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transformateur d'isolement



  1. #1
    madininais

    transformateur d'isolement


    ------

    Bonjour dans un TP on isole le circuit étudié du gbf avec un transfo d'isolement "car les masses électriques du GBF et de l'oscillo sont au meme potentiel"
    je ne comprend pas trop cette raison, la masse n'est pas censé etre universelle? La référence universelle?
    Quelles sont les conséquences éventuelles si on ne métait pas de transfo?
    Merci de m'éclairer, j'ai chercher un peu sur google et wikipedia mais je ne comprends pas bien le role du transfo d'isolement

    -----

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  3. #2
    Jeanpaul

    Re : transformateur d'isolement

    Souvent, la sortie du géné BF se fait entre une borne et la masse. Souvent encore, l'oscillo mesure entre une borne et sa masse. Ces masses sont reliées par la prise de terre. Fais un schéma et tu verras que cela peut poser problème quand on veut mesurer la tension entre 2 points dont aucun n'est à la masse.
    On peut s'en sortir avec un transfo d'isolement de rapport 1/1, ou bien en utilisant une entrée différentielle sur l'oscillo (tension entre 2 points dont aucun n'est à la masse). On peut même, astuce suprême, employer un transfo réducteur de tension qui évite de créer un court-circuit quand on étudie un circuit résonnant (son impédance chute beaucoup et risuqe de faire chuter la tension du géné BF).

  4. #3
    madininais

    Re : transformateur d'isolement

    Mmmmm... Désolé je ne vois pas cette histoire de court circuit... Imaginons qu'un GBF alimente une charge totale Z, si on veut mesurer la tension aux bornes de cette charge avec l'oscillo ça pose probleme?

  5. #4
    LPFR

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par madininais Voir le message
    Mmmmm... Désolé je ne vois pas cette histoire de court circuit... Imaginons qu'un GBF alimente une charge totale Z, si on veut mesurer la tension aux bornes de cette charge avec l'oscillo ça pose probleme?
    Bonjour.
    Je ne sais pas ce que fera Jeanpaul, mais moi, je ne continue pas des explications pour quelqu'un qui commence son message par "Mmmmm..." au lieu de "Merci".
    Au revoir.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    madininais

    Re : transformateur d'isolement

    Ahh mdrr ok

  8. #6
    Jeanpaul

    Re : transformateur d'isolement

    Bon, passons...
    Imagine que tu alimentes un circuit composé en série d'une self, d'une capacité et d'une résistance. Tu veux mesurer successivement les tensions aux bornes de chaque élément avec un oscillo sans entrée différentielle, avec une borne à la masse. Comment fais-tu ?

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  10. #7
    madininais

    Re : transformateur d'isolement

    Oulaa oui la sa pose probleme! Mais du coup comment faire pour mesurer ces tensions? Le cable coaxial lui permet bien de mesurer une tension entre 2 points non?
    Et du coup je ne vois plus le lien avec le transfo...

  11. #8
    Jeanpaul

    Re : transformateur d'isolement

    Le câble coaxial a son âme (le tressage externe) reliée à la masse, ça n'arrange rien. La seule façon est de disposer d'un oscillo à entrée différentielle ou bien de mettre un transfo d'isolation, transfo qui ne résout rien si on doit mesurer plusieurs tensions en même temps : s'il faut toujours qu'un des points de mesure soit à la terre, ça ne peut se faire qu'avec une mesure à la fois.
    Dans la pratique, tous les oscillos sont différentiels et le transfo n'est utile que pour abaisser l'impédance de sortie du générateur BF (= lui permettre de sortir davantage de courant).

  12. #9
    madininais

    Re : transformateur d'isolement

    D'accord je commence a comprendre, merci beaucoup JeanPaul!!

  13. #10
    Jeanpaul

    Re : transformateur d'isolement

    Pas de quoi, mais je voudrais rectifier un lapsus : la partie extérieure du câble, c'est la gaine, l'âme c'est le câble intérieur. Sorry !

  14. #11
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Bonsoir.
    Je me permets de réouvrir ce sujet parce que j'essaye de comprendre l'utilité d'un transformateur d'isolement mais je n'y arrive décidément pas seul. J'ai écumé quelques sites sans déclic intellectuel. Je vais poser quelques questions pour que vous vous rendiez compte de l'étendue de mon ignorance.
    Le transformateur permet de créer un GBF sans masse? Si oui quel est l'intérêt.
    Il existe un potentiel dans mon circuit électrique, en quoi le transformateur me permet d'éviter l'électrisation? Il existe une ddp entre ma main touchant le circuit et le sol. il devrait donc naître un courant de fuite, n'est-ce pas?
    Merci d'avance.
    PS: Plus j'imagine des réponses et plus je mets en doute ce que je sais déjà donc je risque de poser des questions sacrément idiote juste pour me rassurer.

  15. #12
    f6bes

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par madininais Voir le message
    Mmmmm... Désolé je ne vois pas cette histoire de court circuit... Imaginons qu'un GBF alimente une charge totale Z, si on veut mesurer la tension aux bornes de cette charge avec l'oscillo ça pose probleme?
    Mmmmm....... à toi ausi!

    RELIS le message précédent,

    Re Mmmm, bien sur t'as pasfait de SCHEMA comme
    te le proposes Jean PAul:

    "..Fais un schéma et tu verras que cela peut poser problème quand on veut mesurer la tension entre 2 points dont AUCUN n'est à la masse.
    C'est mmmmm.....bien clair !!
    Mmmm....journée

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  17. #13
    LPFR

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Bonsoir.
    Je me permets de réouvrir ce sujet parce que j'essaye de comprendre l'utilité d'un transformateur d'isolement mais je n'y arrive décidément pas seul. J'ai écumé quelques sites sans déclic intellectuel. Je vais poser quelques questions pour que vous vous rendiez compte de l'étendue de mon ignorance.
    Le transformateur permet de créer un GBF sans masse? Si oui quel est l'intérêt.
    Il existe un potentiel dans mon circuit électrique, en quoi le transformateur me permet d'éviter l'électrisation? Il existe une ddp entre ma main touchant le circuit et le sol. il devrait donc naître un courant de fuite, n'est-ce pas?
    Merci d'avance.
    PS: Plus j'imagine des réponses et plus je mets en doute ce que je sais déjà donc je risque de poser des questions sacrément idiote juste pour me rassurer.
    Bonjour.
    On essaie toujours de se passer de transformateur d'isolement car c'est cher, gênant, et les transformateurs sont toujours imparfaits.

    Mais il y a des cas où un transformateur peut rendre service. Par exemple, pour amplifier la tension d'un pont de Wheatstone alimenté en alternatif, on peut utiliser un amplificateur différentiel, mais pas dans tous les cas. Il peut être plus commode d'utiliser un transfo.

    La nécessité la plus courante est celle de s'affranchir des tensions gênantes ou dangereuses, comme celles du secteur. Par exemple, si vous faites un circuit de régulation, vous pouvez mettre tout le circuit à la tension du secteur (et bien l'isoler), comme dans les atténuateurs des lampes halogènes. Mais si le montage demande d'utiliser des sondes de température ou autres, il peut être dangereux de mettre les sondes aussi à la tension du secteur. Dans ce cas on met le circuit à la terre et on contrôle de thyristor ou le triac à travers un transformateur. (Actuellement on fait mieux avec les optocoupleurs et les relais à état solide).

    Si vous avez un modem branché sur votre PC, je suis sûr que vous vous sentirez plus en sécurité si votre PC n'est pas soumis aux tensions de la ligne téléphonique. Vous avez raison, et c'est comma ça que les modems sont faits: il y a isolation galvanique entre la ligne téléphonique et la connexion à l'équipement. Et on fait ça, évidemment, avec un transformateur.

    Et non, si vous touchez une seule des bornes du secondaire isolé d'un transfo, il n'y aura pas de courant de fuite. Ou il sera uniquement du aux capacités parasites et très faible.
    Mais si vous mettez vos doigts sur les deux bornes du secondaire, vous serez électrisé (si la tension est suffisante), sans qu'il y aille de courant de fuite: il sera tout pour vous tout seul.
    Au revoir.

  18. #14
    calculair

    Re : transformateur d'isolement

    bonjour,

    Souvent on dit que la masse est reliée à la terre . La terre est par convention le potentiel de reference egale à 0.

    Cette vision des choses est locale, toute la terre , notre planete n'est pas au même potentiel. Il existe une difference de potentiel entre 2 points du globe.

    L'Amerique n'est pas au même potentiel que l'Europe.

    Cette situation est importante dans le cas des cables de transmissions en cuivre. Dans ces techniques on utilise souvent des des transformateurs d'isolements. ( reduction du bruit, protection galvaniques...)

    Dans d'autres situations on met aussi des transfo d'isolements pour se proteger des coups de foudre. Lorsqque la foudre touche le sol en un point, une impulsion se propage sur le sol. Cela signifie que la terre est à des potentiels trés differents entre 2 points relativement proches. Tu comprends que si tu considères qu'ils sont au potentiel 0, il peut y avoir des destructions.....

    Le transfo d'isolement cela sert et c'est un organe imprtant dans les materiels.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #15
    calculair

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    bonjour,

    Souvent on dit que la masse est reliée à la terre . La terre est par convention le potentiel de reference egale à 0.

    Cette vision des choses est locale, toute la terre , notre planete n'est pas au même potentiel. Il existe une difference de potentiel entre 2 points du globe.

    L'Amerique n'est pas au même potentiel que l'Europe.

    Cette situation est importante dans le cas des cables de transmissions en cuivre. Dans ces techniques on utilise souvent des des transformateurs d'isolements. ( reduction du bruit, protection galvaniques...)

    Dans d'autres situations on met aussi des transfo d'isolements pour se proteger des coups de foudre. Lorsqque la foudre touche le sol en un point, une impulsion se propage sur le sol. Cela signifie que la terre est à des potentiels trés differents entre 2 points relativement proches. Tu comprends que si tu considères qu'ils sont au potentiel 0, il peut y avoir des destructions.....

    Le transfo d'isolement cela sert et c'est un organe imprtant dans les materiels.
    Pour completer les explications de LPFR, dans certain transfo d'isolement, on fait attention a avoir une bonne symetrie et à minimiser les capacité parasites entre primaire et secondaire pour eviter les couplages capacitifs
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  20. #16
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Wouah merci pous vos nombreuses réponses (rapides qui plus est ). Alors j'ai l'impression d'avoir saisi le pourquoi du transformateur d'isolement. Il permet de palier les inconvénients d'une terre qui n'est pas forcément stable (protection des matériels). Mais j'avoue n'avoir pas totalement saisi le comment. Pourquoi, l'électristation entre le secondaire et la terre n'est plus possible. Quand il y a une ddp dans un circuit fermé, il y a un courant. Dès que je touche le secondaire et le sol j'ai l'impression de fermer le circuit.

    PS : J'ai lu aussi qu'on utilise cette technologie sur les bateaux pour éviter l'électrolyse de la coque.

  21. #17
    curieuxdenature

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Wouah merci pous vos nombreuses réponses (rapides qui plus est ). Alors j'ai l'impression d'avoir saisi le pourquoi du transformateur d'isolement. Il permet de palier les inconvénients d'une terre qui n'est pas forcément stable (protection des matériels). Mais j'avoue n'avoir pas totalement saisi le comment. Pourquoi, l'électristation entre le secondaire et la terre n'est plus possible. Quand il y a une ddp dans un circuit fermé, il y a un courant. Dès que je touche le secondaire et le sol j'ai l'impression de fermer le circuit.

    PS : J'ai lu aussi qu'on utilise cette technologie sur les bateaux pour éviter l'électrolyse de la coque.
    Bonjour soif2savoir

    justement non, tu ne fermes pas le circuit en ne touchant qu'un seul fil puisqu'aucun n'est relié à la terre. Par où veux-tu que le courant revienne ?
    En passant, le transfo d'isolement est obligatoire sur les bancs de travail des techniciens, ça ne sert pas qu'à protéger les biens, ça évite aussi de se faire électrodéculotter sans témoin.
    L'electronique, c'est fantastique.

  22. #18
    f6bes

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Mmmmm....... à toi ausi!

    RELIS le message précédent,

    Re Mmmm, bien sur t'as pasfait de SCHEMA comme
    te le proposes Jean PAul:

    "..Fais un schéma et tu verras que cela peut poser problème quand on veut mesurer la tension entre 2 points dont AUCUN n'est à la masse.
    C'est mmmmm.....bien clair !!
    Mmmm....journée
    OUf, j'ai fait fort !!
    Pas réveillé à 8h29 !!
    A+

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  24. #19
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Ha...d'accord. Le circuit est ouvert effectivement.
    Mais pourquoi EDF place une terre dans les habitations dans ce cas là? Dans l'absolu si EDF ne reliait pas la terre et le neutre au niveau des cablages de distribution, il n'y aurait pas d'électrocution?
    J'ai une autre question. Si je place un GBF à masse flottante alimentant un circuit quelconque (sans oscillo qui fixerait la masse du circuit) et que je le touche, est-ce que je vais être traversé par un courant de fuite.
    J'ai 20 questions qui me brûlent les doigts mais je vais me contenir pour pouvoir éliminer celles qui viennent d'une incompréhension de ma part. Encore merci pour toutes les réponses. (Même les mmmh ensommeillés de F6bes m'ont obligé à relire plusieurs fois le début du sujet et c'était loin d'être inutile

  25. #20
    LPFR

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Ha...d'accord. Le circuit est ouvert effectivement.
    Mais pourquoi EDF place une terre dans les habitations dans ce cas là? Dans l'absolu si EDF ne reliait pas la terre et le neutre au niveau des cablages de distribution, il n'y aurait pas d'électrocution?
    J'ai une autre question. Si je place un GBF à masse flottante alimentant un circuit quelconque (sans oscillo qui fixerait la masse du circuit) et que je le touche, est-ce que je vais être traversé par un courant de fuite.
    J'ai 20 questions qui me brûlent les doigts mais je vais me contenir pour pouvoir éliminer celles qui viennent d'une incompréhension de ma part. Encore merci pour toutes les réponses. (Même les mmmh ensommeillés de F6bes m'ont obligé à relire plusieurs fois le début du sujet et c'était loin d'être inutile
    Re.
    Dans un GBF à sortie flottante, si vous touchez une des deux sorties il y aura toujours un peu de courant qui passera car on ne peut pas totalement empêcher les capacités parasites. Mais, en dehors des cas tordus, ce courant est totalement négligeable.

    Imaginez que l'EDF distribue le 230 en "flottant". Du coup vous sentez que vous ne courez aucun risque en touchant un seul des fils (avec les pieds à la terre). Et votre voisin pense la même chose. Que se passe-t- il si le voisin touche l'autre fil au même temps que vous?

    L'EDF ne distribue pas la terre. La terre est "propriété" de chaque installation d'utilisateur. L'EDF à sa propre terre au niveau du transfo et elle relie le neutre du transfo à sa terre à elle.
    A+

  26. #21
    curieuxdenature

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Ha...d'accord. Le circuit est ouvert effectivement.
    Mais pourquoi EDF place une terre dans les habitations dans ce cas là? Dans l'absolu si EDF ne reliait pas la terre et le neutre au niveau des cablages de distribution, il n'y aurait pas d'électrocution?
    re

    S'il n'y avait pas d'orages il n'y aurait probablement pas besoin de prises de terre. Quand la foudre tombe sur les lignes, la mise à la terre régulièrement espacée du neutre permet son écoulement.

    L'intérêt de la prise de terre est aussi de permettre de détecter les courants de fuites vers elle, en effet quand un appareil quelconque est relié directement au secteur il est susceptible de provoquer des dommages à l'utilisateur si malencontreusement il touche aussi un autre appareil qui présente une fuite par l'autre phase, dans ce cas il suffit d'un très petit courant de fuite pour faire disjoncter la distribution.
    L'electronique, c'est fantastique.

  27. #22
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Alors si 2 personnes touchent en même temps les fils. Il va y avoir fermeture d'un circuit parallèle constitué par les 2 imprudents qui sont reliés entre eux par la terre donc électrisation voir électrocution.
    Je commence à cerner ce que je ne saisis pas. Lorsque je touche le circuit alimenté par un transformateur d'isolement, le potentiel de mon corps est à quel potentiel? Celui du point de contact avec le circuit ou celui de la terre. Je comprends bien qu'il n'y a pas de circuit fermé mais ca me tracasse ces 2 potentiels distincts.
    Comment la terre permet de pallier les surtensions liées à la foudre?

    L'intérêt de la terre nous a été présenté simplement pour utiliser le disjoncteur différentiel. Le courant de fuite traverse l'utilisateur touchant un appareil mal isolé, ce qui déclenche le disjoncteur. Et maitenant que j'apprends que sans masse relié à la terre dans le circuit, il est possible de ne pas être électrocuté, je ne vois plus très bien l'intérêt. Y a peut-être des économies là dessous. Mais je sens que j'ai pas compris tout à fait encore.
    En tout cas merci de vos réponses. C'est très intéressant!!

  28. #23
    curieuxdenature

    Re : transformateur d'isolement

    Bonjour

    c'est élémentaire, si tu ne touches qu'un point du circuit tu restes au potentiel de la terre mais par la même occasion tu mets ce point à la terre à travers tes chaussures.

    Dans l'ordre chronologique, l'intérêt de la prise de terre était d'écouler la foudre tombée sur les masses conductrices, tout simplement (les fils électriques sont bien en métal et vu la tension ce ne sont pas les transfos qui vont lui barrer le chemin).
    Ensuite on a profité de cette obligation pour protéger les personnes, principalement.
    Sans prise de terre, pas de disjoncteur différentiel, ça va de soi, mais combien de morts accidentelles ?
    L'electronique, c'est fantastique.

  29. #24
    curieuxdenature

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Et maitenant que j'apprends que sans masse relié à la terre dans le circuit, il est possible de ne pas être électrocuté, je ne vois plus très bien l'intérêt.
    il faut prendre en compte l'aspect aléatoire des pannes matérielles, un isolant ça peut claquer, dans ce cas finie la protection...
    Prendrais-tu le risque, aussi infime soit-il ?
    L'electronique, c'est fantastique.

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  31. #25
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Merci pour l'explication élémentaire c'est celle qui me manquait le plus cruellement! Tout est redevenu clair. Mais c'est logique en somme l'inverse était peu probable (que le potentiel de la terre se ramène à celui du point de circuit considéré ^^).
    L'argument de la panne du transformateur est un argument qui vaut son pesant d'or. Je ne veux pas mourir (en tout cas si jeune) Merci pour vos réponses.

    Concernant la foudre, lorsqu'elle frappe un pylône où se dissipe la surtension? J'ai lu qu'il y avait une terre au pied de chaque pylône. Nait-il un courant entre 2 terres de pylônes voisin et le fil touché par la foudre (phase ou neutre).
    PS: je devrais peut-être demandé cela dans une section plus adaptée, non?

  32. #26
    curieuxdenature

    Re : transformateur d'isolement

    Les pylônes sont au potentiel 0 puisqu'ils sont reliés à la terre.
    La foudre qui tombe sur un des fils est en grande partie dérivée vers le pylône grâce à des éclateurs, le reste est absorbé par les transfos qui sont de part et d'autre, et en bout de ligne par les appareils des usagers.

    Conclusion : dès que l'orage tonne, tu débranches ton PC, ta télé, ton lave-linge sans oublier la ligne téléphonique, sinon... plus d'internet.
    L'electronique, c'est fantastique.

  33. #27
    calculair

    Re : transformateur d'isolement

    Bonjour,

    une régle que tu ne dois jamais oubliée, la loi Ohm.

    Quand un courant existe, il y a toujours une tension qui apparait car V = RI

    La terre est resistive, cela depend de la nature du sol,granit, sable, argile etc .... et dans le cas de la foudre le courant se mesure en kA disons environ 10 kA pour un coup de foudre standard.

    Si la resistance est de l'ordre de 1 Ohm, il apparait une tension de 10 000 V

    Dans le cas de la foudre, le courant est impulsionnel, il faut aussi tenir compte de la self des conducteurs. La presense du fer augmente la self en raison du µr ( cas des pylones par exemple).

    Tu remarqueras sur les descentesdes paratinnerre qiuand la barre de cuivre contourne une corniche en faisant une 1/2 spire, lacorniche en ciment est detruite en raison de l'arc qui se produit aux bornes de la self.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  34. #28
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Mais le circuit fermé qui permet cette dissipation, qu'est-ce que c'est? Après l'impact sur le pylône.

    Je ne savais pas pour les paratonnerres. Ce sont des étincelle de rupture (comme pour les bobines une self donc) mais en autrement plus grand.

    PS: En tout cas, je vous trouve patient pour répondre à mes questions de bas étage. Merci!

  35. #29
    calculair

    Re : transformateur d'isolement

    Citation Envoyé par soif2savoir Voir le message
    Mais le circuit fermé qui permet cette dissipation, qu'est-ce que c'est? Après l'impact sur le pylône.

    Je ne savais pas pour les paratonnerres. Ce sont des étincelle de rupture (comme pour les bobines une self donc) mais en autrement plus grand.

    PS: En tout cas, je vous trouve patient pour répondre à mes questions de bas étage. Merci!
    Bonjour,

    Un coup de foudre doit être consideré comme une impulsion electrique de quelques kA à quelques dizaines de kA dont le temps de monté estde l'ordre de la µs.

    L'energie du coup de foudre se trouve concentrée dans environ 10 MHz.

    Les circuits pour ecouler sous impedance faible cette energie doivent tenir compte de cette repartition spectrale pour limiter les surtentions provoquées par une impedance trop importante dans cette gamme de frequence.

    les charges doivent être ecoulees vers la terre. Pour reduire l'impedance des prises de terre on utilise de preference des lignes plates ( reduction de l'impedance de la ligne ) et un contact enterre dans le sol sous forme de patte d'oie.

    Il y a souvent des lignes de protections contre la foudre pas toujours bien installées car ne tenant pas compte que l'energie à ecoulée n'est pas localisée à 50 Hz......
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  36. #30
    soif2savoir

    Re : transformateur d'isolement

    Heu pourquoi je parle de circuit fermé depuis 3h? Oulah je suis fatigué moi. On a un courant intense frappant le pylône. C'est de l'électrostatique, non? Il faut juste revenir à l'équilibre entre 2 conducteurs en contact dont l'un est chargé et l'autre non, n'est-ce pas?

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