Que sont les transformateurs de courant ?

Transformateurs de courant sont un élément essentiel de toute installation industrielle et sont utilisés pour plusieurs applications différentes. Ils sont utilisés pour mesurer la consommation électrique, pour protéger les infrastructures électriques contre les surcharges et les courts-circuits, et pour mesurer la tension entrante des lignes de transport d'électricité à haute tension.

On les trouve dans de nombreux styles, formes et caractéristiques et constituent un choix populaire auprès des électriciens du monde entier. Il s'agit notamment des types à pince, à noyau divisé et à noyau solide pour les applications basse à moyenne tension.

Les TC sont utilisés pour mesurer le courant qui traverse un conducteur, généralement en utilisant le champ magnétique créé lorsque le courant traverse un noyau toroïdal. Ce courant induit alors une tension dans l'enroulement secondaire.

Un TC est constitué d'un noyau en acier laminé, d'un enroulement secondaire autour du noyau et d'un matériau isolant entourant les enroulements secondaires. Lorsque le courant traverse un conducteur, il génère un champ magnétique perpendiculaire à la direction du flux. Le champ magnétique résultant induit une tension dans l'enroulement secondaire du TC qui peut ensuite être mesurée avec un instrument ou un compteur.

L'enroulement primaire d'un TC est généralement constitué d'une lourde barre de cuivre qui traverse un noyau toroïdal. L'anneau du noyau toroïdal est ensuite enveloppé de tours de fil de cuivre, parfois avec un beignet fixé à une extrémité. Ce type de tomodensitomètre est également connu sous le nom de tomodensitomètre « à fenêtre ».

De manière générale, le secondaire nominal d'un TC est de 5 ou 1 ampère. Ceci est basé sur le rapport de spires de l'enroulement secondaire et sur la valeur nominale du conducteur de charge principal du TC.

Les classes de précision sont divisées en précision de mesure et précision de protection (relais). La classe de mesure d'un TC détermine dans quelle mesure l'erreur de courant et le déphasage entre les courants primaire et secondaire se situent dans une valeur prédéterminée. La classe de protection (relais) d'un TC détermine l'étendue de la charge maximale autorisée pour un TC donné.

Lorsque le courant de charge principal d'un TC est supérieur à la valeur nominale du TC, il peut y avoir un flux magnétisant excessif dans l'enroulement secondaire, ce qui peut provoquer la rupture de l'isolation secondaire. Cela peut entraîner une perte de précision du dosage.

Pour éviter ce problème, un relais de protection est placé au secondaire d'un TC pour réduire le courant circulant dans le circuit. Cela permettra au TC de continuer à fonctionner comme dispositif de mesure, mais empêchera également la génération d'un courant excessivement élevé dans l'enroulement primaire du TC, provoquant une rupture de l'isolation secondaire et une perte de précision de mesure.

Comme tous les transformateurs, les TC disposent d’une quantité maximale d’énergie pouvant être transformée en une autre forme d’énergie. Cette limite est appelée le « fardeau » du CT.

Si la charge d'un TC dépasse sa capacité nominale, il perdra en précision et peut même devenir dangereux à utiliser car il peut endommager les instruments connectés. C'est pourquoi le fardeau d'un TC doit être mesuré pour garantir qu'il répondra aux spécifications de son application.