Transformateur triphasé 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V : caractéristiques techniques, applications et guide de sélection

A Transformateur triphasé de 75 kVA, 480-208Y/120 volts Il s'agit d'un transformateur de distribution à sec basse tension couramment utilisé dans les bâtiments commerciaux, les installations industrielles, les centres de données, les usines de fabrication et d'autres systèmes électriques qui nécessitent à la fois Alimentation triphasée de 208 V et alimentation monophasée de 120 V.

Ce transformateur abaisse la tension d'une alimentation électrique triphasée de 480 V à une Système secondaire 208 Y / 120 V, ce qui permet d'alimenter des équipements triphasés tout en fournissant une tension de 120 V pour l'éclairage, les prises, les commandes et d'autres charges monophasées.

Pour les projets aux États-Unis et au Canada, les spécifications courantes comprennent une fréquence de 60 Hz, une tension primaire de 480 V en triangle, une tension secondaire de 208 Y/120 V en étoile avec mise à la terre, une construction de type sec et des boîtiers conformes aux normes NEMA. Les produits commerciaux des principaux fabricants, tels que Schneider Electric, Acme Electric, Siemens et Eaton, utilisent cette configuration de tension.

Qu'est-ce qu'un transformateur de 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V ?

Un transformateur de 75 kVA a une puissance apparente nominale de 75 kilovolt-ampères (kVA).

La configuration de tension type est la suivante :

• Tension primaire : 480V
• Tension secondaire : 208 Y / 120 V
• Phase : Triphasé
• Fréquence : 60 Hz
• Capacité nominale : 75 kVA
• Type de transformateur : De type sec
• Refroidissement : AN (air naturel)
• Connexion secondaire : Dérivation avec neutre
• Application typique : Distribution d'énergie à basse tension

Le terme 208 Y / 120 V Cela signifie que l'enroulement secondaire est raccordé en étoile. La tension entre deux phases quelconques est de 208 V, tandis que la tension entre une phase quelconque et le point neutre est de 120 V.

Cela rend ce transformateur particulièrement utile lorsqu'une installation comporte à la fois des charges triphasées de 208 V et des charges monophasées de 120 V.

Courant à pleine charge d'un transformateur de 75 kVA

L'une des caractéristiques techniques les plus importantes à prendre en compte lors du choix d'un transformateur est son courant à pleine charge.

Pour un transformateur triphasé, le courant à pleine charge approximatif peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

I = kVA × 1 000 / (√3 × V)

Courant primaire

Pour un transformateur de 75 kVA avec un primaire de 480 V :

75 000 / (1,732 × 480) ≈ 90,2 A

Par conséquent, le courant à pleine charge du primaire est approximativement égal à :

90 A

Courant secondaire

Pour le secondaire 208 V :

75 000 / (1,732 × 208) ≈ 208,2 A

Par conséquent, le courant à pleine charge du circuit secondaire est approximativement égal à :

208 A

Caractéristiques techniques du constructeur pour des modèles comparables 7Transformateurs d'isolement de 5 kVA indiquent également un courant primaire d'environ 90,2 A et un courant secondaire de 208,2 A.

Les exigences réelles relatives aux conducteurs, disjoncteurs, sectionneurs et dispositifs de protection contre les surintensités doivent toujours être déterminées conformément au code électrique applicable et au dossier technique complet de l'installation.

Pourquoi utiliser une conversion de 480 V en 208Y/120 V ?

La tension de 480 V est largement utilisée pour la distribution électrique dans les installations commerciales et industrielles nord-américaines, car une tension de distribution plus élevée permet de réduire l'intensité du courant et les chutes de tension.

Cependant, de nombreuses charges des installations nécessitent des tensions plus faibles.

Un système 208Y/120 V offre :

Alimentation triphasée de 208 V pour :

• Moteurs
• Équipements de chauffage, ventilation et climatisation
• Pompes
• Machines industrielles
• Équipements professionnels

et :

Alimentation monophasée de 120 V pour :

• Éclairage
• Prises électriques
• Circuits de commande
• Matériel de bureau
• Petits appareils électriques

Un seul transformateur 480 V vers 208Y/120 V peut donc alimenter plusieurs types de charges au sein d'un même site.

Applications typiques

1. Bâtiments commerciaux

Les transformateurs de 75 kVA peuvent être utilisés dans les immeubles de bureaux, les commerces, les hôtels et les complexes commerciaux pour alimenter des réseaux de distribution en 208Y/120 V.

2. Installations industrielles

Les usines de production utilisent souvent une tension de 480 V pour les moteurs et équipements de grande puissance, tandis qu'elles ont besoin d'une tension de 208 Y/120 V pour les systèmes auxiliaires, les commandes, l'éclairage et les charges générales.

3. Centres de données

La distribution 208 Y/120 V est couramment utilisée pour certaines charges des centres de données, les équipements informatiques, les systèmes auxiliaires et les infrastructures des installations.

Pour les applications en centre de données, le choix d'un transformateur peut nécessiter de prendre en compte d'autres facteurs tels que les courants harmoniques, les exigences relatives au facteur K, l'impédance, l'élévation de température, la redondance et la qualité de l'énergie.

4. Écoles et établissements

Les écoles, les universités, les hôpitaux et autres bâtiments institutionnels peuvent utiliser des transformateurs 480 V vers 208Y/120 V pour alimenter des charges électriques mixtes.

5. Commerces et services

Les centres commerciaux, les restaurants, les ateliers et les établissements de services peuvent avoir besoin à la fois d'une alimentation triphasée de 208 V et d'une alimentation monophasée de 120 V.

Système primaire en delta vs système primaire en Y

Une configuration courante pour ce transformateur est la suivante :

480 V en triangle (primaire) → 208 V en Y/120 V (secondaire)

Les principaux fabricants proposent des produits de 75 kVA dotés de cette configuration. Par exemple, Schneider Electric propose un transformateur triphasé à sec de 75 kVA avec un primaire en triangle de 480 V et un secondaire de 208 Y/120 V.

Toutefois, une configuration primaire en étoile à 480 V est également possible pour certaines applications.

Le raccordement principal approprié dépend du système d'alimentation électrique de l'établissement.

Par conséquent, les acheteurs doivent préciser non seulement la tension, mais aussi la puissance requise connexion principale.

Des enroulements en cuivre ou en aluminium ?

Pour un transformateur de type sec de 75 kVA, on peut utiliser aussi bien du cuivre que de l'aluminium comme matériaux d'enroulement.

Enroulements en cuivre

Le cuivre offre une excellente conductivité électrique et permet de concevoir des enroulements compacts.

On opte souvent pour des transformateurs à enroulements en cuivre dans les cas suivants :

• Les places sont limitées
• Une résistance mécanique élevée est requise
• Une résistance d'enroulement plus faible est préférable
• Le cahier des charges du projet prévoit l'utilisation de conducteurs en cuivre

Enroulements en aluminium

L'aluminium est largement utilisé dans les transformateurs de distribution et peut constituer une solution économique.

Par exemple, dans le domaine commercial Transformateurs de 75 kVA sont disponibles avec des enroulements en aluminium, mais il existe également des versions à enroulements en cuivre.

Le choix doit être fondé sur le cahier des charges du projet, l'espace disponible, les exigences en matière de rendement, le budget et les conditions d'installation.

Rendement type et exigences du DOE

Pour les transformateurs vendus aux États-Unis, les exigences en matière d'efficacité énergétique constituent un critère important.

Les transformateurs de 75 kVA comparables actuellement disponibles sur le marché américain peuvent répondre aux exigences Département américain de l'Énergie (DOE), 10 CFR, partie 431 exigences. Certains produits indiquent des rendements de l'ordre de 98.6% en fonction de la conception spécifique et des conditions d'essai.

Lors de l'achat d'un transformateur destiné à un projet aux États-Unis, l'acheteur doit vérifier les exigences de rendement applicables fixées par le DOE et demander au fabricant de lui fournir les données relatives au rendement et aux pertes.

Élévation de température et classe d'isolation

Les transformateurs à sec classiques de cette gamme de puissance peuvent être proposés avec :

• Élévation de température de 115 °C
• Élévation de température de 150 °C
• Systèmes d'isolation à 180 °C ou 220 °C

Il ne faut pas confondre ces spécifications.

Classe d'isolation désigne la capacité thermique maximale du système d'isolation, tandis que hausse de température désigne l'augmentation prévue de la température des enroulements dans les conditions de fonctionnement nominales.

Par exemple, il existe des produits commerciaux de 75 kVA avec une élévation de température de 150 °C et des systèmes d'isolation à 220 °C.

Une conception permettant une élévation de température plus faible peut être privilégiée lorsque le rendement, la durée de vie ou la température de fonctionnement revêtent une importance particulière.

Options de boîtiers NEMA

Le boîtier doit être choisi en fonction de l'environnement d'installation.

Parmi les configurations courantes, on peut citer :

NEMA 1

Généralement utilisé pour les installations en intérieur nécessitant une protection contre les contacts accidentels et une exposition limitée aux conditions environnementales.

NEMA 3R

Conçu pour une utilisation en extérieur ou dans des environnements plus exigeants où une protection contre la pluie et d'autres conditions climatiques est nécessaire.

Des transformateurs commerciaux de 75 kVA, convertissant une tension de 480 V en 208Y/120 V, sont disponibles avec des boîtiers conformes à la norme NEMA 3R.

Pour les installations en extérieur, il convient de prendre en compte l'ensemble des éléments suivants : le boîtier du transformateur, la ventilation, les distances de sécurité, la protection contre les intempéries et le mode de fixation.

Avez-vous besoin d'un blindage électrostatique ?

Un blindage électrostatique est un équipement optionnel pouvant être installé entre les enroulements primaire et secondaire.

Cela peut s'avérer utile dans les applications où il est important de réduire la transmission du bruit électrique à haute fréquence entre les circuits primaire et secondaire.

Parmi les applications typiques, on peut citer :

• Équipements électroniques sensibles
• Établissements de santé
• Centres de données
• Systèmes de contrôle industriels
• Systèmes d'instrumentation

Certains transformateurs de 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V, disponibles dans le commerce, sont proposés avec un blindage électrostatique.

La nécessité d'un blindage dépend de l'environnement électrique et des exigences du projet.

Caractéristiques techniques types d'un transformateur

Un transformateur type de 75 kVA destiné à cette application peut présenter des caractéristiques techniques similaires à celles-ci :

Il s'agit là de valeurs indicatives et non d'une spécification universelle. La conception finale doit être validée en fonction des exigences du projet.

75 kVA par rapport à d'autres puissances de transformateurs

Le choix d'un transformateur de 75 kVA doit se fonder sur la charge connectée et la demande réelles, plutôt que de se limiter à sélectionner le transformateur en fonction de la charge individuelle la plus importante.

Par exemple :

Si la charge calculée est proche de 75 kVA, l'ingénieur doit tenir compte des charges continues, des extensions futures, du démarrage des moteurs, des harmoniques, de la température ambiante et de la charge requise du transformateur avant de déterminer définitivement le dimensionnement.

Comment choisir le transformateur de 75 kVA adapté

Avant de commander un transformateur de 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V, veuillez vérifier les points suivants :

1. Tension primaire

Vérifiez si la source est :

480 V en triangle

ou une autre configuration à 480 V.

2. Tension secondaire

Vérifiez que la configuration système requise est la suivante :

208 Y / 120 V

et qu'un raccordement au neutre est nécessaire.

3. Fréquence

Pour la plupart des demandes déposées aux États-Unis :

60 Hz

4. Matériau d'enroulement

Précisez :

Cuivre ou aluminium

en fonction des exigences du projet.

5. Élévation de la température

Parmi les choix courants, on trouve :

115 °C ou 150 °C

6. Annexe

Choisissez :

NEMA 1 pour les applications en intérieur

ou

NEMA 3R pour les applications en extérieur adaptées.

7. Robinets

Les modèles de transformateurs courants sont équipés de prises 2,5% permettant de compenser les variations de la tension d'alimentation d'entrée. Il convient de vérifier la configuration réelle des prises auprès du fabricant.

8. Certifications et normes

Pour les demandes aux États-Unis, vérifiez les exigences applicables, telles que :

• Exigences du DOE en matière d'efficacité énergétique
• UL 1561
• NEMA ST-20
• Exigences de la CSA, le cas échéant

Les produits commerciaux de cette catégorie sont généralement proposés en conformité avec les normes UL 1561 et/ou CSA.

Fabricant de transformateurs de 75 kVA

EverNew Transformer propose des solutions sur mesure de transformateurs à sec et de distribution destinées aux secteurs commercial, industriel, des infrastructures et des énergies renouvelables.

Pour un Transformateur triphasé de 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V, les clients peuvent préciser :

• Enroulements en cuivre ou en aluminium
• 480 V en triangle côté primaire
• 208 Y / 120 V en sortie secondaire
• 60 Hz
• Différentes options d'augmentation de la température
• Enceinte intérieure ou extérieure
• Configurations de boîtiers conformes aux normes NEMA
• Blindage électrostatique
• Robinets sur mesure
• Dimensions et disposition des bornes sur mesure

Pour les projets aux États-Unis, il convient de vérifier, avant la production, les spécifications requises en matière de certification, de rendement, de boîtier et d'installation.

Foire aux questions

À quoi sert un transformateur de 75 kVA, 480 V vers 208Y/120 V ?

Il sert principalement à convertir une alimentation triphasée de 480 V en une alimentation triphasée de 208 V et en une alimentation monophasée de 120 V pour la distribution électrique commerciale et industrielle.

Combien d'ampères un transformateur de 75 kVA fournit-il ?

À 480 V triphasé, le courant primaire est d'environ 90,2 A. À 208 V triphasé, le courant secondaire est d'environ 208,2 A.

Est-ce que 208 Y/120 V correspond à 208 V ?

Pas tout à fait. Un système 208Y/120 V fournit une tension d'environ 208 V entre les phases et de 120 V entre chaque phase et le neutre.

Un transformateur de 75 kVA est-il suffisant pour mon installation ?

Cela dépend de la charge de demande calculée. Le transformateur doit être choisi en fonction de la charge électrique réelle, des extensions futures, des courants de démarrage, des harmoniques, des conditions ambiantes et des normes électriques applicables.

Un transformateur de 75 kVA peut-il comporter des enroulements en cuivre ?

Oui. Il existe dans le commerce des modèles à enroulement en cuivre et en aluminium. Le cuivre est souvent choisi lorsque le cahier des charges du projet ou les contraintes d'espace favorisent une conception à enroulement en cuivre.

Ce transformateur peut-il être installé à l'extérieur ?

Oui, à condition qu'il soit équipé d'un boîtier d'extérieur adapté et conçu pour les conditions environnementales concernées. Des versions NEMA 3R sont généralement disponibles pour les applications extérieures appropriées.

Conclusion

A Transformateur triphasé de 75 kVA, 480-208Y/120 volts Il s'agit d'une solution pratique pour les installations qui doivent distribuer à la fois du courant triphasé à 208 V et du courant monophasé à 120 V à partir d'un réseau électrique de 480 V.

Les caractéristiques techniques les plus importantes à vérifier sont la tension primaire et secondaire, la configuration des phases, la fréquence, le matériau des enroulements, l'élévation de température, le rendement, les prises, le type de boîtier, les certifications et l'environnement d'installation.

Pour un projet aux États-Unis, les spécifications finales du transformateur doivent être vérifiées au regard du code électrique applicable, des exigences du DOE en matière d'efficacité énergétique et des exigences de certification propres au projet avant la fabrication et l'installation.