Types de transformateurs de courant (TC) expliqués : barre, bobiné, fenêtre et noyau séparable

Types de transformateurs de courant (TC) expliqués : barre, bobiné, fenêtre et noyau séparable

A transformateur de courant (TC) est un transformateur de mesure utilisé pour réduire un courant primaire élevé à un courant secondaire normalisé (généralement 5 A ou 1 A), afin que les compteurs, les relais de protection et les dispositifs de surveillance puissent mesurer le courant en toute sécurité.

Les performances d’un transformateur de courant dépendent fortement de son type et de sa manière d’application. Ce guide explique les types courants de transformateurs de courant et fournit une liste de vérification pratique pour leur sélection.

Fonctionnement d’un transformateur de courant (définition rapide)

Un transformateur de courant fonctionne par induction électromagnétique. Le conducteur primaire génère un flux magnétique dans le noyau du transformateur de courant. L’enroulement secondaire produit un courant proportionnel, déterminé par le rapport de transformation (rapport de spires), permettant ainsi la mesure et la protection à des niveaux sécurisés.

Les transformateurs de courant sont conçus pour fonctionner avec leur circuit secondaire fermé sur une charge définie (compteur/relais + câblage). La sécurité du secondaire d’un transformateur de courant est essentielle et doit faire partie des procédures de mise en service.

1) Transformateur de courant de type barre

A transformateur de courant de type barre utilise une barre pleine comme conducteur primaire (souvent intégrée à l’ensemble du transformateur de courant). Le primaire comporte effectivement une seule spire.

Applications typiques : appareillage et systèmes de barres omnibus nécessitant une capacité élevée de conduction du courant primaire.

Avantages : construction mécanique robuste, adaptée aux courants élevés.

Considérations : intégration physique avec le système de barres omnibus et contraintes d’espace.

2) Transformateur de courant à enroulement

A tC bobiné comporte un enroulement primaire à plusieurs spires, similaire à un transformateur conventionnel, ce qui permet une plus grande précision aux faibles courants primaires.

Applications typiques : mesure de faibles courants, comptage ou protection spécialisés où un enroulement primaire à plusieurs spires s’avère utile.

Avantages : permet d’obtenir les rapports souhaités sans dépendre d’un enroulement primaire à une seule spire.

Considérations : complexité des raccordements primaires et limites thermiques.

3) Transformateur de courant à fenêtre (toroïdal)

A transformateur de courant à fenêtre (également appelé transformateur de courant toroïdal) ne comporte pas de conducteur primaire intégré. Le circuit primaire est constitué du câble ou de la barre omnibus traversant la fenêtre, formant ainsi effectivement une seule spire.

Applications typiques : installations basées sur des câbles, comptage rétrofit, intégration dans les tableaux.

Avantages : installation flexible lorsque l’espace permet au conducteur de passer à travers.

Considérations : dimension de la fenêtre, acheminement du câble et centrage approprié du conducteur.

transformateur de courant à noyau séparable

A transformateur de courant à noyau fendu s’ouvre et se serre autour d’un conducteur existant, permettant une installation sans déconnexion du câble.

Applications typiques : surveillance énergétique rétrofit, comptage temporaire, mises à niveau liées à la maintenance.

Avantages : temps d’arrêt minimal lors de l’installation.

Considérations : qualité de la fermeture mécanique, couple de serrage lors de l’installation et incidence des jeux d’air sur la précision.

Transformateur de mesure vs transformateur de protection (pas un « type » physique, mais un choix essentiel)

Au-delà de la construction physique, les transformateurs de courant sont spécifiés en fonction de leur application :

• Transformateur de mesure (CT) : optimisé pour la précision dans la plage de charge normale.
• TC de protection : conçu pour éviter la saturation précoce lors des courants de défaut, garantissant que les relais détectent avec précision le courant de défaut.

De nombreuses erreurs de spécification surviennent lorsqu’un transformateur de mesure (CT) est utilisé là où un transformateur de protection (CT) est requis.

Liste de contrôle de sélection : comment choisir le bon type de CT

• Plage de courant primaire : continue et maximale attendue.
• Classe secondaire : compatibilité 1 A ou 5 A avec les relais/mesureurs.
• Classe de précision : classe de mesure contre classe de protection, selon l’usage prévu.
• Charge : puissance apparente totale (en VA) des appareils et des câblages ; veillez à ce que le CT soit dimensionné en conséquence.
• Contraintes d'installation : rétrofit par rapport à une nouvelle construction ; acheminement des câbles ; taille des fenêtres.
• Niveau de défaut du système : influe sur les exigences de saturation des transformateurs de protection (TP).

Lien interne pour la navigation produit

Découvrez ici les catégories de transformateurs de mesure d’Enwei Electric : Transformateurs de courant .

Pour les tableaux de distribution moyenne tension intégrant des transformateurs de courant (TC) : Appareillage de commutation .

Conclusion

Les « types » de transformateurs de courant dépendent en réalité des besoins d’installation et de performance. Les TC barres et les TC à fenêtre s’intègrent aux appareillages et aux systèmes de câblage, les TC bobinés sont adaptés aux cas où des primaires à plusieurs tours sont nécessaires, et les TC à noyau séparable permettent des projets de rétrofit. Commencez par l’application (mesure ou protection), puis choisissez la conception qui correspond à vos contraintes d’installation et à vos exigences de précision.

Suggestions d'images

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• ALT : types de transformateurs de courant pour la mesure et la protection
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• ALT : transformateurs de mesure utilisés dans la mesure et la protection en moyenne tension