TRANSFORMATEUR HAUT RENDEMENT: partie 1

TRIPHASE 6300 VA.
Definition:
Transformateur triphasé 50 Hz
Primaire : 400 Volts entre phases couplage triangle
Secondaire: 400 Volts entre phases couplage étoile neutre sorti
Puissance:6300 Va
Présentation :Nu IP00
Norme : IEC76
Ambiante : 40°c

Réalisation version optimisée actuelle ( classe H ):

Circuit 3UI150 (250*250) ou équivalent en lamelles. Epaisseur : 80 mm en tôle qualité 1,7 W/Kg. Poids de tôle :29,1 Kg

Bobinage sur 3 carcasses UI150/80(classe: H)
Secondaire :0 - 205 spires en 20/10 cuivre émaillé classe H en vrac
Sur l'enroulement: 3 isolants 18/100 classe H crantés
Primaire :0 - 339 spires en 15/10 cuivre émaillé classe H en vrac
Finition : enrubannage classe H
Poids de cuivre 20/10 : 5,75 Kg
Poids de cuivre 15/10 : 6,25 Kg

Bilan énergétique :

Pertes dans le fer : 87,5 Watts
Pertes joules dans les conducteurs en classe H: 309 Watts,
soit un échauffement de 125 ° C
Chute de tension entre vide et charge : 4,7 %
Rendement à cosinus phi 1 :94,1 %

Réalisation en version à haut rendement :

Circuit 3UI180 (300*300 ) ou équivalent en lamelles.Epaisseur : 80 mm en tôle à grains orientés qualité M6X . Poids de tôle : 41,9 Kg

Bobinage sur 3 carcasses UI180/80(isolant voir ci dessous)
Secondaire : 0 - 166 spires en 28/10 cuivre ( isolant voir ci dessous) en vrac
Sur l'enroulement : 3 isolants 18/100 crantés (isolant voir ci dessous)
Primaire : 0 - 282 spires en 224/100 cuivre (isolant voir ci dessous) en vrac
Finition : enrubannage (isolant voir ci dessous)
Poids de cuivre 28/10 :9,65 Kg
Poids de cuivre 224/100 : 12,35 Kg

Bilan énergétique :

Pertes dans le fer : 50,5 Watts
Pertes joules dans les conducteurs : 100 Watts,
soit un échauffement de 40 °C
Chute de tension entre vide et charge : 1.6 %
Rendement à cosinus phi 1 : 97,67 %

On notera que l'échauffement est de 40 °C

Celui ci est très inférieur à la valeur préconisée par la première classe de la normalisation.
En effet la classe A impose un échauffement maximum de 60 °C.
Dans un premier temps on considérera que l'on peut utiliser les composants des normes F ou H pour construire ces transformateurs à haut rendement.
Nous gardons dans ce cas l'effet du gain des pertes consommées au réseau et nous augmentons considérablement la durée de vie.
En fin d'analyse nous verrons comment et s'il est possible de remplacer les produits dérivés du pétrole qui entrent dans la construction de ces transformateurs par des produits plus écologiques.

Pour un fonctionnement de 5000 heures à cosinus phi :0,8 le gain
annuel part rapport à un modèle optimisé est de 955 KW,ce qui
représente à un prix de 0,0765 €/KW une économie de 73 € .