Transformateur de courant et de tension

Les transformateurs de courant (TC) et les transformateurs de tension (TT, également appelés transformateurs de potentiel, PT) sont des transformateurs de mesure largement utilisés dans les systèmes électriques. Ils réduisent le courant ou la tension primaire élevé à des valeurs secondaires standard faibles pour la mesure, la protection et le contrôle. Bien que les deux isolent les instruments basse tension des circuits électriques haute tension, ils diffèrent fondamentalement par leurs principes de fonctionnement, leurs règles de connexion et leurs exigences de charge.

Un transformateur de courant est conçu pour réduire les courants de charge importants. Son enroulement primaire ne comporte généralement que quelques tours et est connecté en série avec la ligne électrique. L'enroulement secondaire transporte un courant proportionnel plus petit, généralement 5 A ou 1 A. Le principe de base est la loi d'Ampère : la force magnétomotrice primaire équilibre la force magnétomotrice secondaire en fonctionnement normal. Une règle de sécurité essentielle est que le côté secondaire ne doit jamais être laissé ouvert. Un secondaire ouvert crée une tension induite extrêmement élevée, ce qui peut endommager l'équipement et mettre les opérateurs en danger. Les circuits secondaires du TC sont toujours court-circuités par des compteurs ou des relais, et la charge connectée doit rester dans la plage nominale. Les applications typiques incluent la protection contre les surintensités, la mesure de l'énergie et la surveillance du courant dans les appareillages de commutation.

Un transformateur de tension, en revanche, abaisse la tension élevée du système à une basse tension secondaire standard telle que 100 V. Son enroulement primaire comporte de nombreux tours et se connecte en parallèle aux bornes de la phase ou de la tension phase-terre. Il fonctionne comme un transformateur de puissance conventionnel basé sur la loi d'induction de Faraday, en maintenant un rapport de tension précis. Le côté secondaire ne doit pas être court-circuité. Un court-circuit génère un énorme courant secondaire, brûlant les enroulements et détruisant le transformateur. Les TT fournissent une tension de référence pour les relais de protection, les voltmètres, les compteurs de facteur de puissance et les compteurs d'énergie.

La définition du fardeau sépare également les deux types. La charge du TC fait référence à l'impédance de la boucle secondaire, y compris la résistance du câble et l'impédance d'entrée de l'instrument. La charge VT décrit la puissance totale consommée par les charges connectées, mesurée en voltampères. Les classes de précision sont sélectionnées à différentes fins : des niveaux de précision élevés sont requis pour le comptage des revenus, tandis que des niveaux légèrement inférieurs peuvent être utilisés pour la protection.

En résumé, les TC mesurent le courant série et interdisent les circuits secondaires ouverts, tandis que les VT mesurent la tension parallèle et interdisent les circuits secondaires en court-circuit. Tous deux assurent une isolation galvanique entre les réseaux haute tension et les panneaux de commande basse tension. Une sélection et un câblage corrects évitent les pannes catastrophiques et garantissent une mesure de puissance fiable et un fonctionnement des relais dans les systèmes électriques industriels et utilitaires.