Un transformateur de courant de protection est un transformateur de courant spécialement conçu pour fournir des signaux de courant précis aux relais de protection en cas de défaut. Contrairement aux TC de mesure, qui donnent la priorité à la précision aux courants de charge normaux, les TC de protection sont conçus pour maintenir l'intégrité et la linéarité du signal à des courants très élevés -souvent plusieurs fois le courant primaire nominal-afin de garantir que les relais de protection peuvent détecter et répondre de manière fiable aux défauts.
La caractéristique déterminante d'un TC de protection est sa capacité à rester linéaire et précis en cas de défaut. Lorsqu'un court-circuit ou un défaut à la terre se produit, le courant primaire peut atteindre 10, 20 voire 40 fois le courant nominal. Le TC de protection doit être capable de reproduire fidèlement ce courant de défaut dans le circuit secondaire afin que le relais de protection puisse déterminer s'il doit déclencher le disjoncteur. Si le TC sature prématurément, le courant secondaire est déformé et le relais peut ne pas fonctionner ou fonctionner incorrectement.
Les TC de protection sont classés par classes de précision telles que 5P, 10P et leurs variantes, où « P » signifie protection. Une désignation telle que 5P20 indique que le TC présente une erreur composite maximale de 5 % à 20 fois le courant primaire nominal. Les classes de précision courantes incluent 5P10, 5P20, 5P30, 10P10 et 10P20. Le premier nombre représente le pourcentage d'erreur maximal au courant primaire limite de précision, et le deuxième nombre représente le facteur limite de précision - le multiple du courant nominal auquel la précision est garantie.
Les TC de protection sont utilisés dans une large gamme de schémas de relais de protection, notamment la protection contre les surintensités, la protection différentielle, la protection de distance et la protection contre les défauts à la terre. On les trouve dans les appareillages de commutation, les centres de contrôle de moteurs, les sous-stations et les systèmes électriques industriels partout où des relais de protection sont utilisés pour détecter et isoler les défauts. La fiabilité de l'ensemble du système de protection dépend de la capacité du TC à fournir des informations de courant précises en cas de défaut.
Lors de la sélection d'un TC de protection, les ingénieurs doivent prendre en compte le courant de défaut maximum que le système peut fournir et sélectionner un TC avec un facteur limite de précision suffisant pour couvrir ce courant. La charge du TC doit être adaptée au relais et au câblage connectés pour garantir des performances appropriées. De plus, le TC doit être capable de résister sans dommage aux contraintes thermiques et mécaniques des courants de défaut. Pour les schémas de protection différentielle, des caractéristiques de TC adaptées sont essentielles pour garantir que le relais de protection ne fonctionne pas sur un faux courant différentiel.
En résumé, le transformateur de courant de protection est un composant essentiel des systèmes de protection électrique. Sa capacité à maintenir la précision et la linéarité dans des conditions de défaut de courant élevé-est essentielle pour le fonctionnement fiable des relais de protection et la sécurité du système électrique.