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Contrairement à l’invention du transformateur lui-même souvent associée à des pionniers comme Faraday ou encore à Zipernowsky, Bláthy et Déri, l’écran électrostatique n’est pas l’œuvre d’un inventeur unique. Il s’agit plutôt d’une amélioration progressive, née avec l’apparition de l’électronique dans les réseaux électriques de puissance.
Pourquoi a-t-on introduit un écran électrostatique ?
À l’origine, l’objectif était simple : limiter le couplage capacitif entre le primaire et le secondaire. Ce couplage, inhérent aux transformateurs, permettait à certains parasites électriques de traverser l’appareil et d’atteindre les équipements alimentés.
L’ajout d’un écran, relié à la terre, a permis de répondre à deux besoins essentiels :
- Réduire les interférences et le bruit électrique
Les perturbations haute fréquence, transitoires, bruit de mode commun, parasites du réseau passaient d’un enroulement à l’autre par effet capacitif.
L’écran agit comme un « bouclier » : il capte ces perturbations et les dérive vers la terre, laissant le secondaire beaucoup plus propre.
- Renforcer la sécurité
En cas de défaut d’isolation entre les deux enroulements, l’écran peut détourner les courants de fuite vers la terre. Cela apporte un niveau de protection supplémentaire pour les appareils… et pour les utilisateurs.
Et aujourd’hui, à quoi sert-il ?
L’écran électrostatique reste largement utilisé, notamment dans les transformateurs d’isolement ou dans les applications sensibles où la qualité du signal électrique est indispensable.
Ses rôles actuels :
- Limiter le bruit et les perturbations électromagnétiques (EMI)
Indispensable pour les équipements médicaux, les systèmes informatiques, les laboratoires de mesure ou encore les machines pilotées par automate. - Améliorer la protection contre les chocs électriques
L’écran renforce l’isolation galvanique et réduit les risques liés à un éventuel défaut d’isolation. - Protéger l’environnement électrique des charges non linéaires
Par exemple les variateurs de vitesse, très présents dans l’industrie, qui génèrent beaucoup de parasites généralement appelés harmoniques. - Sécuriser les onduleurs solaires
Dans le photovoltaïque, il aide à filtrer les surtensions transitoires provenant du réseau ou celles générées par l’onduleur lui-même.
En bref : Un écran électrostatique, c’est une bande conductrice, généralement en cuivre ou en aluminium, placée entre le primaire et le secondaire d’un transformateur et reliée à la terre.
Il sert à bloquer les interférences, à nettoyer l’alimentation électrique et à améliorer la sécurité de l’ensemble.
