Sélection et câblage du transformateur de tension (VT/PT) : rapport, charge, classe de précision, connexions résiduelle et triangle ouvert, et comment en spécifier un pour la mesure.
Un transformateur de tension (VT), encore largement appelé transformateur de potentiel (PT), fait pour la tension ce que le transformateur de courant fait pour le courant : il isole et réduit une haute tension de système à un secondaire sûr et normalisé pour que les compteurs, relais de protection et transducteurs puissent la mesurer sans jamais toucher le conducteur sous tension. Pour les tableaux moyenne tension, ce n'est pas un confort — c'est le seul moyen sûr de présenter 11 kV ou 33 kV à un compteur de tableau de 0,5 W. Ce guide traite ce qu'un acheteur ou constructeur de coffrets doit réellement spécifier.
Le primaire d'un VT se connecte directement en travers de la ligne (phase-phase ou phase-neutre). Son secondaire fournit une fraction fixe et précise de cette tension — presque toujours 100 V ou 110 V — à l'instrument. Comme le VT est un transformateur de précision bobiné bien en deçà de la saturation, sa tension secondaire reste proportionnelle au primaire sur toute la plage de charge normale. Un compteur multifonction lit alors le secondaire 100 V et, connaissant le rapport, affiche la vraie tension du système. Une erreur de rapport ou de charge fait que tout compteur et relais en aval lit une erreur mise à l'échelle.
Le rapport de VT s'écrit primaire : secondaire, ex. 11000/100 V ou 33000/110 V. Le secondaire normalisé dépend de la pratique régionale — 100 V en territoire CEI, 110 V dans certaines parties d'Amérique du Nord — donc choisissez le secondaire attendu par vos compteurs ou rien ne concordera. Choisissez le calibre primaire pour égaler la tension nominale du système, pas le maximum possible, car un VT fonctionnant bien en deçà de sa tension nominale perd en précision, comme un TC.
| Tension système | Rapport VT typique | Secondaire |
|---|---|---|
| 3,3 kV | 3300/100 V | 100 V |
| 11 kV | 11000/100 V | 100 V |
| 22 kV | 22000/100 V | 100 V |
| 33 kV | 33000/110 V | 110 V |
Ce sont des valeurs de planification ; confirmez toujours le rapport face à la tension exacte du système et à l'entrée nominale du compteur.
La charge est l'impédance totale que le secondaire du VT entraîne — voltmètres, bobines de relais, transducteurs et câblage entre eux — exprimée en volt-ampères (VA) à la tension secondaire nominale. Un VT n'est précis que tant que sa charge réelle reste au plus égale à la charge nominale de la plaque. Un VT 50 VA alimentant un seul voltmètre 2 VA et 3 m de fil est à l'aise ; le même VT chargé de piloter six relais et un long câble peut dépasser sa charge et s'affaisser en précision. Les classes de précision pour VT de mesure vont de 0,2, 0,5 et 1,0 ; les VT de protection utilisent les classes 3P / 6P avec un facteur limite de précision garantissant que le secondaire reste dans la tolérance à la tension nominale même sous surtension due à un défaut.
Un VT monophasé vous donne un rapport. Pour la mesure et la protection triphasées, on combine les VT dans des montages normalisés :
Gardez la polarité (la borne marquée) cohérente sur chaque VT de la batterie, sinon les sommes vectorielles sont fausses et la protection fonctionne mal.
En dessous d'environ 66 kV, un VT électromagnétique (inductif) est petit, bon marché et précis. Aux niveaux THT, on utilise un transformateur de tension capacitif — une pile de condensateurs qui prélève la tension, tamponnée par un petit élément inductif — car un VT bobiné à 132 kV serait énorme. Les CVT introduisent une erreur de phase et une réponse transitoire plus lente, aussi sont-ils spécifiés pour les classes de protection qu'ils peuvent atteindre, pas par défaut.
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