Qu'est-ce qu'un transformateur de courant (CT) à noyau divisé ?

Un transformateur de courant à noyau ouvrant, également connu sous le nom de TC à pince, est un type spécial de transformateur de courant d'instrument conçu pour mesurer le courant alternatif sans déconnecter le conducteur primaire. Contrairement aux TC à noyau massif classiques, dont le noyau de fer forme un anneau fermé et incassable, le noyau magnétique d'un TC à noyau ouvrant est coupé en deux moitiés séparables. Les utilisateurs peuvent ouvrir le noyau, l'enrouler autour d'un câble ou d'un jeu de barres existant, puis verrouiller les deux segments du noyau ensemble pour reconstruire une boucle magnétique complète. Cette structure mécanique unique est sa caractéristique la plus déterminante.

Le principe de fonctionnement de base suit la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, identique aux TC standards. Lorsqu'un courant alternatif circule dans le câble primaire passant à travers la fenêtre du TC, il génère un flux magnétique alternatif à l'intérieur du noyau de fer. L'enroulement secondaire enroulé autour du noyau induit un courant secondaire proportionnel de faible niveau. Par rapport de transformation, le courant primaire important est converti en un petit courant de sortie sûr (généralement 5 A ou 1 A) pour les compteurs d'énergie, les enregistreurs d'énergie, les relais de protection et les dispositifs de surveillance de la qualité de l'énergie. L'isolation entre le circuit primaire et l'enroulement secondaire assure l'isolation électrique, protégeant les équipements de mesure basse tension des systèmes électriques haute tension.

Le plus grand avantage du transformateur de courant à noyau divisé réside dans une installation pratique et non intrusive. Les TC à noyau solide nécessitent une coupure de courant, une déconnexion des câbles et des travaux de filetage. En revanche, les modèles à noyau divisé peuvent être montés sur des circuits sous tension pendant le fonctionnement normal, réduisant ainsi considérablement les temps d'arrêt pendant la construction, les coûts de main-d'œuvre et les risques de panne de courant. Cela les rend largement adoptés dans les projets de rénovation, les systèmes de gestion de l’énergie des bâtiments, la surveillance des machines industrielles et l’audit temporaire de l’énergie. Les tailles courantes couvrent les petits câbles basse tension et les grandes barres omnibus rectangulaires dans les armoires de distribution.

Cependant, les TC à noyau divisé comportent également des limites inhérentes. Un minuscule entrefer existe inévitablement entre les deux surfaces de jointure du noyau fendu. Cet écart augmente la réluctance magnétique, conduisant à une erreur de mesure légèrement plus élevée, à un courant magnétisant plus important et à des fuites de flux mineures par rapport aux alternatives à noyau solide. La précision des mesures est sensible à l’étanchéité du verrouillage. Si les deux moitiés du noyau sont mal fermées ou contaminées par de la poussière, l'erreur de rapport et l'erreur d'angle de phase augmenteront sensiblement. De plus, les conceptions à noyau divisé ne peuvent généralement pas atteindre des qualités de très haute précision, elles sont donc moins adaptées aux scénarios de mesure de haut niveau qui exigent une précision de classe 0,2S. Ils sont plus couramment utilisés pour la surveillance, l’analyse de charge et la protection secondaire plutôt que pour la facturation commerciale officielle.

Les règles de sécurité doivent être strictement respectées pendant le fonctionnement. Le circuit secondaire de tout TC ne doit jamais être laissé ouvert. Une boucle secondaire ouverte induit une tension dangereusement élevée, menaçant l'équipement et le personnel. Après l'installation, les techniciens doivent vérifier la fermeture du noyau, fixer fermement le CT pour éviter la séparation induite par les vibrations et faire correspondre le rapport de transformation avec les instruments de réception.