Les transformateurs de mesure abaissent ou réduisent proportionnellement les grandes valeurs de tension et de courant afin qu’ils puissent être utilisés en toute sécurité sur des instruments et composants sensibles. Ces instruments et composants comprennent des ampèremètres, des voltmètres et des relais de protection contre les surintensités. Les transformateurs de mesure se divisent en deux catégories distinctes : les transformateurs de potentiel et de courant. Un transformateur de potentiel (PT) est utilisé pour fournir une basse tension aux voltmètres, et un transformateur de courant (CT) fournit des valeurs de courant gérables pour les ampèremètres et les relais de surintensité. Les PT peuvent être co-localisés avec l’alimentation haute tension dans les panneaux de démarrage locaux ou à distance dans les panneaux de commande des instruments, tandis que les TC sont généralement co-localisés.
Les installations d’alimentation à haute tension peuvent supporter des tensions aussi élevées que 30,000 13,000 volts avec des tensions de distribution communes supérieures à 380 500 volts. Les équipements triphasés tels que les moteurs électriques dans les installations industrielles fonctionnent généralement sur 110 ou 150 volts et consomment souvent plusieurs centaines d’ampères pendant le fonctionnement. Le voltmètre moyen a une tension nominale maximale de XNUMX à XNUMX volts et ne pourrait jamais mesurer directement ces tensions. Pour permettre l’utilisation de ces composants, les transformateurs de mesure de précision réduisent proportionnellement les hautes tensions et courants à des valeurs sûres. Les transformateurs de mesure permettent également l’installation de toute l’instrumentation requise dans les salles de contrôle et les installations de surveillance avec uniquement un câblage basse tension.
Les transformateurs d’installation appartiennent à l’une des deux catégories distinctes. Le premier est le transformateur de potentiel qui fournit des tensions de faible valeur aux voltmètres. Le PT est généralement équipé de quatre terminaux ; deux pour la haute tension entrante et deux pour la tension réduite de l’instrument. Les fils entrants ou primaires du TP sont connectés en parallèle sur l’alimentation haute tension. Cela signifie qu’il peut être situé à distance dans les salles de contrôle bien qu’il puisse souvent être monté dans des panneaux de démarrage haute tension où une indication de tension locale est requise.
Le deuxième type est le transformateur de courant. Cette variante de transformateur de mesure mesure le courant et est utilisée pour piloter des ampèremètres et des relais de protection contre les surintensités. Le TC typique diffère de son frère dépendant de la tension en ce qu’il est connecté en série avec l’alimentation et utilise généralement une alimentation primaire induite et non une connexion directe. Pour ce faire, un TC est réalisé avec un trou en son centre à travers lequel passe un câble haute tension. Le courant traversant le câble induit un champ électromagnétique dans l’enroulement primaire du TC qui est ensuite abaissé par son enroulement secondaire et envoyé aux instruments via les deux bornes de sortie du TC.
Les transformateurs de mesure sont disponibles dans une large gamme de conceptions et de valeurs nominales et peuvent être construits sur mesure pour répondre à toutes les exigences des utilisateurs. Les PT et CT courants sont des composants assez petits, mesurant rarement plus de quelques pouces carrés. Les gros transformateurs de mesure à bain d’huile sont cependant couramment utilisés pour faciliter la mesure de basse tension dans les applications de réseau de distribution primaire.