Un transformateur de courant (TC) est un transformateur qui mesure le courant d'un autre circuit. Il est couplé à un ampèremètre (A dans le diagramme) dans son propre circuit pour effectuer cette mesure. La mesure directe du courant haute tension nécessiterait l'insertion d'une instrumentation de mesure dans le circuit mesuré - une difficulté inutile qui réduirait le courant que l'on veut mesurer. En outre, la chaleur générée dans l'équipement de mesure à partir du courant élevé pourrait donner de fausses lectures. Mesurer le courant indirectement avec un TC est beaucoup plus pratique.

Relation avec le transformateur de tension

La fonction d'un transformateur de courant (CT) peut être mieux comprise en le comparant au transformateur de tension plus connu (VERMONT). Rappelons que dans un transformateur de tension, un courant alternatif dans un circuit établit un champ magnétique alternatif dans une bobine dans le circuit. La bobine est enroulée autour d'un noyau de fer, qui étend le champ magnétique, presque intact, à une autre bobine dans un circuit différent, un sans une source d'énergie. La différence avec un CT est que le circuit avec puissance a , effectivement, une boucle. Le circuit alimenté traverse le noyau de fer une seule fois. Un CT est donc un transformateur élévateur.

Formules CT &VT

Rappelons aussi que le courant et le nombre de spires dans les spires d'un TT peuvent être liés comme suit: i1 - - N1 = i2 --- N2. En effet, pour une bobine (solénoïde), B = mu --- i --- n, où mu signifie ici la constante de perméabilité magnétique. Une faible intensité de B est perdue d'une bobine à l'autre avec un bon noyau de fer, de sorte que les équations B pour les deux bobines sont effectivement égales, ce qui nous donne i1 --- N1 = i2 --- N2.

Cependant, N1 = 1 pour le primaire dans le cas du transformateur de courant. Est-ce que la seule ligne de puissance est l'équivalent d'une boucle? Est-ce que la dernière équation se réduit à i1 = i2 --- N2? Non, car il était basé sur des équations solénoïdes. Pour N1 = 1, la formule suivante est plus appropriée: B = mu --- i /(2πr), où r est la distance du centre du fil au point où B est mesuré ou détecté (le noyau de fer, en le boîtier du transformateur). Donc i1 /(2πr) = i2 --- N2.
est donc simplement proportionnel à la valeur mesurée par l'ampèremètre i2, ce qui réduit la mesure du courant à une simple conversion.

Usages usuels

La principale fonction d'un CT est de déterminer le courant dans un circuit. Ceci est particulièrement utile pour surveiller les lignes à haute tension dans tout le réseau électrique. Une autre utilisation omniprésente des TC est dans les compteurs électriques domestiques. Un CT est couplé à un compteur pour mesurer l'utilisation électrique pour charger le client.

Sécurité des instruments

Une autre fonction des TC est la protection des équipements de mesure sensibles. En augmentant le nombre d'enroulements (secondaires), N2, le courant dans le TC peut être rendu beaucoup plus petit que le courant dans le circuit primaire mesuré. En d'autres termes, comme N2 dans la formule i1 /(2πr) = i2 --- N2 monte, i2 diminue.

Ceci est pertinent car un courant élevé produit de la chaleur qui peut endommager les équipements de mesure sensibles, tels que la résistance dans un ampèremètre. Réduire i2 protège l'ampèremètre. Cela empêche également la chaleur d'éliminer la précision de la mesure.

Les relais de protection

protègent également les lignes principales du réseau électrique. Un relais de surintensité est un type de relais de protection (interrupteur) qui déclenche un disjoncteur si un courant haute tension dépasse une certaine valeur prédéfinie. Les relais à maximum de courant utilisent un TC pour mesurer le courant, car le courant d'une ligne à haute tension n'a pas pu être mesuré directement.