Comment fonctionnent les transformateurs de courant et les transformateurs de tension ?
1. Transformateur de courant (CT)
Principe de fonctionnement
Le principe de base d'un transformateur de courant (CT) est l'induction électromagnétique. Il convertit un grand courant primaire en un plus petit courant secondaire à travers un noyau ferromagnétique fermé, ce qui le rend adapté à la mesure et à la protection.
Enroulement primaire : L'enroulement primaire a généralement très peu de spires, parfois une seule spire, et est directement connecté en série avec le circuit mesuré.
Noyau : Le noyau est fermé pour concentrer le champ magnétique.
Enroulement secondaire : L'enroulement secondaire a beaucoup plus de spires et est généralement connecté à des instruments de mesure ou des dispositifs de protection.
Relation mathématique
I1 = I2 · N2 / N1
Où :
I1 est le courant primaire
I2 est le courant secondaire
N1 est le nombre de spires dans l'enroulement primaire
N2 est le nombre de spires dans l'enroulement secondaire
Caractéristiques
Haute précision : Les CT fournissent des mesures de courant de haute précision.
Isolation : Les CT isolent le circuit haute tension des instruments de mesure, améliorant ainsi la sécurité.
Caractéristiques de saturation : Les CT peuvent saturer en cas de surcharge, entraînant des erreurs de mesure.
2. Transformateur de tension (PT) ou Transformateur de potentiel (VT)
Principe de fonctionnement
Le principe de base d'un transformateur de tension (PT) ou d'un transformateur de potentiel (VT) est également l'induction électromagnétique. Il convertit une haute tension primaire en une tension secondaire plus faible à travers un noyau ferromagnétique fermé, ce qui le rend adapté à la mesure et à la protection.
Enroulement primaire : L'enroulement primaire a de nombreuses spires et est directement connecté en parallèle avec le circuit mesuré.
Noyau : Le noyau est fermé pour concentrer le champ magnétique.
Enroulement secondaire : L'enroulement secondaire a moins de spires et est généralement connecté à des instruments de mesure ou des dispositifs de protection.
Relation mathématique
V2 / V1 = N2 / N1
Où :
V1 est la tension primaire
V2 est la tension secondaire
N1 est le nombre de spires dans l'enroulement primaire
N2 est le nombre de spires dans l'enroulement secondaire
Caractéristiques
Haute précision : Les PT fournissent des mesures de tension de haute précision.
Isolation : Les PT isolent le circuit haute tension des instruments de mesure, améliorant ainsi la sécurité.
Caractéristiques de charge : La précision des PT peut être affectée par les changements de charge secondaire, il est donc important de choisir la charge appropriée.
Explication détaillée
Transformateur de courant (CT)
Structure
Enroulement primaire : Généralement une spire ou quelques spires, directement connecté en série avec le circuit mesuré.
Noyau : Noyau ferromagnétique fermé pour concentrer le champ magnétique.
Enroulement secondaire : Nombreux spires, connecté à des instruments de mesure ou des dispositifs de protection.
Processus de fonctionnement
Lorsque le courant primaire circule dans l'enroulement primaire, il génère un champ magnétique dans le noyau.
Ce champ magnétique induit un courant dans l'enroulement secondaire.
Le courant secondaire est proportionnel au courant primaire, avec un rapport déterminé par le rapport de spires.
Applications
Mesure : Utilisé avec des ampèremètres, des wattmètres, etc., pour la mesure du courant.
Protection : Utilisé avec des dispositifs de protection par relais, tels que la protection contre les surintensités et la protection différentielle.
Transformateur de tension (PT)
Structure
Enroulement primaire : De nombreuses spires, directement connecté en parallèle avec le circuit mesuré.
Noyau : Noyau ferromagnétique fermé pour concentrer le champ magnétique.
Enroulement secondaire : Moins de spires, connecté à des instruments de mesure ou des dispositifs de protection.
Processus de fonctionnement
Lorsque la tension primaire est appliquée à l'enroulement primaire, elle génère un champ magnétique dans le noyau.
Ce champ magnétique induit une tension dans l'enroulement secondaire.
La tension secondaire est proportionnelle à la tension primaire, avec un rapport déterminé par le rapport de spires.
Applications
Mesure : Utilisé avec des voltmètres, des wattmètres, etc., pour la mesure de la tension.
Protection : Utilisé avec des dispositifs de protection par relais, tels que la protection contre les surtensions et la protection de séquence nulle.
Précautions
Adaptation de la charge : La charge secondaire des CT et des PT doit correspondre à la charge nominale des transformateurs pour assurer la précision de la mesure.
Circuit ouvert et court-circuit : Le côté secondaire d'un CT ne doit pas être ouvert, car cela peut produire des tensions élevées ; le côté secondaire d'un PT ne doit pas être court-circuité, car cela peut produire des courants importants.
Mesures de protection : Des mesures de protection appropriées, telles que des fusibles et des protecteurs de surtension, doivent être prises lors de l'utilisation des transformateurs pour prévenir les surcharges et les pannes.
En comprenant les principes de fonctionnement et les rôles des transformateurs de courant et des transformateurs de tension, on peut apprécier leur importance dans les systèmes électriques. J'espère que ces informations sont utiles ! Si vous avez des questions spécifiques ou besoin de plus d'explications, n'hésitez pas à demander.
