Guide des blindages électrostatiques pour transformateurs (blindages E)

Qu'est-ce qu'un bouclier électronique ?
Un blindage électrostatique est une fine feuille conductrice non magnétique. Ce blindage peut être en cuivre ou en aluminium. Cette feuille est placée entre les enroulements primaire et secondaire du transformateur. Les blindages de chaque bobine sont reliés entre eux par un conducteur unique fixé au châssis du transformateur.

Quel est le rôle des blindages électromagnétiques dans les transformateurs ?
Les blindages électromagnétiques détournent les perturbations de tension nuisibles des bobines d'un transformateur et des composants électroniques sensibles des systèmes électriques. Cela protège le transformateur et le système qui y est connecté.
Examinons cela plus en détail, en commençant par ce contre quoi les boucliers électroniques protègent.

Atténuation
De nombreux circuits électriques modernes sont sujets à des surtensions transitoires et à des perturbations de mode. Un blindage électromagnétique mis à la terre atténue (minimise) ces perturbations.

L'image de gauche illustre une surtension transitoire typique. Ce type de brusque augmentation de la tension d'alimentation est dû à des équipements de bureau courants tels que les ordinateurs ou les photocopieurs. Les onduleurs sont également une source fréquente de surtensions transitoires. L'image de droite montre un exemple de bruit de mode dans un circuit électrique. Le bruit de mode est fréquent dans les circuits électroniques. Les systèmes mal câblés, avec un blindage de câble inadéquat, sont souvent sujets à ce bruit.
Voyons maintenant comment un bouclier électronique gère ces perturbations.

Couplage capacitif
Un blindage électromagnétique mis à la terre réduit le couplage capacitif entre les enroulements primaire et secondaire. Au lieu d'être couplé à l'enroulement secondaire, l'enroulement primaire est couplé au blindage électromagnétique. Ce dernier offre un chemin de faible impédance vers la terre. Les perturbations de tension sont ainsi déviées de l'enroulement secondaire. Ce principe s'applique également à l'autre extrémité du transformateur (secondaire vers primaire).

Les surtensions transitoires et les parasites peuvent endommager les transformateurs et autres équipements électriques. Un blindage électrostatique entre les bobines haute et basse tension réduit ces risques. Il s'agit d'un point crucial à prendre en compte lors de l'alimentation d'électronique sensible.

Exemples de transformateurs utilisant un blindage électromagnétique
Transformateurs solaires et éoliens
Les perturbations harmoniques et les commutations spéciales des onduleurs solaires sont transmises au réseau électrique. Ces variations de tension engendrent des effets impulsionnels dans l'enroulement haute tension alimentant le réseau. Les surtensions transitoires côté réseau peuvent également se propager à l'onduleur. Ces surtensions peuvent endommager les composants sensibles de l'onduleur. Les blindages électromagnétiques protègent à la fois le transformateur, le réseau et l'onduleur.
Apprenez-en davantage sur les exigences de dimensionnement et de conception des transformateurs solaires.

Conduire Transformateur d'isolements
Les transformateurs d'isolement pour variateurs sont conçus pour résister aux perturbations de tension haute fréquence (harmoniques). Ces perturbations proviennent d'équipements tels que les variateurs de vitesse (ou VFD). D'où le terme « variateur » dans leur nom. Outre les harmoniques, les variateurs de vitesse peuvent également introduire d'autres perturbations de tension (comme le bruit de mode). C'est là qu'intervient le blindage électromagnétique. Les transformateurs d'isolement pour variateurs comportent au moins un blindage électromagnétique entre les enroulements haute et basse tension. Plusieurs blindages peuvent également être utilisés. Des blindages électromagnétiques peuvent aussi être placés entre les enroulements internes et les conducteurs du noyau.
Les applications sujettes aux perturbations de tension (telles que les surtensions transitoires et le bruit de mode) tirent profit d'un transformateur équipé d'un blindage électromagnétique. Ces blindages sont peu coûteux et offrent un retour sur investissement important lorsque les problèmes de qualité de l'alimentation électrique constituent un risque.