Régime de neutre (TNC, TNS, IT) : Le rôle clé du transformateur de séparation
Régimes de Neutre (SLT) : Le Rôle Clé du Transformateur de Séparation pour la Sécurité et la Continuité
Dans l’industrie, le tertiaire critique ou les infrastructures hospitalières, le choix du transformateur BT/BT ne se limite pas à une simple adaptation de tension (ex: 400V vers 230V). C’est souvent une pièce maîtresse de la stratégie de protection électrique.
La gestion des Schémas de Liaison à la Terre (SLT), anciennement appelés régimes de neutre, est fondamentale pour garantir deux objectifs souvent contradictoires : la sécurité des personnes et la continuité de service.
Comment passer d’un réseau pollué ou inadapté à un réseau sécurisé et stable ? Pourquoi le transformateur de séparation de circuits (ou transformateur d’isolement) est-il l’outil indispensable pour créer un régime de neutre local (IT, TNS) ?
Cet article technique détaille l’ingénierie derrière la création de SLT via un transformateur et les bonnes pratiques de mise en œuvre.
Le transformateur de séparation est indispensable pour créer un régime IT (îlotage). En ne reliant pas le neutre du secondaire à la terre, il empêche le disjoncteur de déclencher au premier défaut d'isolement. Cela garantit la continuité de service critique pour les hôpitaux ou les industries sensibles.
Oui. Grâce à l'isolation galvanique, le secondaire du transformateur agit comme une nouvelle source d'énergie indépendante. Vous pouvez donc entrer avec un régime de neutre imposé par le réseau (ex: TT ou TN-C) et créer un nouveau Schéma de Liaison à la Terre (SLT) au secondaire (ex: TN-S ou IT) adapté à vos besoins de sécurité.
Non, jamais. L'autotransformateur possède un point commun électrique entre l'entrée et la sortie. Il ne procure pas d'isolation galvanique. Le régime de neutre (et les défauts) du réseau amont sont transmis directement à la charge. Seul un transformateur de séparation (ou d'isolement) permet de modifier le SLT.
Le régime TN-C (Terre et Neutre confondus) génère des courants vagabonds polluants pour l'électronique. Installer un transformateur de séparation (couplage Dyn11) permet de stopper ces pollutions et de recréer un régime TN-S (Terre et Neutre séparés) "propre" au secondaire, protégeant ainsi les serveurs, automates et machines numériques.
| 1ère lettre : Neutre du distributeur | 2ème lettre : Masse de l’utilisateur | ||
|---|---|---|---|
| Raccordé à la Terre | T | T | Raccordée à la Terre |
| Raccordé à la Terre | T | N | Raccordée au neutre |
| Isolé de la Terre | I | T | Raccordée à la Terre |
L’Isolation Galvanique : Créer une « Nouvelle Source »
L’intérêt majeur d’un transformateur de séparation ABL Transfo réside dans l’isolation galvanique entre le primaire et le secondaire. Physiquement, il n’y a aucun lien électrique entre l’entrée et la sortie. L’énergie est transmise uniquement par champ magnétique.
Cela signifie que le secondaire du transformateur est considéré comme une nouvelle source d’énergie autonome.
La « Page Blanche » du potentiel
À la sortie d’un transformateur de séparation (si aucune borne n’est reliée à la terre), le potentiel est flottant. Par défaut, vous êtes en régime IT. C’est à l’installateur de décider du SLT qu’il souhaite créer au secondaire, indépendamment du régime présent au primaire.
Cas d’usage : Créer un régime IT pour la continuité de service
C’est l’application reine pour les industries où l’arrêt de production coûte cher (ou est dangereux).
Le Principe
Pour instaurer un régime IT local (un îlotage), on utilise un transformateur de séparation dont le point neutre secondaire n’est pas relié à la terre (ou relié via une forte impédance).
Le rôle du Transformateur
Il confine le défaut. Si une phase touche la masse sur la machine alimentée par le secondaire :
- Le courant de défaut est infime (quelques mA), car il n’y a pas de boucle de retour vers la terre au secondaire.
- Aucune protection ne déclenche. La machine continue de tourner.
- L’isolation galvanique empêche le défaut de remonter et de perturber le réseau primaire.
L’équipement indispensable : Le CPI
Attention, « ne pas couper » ne veut pas dire « ignorer ». La norme impose l’installation d’un Contrôleur Permanent d’Isolement (CPI) au secondaire du transformateur. Il signale le premier défaut pour qu’une équipe de maintenance intervienne avant l’apparition d’un second défaut (qui lui, ferait disjoncter).
Cas d’usage : Passer du TN-C au TN-S (Lutte contre les perturbations)
Dans beaucoup d’anciennes installations industrielles, le régime TN-C (Terre et Neutre confondus dans le conducteur PEN) est omniprésent.
Problème : Les courants de déséquilibre et les harmoniques circulent dans les structures métalliques du bâtiment via le PEN. Cela perturbe énormément l’électronique sensible, les automates et l’informatique.
La Solution Transformateur
Insérer un transformateur de séparation (couplage Dyn11 de préférence) permet de :
- Stopper la propagation du PEN : Le PEN s’arrête au primaire.
- Reconstituer un neutre propre : Au secondaire, on relie le point neutre à la terre localement. On crée ainsi un régime TN-S (Terre et Neutre Séparés) « propre ».
Le transformateur agit ici comme un mur pare-feu contre les perturbations de mode commun et les courants vagabonds du réseau amont.
Critères de choix techniques pour votre transformateur de séparation
Pour garantir la sécurité de votre SLT, le dimensionnement du transformateur doit être rigoureux. Voici les points de vigilance que nos ingénieurs ABL surveillent :
A. Le Couplage (Vector Group)
Pour créer un régime de neutre stable au secondaire, le couplage des enroulements est critique.
- Dyn11 (Triangle au primaire / Étoile au secondaire) : C’est le standard recommandé.
- L’étoile au secondaire rend le neutre disponible et facile à mettre à la terre (pour faire du TN-S ou TT).
- Le triangle au primaire permet de bloquer les harmoniques de rang 3 (et multiples) et d’équilibrer les charges.
B. L’Écran Électrostatique
C’est une feuille de cuivre insérée entre le primaire et le secondaire, reliée à la terre.
- Fonction 1 : Sécurité. En cas de destruction des isolants, il empêche la haute tension du primaire de passer au secondaire.
- Fonction 2 : Filtrage CEM. Il réduit considérablement le couplage capacitif, filtrant les parasites haute fréquence venant du réseau. Indispensable pour l’alimentation de baies informatiques ou d’instrumentation.
C. La protection contre les courants d’appel (Inrush)
Un transformateur d’isolement performant a souvent un courant d’appel important à la mise sous tension (jusqu’à 25x In). Si vous créez un SLT critique, vous ne pouvez pas vous permettre un déclenchement intempestif au démarrage.
Pourquoi choisir ABL Transfo pour vos architectures SLT ?
Un transformateur destiné à gérer un régime de neutre n’est pas un produit catalogue standard. C’est un composant de sécurité.
Chez ABL Transfo, nous fabriquons des solutions sèches (monophasées ou triphasées) spécifiquement adaptées à ces contraintes :
- Sur-mesure : Possibilité d’intégrer l’écran électrostatique de série.
- Conformité : Respect strict des normes IEC 61558-2-4 (Transformateurs de séparation).
- Adaptabilité : Nous pouvons sortir le point neutre sur bornier spécifique ou fournir des prises de réglage ±5% pour compenser les chutes de tension et garantir la stabilité de votre nouveau régime de neutre.
En résumé
Le transformateur de séparation est bien plus qu’un convertisseur de volts. C’est la clé de voûte qui permet de :
1. Isoler votre installation des défauts du réseau amont.
2. Changer de régime de neutre pour adapter la sécurité à l’application (TT, TN-S, IT).
3. Filtrer les perturbations pour protéger l’électronique.
Vous avez un projet nécessitant un régime de neutre spécifique ?
(Hôpital, Data Center, Usine 4.0)
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