égaliseur

Dans les systèmes d'alimentation électrique, un égaliseur est un dispositif ou un circuit qui redistribue le courant ou la tension sur des chemins parallèles afin d'éviter qu'un chemin ne supporte une charge excessive. Alors que la définition audio décrit l'ajustement de la fréquence dans le son, l'égaliseur des systèmes d'alimentation résout un problème différent: s'assurer que plusieurs conducteurs, enroulements de transformateur ou sections de barre omnibus fonctionnant en parallèle partagent équitablement la charge électrique. Sans égalisation, les tolérances de fabrication, les différences de température ou le vieillissement entraînent certains chemins à accaparer le courant tandis que d'autres restent inactifs, ce qui conduit à une surchauffe et à une défaillance prématurée du chemin surchargé.

L'application la plus courante concerne les faisceaux de conducteurs parallèles utilisés dans les lignes de transport et de distribution à haute tension. Lorsque deux ou trois conducteurs sont parallèles pour augmenter la capacité de courant, ils doivent partager la charge uniformément. Un réacteur égaliseur (une petite inductance) peut être inséré entre les conducteurs à leur point médian ou à intervalles réguliers. Ce réacteur force le courant à se redistribuer si un conducteur commence à transporter plus que sa part, maintenant une distribution de courant à peu près égale sur l'ensemble du faisceau. L'effet égalisateur s'améliore avec la longueur du conducteur; les longues sections parallèles bénéficient davantage des égaliseurs en milieu de portée.

Une autre utilisation critique se trouve dans les bancs de transformateurs. Lorsque deux ou plusieurs unités de transformateurs sont connectées en parallèle pour alimenter une charge, des réacteurs ou des résistances d'égalisation peuvent être ajoutés en série avec chaque enroulement primaire. Ces dispositifs adaptent les impédances des transformateurs, empêchant une unité de fournir la majeure partie de la puissance tandis que les autres fonctionnent à vide. Sans égalisation, le transformateur avec la plus faible impédance accapare la part du lion du courant et peut surchauffer tandis que son partenaire parallèle reste froid et sous-utilisé. Le choix entre les réacteurs et les résistances en série dépend de la fixité ou de la variabilité des impédances des transformateurs en fonction de la charge.

Égaliseurs dans les systèmes de batteries et de générateurs

Les bancs de batteries et les générateurs diesel connectés en parallèle s'appuient sur des égaliseurs pour éviter une décharge déséquilibrée ou une répartition inégale de la charge. Dans les systèmes de batteries, les égaliseurs sont des réseaux résistifs ou réactifs qui favorisent une chute de tension uniforme à travers les cellules ou les modules en série. Dans le couplage de générateurs, un réseau égaliseur à travers le bus garantit que chaque générateur contribue un courant proportionnel, ce qui est particulièrement critique pendant la synchronisation et les transitoires de charge. Sans une égalisation appropriée, un générateur peut soudainement être surchargé, ce qui le fait sortir de synchronisme et le met hors service.

Le terme «égaliseur» reflète sa fonction: égaliser (rendre égaux) la chute de tension, la part de courant ou l'impédance entre des éléments parallèles. Il apparaît dans les sous-stations de services publics, la distribution d'énergie industrielle à grande échelle et les systèmes d'alimentation de secours. Les ingénieurs dimensionnent les égaliseurs en fonction du déséquilibre d'impédance entre les chemins parallèles et du déséquilibre de courant admissible, ciblant généralement pas plus de 5 à 10 pour cent de variation en régime permanent.