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Dans les environnements les plus exigeants – ferroviaire, médical, militaire – la stabilité thermique d’un transformateur basse tension n’est pas une option, mais une nécessité. Un échauffement mal maîtrisé, une résistivité trop élevée ou un refroidissement insuffisant peuvent non seulement dégrader les performances de l’équipement, mais aussi mettre en péril l’ensemble du système électrique.
Chez Circé, fabricant français de transformateurs électriques basse tension de type sec, la gestion thermique est un axe stratégique du développement produit. L’entreprise, forte de son bureau d’études intégré, conçoit et fabrique des transformateurs sur-mesure qui anticipent les contraintes thermiques, jusqu’aux plus extrêmes. Ce savoir-faire repose notamment sur le dimensionnement précis de la section de fil, le choix de matériaux à fort rendement thermique, et l’optimisation du refroidissement par air ambiant.
Dans cet article, nous allons découvrir les principes physiques en jeu dans la montée en température d’un transformateur, les facteurs mis en œuvre par Circé pour la contrôler, et les domaines d’application dans lesquels cette expertise fait la différence.
Lorsqu’un transformateur est en fonctionnement, les courants électriques qui circulent dans les enroulements génèrent une dissipation d’énergie sous forme de chaleur. Ce phénomène, appelé échauffement, résulte principalement de la résistivité électrique des matériaux utilisés et de la densité de courant dans les conducteurs. Plus la résistance est élevée, plus la chaleur générée est importante.
La résistivité d’un conducteur est déterminée par sa nature (cuivre, aluminium), sa température et sa géométrie. C’est pourquoi la section du fil – son diamètre – joue un rôle essentiel. Un fil trop fin entraîne une résistance accrue, et donc un échauffement plus marqué. Inversement, une section bien dimensionnée réduit la résistance et améliore la dissipation de chaleur.
Chez Circé, chaque transformateur est conçu avec une attention particulière portée à cette dimension : l’entreprise réalise un calcul fin du dimensionnement, en tenant compte des conditions d'utilisation, de la plage de température de service souhaitée, et des exigences de durabilité.
Les transformateurs basse tension fabriqués par Circé utilisent une technologie de type sec, c’est-à-dire sans huile ni résine d’enrobage. Ce choix technique a des implications majeures sur le refroidissement.
En l’absence de fluide caloporteur, le refroidissement est assuré uniquement par l’air ambiant, ce qui rend le design thermique encore plus critique. Il faut alors que les composants soient suffisamment conducteurs thermiques, que la circulation d’air soit favorisée, et que l’échauffement interne soit strictement contrôlé.
Ce modèle sec offre un avantage environnemental (pas de fluide polluant), mais demande une expertise technique pointue, que Circé a développée au fil des années. Grâce à une combinaison maîtrisée de la qualité du circuit magnétique, de la section de fil, et de la gestion thermique, les produits Circé affichent une excellente stabilité thermique même en environnement sévère.
Lancé en réponse aux enjeux énergétiques, le transformateur ÉcoDesign développé par Circé atteint un rendement de 98 %, en minimisant les pertes fer et les pertes joules. Cette performance est directement liée à une résistivité réduite et à une limitation volontaire de l’échauffement.
Par exemple, un transformateur standard peut monter jusqu’à 180°C, là où le modèle ÉcoDesign reste autour de 150°C. Cette différence de 30°C a un impact considérable sur la durée de vie des composants, la sécurité des installations et la consommation énergétique globale.
Ces résultats sont obtenus grâce à l’usage de matériaux hautement conducteurs, à des techniques d’enroulement précises et à des méthodes de calcul thermiques avancées. Le simulateur en ligne disponible sur le site de Circé permet de visualiser les bénéfices concrets en termes de retour sur investissement.
Dans le secteur militaire, Circé a développé un transformateur capable de résister à des amplitudes thermiques allant de -40°C à +70°C, tout en supportant des pressions de 6G et des intensités de foudre de 200 000 ampères à 10 mètres.
De même, dans le domaine médical, la stabilité de température est une condition de sécurité : tout dysfonctionnement thermique pourrait altérer la performance de systèmes critiques comme des alimentations de blocs opératoires ou de dispositifs de monitoring.
Dans le ferroviaire, où les équipements sont souvent soumis à des environnements poussiéreux, mal ventilés ou exposés aux vibrations, les transformateurs doivent garantir une température constante malgré les contraintes de l’environnement.
La capacité d’adaptation thermique est aujourd’hui un critère déterminant pour les industriels soucieux de la fiabilité et de la pérennité de leurs installations électriques.
Les transformateurs de Circé trouvent leur place dans des secteurs où les plages de température de fonctionnement sont étendues et les exigences de sécurité particulièrement strictes :
Dans le ferroviaire, les armoires d’alimentation pour bancs de test de rames doivent être parfaitement refroidies pour garantir des essais fiables.
Dans le secteur militaire, la résilience thermique des composants est une condition de mission.
En milieu médical, la moindre variation de température peut affecter des équipements vitaux.
En environnement salin ou chimique, la conception thermique sur mesure permet d’éviter les dégradations accélérées dues aux interactions entre température et corrosion.
Grâce à son bureau d’études et à une production française maîtrisée, Circé est en mesure de concevoir des solutions adaptées à chaque cahier des charges, avec tests en laboratoire indépendants pour valider les performances thermiques.
En maîtrisant finement la résistivité des matériaux, le refroidissement à air, et la montée en température des transformateurs, Circé apporte une réponse concrète aux enjeux industriels de sécurité, de performance et de durabilité.
Grâce à l'éco-conception de son transformateur éco-design, Circé garantit une longévité accrue des équipements, une réduction des coûts d’exploitation, et une conformité avec les normes les plus strictes.
Vous êtes un industriel confronté à des contraintes thermiques complexes ? Circé vous accompagne dans la définition ou la mise en œuvre de votre cahier des charges spécifique, avec une capacité d’innovation reconnue et des réalisations éprouvées sur le terrain.
