversées basse tension
·Dispositif de décharge de pression
·Oreilles de levage
·Borne de mise à la terre
·Plaque signalétique

Applications
·Réseaux de distribution aériens résidentiels
·Électrification rurale
·Exploitations agricoles et installations agricoles
·Petits bâtiments commerciaux
·Éclairage public
·Stations de pompage d’eau
·Communautés isolées

Avantages
·Conception compacte et légère
·Installation économique sur des poteaux électriques
·Fonctionnement fiable en extérieur
·Besoins d'entretien minimes
·Adapté aux réseaux de distribution aériens radiaux
·Remplacement et entretien faciles

Dispositifs de protection
La protection type comprend :
·Fusible d'expulsion haute tension
·Fusible limiteur de courant (si nécessaire)
·Parafoudre
·Dispositif de décompression
·Connexion à la terre
·Protection contre les surintensités assurée par des dispositifs en amont

Essais de routine en usine
Les fabricants effectuent généralement :
·Mesure de la résistance des enroulements
·Vérification du rapport de tension
·Essai de résistance d’isolement
·Pertes à vide et courant d’excitation
·Mesure des pertes sous charge et de l’impédance
·Essai de tenue à la tension alternative appliquée
·Essai de surtension induite
·Essai d’étanchéité
·Essai de rigidité diélectrique de l’huile isolante (appareils à huile)

Normes applicables
·CEI 60076 – Transformateurs de puissance
·IEEE C57.12.20 – Exigences relatives aux transformateurs de distribution aériens
·IEEE C57.12.90 – Code d’essai pour les transformateurs à immersion dans un liquide
·CEI 60296 – Huiles isolantes minérales

Installation type
Un transformateur aérien monophasé est généralement monté sur un poteau électrique et raccordé comme suit :
1. La ligne aérienne moyenne tension est raccordée à la traversée primaire via un fusible et un parafoudre.
2. Le transformateur abaisse la tension jusqu’à la tension de service requise.
3. Le circuit secondaire basse tension alimente les habitations ou les petites entreprises situées à proximité.
4. Le réservoir du transformateur est relié au système de mise à la terre pour des raisons de sécurité.

Performances types
·Rendement : 98,5–99,5 %
·Refroidissement : huile et air naturels (ONAN)
·Durée de vie : 25–40 ans
·Installation : en extérieur, sur poteau
·Maintenance : inspection visuelle périodique et essais électriques

Les transformateurs aériens monophasés comptent parmi les transformateurs de distribution les plus largement utilisés dans les réseaux aériens. Ils constituent une solution économique et fiable pour alimenter en basse tension les habitations individuelles, les exploitations agricoles, les petites entreprises et les communautés rurales à partir de lignes de distribution à moyenne tension.