Le principe de fonctionnement de base des transformateurs de courant et comment ils sont utilisés pour mesurer le courant électrique

Transformateurs de courant Les TC (TC) sont des composants essentiels dans le domaine de l'électrotechnique, en particulier dans les systèmes électriques et les applications de comptage. Ils sont conçus pour mesurer avec précision le courant électrique tout en assurant l’isolation électrique et la sécurité. Le principe de fonctionnement de base des transformateurs de courant et la manière dont ils sont utilisés pour mesurer le courant électrique peuvent être résumés comme suit :

Principe de fonctionnement:

Un transformateur de courant fonctionne sur le principe de l'induction électromagnétique. Il se compose d’un enroulement primaire et d’un enroulement secondaire, tous deux enroulés autour d’un noyau magnétique.

Enroulement primaire : L'enroulement primaire du CT est connecté en série avec le conducteur à travers lequel le courant doit être mesuré. Lorsque le courant électrique circule dans l’enroulement primaire, il génère un champ magnétique autour du noyau.

Noyau magnétique : Le noyau du CT est généralement constitué d'un matériau hautement perméable, tel que le fer ou la ferrite, pour améliorer le couplage magnétique entre les enroulements.

Enroulement secondaire : L'enroulement secondaire est enroulé sur le même noyau mais est électriquement isolé de l'enroulement primaire. Il comporte un nombre de spires nettement supérieur à celui de l'enroulement primaire.

Induction de tension : selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, le champ magnétique changeant créé par le courant primaire induit une tension dans l'enroulement secondaire. La tension induite est directement proportionnelle au taux de variation du courant dans l'enroulement primaire.

Caractéristiques et applications clés :

Réduction de courant : les TC sont conçus pour réduire le courant de l'enroulement primaire à un niveau standard et gérable à des fins de mesure et de protection. Le courant secondaire est généralement bien inférieur au courant primaire, souvent dans un rapport de 100 : 5 ou 1 000 : 5.

Isolation : les TC assurent l'isolation électrique entre le circuit primaire haute tension et le circuit secondaire basse tension. Cela garantit la sécurité des équipements de mesure et de surveillance.

Précision : les TC de haute précision sont fabriqués pour fournir des mesures de courant précises dans une marge d'erreur spécifiée, même dans des conditions de charge variables.

Appareils de mesure : La sortie de courant secondaire des TC est connectée à divers appareils de mesure et de surveillance, tels que des ampèremètres, des voltmètres, des wattmètres, des compteurs d'énergie et des relais de protection.

Relais de protection : les TC jouent un rôle crucial dans la protection du système électrique. Ils sont utilisés pour détecter les conditions de surintensité et les courants de défaut, qui déclenchent des relais de protection pour isoler les parties défectueuses du système.

Comptage et facturation : dans les applications de comptage d'électricité, les TC sont utilisés pour mesurer la consommation de courant dans les environnements résidentiels, commerciaux et industriels. La sortie courant secondaire est utilisée pour calculer la consommation d’énergie à des fins de facturation.

Transformateurs de mesure : les TC, ainsi que les transformateurs de tension (TT), sont collectivement appelés transformateurs de mesure. Les VT remplissent une fonction similaire pour la mesure et l'isolation de la tension.