Comment fonctionne le transformateur de potentiel, expliquer avec le schéma de circuit ?
Transformateur de potentiel :principe et schéma de circuit
Un transformateur de potentiel (PT) est un type de transformateur utilisé pour abaisser la haute tension à un niveau sûr à des fins de mesure et de contrôle. Voici comment cela fonctionne :
Principe :
* Induction électromagnétique : Le PT fonctionne sur le principe de l'induction électromagnétique. Lorsqu’une haute tension est appliquée à l’enroulement primaire, elle crée un champ magnétique. Ce champ magnétique induit alors une tension dans l’enroulement secondaire proportionnellement plus faible.
* Rapport de tension : Le rapport de tension entre les enroulements primaire et secondaire est déterminé par le nombre de tours dans chaque enroulement. Le rapport est généralement fixe et est souvent exprimé sous forme de nombre, par exemple 100:1, ce qui signifie que la tension secondaire est égale à 1/100ème de la tension primaire.
Schéma de circuit :
Voici un schéma de circuit de base d'un transformateur de potentiel :
```
+-----+-----+
| | |
HT |-----| |-----| BT
| | | |
| |-----|
+-----+-----+
| |
| TP |
| |
| Charger |
| |
+--------+
```
* HT : Enroulement haute tension (enroulement primaire)
* LV : Enroulement basse tension (enroulement secondaire)
* PT : Transformateur de potentiel
* Charger : Généralement, un voltmètre ou un autre instrument de mesure
Principe de fonctionnement :
1. Une haute tension est appliquée à l'enroulement primaire (HT) : Cela crée un champ magnétique autour du noyau du transformateur.
2. Le champ magnétique induit une tension dans l'enroulement secondaire (BT) : Le champ magnétique généré par l’enroulement primaire se lie à l’enroulement secondaire, induisant une tension à ses bornes.
3. La tension est réduite : Le nombre de tours dans l’enroulement secondaire est inférieur à celui de l’enroulement primaire, ce qui entraîne une tension plus faible du côté secondaire. Cette tension est proportionnelle à la tension primaire, basée sur le rapport de spires.
4. Le signal basse tension est utilisé pour la mesure et le contrôle : Le signal basse tension de l'enroulement secondaire est ensuite transmis à un voltmètre, un relais ou d'autres dispositifs à des fins de mesure, de contrôle ou de protection.
Principales caractéristiques des transformateurs potentiels :
* Haute précision : Les PT sont conçus pour une grande précision afin de garantir une mesure précise de la tension.
* Isolement : Ils assurent l'isolation électrique entre le circuit haute tension et les instruments de mesure.
* Sécurité : Les PT réduisent la haute tension à un niveau sûr, garantissant ainsi la sécurité du personnel travaillant avec les systèmes électriques.
* Faible consommation d'énergie : Les PT sont conçus pour consommer un minimum d’énergie.
Applications des transformateurs de potentiel :
* Mesure de tension : Dans les systèmes électriques, les PT sont utilisés pour mesurer les hautes tensions à des fins de surveillance et de contrôle.
* Protection des relais : Les PT sont utilisés dans les systèmes de protection par relais pour détecter les surtensions et autres conditions anormales.
* Circuits de contrôle : Ils sont utilisés dans les circuits de commande pour faire fonctionner des relais, des contacteurs et d'autres appareils en fonction de la tension mesurée.
Remarque :
* L'enroulement secondaire d'un transformateur de potentiel doit toujours être connecté à un circuit mis à la terre pour garantir la sécurité.
* Le PT doit être adapté à la tension et au courant spécifiques du système dans lequel il est utilisé.
Cette explication fournit une compréhension de base des transformateurs potentiels. Pour une analyse plus approfondie, vous pouvez vous référer à des manuels spécialisés ou consulter des ingénieurs électriciens.