Test enroulements transformateur : Résistance attendue 120V→10kV élévateur
Vous ne pouvez pas calculer la résistance CC attendue des enroulements d'un transformateur élévateur 120 V → 10 000 V à partir du rapport de tension seul. La résistance dépend du calibre fil, longueur totale, température, et construction — pas du rapport de spires.
Pourquoi rapport tension ≠ rapport résistance
Rapport spires N₂/N₁ = V₂/V₁ = 10 000/120 ≈ 83,3 Mais : R ∝ (Longueur × ρ) / Section Longueur₂ ≈ 83,3 × Longueur₁ (si même fenêtre noyau) Section₂ ≈ Section₁ / 83,3 (pour même densité courant) → R₂/R₁ ≈ (83,3)² ≈ 6 940 Donc résistance secondaire ~7 000× primaire — mais valeurs ABSOLUES INCONNUES sans : - Surface fenêtre noyau (détermine longueur moyenne par spire) - Choix densité courant (A/mm²) - Épaisseur isolation fil - Température
Plages résistance typiques (Règle empirique transformateurs secs distribution)
| Enroulement | Tension | Courant typique | Fil approx. | Résistance CC estimée (20 °C) |
|---|---|---|---|---|
| Primaire (H) | 120 V | 83 A @ 10 kVA | 4–6 AWG Cu | 0,01–0,05 Ω |
| Secondaire (X) | 10 000 V | 1 A @ 10 kVA | 24–28 AWG Cu | 50–500 Ω |
Estimations approximatives classe 10 kVA. Valeurs réelles varient 5:1 selon conception.
Procédure test appropriée
1. Sécurité d'abord — TENSION LÉTALE POTENTIELLE
- Mettre hors tension & consigner primaire ET secondaire.
- Vérifier tension nulle avec détecteur proximité calibré.
- Mettre à la terre toutes bornes avant et après test (charge capacitive).
- Secondaire 10 kV stocke charge létale — traiter comme sous tension jusqu'à mise à terre.
2. Instruments
- Primaire (Faible Ω) : Micro-ohmmètre 4 fils Kelvin (courant test 1–10 A) — ex: Megger MOM2, Doble M4100.
- Secondaire (Élevé Ω) : Mégaohmmètre (500–5000 V) pour résistance isolation ; résistance enroulement avec micro-ohmmètre 4 fils (si prises accessibles) ou pont Wheatstone.
- Test rapport spires (TTR) : Diagnostic principal — applique basse tension, mesure rapport. Détecte spires court-circuitées (changement ratio) que résistance manque.
3. Mesures à effectuer
| Test | But | Critères acceptation |
|---|---|---|
| Résistance enroulement primaire (RH) | Vérifier continuité, détecter joints haute résistance | Dans 2 % plaque / test usine / équilibre phases |
| Résistance enroulement secondaire (RX) | Même chose | Dans 2 % (par section si multi-prises) |
| Résistance isolation (Megger) | Enroulement-terre, enroulement-enroulement | > 1 GΩ (typique > 10 GΩ type sec) |
| Indice polarisation (PI = R10min/R1min) | Évaluation humidité/contamination | > 2,0 (bon), > 4,0 (excellent) |
| Rapport spires (TTR) | Spires court-circuitées, enroulement ouvert, changeur prises | Dans 0,5 % ratio plaque |
| Courant excitation | État noyau, spires court-circuitées | Comparer phases, < 0,5 % courant nominal |
4. Correction température
R₂ = R₁ × (234,5 + T₂) / (234,5 + T₁) (pour Cuivre) Référence : 20 °C ou 75 °C selon IEEE C57.12.00
Lignes directrices interprétation
- Résistance élevée (une phase) : Connexion lâche, brin cassé, contact changeur prises corrodé.
- Résistance basse (rare) : Spires court-circuitées — mais TTR bien plus sensible.
- Déséquilibre > 2 % (3 phases) ou > 1 % (sections 1 phase) : Enquêter.
- Résistance seule ne détecte PAS : Dégradation isolation (besoin megger/PI), courts-circuits noyau (besoin courant excitation), spires-à-spires (besoin TTR).
Quand appeler un pro
- Transformateurs huile / immergés liquide (nécessite DGA — Analyse Gaz Dissous).
- Pas plaque / historique inconnu.
- Défaut interne suspecté (relais gaz, soupape surpression, bruit anormal).
- Haute tension (> 1 kV) — équipement test spécialisé & protocoles sécurité requis.
En résumé : Mesurer résistance avec micro-ohmmètre 4 fils, comparer aux relevés usine ou unité sœur. Test TTR est le diagnostic principal. Pour secondaire 10 kV, engager technicien test transformateur qualifié — l'énergie stockée et protocoles sécurité l'exigent.