reseau triphase

Cahier N°6 – V 1.1 - 2014
Le Réseau triphasé
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6.1 Introduction
Les réseaux triphasés sont très répandus dans le monde industriel en raison de
leurs nombreuses propriétés favorables à la production, au transport et à
l’utilisation des grandeurs électriques.
Un réseau industriel courant est le 230 / 400 V avec une tolérance de +6% et
de -10%, distribué avec 3 ou 4 conducteurs + conducteur de terre.
Soit : 207 V < 230 V < 243,8 V
Et : 360 V < 400 V < 424 V
6.2 Définition
Un système triphasé est une catégorie particulière de réseau polyphasé à trois
tensions sinusoïdales de même fréquence. Le système est équilibré si les grandeurs
sinusoïdales sont de mêmes valeurs efficaces et déphasées de 2π/3 rad.
Il est direct si les phases sont ordonnées dans le sens trigonométrique et inverse
dans l’autre cas.
Un réseau triphasé est un assemblage de
trois générateurs de tension indépendants
connectés en étoile, c’est à dire avec un pôle
commun appelé point neutre.
La ligne est l’ensemble des conducteurs
transportant l’énergie. On distingue trois
conducteurs (un par phase) et
éventuellement un quatrième pour le retour
du courant appelé conducteur de neutre.
Par convention, les trois phases sont notées R, S et T, tandis que N désigne le
neutre. Elles peuvent aussi être numérotées 1, 2 et 3, le neutre conservant sa
notation N.
6.3 Les tensions simples & composées
Les tensions simples sont définies entre chaque phase et le point neutre, elles sont
désignées par les symboles : VRN, VSN, VTN ou V1, V2, V3.
Ces trois tensions ont la même valeur efficace V et sont déphasées entre elles de
120° (2π/3 rad), ont dit qu’elles forment un système triphasé équilibré.
En se basant sur la figure de Fresnel suivante, un observateur placé devant le
vecteur V1, verrait les vecteurs se déplacer dans l’ordre V1, V2, V3, on dit alors que
le système triphasé est direct.

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La figure de Fresnel suivante représente un système triphasé équilibré direct :
En bleu : les tensions simples
En rouge : les tensions composées
Les tensions composées sont les tensions entre deux phases, elles se définissent à
chaque instant comme suit :
U12 = V1 - V2
U23 = V2 – V3
U31 = V3 – V1
Ce qui se traduit par les relations vectorielles suivantes :
12 12
VUV
23 23
VUV
31 31
VUV
Le diagramme précédent montre que les tensions composées forment aussi un
système équilibré direct en avance de π/6 sur le système des tensions simples.
La somme des tensions simples est nulle à chaque instant ainsi que la somme des
tensions composées (Cf. diagramme temporel), leurs sommes vectorielles est nulle,
on a donc :
1 2 3
V V V 0  
1 2 3
U U U 0  

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Diagramme temporel :
6.4 Relation entre valeur efficace des tensions simples et
composées
La figure montre un triangle isocèle ABC,
composé des 2 vecteurs tensions simples et du
vecteur tension composée.
L’angle
vaut 30°. Le segment BH est
perpendiculaire au segment AC
On a donc :
3
CH BC.cos BC. 2
AC 2.CH BC. 3
Avec AC = U et BC = V
U V. 3
Remarque :
La relation précédente concerne la valeur efficace des tensions simples et
composées,
La tension crête de la tension composée est :
U V. 3 V 2. 3.

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6.5 Charges triphasées
A partir d’un réseau distribué par trois ou quatre conducteurs, il est possible de
relier trois éléments de deux manières différentes :
Un pôle de chaque élément est relié à une phase tandis que les autres sont
interconnectés, il s’agit du couplage étoile (symbole Y) ;
Chaque dipôle est placé entre deux phases, il s’agit du couplage triangle
(symbole D ou Δ).
La charge peut être composée d’impédances différentes Z 1, Z 2 et Z 3, on dit alors
qu’elle est déséquilibrée.
Si les impédances sont identiques Z (module Z , déphasage φ), elle est dite
équilibrée.
6.6 La charge triphasée en étoile
Charge triphasée équilibrée
Chaque charge identique Z est soumise à la tension simple V, et est parcourue par
un courant efficace
V
IZ
avec
1 2 3
I I I I  
Les courants sont déphasés d’un angle φ par rapport aux tensions. Ici φ est positif,
les charges sont de nature inductive.
La somme vectorielle des courants est nulle :
N 1 2 3
I I I I 0   
Il n’y a donc pas de courant dans le conducteur neutre et celui-ci peut être
supprimé.

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C’est le cas avec un moteur triphasé, par exemple, le fil neutre n’est pas branché et
le moteur est alimenté par les trois fils de phases, on dit que c’est un montage
étoile symétrique.
Charge triphasée déséquilibrée
L’installation est
déséquilibrée, le récepteur
est dissymétrique
Nous allons considérer que les charges Z1, Z2, Z3
sont parfaites et de nature différente : Z1 est une
résistance, Z2 une self et Z3 un condensateur.
Dans ce cas, les valeurs efficaces des courants
sont différentes et se calculent ainsi :
3
12
1 2 3 1 2 3
1 2 3
V
VV
I ;I ;I I I I
Z Z Z
Les courants étant déphasés différemment d’une
charge à l’autre et les impédances étant aussi
différentes, le courant dans le neutre n’est pas nul.
N 1 2 3
I I I I 0   
Représentation de Fresnel :
On représente le vecteur courant de chacune des charges, puis l’ensemble des
vecteurs sur un même graphique pour déterminer le courant dans le fil neutre.
Rôle du conducteur neutre :
Le fil neutre (bleu clair) ne doit pas être supprimé, quelle que soit l’installation, car
les récepteurs ne fonctionneraient plus normalement, des surtensions pourraient
même les détériorer. Il ne faut jamais mettre de fusible sur ce conducteur pour
éviter des coupures accidentelles du neutre.