Un transformateur de courant (CT) est un appareil électrique utilisé pour mesurer le courant alternatif (AC) en transformant un courant primaire élevé en un courant secondaire inférieur proportionnel au courant primaire. Les TC sont couramment utilisés dans les systèmes électriques à diverses fins, telles que le comptage, la protection et le contrôle. La construction typique d'un transformateur de courant se compose de plusieurs composants et éléments clés :
Noyau : Le noyau est un élément crucial du CT et est généralement constitué d'un matériau ferromagnétique, tel que du fer ou d'un noyau laminé. Il fournit un chemin à faible réluctance pour le flux magnétique généré par le courant primaire, garantissant ainsi une induction efficace du courant secondaire. Les noyaux peuvent avoir différentes formes, notamment toroïdales (en forme d'anneau) et rectangulaires.
Enroulement primaire (bobine primaire) : L'enroulement primaire est un seul tour ou quelques tours d'un conducteur épais (généralement du cuivre ou de l'aluminium) qui passe à travers ou autour du noyau. Il transporte le courant primaire qui doit être mesuré ou surveillé. Le nombre de tours primaires détermine le rapport de tours du TC et le courant nominal.
Enroulement secondaire (bobine secondaire) : L'enroulement secondaire se compose de plusieurs tours d'un conducteur fin (également généralement en cuivre ou en aluminium) enroulé autour du noyau. Il transporte le courant secondaire, qui est proportionnel au courant primaire en fonction du rapport de spires. Le rapport de transformation détermine dans quelle mesure le courant primaire est réduit.
Isolation : Des matériaux isolants, tels que du vernis ou de l'émail, sont appliqués sur les enroulements pour les isoler électriquement les uns des autres et du noyau. Cela évite les courts-circuits et garantit des performances correctes.
Charge : La charge fait référence à l'impédance de charge connectée à l'enroulement secondaire. Il comprend la résistance et tous les dispositifs externes (par exemple, ampèremètres ou relais) connectés au TC. La charge détermine la précision du TC, car elle affecte la chute de tension aux bornes de l'enroulement secondaire.
Borne(s) secondaire(s) : Les bornes secondaires sont les points où l'enroulement secondaire est connecté à des circuits ou des appareils externes. Ils sont généralement constitués de bornes à vis, de bornes de liaison ou de câbles permettant une connexion facile.
Plaque signalétique ou étiquette : le CT comporte souvent une plaque signalétique ou une étiquette qui fournit des informations essentielles, notamment la valeur nominale du CT (telle que le rapport de courant et la classe de précision), les détails du fabricant, le numéro de série et la conformité aux normes.
Fenêtre centrale : dans les TC à noyau toroïdal, la fenêtre centrale est l'ouverture dans le noyau à travers laquelle passe le conducteur primaire (conducteur transportant le courant primaire). Un alignement correct du conducteur dans la fenêtre centrale est crucial pour une mesure précise.
Support ou boîtier de montage : Certains TC sont livrés avec des supports de montage ou des boîtiers à des fins d'installation. Le boîtier offre une protection aux composants du CT et une isolation pour la sécurité.
Fils de connexion : dans certaines conceptions de TC, les fils de connexion sont fixés aux bornes secondaires pour faciliter les connexions aux appareils ou circuits externes.
Connexions de mise à la terre : les TC peuvent inclure des connexions de mise à la terre ou des dispositions pour garantir une mise à la terre électrique sûre, en particulier dans les applications à haute tension.
Mécanisme de serrage du noyau : dans les TC à noyau divisé, un mécanisme de serrage du noyau permet une installation et un retrait faciles du TC sans déconnecter le conducteur primaire.