Optimiser vos coûts industriels grâce aux autotransformateurs élévateurs et abaisseurs

Une machine éloignée du tableau électrique, ou qui ne fonctionne pas avec la tension disponible sur le site : dans ces situations, plusieurs solutions existent, et l’autotransformateur en fait partie. Il adapte la tension et peut, selon les projets, réduire le coûts des câbles, les pertes d’énergie et l’encombrement de l’installation.

Comment fonctionne un autotransformateur

Un autotransformateur élévateur augmente la tension, tandis qu’un modèle abaisseur la diminue. Dans les deux cas, il fournit la tension dont la machine ou l’installation a réellement besoin.

Contrairement à un transformateur d’isolement, l’autotransformateur utilise un enroulement commun à l’entrée et à la sortie. Il nécessite donc moins de bobinage et de tôle magnétique : à puissance équivalente, il est plus compact, plus léger et plus économique.

Certains modèles sont conçus pour fonctionner dans les deux sens, ils sont dits réversibles. Cet usage doit toutefois être prévu dès la conception de l’appareil et validé en fonction des caractéristiques du réseau.

Réduire le coût d’une liaison électrique

Lorsqu’une machine est installée loin de son point d’alimentation, lui fournir une puissance importante sans chute de tension excessive peut imposer des câbles de forte section. Leur achat et leur pose représentent alors un budget conséquent.

Pour limiter ce coût, on peut placer un autotransformateur élévateur au départ de la ligne et faire passer la tension de 400 V à 990 V, par exemple. À puissance identique, une tension plus élevée réduit le courant qui circule dans les conducteurs et réduit les pertes dans le carré du courant (RI²). À section de câble égale, les pertes par effet Joule diminuent donc fortement. Mais l’intérêt est aussi de pouvoir réduire sensiblement la section du câble pour faire des économies.

À l’arrivée, un autotransformateur abaisseur ramène la tension à 400 V pour alimenter la machine normalement. Cette configuration peut permettre d’utiliser des conducteurs de plus faible section et donc réduire le coût global de la liaison.

La rentabilité dépend de la distance, de la puissance transportée, du temps de fonctionnement et du prix des câbles. Il faut aussi tenir compte du coût d’achat et d’installation des deux autotransformateurs, de leurs pertes propres et des protections électriques nécessaires. Une étude du projet reste donc indispensable avant de valider cette solution.

Adapter une machine sans la remplacer

Une machine peut être en parfait état de marche et pourtant incompatible avec la tension du site. C’est notamment le cas d’un équipement importé, d’une machine déplacée depuis une autre usine ou d’une installation électrique récemment modifiée.

Un autotransformateur élévateur ou abaisseur permet alors d’adapter la tension du réseau à celle que la machine attend. L’entreprise évite ainsi de remplacer un équipement encore fonctionnel pour une simple différence de tension.

L’autotransformateur doit néanmoins être correctement dimensionné. Il faut tenir compte de l’absence de séparation galvanique, de la puissance consommée, du courant de démarrage, de la nature de la charge et de la durée de fonctionnement. Notre guide explique comment calculer la puissance nécessaire d’un transformateur.

Gagner de la place dans l’installation

À puissance comparable, l’autotransformateur est généralement moins volumineux qu’un transformateur d’isolement. Il s’intègre donc plus facilement dans une armoire, un atelier ou un local technique déjà bien occupé.

Son poids réduit peut aussi faciliter la manutention et la pose. Les dimensions réelles varient toutefois selon la puissance, les tensions d’entrée et de sortie, le refroidissement et l’indice de protection.

Choisir entre un modèle élévateur et un modèle abaisseur

Le choix dépend avant tout des tensions disponibles. Si la tension du réseau est trop faible pour la machine, il faut un modèle élévateur. Si elle est trop élevée, c’est un modèle abaisseur qu’il faut retenir.

Pour une longue liaison électrique, les deux peuvent être associés : l’autotransformateur élévateur augmente la tension au départ, puis l’autotransformateur abaisseur rétablit la tension d’utilisation à l’arrivée.

Une solution qui ne convient pas à tous les projets

L’autotransformateur n’assure pas de séparation galvanique entre son entrée et sa sortie. Il ne convient donc pas lorsqu’il faut isoler deux réseaux, modifier le régime de neutre ou respecter une exigence particulière d’isolement électrique. Dans ces cas, un transformateur électrique adapté s’impose.

Les protections, la ventilation, la température ambiante et les éventuels courants de démarrage doivent également être étudiés. Ces vérifications permettent d’éviter un équipement sous-dimensionné ou incompatible avec l’installation.

Un autotransformateur adapté à votre installation

Le Cosinus conçoit des autotransformateurs élévateurs et abaisseurs, standards ou sur mesure. Les tensions, la puissance, les prises de réglage, l’enveloppe de protection et les accessoires peuvent être adaptés aux contraintes de votre site.

Pour vérifier si cette solution convient à votre installation et obtenir un chiffrage, présentez votre projet à Le Cosinus.