Construction de Transformateur de Tension
Un transformateur de potentiel ou de tension est un transformateur à réduction de tension utilisé pour transformer des valeurs de haute tension en valeurs fractionnelles. Les instruments de mesure tels que les ampèremètres, voltmètres et wattmètres sont conçus pour fonctionner à basse tension. Leur connexion directe aux lignes à haute tension pour la mesure peut les faire brûler ou les endommager. Par conséquent, un transformateur de potentiel est utilisé à des fins de mesure.
Les enroulements primaires du transformateur de potentiel sont directement reliés à la ligne mesurée, et ses bornes secondaires sont connectées au compteur de mesure. Le transformateur de potentiel convertit la haute tension de la ligne mesurée en une valeur fractionnelle adaptée à l'instrument de mesure.
La construction d'un transformateur de potentiel est presque identique à celle d'un transformateur de puissance, mais il y a quelques différences mineures :
Composants d'un transformateur de potentiel
Voici les composants essentiels d'un transformateur de potentiel.
Noyau
Le noyau d'un transformateur de potentiel peut être de type noyau ou de type coquille. Dans un transformateur de type noyau, les enroulements entourent le noyau. À l'inverse, dans un transformateur de type coquille, le noyau entoure les enroulements. Les transformateurs de type coquille sont conçus pour des opérations à basse tension, tandis que les transformateurs de type noyau sont utilisés pour des applications à haute tension.
Enroulements
Les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur de potentiel sont disposés coaxialement. Cette configuration est adoptée pour minimiser la réactance de fuite.
Note sur la réactance de fuite : Toute la flux générée par l'enroulement primaire d'un transformateur n'est pas couplée à l'enroulement secondaire. Une petite fraction du flux ne concerne qu'un seul des enroulements, et cela s'appelle le flux de fuite. Ce flux de fuite induit une réactance propre dans l'enroulement avec lequel il est lié. La réactance, en général, fait référence à l'opposition offerte par un élément de circuit au changement de tension et de courant. Cette réactance propre est appelée réactance de fuite.
Dans un transformateur à basse tension, une isolation est placée à côté du noyau pour atténuer les problèmes liés à l'isolation. Un seul bobinage sert d'enroulement primaire dans un transformateur de faible potentiel. Cependant, dans un grand transformateur de potentiel, le bobinage unique est divisé en parties plus petites pour réduire les exigences d'isolation entre les couches.
Isolation
Des rubans de coton et des matériaux de cambric sont couramment utilisés comme isolation entre les enroulements d'un transformateur de potentiel. Dans les transformateurs à basse tension, l'isolation composite n'est généralement pas employée. Les transformateurs à haute tension utilisent de l'huile comme milieu isolant. Les transformateurs ayant une puissance nominale supérieure à 45 kVA utilisent de la porcelaine comme isolant.
Bouchon
Un bouchon est un dispositif isolé qui permet la connexion du transformateur au circuit externe. Les bouchons d'un transformateur sont généralement fabriqués en porcelaine. Les transformateurs qui utilisent de l'huile comme milieu isolant emploient des bouchons remplis d'huile.
Un transformateur à deux bouchons est utilisé dans les systèmes où la ligne à laquelle il est connecté n'est pas à potentiel de terre. Les transformateurs connectés à la neutre de terre n'ont besoin que d'un bouchon haute tension.
Connexion du transformateur de potentiel
L'enroulement primaire d'un transformateur de potentiel est connecté à la ligne de transport à haute tension dont la tension doit être mesurée. L'enroulement secondaire du transformateur est connecté au compteur de mesure, qui détermine la magnitude de la tension.
