Un mauvais transformateur de service public peut-il endommager des appareils ?

La défaillance des appareils, tels que les réfrigérateurs, les téléviseurs, les micro-ondes et les ouvre-portes de garage, est souvent attribuée à un dysfonctionnement du transformateur dans la ligne électrique. Dans certaines situations, cela peut effectivement être le cas, mais dans d'autres, il peut y avoir une complexité bien plus grande pour déterminer ce qui a causé la défaillance de l'appareil que de simplement déclarer que “le transformateur a échoué.” Dans ces cas, identifier correctement la cause de la défaillance permettra de prendre des mesures préventives pour éviter des défaillances similaires à l'avenir et de déterminer si la partie responsable doit être tenue pour responsable de la défaillance. Dans cet article, nous discuterons de la manière dont les transformateurs peuvent potentiellement causer des dommages aux appareils, fournirons une liste de cinq dysfonctionnements principaux pouvant entraîner une défaillance des appareils, et évaluerons si le pire type de défaillance d'appareil est présent. De plus, nous fournirons aux lecteurs des informations sur la manière d'identifier les signes de dysfonctionnements potentiels dans les appareils.

En bref, si votre transformateur ne fonctionne pas bien, cela peut causer des problèmes avec vos appareils ; cependant, dans la plupart des situations, il ne s'agit pas d'une véritable défaillance du transformateur, mais plutôt d'un autre problème associé au fil neutre. Le fil neutre est responsable de fournir le point neutre pour le transformateur, qui à son tour vous donne l'alimentation stable de 120 V. Si le fil neutre se casse, alors vos deux fils de puissance recevront essentiellement 240 V. En général, selon le type de charge appliqué au transformateur, ce transformateur perdra une partie de son énergie, ce qui entraîne généralement une tension de sortie plus faible sur l'un des sorties. Si vous avez une petite charge sur l'un des fils de sortie, vous verrez que la tension ne peut dépasser 70 V au maximum. Dans ce genre de situation, la perte d'énergie sera suffisante pour détruire et endommager les appareils électriques alimentés par cette énergie, ou pour griller certains dispositifs, comme des moteurs, par exemple, des réfrigérateurs ou des climatiseurs.

Comment un transformateur endommage des appareils

Les transformateurs maintiennent la tension de fonctionnement d'un transformateur suffisamment basse pour être utilisée dans des bâtiments résidentiels tels que des maisons. En Amérique du Nord, le transformateur de distribution réduit la haute tension grâce à l'utilisation d'un fil à point central. Ce fil fonctionne comme le point de référence ou le fil neutre. Ce fil reste à la terre, ce qui lui permet de fonctionner sans connexions ad hoc.

Les fils sortants transportent la tension entre différents points. Dans les deux cas, les fils ont une tension fixe. Peu importe combien d'appareils sont connectés à l'une ou l'autre source d'alimentation, le transformateur conserve toujours les avantages du système existant.

Ainsi, on peut dire que les problèmes de connexion avec les appareils entraînent des dommages liés à l'appareil, plutôt qu'au transformateur. Dans de rares cas, il arrive que le transformateur puisse être défectueux. Mais la plupart des cas concernent des fils neutres. La physique sous-jacente de l'arrangement d'alimentation vaut la peine d'être comprise avant de diagnostiquer une panne, et elle est expliquée selon les premiers principes dans notre guide sur notions de transformateur de distribution.

Le Neutre Perdu : Le Vrai Coupable

Le problème de neutre ouvert, qui est parfois également connu sous le nom de neutre perdu ou de défaut de neutre lâche, est le défaut le plus courant observé dans l'alimentation électrique résidentielle. La cause peut également être manquée car les symptômes de ce problème apparaissent généralement comme des pannes aléatoires de différents appareils et non comme un défaut d'alimentation.

Le processus dans un tel événement implique que les deux phases de l'alimentation soient connectées par le neutre à tout moment. Lorsque le neutre échoue, cependant, les deux phases n'ont plus de référence stable. Les deux phases agissent comme un circuit en série. La charge sur une phase doit subir le même courant que la charge sur l'autre phase, car les deux phases deviennent un circuit. Par conséquent, la tension est répartie entre les deux phases du circuit en fonction de leurs résistances.

La situation peut être assez différente selon le type de charge connecté à chaque phase. Dans un cas, si une phase ne porte qu'une petite charge et l'autre phase porte une grande charge, la majeure partie de la tension sera fournie à la charge qui consomme moins d'énergie. Par exemple, si la charge sur une phase est de 6 ampères et sur l'autre de 4 ampères, il y aurait 144 volts sur la charge plus légère et 96 volts sur la charge plus lourde.

Il existe deux manières différentes par lesquelles des dommages peuvent survenir à la suite de problèmes électriques avec un neutre ouvert. Dans le cas de la phase surchargée, trop de tension permet à trop de courant de circuler à travers certains composants du circuit, les faisant chauffer trop rapidement et mal fonctionner. En revanche, sur la deuxième phase, les appareils essaieront d'atteindre la même sortie mais ils ont moins de tension, donc ils tireront plus de courant et surchaufferont.

L'asymétrie qui influence le processus est que de plus gros appareils tels que les cuisinières électriques, les chauffe-eau et les sèche-linge sont connectés aux deux phases du système et recevraient à peu près la même tension même si le neutre est perdu. Le reste des plinthes concerne les lignes réelles de 120 volts, ce qui est le cas dans la plupart des foyers modernes.

Le neutre est également la partie du système la plus exposée aux éléments, et la connexion qui échoue le plus souvent est celle que personne n'inspecte. Un neutre lâche ou corrodé au transformateur, au weatherhead, ou à la base du compteur est un problème de maintenance, et il appartient à un programme préventif plutôt qu'à un appel de réparation, comme indiqué dans notre liste de contrôle de maintenance des transformateurs.

Cinq anomalies de puissance et ce qu'elles endommagent

Reconnaître les différences dans ces cas car chacun doit être abordé avec un plan de prévention et une situation de responsabilité différents.

Anomalie	Ce qui la cause	Comportement de la tension	Dommages typiques
Neutre ouvert	Neutre cassé, corrodé ou à haute résistance au transformateur, à la chute de service, au weatherhead, à la base du compteur ou au panneau	Une phase monte au-dessus de 120 V (jusqu'à environ 170-240 V), l'autre descend en dessous (parfois sous 70 V)	Électronique et cartes de contrôle sur la phase haute ; enroulements de moteur sur la phase basse
Surtension catastrophique	Ligne haute tension entrant en contact avec une ligne basse tension à travers de la glace, des arbres tombants ou des accidents de véhicule	Des milliers de volts peuvent entrer dans le service	Destruction généralisée des équipements connectés ; risque d'incendie
Surtension soutenue	Régulateur de tension de service défaillant ou transformateur de distribution endommagé	Typiquement au-dessus d'environ 135 V sur un service de 120 V	Panne prématurée des électroniques, des lampes et de l'isolation des moteurs
Sous-tension (brownout)	Transformateur surchargé, câblage de service ou de bâtiment surchargé, régulateur défectueux	Typiquement en dessous d'environ 100 V sur un service de 120 V	Les moteurs surchauffent et échouent ; les électroniques se comportent de manière erratique
Transitoires de commutation	Opérations de commutation de service	Pics de tension de courte durée, généralement à faible énergie	Généralement contrôlé par suppression ; stress cumulatif mineur

Le graphique montre également une restriction qui surprend de nombreux propriétaires. Un parafoudre situé au point d'entrée du service est conçu pour se protéger contre des surtensions brèves mais puissantes. Cependant, il ne protège pas significativement contre les surtensions prolongées ou la perte du neutre, car ces conditions dépassent les limites du parafoudre, ce qui signifie que cet équipement, tel qu'un parafoudre à oxyde métallique, subira une montée thermique, brûlera et cessera de fonctionner. L'outil de protection réel dans de tels cas est un disjoncteur qui déconnecte l'alimentation en cas de surtension. Cette distinction, ainsi que le régime de maintenance qui maintient les composants de protection en bon état, est abordée avec les modes de défaillance dans notre article sur ce qui cause les défaillances des transformateurs.

Signes d'avertissement

Un neutre ou un transformateur défectueux donne des signaux avant que des pannes électriques ne se produisent. Les signes sont facilement reconnaissables.

• Des lumières qui clignotent lorsque d'autres équipements sont allumés ou éteints. C'est le principal signe, qui peut sembler trivial.
• Des lumières qui sont extrêmement brillantes tandis que certaines des autres s'assombrissent en même temps. Ces différences fournissent un indice.
• Des ampoules qui grillent beaucoup plus fréquemment qu'elles ne le devraient, surtout d'un côté de la maison.
• Certains appareils fonctionnant de manière inhabituelle — un réfrigérateur qui fonctionne étrangement, un micro-ondes qui se réinitialise, un ordinateur qui redémarre, un ouvre-porte de garage qui fonctionne mal.
• Une odeur de brûlé près des prises murales, ou des plaques de couleur.
• Recevoir une décharge électrique d'un appareil avec un boîtier métallique signifie que l'électricité a trouvé un chemin non prévu.
• Protecteurs contre les surtensions brûlés ou endommagés, surtout s'ils se sont produits avec plusieurs appareils simultanément.

Toute combinaison de ces symptômes nécessite une réaction immédiate au lieu d'observer. Un test de tension sur plusieurs prises murales connectées à différents circuits donnera une réponse rapide : une phase des circuits montre une tension de 120V tandis que l'autre démontre des valeurs beaucoup plus faibles.

Que faire quand cela se produit

Il faut se concentrer sur l'ordre du processus, car la première chose à faire est de couper l'électricité.

• La première étape serait de déconnecter l'interrupteur principal. Couper la source d'alimentation arrête les pertes et élimine les risques d'incendie tant qu'il y a encore un défaut. C'est la chose la plus importante ici.
• Vous devez contacter le fournisseur immédiatement et utiliser le numéro d'urgence au lieu du département d'enquête régulier. Le problème se situe généralement de leur côté du compteur, par exemple, au niveau du transformateur, et seuls eux peuvent le réparer.
• L'interrupteur principal ne peut pas être remis en marche tant que le personnel du fournisseur ou un spécialiste agréé n'a pas vérifié la source d'alimentation. Si vous rétablissez l'électricité alors que le problème est toujours présent, celui-ci peut réapparaître même pire qu'auparavant.
• Notez tout. Prenez des photos des appareils endommagés, assurez-vous qu'ils sont conservés et non jetés, gardez les factures et quelques informations sur le moment où l'événement s'est produit ou quand les appareils ont été achetés.
• Il faut fournir le diagnostic par écrit. Une déclaration qui identifiera la cause de la panne sera cruciale pour la réclamation et séparera les problèmes avec le fournisseur de services de la défaillance de votre système.
• Lorsque l'électricité revient à la normale, faites venir un électricien pour vérifier le panneau et la chute de service, car cela peut être endommagé, avec la connexion de mise à la terre étant rompue.

Qui paie pour les dommages

La réponse simple à la question susmentionnée est qu'elle dépend de l'emplacement où la panne se produit. Néanmoins, on peut encore affirmer que le système est suffisamment fiable pour réagir de manière similaire à chaque fois.

Si le problème se produit dans la zone du compteur du fournisseur (par exemple, transformateur, chutes de service, points de connexion sur les poteaux), le fournisseur sera responsable dans ce cas, et la plupart des fournisseurs ont une procédure de réclamation en place pour l'équipement endommagé à cet égard. Lorsque les dommages se produisent à partir du point où se trouve le compteur et dans le système électrique du bâtiment, cela peut être considéré comme la responsabilité du propriétaire, donc l'électricien doit être contacté pour une assistance supplémentaire. Il est essentiel de souligner que si un propriétaire, un gestionnaire de biens ou un syndicat de copropriété est responsable de l'équipement de distribution, la responsabilité de la panne leur incombe plutôt qu'au fournisseur, il est donc conseillé de vérifier ce point avant de se tourner vers un fournisseur pour une compensation.

En pratique, il existe trois facteurs clés qui déterminent si la réclamation sera réussie, à savoir un avis en temps opportun en fonction du délai fixé par l'utilitaire, la preuve que la panne provient d'un problème d'équipement et la preuve des dommages causés à l'équipement. Il convient de considérer que l'assurance habitation peut couvrir la perte, ou que certains dispositifs de protection contre les surtensions ont une couverture d'équipement, mais les limites d'assurance dans ce cas ne sont pas significatives. Le point principal reste qu'il est conseillé de signaler l'accident le jour même, de conserver les appareils endommagés et de se renseigner sur le processus de réclamation de l'utilitaire au lieu de faire une fausse supposition selon laquelle la question n'a pas de valeur.

Comment Protéger Votre Maison

Un propriétaire peut ne pas être en mesure d'arrêter la corrosion du neutre de l'utilitaire, mais cela peut être minimisé.

• Achetez un dispositif de protection contre les surtensions pour toute la maison. Cet équipement de sécurité n'aide pas en cas de surtension ou de perte du neutre, mais il élimine les dysfonctionnements momentanés utiles pour prolonger la durée de vie de l'équipement et économiser beaucoup d'argent.
• Pensez à ajouter une protection au point d'utilisation concernant les appareils électroniques sensibles. Les dispositifs aidant à la protection électrique par déconnexion électrique lorsque la tension est en dehors de la plage acceptable sont agréables à utiliser et sont bien meilleurs que les dispositifs non actifs.
• Pensez à acheter un moniteur de tension ou un enregistreur de qualité de l'alimentation. Les problèmes avec le neutre peuvent être assez difficiles à détecter, donc l'enregistreur laissé pendant une semaine peut faire ce qu'une seule mesure ne peut pas.
• Vérifiez régulièrement l'équipement de service. Assurez-vous que les connexions pour le neutre et la mise à la terre sont vérifiées régulièrement par un électricien.
• Assurez-vous de vérifier s'il y a des pannes similaires. Une panne d'appareil peut être perçue comme une coïncidence ; trois pannes en peu de temps peuvent être la clé de ce qui se passe.
• N'oubliez pas le numéro de téléphone de l'utilitaire en cas de panne et n'hésitez pas à les appeler en cas de scintillement même si rien de grave ne s'est encore produit.

Pour les installations disposant de leur propre équipement de distribution, la même logique s'applique avec plus d'enjeux, et les mesures de protection disponibles au niveau du transformateur — arrangements de mise à la terre, intégrité du neutre et surveillance — sont couvertes dans notre guide sur bases de mise à la terre des transformateurs.

Lorsqu'un site spécifie un nouvel équipement de distribution et souhaite des caractéristiques de protection documentées plutôt que des hypothèses, une unité certifiée avec des données de test publiées est le point de départ. Notre gamme de transformateurs de distribution montre le détail de spécification qu'un acheteur devrait s'attendre à voir.

Pourquoi les Transformateurs Échouent en Premier Lieu

La compréhension de plusieurs types de pannes est précieuse car elle permet de faire la distinction entre les événements provoquant des pannes et ceux qui ne font que couper l'alimentation.

• Surcharge et surchauffe. Un transformateur qui est en surcharge se détériore plus rapidement, car l'isolation dépend de la température ; la relation entre la température et la qualité de l'isolation est stricte et claire : l'isolation durera deux fois moins longtemps à 6-8 degrés au-dessus de sa norme.
• Détérioration de l'isolation. L'isolation en papier se dégrade chimiquement au fil des décennies, la rendant fragile et perdant ses qualités diélectriques jusqu'à ce que la défaillance se produise.
• Foudroiements et surtensions de type commutation. Les coups de foudre affectent l'isolation des enroulements de transformateur pendant de nombreuses années.
• Détérioration de l'huile et pénétration d'humidité. Dans les transformateurs remplis d'huile, l'humidité et l'oxydation réduisent les propriétés diélectriques.
• Joints corrodés ou desserrés. Les terminaisons du transformateur et du neutre deviennent corrodées et se détachent avec le temps. Ce n'est pas le type de défaillance le plus intéressant car, en cas de neutre défaillant, on ne peut rien voir à part des défaillances mineures progressives de l'équipement jusqu'à ce que quelqu'un vérifie la tension.
• Dommages externes. Les véhicules endommagés, les débris de tempête et les animaux causent de nombreuses défaillances.

Le facteur clé est que les défaillances qui causent des dommages sont de nature moins évidente. Un transformateur qui échoue de manière catastrophique provoque une coupure de courant visible et nécessite l'appel d'une équipe de réparation, tandis que le neutre défaillant ne génère qu'une accumulation lente de nouvelles défaillances inexpliquées de l'équipement.

FAQ

Quels sont les signes qu'un transformateur est en train de tomber en panne ?

Du point de vue du consommateur, les signes de problèmes de transformateur sont électriques plutôt que mécaniques. Par exemple, des lumières qui scintillent ou s'assombrissent chaque fois que des équipements sur différents circuits sont utilisés, une luminosité étrange des ampoules (parfois une ampoule est trop lumineuse tandis que d'autres sont faibles), des lampes qui brûlent fréquemment, des dysfonctionnements d'appareils électroniques, une odeur inhabituelle. Du point de vue du fournisseur d'électricité, les signes incluent des fuites d'huile, des bruits étranges, une surchauffe et un niveau accru de gaz dissous dans l'huile isolante. Il est important de noter que parfois, les transformateurs défaillants ne présentent aucun signe visible à l'extérieur, donc dès que des problèmes liés à l'électricité surviennent, il faut prendre des mesures pour identifier l'équipement défectueux au lieu d'attribuer tout à un mauvais sort.

Qui paie lorsque une surtension endommage vos appareils ?

Il est possible de déterminer la responsabilité en fonction des circonstances spécifiques. En général, lorsqu'une surtension se produit en raison d'un problème sur le côté de l'alimentation électrique du compteur (par exemple, un neutre de transformateur défectueux, une chute de service endommagée, un régulateur défectueux), le fournisseur d'électricité sera responsable et pourra vous proposer une procédure formelle pour déposer une plainte pour les appareils endommagés. En revanche, si la défaillance électrique s'est produite après le compteur et était liée au câblage du bâtiment, le propriétaire sera responsable. Si le câble de distribution appartient au propriétaire/à la société de gestion immobilière, cette dernière sera responsable des dommages. Pour obtenir un remboursement, il faut signaler le problème à la société d'électricité dès que possible dans le délai spécifié par le service public.

Qu'est-ce qui cause la panne d'un transformateur ?

Les principales raisons de dysfonctionnement des transformateurs sont la surcharge prolongée, le vieillissement de l'isolation au fil des décennies, les surtensions dues à la foudre et aux commutations, l'humidité et la détérioration de l'huile pour les transformateurs remplis d'huile, ainsi que les dommages causés par la pluie, les voitures et les animaux. Parmi toutes ces causes, la surcharge et le vieillissement de l'isolation représentent la majorité des cas. En fait, la combustion du transformateur provoque des coupures de courant, tandis qu'une défaillance de la connexion neutre du transformateur peut entraîner la destruction des appareils électriques.

La compagnie d'électricité sait-elle quand un transformateur grille ?

En général, les entreprises de services publics sont parfois conscientes de la situation. Les nouvelles centrales de production sont équipées de divers systèmes de surveillance qui aident à identifier les problèmes survenus dans les sous-stations et le long des lignes d'alimentation, tandis que les compteurs intelligents leur fournissent des informations sur la tension dans des maisons particulières. En cas de défaillance dramatique du transformateur, les systèmes de protection se déclencheront et alerteront l'entreprise de services publics. Cependant, en cas de problèmes de neutre lents ou de dégradation progressive de l'isolation, aucun avertissement ne peut être envoyé par le transformateur, c'est pourquoi les rapports des clients sont si importants.

Références

• NFPA — Code Électrique National, Exigences de Mise à la Terre et de Liaison de Service
• U.S. Department of Energy — Qualité de l'Énergie et Fiabilité du Système de Distribution
• EPRI — Modes de Défaillance des Transformateurs de Distribution et Évaluation de l'État
• IEEE — Normes de Qualité de l'Énergie et Guides de Chargement des Transformateurs
• UL Solutions — Dispositifs de Protection Contre les Surtensions (UL 1449)

Conclusion

Il n'est pas habituel de penser qu'un transformateur puisse causer une catastrophe. La grande majorité des défaillances de transformateurs sont des événements spectaculaires, car dans ces cas où les transformateurs subissent une défaillance catastrophique, cela entraîne souvent d'énormes pertes d'électricité à travers un transformateur ; cependant, aucune de cette énergie ne nuira à d'autres appareils électriques connectés au transformateur. D'autre part, lorsqu'un appareil échoue en raison d'une perte de puissance, cela ne crée aucun bruit et est souvent beaucoup moins perceptible que ce qui se produirait normalement ; parce qu'il y a une connexion neutre lâche ou corrodée, les tensions de référence peuvent continuer à fluctuer d'un minimum de 40 volts à un maximum de 200 volts. Les indicateurs suivants peuvent être utilisés pour indiquer qu'une défaillance neutre s'est produite, y compris la luminosité des appareils de cuisine et la présence de courant dans les deux circuits : 120 volts et les lumières “clignotantes” à 40 volts et 200 volts. Pour réparer un appareil défectueux, éteignez le disjoncteur principal et contactez le fournisseur d'électricité au sujet du problème.