Les transformateurs de courant de mesure et de protection répondent à des objectifs fondamentalement différents dans les systèmes électriques, et leurs conceptions reflètent ces différentes priorités. Comprendre la distinction entre ces deux types de TC est essentiel pour une spécification et une conception de système appropriées, car l'utilisation du mauvais type dans une application donnée peut entraîner des erreurs de mesure, des inexactitudes de facturation ou des défaillances de protection.
La différence la plus fondamentale réside dans leurs objectifs de performance. Un TC de mesure est conçu pour fournir la plus grande précision possible aux courants de fonctionnement normaux, généralement d'environ 5 % à 120 % du courant primaire nominal. Son objectif est de permettre une mesure précise de l’énergie pour la facturation, le suivi de la consommation et l’évaluation de l’efficacité opérationnelle. Un TC de protection, en revanche, est conçu pour maintenir la précision et la linéarité à des courants très élevés-souvent 10 à 20 fois le courant nominal ou plus-afin que les relais de protection puissent détecter et répondre de manière fiable aux conditions de défaut.
Cette différence d’objectif conduit à des spécifications de classe de précision différentes. Les TC de mesure sont spécifiés avec des classes de précision telles que 0,2, 0,2S, 0,5, 0,5S ou 1, où le nombre représente le pourcentage d'erreur maximal au courant nominal. Les applications de facturation des revenus nécessitent généralement la classe 0,2 ou 0,5, tandis que les applications de surveillance moins critiques peuvent accepter la classe 1. Les TC de protection sont spécifiés avec des classes telles que 5P ou 10P, où le nombre représente l'erreur composite maximale au facteur limite de précision. Un TC 5P20, par exemple, maintient une précision de 5 % jusqu'à 20 fois le courant primaire nominal.
Une autre différence clé est le comportement de saturation. Les TC de mesure sont intentionnellement conçus pour saturer à des multiples relativement faibles du courant nominal afin de protéger les instruments de mesure connectés contre les dommages en cas de pannes. Celui-ci est caractérisé par le facteur de sécurité (Fs), qui précise le multiple du courant nominal pour lequel la saturation est garantie. Les TC de protection, quant à eux, sont conçus pour retarder la saturation le plus longtemps possible, garantissant ainsi que le TC peut reproduire fidèlement les courants de défaut pour que le relais de protection les analyse.
La construction du noyau diffère également. Les TC de mesure ont généralement un noyau plus petit avec une densité de flux de saturation plus faible pour obtenir une saturation précoce. Les TC de protection nécessitent des noyaux plus gros avec une densité de flux de saturation plus élevée pour maintenir la linéarité à des courants élevés. Cela rend les TC de protection physiquement plus grands et plus chers que les TC de mesure d'intensité nominale primaire équivalente.
En pratique, de nombreuses installations utilisent des TC distincts pour les fonctions de comptage et de protection. Un seul TC de mesure de classe 0,2 ne peut pas servir de TC de protection car il saturera trop rapidement lors de défauts, empêchant potentiellement le bon fonctionnement du relais de protection. À l’inverse, un TC de protection 5P20 peut ne pas fournir la précision requise pour le comptage des revenus. Pour les applications où les deux fonctions sont requises, des TC à double cœur-avec des noyaux de mesure et de protection séparés dans un seul boîtier sont souvent utilisés.
En résumé, la différence fondamentale entre les TC de mesure et de protection réside dans leurs priorités de conception : les TC de mesure donnent la priorité à la précision aux courants normaux, tandis que les TC de protection donnent la priorité à la linéarité aux courants de défaut. La sélection du type approprié pour chaque application est essentielle pour une facturation précise et une protection fiable.