Transformateur de courant vs transformateur de potentiel : principales différences expliquées

Lors de la conception d'appareillages de commutation ou de la gestion d'un poste électrique, la précision et la sécurité sont primordiales. Il n'existe pas de transformateur de courant (TC) ou de transformateur de potentiel (TP) intrinsèquement meilleur. Cet article vous aidera à différencier ces deux types de transformateurs et à choisir celui qui correspond le mieux à vos besoins.

Qu'est-ce qu'un transformateur de courant (TC) ?

Lorsque des courants primaires élevés sont ramenés à un niveau standard et sûr (généralement 5 A ou 1 A) pour les relais de mesure et de sécurité, on parle alors de réduction de courant. Transformateur de courant (CT). Son branchement en série avec la ligne en fait un dispositif de réduction de courant. Il s'agit d'un système de contrôle de l'intensité du courant, permettant ainsi aux compteurs basse tension de surveiller les lignes à haute tension en toute sécurité.

Qu'est-ce qu'un transformateur de potentiel (TP) ?

Un transformateur de potentiel (TP) est également appelé transformateur de potentiel. Transformateur de tension (VT). Son rôle est d'abaisser les hautes tensions du réseau, comme 11 kV ou 33 kV, à une tension normale de 100 V ou 110 V. Une fois branché en parallèle sur la ligne électrique, il fonctionne comme un régulateur de tension. Il protège le réseau électrique des dangers liés à la haute tension et garantit la précision des mesures de tension effectuées par les compteurs et les interrupteurs.

Les 10 principales différences entre un transformateur de courant et un transformateur de potentiel

1. Fonction (Objectif principal)

Transformateur de courant (TC)

Lorsque le courant principal est très élevé, de l'ordre de plusieurs milliers d'ampères, le transformateur de courant (TC) l'abaisse à une sortie secondaire standard de 1 A ou 5 A. Vous pouvez facilement alimenter des ampèremètres, des compteurs d'énergie et des relais de protection. Sans TC, vos instruments de mesure seraient directement exposés à des courants dangereux. Il vous permet de contrôler précisément le débit d'eau.

Transformateur de potentiel (TP)

Le transformateur de potentiel (TP) abaisse les hautes tensions du réseau, telles que 11 kV, 33 kV ou 132 kV, à une tension basse et sécurisée de 110 V ou 120 V. Ceci facilite le raccordement de voltmètres, de fréquencemètres et de relais de tension. Il permet d'effectuer des tests et éloigne les équipements haute tension des tableaux de commande, ce qui est primordial.

2. Principe de fonctionnement

Transformateur de courant (TC)

Un CT fonctionne comme une série transformateur. Son rôle principal est de maintenir un rapport de courant correct même en cas de variation de la tension du système. Le courant de sortie du secondaire est déterminé par le courant principal. On compte sur sa linéarité, même en cas de défaut. Ceci garantit que vos relais de protection reçoivent des mesures de courant précises pour décider du déclenchement en cas de court-circuit.

Transformateur de potentiel (TP)

Un transformateur de potentiel (TP) fonctionne comme un transformateur shunt. Son principal objectif est de maintenir un rapport de tension correct, quelle que soit l'intensité du courant consommé par les appareils de mesure connectés. La tension secondaire est basée sur la tension primaire. Pour la synchronisation, la mesure et les systèmes de protection contre les surtensions, il fournit une copie stable et normalisée de la tension du réseau.

3. Connexion au circuit

Transformateur de courant (TC)

Un transformateur de courant (TC) doit être branché en série avec le fil conducteur parcouru par le courant à mesurer. La totalité du courant de ligne traverse l'enroulement principal ou la fenêtre du TC. Autrement dit, il est impossible d'installer un TC sans couper le circuit. Pour une installation correcte, il faut interrompre physiquement le circuit du conducteur principal et accéder au TC.

Transformateur de potentiel (TP)

On installe un transformateur de potentiel (TP) soit à côté, soit en face de la ligne électrique. Il permet de prélever du courant entre deux phases ou entre une phase et la terre sans interrompre le circuit principal. Son installation est similaire à celle d'un voltmètre : on connecte les fils de potentiel des barres omnibus principales aux bornes primaires du TP sans couper le courant.

4. Quantité d'entrée

Transformateur de courant (TC)

Un transformateur de courant (TC) absorbe un courant constant, ce qui implique qu'il doit pouvoir supporter une large plage dynamique, allant des courants de charge normaux aux courants de défaut élevés, sans surchauffe. Cette plage de valeurs doit être prise en compte lors de la conception du TC. Le TC doit continuer à émettre un signal secondaire proportionnel au courant, même en cas de court-circuit avec un courant 20 fois supérieur au courant nominal.

Transformateur de potentiel (TP)

Un transformateur de potentiel (TP) reçoit une tension d'entrée fixe et fonctionne de manière optimale lorsque cette tension se situe dans une faible plage de ±101 V par rapport à la tension du système. Votre TP fonctionne de manière optimale avec cette alimentation stable. Contrairement à un transformateur de courant (TC), il n'est pas soumis en permanence à des surtensions extrêmes, mais il doit pouvoir supporter les pics de tension de courte durée grâce à une isolation adaptée.

5. Plage de sortie

Transformateur de courant (TC)

Le secondaire de votre transformateur de courant est standardisé à 1 ou 5 ampères selon les pays. Grâce à cette standardisation, les compteurs et relais de différents fabricants sont compatibles et peuvent être utilisés ensemble sans recalibrage. Généralement, la distance entre le transformateur de courant et votre tableau de mesure détermine le choix du modèle : 5 A est préférable pour les courtes distances, tandis que 1 A est préférable pour les longues distances afin de limiter les pertes dans le câble.

Transformateur de potentiel (TP)

La sortie secondaire de votre transformateur de potentiel est configurée à 110 V ou 120 V, selon les normes en vigueur dans votre région. Vous pouvez utiliser des appareils de mesure et de sécurité standard avec cette tension de sortie stable. Dans les systèmes conformes à la norme CEI, la tension standard est de 110 V, tandis que dans les systèmes ANSI, elle est de 120 V. Cette uniformité facilite l'achat et le remplacement des équipements sur l'ensemble de vos sites.

6. Rapport de spires et conception de l'enroulement

Transformateur de courant (TC)

L'enroulement primaire de votre transformateur de courant (TC) ne comporte que peu de spires ; souvent, il s'agit simplement d'une barre omnibus ou d'un fil passant par une fenêtre. L'enroulement secondaire, en revanche, est constitué de nombreuses spires enroulées autour d'un noyau à haute perméabilité. Ce rapport de spires élevé induit une réduction du courant. La conception physique vise à simplifier au maximum l'installation primaire tout en garantissant une mesure précise du courant secondaire.

Transformateur de potentiel (TP)

L'enroulement principal de votre transformateur de potentiel est constitué de nombreux spires de fil fin et isolé, capable de supporter une tension élevée. L'enroulement secondaire comporte moins de spires afin d'abaisser la tension. Une conception soignée de l'isolation est indispensable pour ce bâtiment. L'enroulement principal doit pouvoir supporter la tension nominale ainsi que les surtensions de courte durée sans que l'isolation ne se détériore.

7. Type de transformateur

Transformateur de courant (TC)

Techniquement parlant, votre TC est un transformateur élévateur. Sur le primaire, il reçoit une basse tension et un courant élevé. Sur le secondaire, il fournit une haute tension et un faible courant. C'est pourquoi un secondaire ouvert est dangereux : la tension peut devenir si élevée qu'elle est mortelle. Si vous comprenez cette classification, vous comprendrez pourquoi les blocs de court-circuit secondaires sont des dispositifs de sécurité indispensables.

Transformateur de potentiel (TP)

Le transformateur de potentiel que vous possédez est un transformateur abaisseur. Il reçoit une tension élevée et un courant faible sur le secteur et fournit une tension basse et un courant élevé sur le secondaire. Son fonctionnement est prévisible grâce à sa conception abaisseuse standard. Vous pouvez y connecter des voltmètres et des relais standard en toute sécurité, à condition de ne pas court-circuiter les connexions du secondaire.

8. Comportement du circuit secondaire

Transformateur de courant (TC)

Le secondaire de votre transformateur de courant doit toujours être court-circuité ou relié à une charge à faible impédance. Si vous ouvrez le secondaire alors que le primaire est encore sous tension, le flux magnétique du noyau s'interrompt, envoyant des tensions extrêmement élevées (pouvant atteindre plusieurs milliers de volts) entre les contacts. Cela peut détruire l'isolation et mettre des personnes en danger. Avant de débrancher les fils du secondaire d'un transformateur de courant, utilisez toujours des blocs de court-circuit.

Transformateur de potentiel (TP)

Il est essentiel de ne jamais court-circuiter le secondaire du transformateur de potentiel (TP). Un court-circuit au niveau du secondaire crée un chemin direct pour le courant de défaut, limité uniquement par l'impédance interne du TP. Ceci génère des courants très élevés susceptibles de faire fondre rapidement l'isolant des enroulements en cas de surchauffe. Il est impératif d'utiliser des fusibles ou des disjoncteurs de calibre approprié pour protéger les lignes secondaires du TP.

9. Dépendance à la charge (fardeau)

Transformateur de courant (TC)

La charge secondaire n'a pas d'incidence majeure sur la précision de votre transformateur de courant (TC) tant que vous restez dans les limites de sa puissance apparente nominale (VA). Cependant, si vous ajoutez trop d'appareils, le noyau du TC est surchargé et des erreurs de rapport se produisent. En cas de défaut, vos relais de sécurité risquent de ne pas fonctionner du tout ou de fonctionner de manière incorrecte. Avant de concevoir des circuits de TC, il est donc essentiel de toujours déterminer la charge totale.

Transformateur de potentiel (TP)

La charge secondaire influe directement sur la précision de votre transformateur de potentiel (TP). Pour une raison inconnue, la tension de sortie chute à mesure que l'on connecte davantage d'appareils de mesure ou d'interrupteurs au TP. Cela engendre des erreurs de rapport qui modifient la précision des appareils et les réglages de sécurité. Afin de garantir le fonctionnement du TP dans sa classe de précision, il est impératif de contrôler rigoureusement la charge qui y est connectée.

10. Applications dans les systèmes électriques

Transformateur de courant (TC)

Par exemple, l'alimentation d'ampèremètres, d'analyseurs de puissance, de compteurs d'énergie, de relais de surintensité, de systèmes de sécurité différentiels et de dispositifs thermiques et surcharge électrique Les appareils sont tous des appareils fonctionnant au courant et pour lesquels on utilise uniquement des transformateurs de courant. appareillage de commutation basse tension, Les transformateurs de courant (TC) sont installés sur chaque phase des lignes d'alimentation électrique. Ils sont indispensables à la fois pour protéger votre réseau de distribution et pour mesurer vos revenus.

Transformateur de potentiel (TP)

Les transformateurs de potentiel (TP) sont utilisés pour des applications liées à la tension, comme l'alimentation de voltmètres, de fréquencemètres, de synchroscopes, de relais de tension et de systèmes de sécurité en cas de chute de tension. Les TP envoient des signaux de synchronisation aux générateurs ou aux lignes du réseau connectés en parallèle dans les sous-stations. Pour mesurer la puissance (kW) et configurer des systèmes de protection directionnelle, un même instrument nécessite des entrées pour transformateurs de courant (TC) et TP.

Tableau récapitulatif : Comparaison rapide entre la tomodensitométrie et la prothrombine

Fonctionnalité	Transformateur de courant (TC)	Transformateur de potentiel (TP)
Fonction principale	Réduit le courant élevé à 1 A/5 A	Abaisse la haute tension à 110 V/120 V
Connexion	Série avec la ligne	Parallèlement (à travers) la ligne
Tours primaires	Peu nombreux (souvent) un transformateur monophasé)	Beaucoup
Virages secondaires	Beaucoup	Peu
Danger secondaire	Circuit ouvert (provoque une haute tension)	Court-circuit (provoque un courant élevé)
Dépendance au fardeau	Faible (source de courant constant)	Élevée (la précision diminue avec une charge élevée)
Type de transformateur	Transformateur élévateur	Transformateur abaisseur

Transformateur de courant ou transformateur de potentiel : lequel est le meilleur ?

Aucun des deux n'est “ meilleur ” ; chacun a ses propres fonctions essentielles. On ne peut pas passer d'un transformateur de courant (TC) à un transformateur de potentiel (TP) et inversement. Votre choix dépend entièrement de vos besoins. Un TC est nécessaire pour mesurer le courant destiné aux relais de sécurité ou aux compteurs. Un TP est indispensable pour mesurer la tension, par exemple pour la synchronisation ou les voltmètres. Pour un suivi précis de la puissance, comme le calcul des kilowatts, les deux doivent fonctionner simultanément.

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FAQ

Pourquoi CT Extra ne devrait-il pas être ouvert ?

Lorsqu'on ouvre le secondaire d'un transformateur de courant alors que le primaire est encore sous tension, le noyau se sature, ce qui crée des pics de tension dangereux. Ce phénomène est très dangereux car il peut provoquer des chocs électriques et détruire instantanément l'isolation.

Peut-on utiliser la tomodensitométrie (TDM) et la tomodensitométrie (TDM-P) l'une à la place de l'autre ?

Non, ils fonctionnent en opposition : l’un diminue la tension, l’autre le courant. Leurs exigences de sécurité, leur conception et leur mode de connexion sont fondamentalement incompatibles.

Quand la tomodensitométrie et la physiothérapie travaillent-elles ensemble ?

Ils sont utilisés conjointement lorsque la puissance et la tension sont toutes deux nécessaires. Les compteurs d'énergie, les relais de surintensité directionnels et les écrans de comptage d'énergie des réseaux électriques en sont quelques exemples.

Quel transformateur vous convient le mieux ?

Les deux dispositifs sont sûrs d'utilisation lorsqu'ils sont correctement manipulés, mais chacun présente ses propres risques. Les cathéters de type CT sont dangereux lorsqu'ils sont ouverts, et les cathéters de type PT sont dangereux lorsqu'ils sont courts.

Pourquoi les transformateurs sont-ils importants pour les instruments ?

Les instruments basse tension standard permettent de mesurer et de protéger en toute sécurité les systèmes haute tension. Ils préservent vos outils de commande en les isolant des circuits primaires dangereux.