FSAC 1430 Physique T4 : électricité et magnétisme
Semaine 3 : Courant et modèles locaux de conduction
Guidance

Systèmes triphasés

Un système triphasé est un ensemble de trois grandeurs (tensions ou courants) sinusoïdales, de même fréquence, déphasées les unes par rapport aux autres.

Le système est symétrique si les valeurs efficaces des grandeurs sinusoïdales sont égales et si le déphasage entre deux grandeurs consécutives vaut 2p/3 radians (soit 120°).

Par convention, on appelle système direct un système tel que les grandeurs passent par des points homologues (par exemple zéro montant, maximum...) dans l'ordre de numérotation.

Pour un système triphasé direct de tensions, on a donc

(S03-75a)

(S03-75b)

(S03-75c)

De même, pour un système triphasé direct de courants, on a

(S03-76a)

(S03-76b)

(S03-76c)

La figure ci-dessous représente un système triphasé de tensions

Figure S03-10

Une liaison électrique triphasée comporte généralement trois conducteurs que l'on appelle parfois "pôles", ou "conducteurs polaires", ou encore "phase" ou "lignes de phase".

Le point neutre N est un point tel que, en fonctionnement normal, son potentiel soit égal à la moyenne des potentiels des conducteurs polaires, soit

(S03-77)

Parfois, le point neutre est matérialisé par un quatrième conducteur, parfois il s'agit d'un point fictif. La figure ci-dessous tient représente ces deux possibilités.

Quoi qu'il en soit, les tensions des trois conducteurs polaires sont définies par rapport au neutre, par les relations vues précédemment.

(S03-16e) u_k = V_k - V_N

Ces tensions sont appelées "tensions simples" (ou "tensions de phase" mais cette appellation est plus ambiguë).

Si ces trois tensions forment un système triphasé équilibré (S03-75), ce que l'on appelle la tension simple (ou la tension de phase), est la valeur efficace U de ces tensions.

On considère aussi les tensions entre deux conducteurs polaires. Ces tensions sont appelées "tensions composées" (C'est aussi ce que l'on désigne par "tensions de ligne" dans le cas des applications terrestres).

Considérons à nouveau le cas triphasé équilibré (S03-75) et calculons à titre d'exemple la tension du conducteur 1 par rapport au conducteur 2. On a par la loi des mailles de Kirchhoff ou en passant par les potentiels :

(S03-78) u₁₂ = u₁ - u₂

donc

(S03-79)

Un calcul trigonométrique simple montre que la valeur efficace de cette tension vaut .

Exercice proposé S03-.. : calculer cette valeur par la trigonométrie

Exercice proposé S03-.. : calculer cette valeur par la méthode des phaseurs

On obtient la même valeur efficace pour les autres tensions composées. Dès lors, ce que l'on appelle la tension composée (ou encore la tension de ligne dans le cas des applications terrestres) n'est autre que

(S03-80)

La tension nominale d'un dispositif triphasé est toujours la tension de ligne correspondant à un fonctionnement normal de ce dispositif.

Par ailleurs, les courants qui circulent dans les trois conducteurs polaires sont appelés courants de ligne. Si ces trois courants forment un système triphasé équilibré (S03-76), ce que l'on appelle le courant de ligne est la valeur efficace I de ces courants.

Le courant nominal d'un dispositif triphasé est toujours le courant de ligne correspondant à un fonctionnement normal.

Dernière mise à jour le 20-11-2002