Choix et dimensionnement du transformateur de courant pour la mesure et la protection : rapport TC, charge, classe de précision, câblage et comment spécifier un TC pour son coffret.
Le transformateur de courant (TC) est l'appareil qui permet à un ampèremètre, compteur d'énergie ou relais de protection standard de mesurer un courant bien plus fort que ce qu'il pourrait jamais laisser passer par ses propres bornes. Il enroule un noyau autour du conducteur primaire et induit dans son enroulement secondaire un courant précisément réduit — typiquement 5 A ou 1 A — que l'instrument de mesure lit au lieu du vrai courant de charge. Un TC mal choisi et le compteur lit n'importe quoi, le relais de protection sous- ou sur-déclenche, ou pire, le secondaire ouvert fait un arc. Ce guide traite ce qu'un acheteur ou constructeur de coffrets doit réellement spécifier.
Le rapport de TC s'écrit courant primaire : courant secondaire, ex. 100/5 A ou 300/1 A. Le secondaire est presque toujours 5 A (courant dans les coffrets anciens) ou 1 A (préféré pour les longues liaisons car il perd moins de tension dans le câblage). Choisissez le calibre primaire égal ou juste au-dessus du courant de charge continu maximal attendu sur ce conducteur — ne le dimensionnez jamais seulement au calibre du disjoncteur. Une liaison de 250 A qui tourne normalement à 180 A veut un TC 200/5 ou 250/5, pas un 400/5, car un TC fonctionnant près du bas de sa plage rend mal.
| Courant primaire | Secondaire | Usage typique |
|---|---|---|
| 50 – 200 A | 5 A | petite distribution, sous-comptage |
| 200 – 1000 A | 5 A | arrivées principales, compteurs de coffret |
| 1000 – 3000 A | 1 A | grands tableaux, longues liaisons |
| tout (rétrofit) | 5 A / 1 A | TC à noyau partagé / à clip pour barre existante |
Ce sont des valeurs de planification ; confirmez toujours le calibre continu face à l'ampacité propre du conducteur et au déclassé de votre enveloppe.
La charge est l'impédance totale vue par le secondaire — le compteur, le câblage et ses connexions — exprimée en volt-ampères (VA). Un TC n'est précis que si sa charge réelle reste sous la charge nominale estampillée sur la plaque. Un TC 15 VA alimentant un compteur 2 VA sur 30 m de fil fin peut dériver gravement. Les classes de précision se partagent en deux familles : les classes de mesure (0,2, 0,5, 1,0) pour la mesure facturable, et les classes de protection écrites comme un facteur limite de précision, ex. 5P10 ou 10P10 — le “10” signifiant que le TC reste dans 10 % d'erreur à dix fois le courant nominal, si bien que le relais voit encore un défaut.
Un TC de mesure est conçu pour la plage de charge normale et sature (s'aplatit volontairement) au-dessus du courant nominal pour qu'un courant de défaut n'endommage pas le compteur. Un TC de protection est l'inverse : il doit rester linéaire bien avant dans la plage de défaut pour que le relais reçoive un vrai signal. Ne les échangez pas — un TC de mesure sur un circuit de protection sous-signalera un défaut et laissera l'équipement cuire ; un TC de protection sur un compteur facturable surestimera l'énergie et agacera le client.
Les TC bobinés ont des bornes marquées (souvent S1/S2 ou P1/P2). L'instrument doit se connecter à la paire marquée de polarité ou la lecture s'inverse. Les TC à barreau et à noyau partagé (à clip) sont courants pour les rétrofits : le noyau partagé s'ouvre, se referme autour du conducteur sous tension, et se ferme — aucun besoin de couper le circuit. Pour les coffrets multi-circuits, un seul TC toroïdal glissé sur chaque conducteur de phase dans l'enveloppe est l'installation la plus propre. Gardez les trois TC de phase au même rapport et à la même orientation, sinon la lecture sommée est fausse.
Ne laissez jamais un secondaire de TC ouvert alors que du courant circule dans le primaire. Sans charge pour l'absorber, le noyau pousse la tension secondaire à des milliers de volts — suffisant pour faire un arc, choquer et détruire l'enroulement. Si vous devez débrancher un compteur, soit court-circuitez d'abord le secondaire avec un bloc de court-circuit prévu, soit mettez le primaire hors tension. Cette seule règle provoque plus de TC endommagés que tout le reste réuni.
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