On récupère une machine-outil en triphasé 380 V, on branche, et rien ne correspond au tableau monophasé 230 V de l’atelier. Ce cas de figure revient constamment dans les garages, les ateliers de menuiserie et les petites exploitations agricoles. Installer un transfo 380V en 220V (plus exactement 400/230 V aujourd’hui) demande un schéma clair, un dimensionnement correct et le respect de la norme NF C 15-100, dont la version 2024 modifie plusieurs points qui touchent directement ce type de montage.
Autotransformateur ou transformateur avec isolement : deux schémas, deux usages
Le premier réflexe quand on veut abaisser la tension triphasée vers du monophasé 230 V, c’est de chercher un transformateur. On tombe alors sur deux familles de produits qu’il ne faut pas confondre.
L’autotransformateur ne possède qu’un seul enroulement. Le primaire et le secondaire partagent une partie du bobinage. Le branchement est simple : on raccorde les trois phases au primaire, et on récupère du 230 V entre deux bornes du secondaire. Le problème, c’est l’absence d’isolement galvanique. Si un défaut apparaît côté primaire, il se propage directement côté secondaire. On réserve ce montage aux cas où la charge reste fixe et où la mise à la terre est irréprochable.
Le transformateur à enroulements séparés (primaire/secondaire isolés) offre un isolement galvanique entre les deux circuits. Le schéma de raccordement reste accessible : trois fils de phase sur les bornes U1-V1-W1 du primaire, puis on récupère la tension abaissée sur les bornes du secondaire. Ce type de transfo est plus lourd, plus cher, mais c’est la solution conforme dès qu’on alimente des postes de travail où un opérateur peut entrer en contact avec la masse.
Schéma de câblage d’un transfo 380V en 220V monophasé
On part du cas le plus courant : un transformateur abaisseur triphasé/monophasé avec isolement, alimenté par un réseau 400 V tri et délivrant du 230 V mono.
Côté primaire (entrée 400 V)
- Raccorder les trois phases L1, L2, L3 sur les bornes primaires du transfo (souvent repérées H1, H2, H3 ou U1, V1, W1 selon le fabricant)
- Installer un disjoncteur magnétothermique tripolaire en amont, calibré selon la puissance du transfo et la section des câbles
- Relier le conducteur de terre (vert/jaune) à la borne de masse du transfo et au circuit de terre général de l’installation
Côté secondaire (sortie 230 V)
- Raccorder la phase et le neutre du secondaire vers le tableau de distribution ou directement vers l’équipement
- Protéger le départ secondaire par un disjoncteur bipolaire adapté à la charge
- Relier la borne de terre du secondaire au même circuit de protection, et installer un interrupteur différentiel en tête de ligne pour détecter les fuites de courant
Le neutre du secondaire est créé par le transfo lui-même. On ne ramène pas le neutre du réseau triphasé sur le secondaire : c’est un point que beaucoup de schémas trouvés en ligne oublient de préciser.
Variateur de fréquence mono/tri : l’alternative pour les moteurs d’atelier
Quand la charge est un moteur triphasé (tour à métaux, compresseur, scie à ruban), on n’a pas toujours besoin d’un transformateur classique. Un variateur de fréquence monophasé 230 V en entrée, triphasé 230 V en sortie, fait le travail. On alimente le variateur depuis une prise monophasée standard, et le variateur reconstruit un signal triphasé pour le moteur.
Pour que ce montage fonctionne, le moteur doit accepter le couplage triangle 230 V. On vérifie sur la plaque signalétique : si elle indique 230/400 V, on recâble les barrettes de la plaque à bornes en triangle (Δ) au lieu de l’étoile (Y) d’origine. Si la plaque n’affiche que 400 V, le variateur mono/tri 230 V ne convient pas, et il faut revenir au transformateur abaisseur.
Norme NF C 15-100 version 2024 : ce qui change pour ce type de montage
La révision 2024 de la NF C 15-100 a scindé le texte en plusieurs parties (NF C 15-100-1 pour les exigences générales, NF C 15-100-10 pour les bâtiments d’habitation). Deux points de cette mise à jour concernent directement l’installation d’un transfo ou d’un variateur 380/220.
Le premier concerne la protection différentielle de type F obligatoire sur les circuits alimentant des équipements à variateur de vitesse monophasé. Les anciens différentiels de type AC ou A ne détectent pas correctement les courants de fuite à composante continue générés par les variateurs. Si on installe un variateur mono/tri pour alimenter un moteur d’atelier, le départ doit être protégé par un différentiel type F.
Le second point porte sur le dimensionnement des conducteurs et des protections en fonction de la puissance réelle du transfo. La section des câbles côté primaire et côté secondaire doit correspondre à l’intensité nominale du transformateur, pas à celle de l’appareil final. On sous-dimensionne souvent le câblage primaire en se basant sur la consommation du moteur seul, sans tenir compte des pertes du transfo.
Erreurs fréquentes sur le raccordement d’un transfo triphasé/monophasé
Ramener le neutre du réseau EDF au secondaire du transformateur est l’erreur la plus courante. Le secondaire génère son propre neutre. Mélanger les deux crée un court-circuit potentiel et annule l’isolement.
Omettre la mise à la terre de la carcasse métallique du transfo revient à supprimer la première barrière de protection contre l’électrisation. Le fil vert/jaune doit relier la masse du transfo au bornier de terre du tableau, sans interruption.
Enfin, installer un transfo de puissance insuffisante provoque une chute de tension au démarrage des moteurs. Prévoir une marge d’au moins un tiers au-dessus de la puissance nominale de la charge permet d’absorber les appels de courant sans déclencher les protections. Les retours varient sur ce point selon le type de machine, mais cette marge reste une base de travail fiable pour la plupart des ateliers.
Un dernier détail pratique : le transfo chauffe en fonctionnement. On le place dans un endroit ventilé, jamais dans un coffret fermé sans aération, et on laisse un dégagement suffisant autour du boîtier pour que la dissipation thermique se fasse correctement.
