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Transformateurs à type sec

Transformateurs à sec à haut rendement énergétique

Les transformateurs réduisent la tension du courant électrique fourni par le service public à une intensité qui convient à l'utilisation de l'appareil électrique dans votre installation. Puisque toute l'électricité consommée par votre entreprise passe par un transformateur, même une infime amélioration de l'efficacité énergétique se traduira par des économies d'électricité considérables. Des transformateurs à haut rendement énergétique sont désormais offerts; ils peuvent contribuer à réduire la consommation totale d'électricité de votre installation d'environ 1 p. 100. C'est intéressant pour votre entreprise et c'est bon pour l'environnement. La réduction de la consommation d'électricité signifie des économies à réaliser pour votre entreprise, mais elle permet également de diminuer les émissions atmosphériques associées à la production d'électricité.

Deux types de perte d'énergie se produisent dans les transformateurs : la perte causée par la charge et la perte à vide.

Les pertes causées par la charge résultent de la résistance qui s'installe dans les enroulements de cuivre ou d'aluminium. Les pertes causées par la charge (aussi appelées pertes d'enroulement) varient en fonction du carré de courant électrique (ou charge) circulant dans les enroulements. À faible charge (p. ex., une charge de moins de 30 p. 100), les pertes dans le fer constituent les pertes principales; cependant, au fur et à mesure que la charge augmente, les pertes d'enroulement prennent de plus en plus d'importance et finissent par représenter de 50 à 90 p. 100 des pertes du transformateur fonctionnant à pleine capacité. Les pertes causées par la charge peuvent être réduites par le biais d'une conception améliorée des conducteurs, y compris le choix de matériaux plus judicieux et l'augmentation du nombre de conducteurs en cuivre utilisés.

Les pertes à vide résultent de la résistance qui s'installe dans le noyau d'acier laminé du transformateur. Ces pertes (aussi appelées pertes dans le fer) se produisent chaque fois que le transformateur est mis sous tension et demeurent essentiellement constantes peu importe la quantité d'énergie électrique qui y circule. Dans le but de réduire les pertes dans le fer, des transformateurs à haut rendement énergétique ont été conçus à partir d'un noyau d'acier de qualité supérieure dont les lamelles sont plus minces que celles des modèles de rendement classique. En outre, les nouveaux noyaux des transformateurs sont conçus de plus en plus dans un alliage amorphe en remplacement de l'acier au silicium traditionnel. Ces transformateurs dotés de noyaux en alliage amorphe sont vendus par les principaux fabricants de transformateurs, notamment General Electric Company, ABB et Howard Transformers. Ces modèles réduisent dans une proportion allant jusqu'à 80 p. 100 les pertes dans le fer, comparativement aux transformateurs traditionnels.

Les pertes totales du transformateur sont formées de la combinaison des pertes dans le fer et des pertes causées par la charge. Malheureusement, certains efforts visant à réduire les pertes d'enroulement augmentent les pertes dans le fer et vice versa. À titre d'exemple, l'augmentation du nombre de conducteurs utilisés diminue les pertes d'enroulement mais peut exiger l'emploi d'un plus grand noyau, ce qui se traduit par une augmentation des pertes dans le fer. Les fabricants mettent au point des techniques qui optimisent ces pertes en fonction de la charge prévue.

Depuis janvier 2005, les transformateurs à sec sont visés par la Loi sur l'efficacité énergétique du Canada et par le Règlement sur l'efficacité énergétique. La Loi et le Règlement stipulent que tous les transformateurs à sec vendus au Canada doivent respecter les mesures de rendement énergétique minimales établies par l'Association canadienne de normalisation (consulter la norme CAN/CSA-C802.2-00, Valeurs minimales de rendement pour les transformateurs à sec).

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