Remplacement du compteur. Carte sous tension. Le technicien a retiré l'appareil, a déconnecté les fils du transformateur de courant au niveau du bornier, les a fixés avec du ruban adhésif sur le côté et a laissé une note indiquant qu'il reviendrait la semaine suivante pour terminer l'intervention. Pendant sept jours, la carte a fonctionné avec deux secondaires de transformateur de courant en mouvement libre, tandis que les primaires restaient sous pleine charge. Personne n’a rien entendu, rien vu ni rien mesuré, et le problème n’a été découvert que plus tard, lorsque les relevés des compteurs ont cessé d’avoir un sens.
C'est ainsi que se déroulent les phases secondaires ouvertes en CT. Personne ne décide d'enfreindre une règle. Quelqu'un effectue une petite tâche en route vers une plus importante, et la semaine passe à toute vitesse.
Commençons par la règle, puisqu’elle est brève : tant qu’un courant circule dans le primaire, le secondaire doit être fermé, soit par sa charge, soit par un pont de court-circuit. Ce qui suit concerne les transformateurs de courant basse tension de mesure et de protection installés dans les appareillages de commutation, les tableaux de distribution et les centres de commande de moteurs, à 0,66 kV et en dessous. Les transformateurs de mesure moyenne tension constituent un cas à part, et les autorisations ainsi que les procédures d’isolation propres à votre site prévalent sur tout ce qui est écrit ici. ACXION fabrique la série ACH utilisée comme exemple ; les chiffres cités proviennent donc de notre propre catalogue et de nos plans.
Le rôle réel d'une défense secondaire ouverte
Un transformateur reste équilibré car son courant secondaire s'oppose à la force magnétomotrice du primaire. En fonctionnement normal : les deux forces s'annulent presque entièrement, le flux dans le noyau reste faible, et le secondaire produit un ou deux volts pour la charge. C'est tout.
Si l'on supprime le circuit secondaire, l'annulation cesse. À présent, la totalité du courant primaire se transforme en courant magnétisant. Le noyau entre en saturation. Les bornes produisent une tension qui n'a rien à voir avec le rapport indiqué sur l'étiquette. Plusieurs centaines de volts, pour un rapport de mesure ordinaire. La forme d'onde n'est pas sinusoïdale. Il s'agit d'une succession de pics, car le noyau sature et désature deux fois par cycle.
Trois conséquences en découlent. Les bornes présentent un risque d'électrocution à un endroit où personne ne s'attend à en trouver. L'isolation de l'enroulement et de tout ce qui reste connecté est soumise à des contraintes bien supérieures à sa capacité nominale. Et puis, il y a les séquelles : un magnétisme résiduel dans le noyau, impossible à détecter de l'extérieur.
On sous-estime souvent le troisième cas. Un CT qui a fonctionné à vide sous charge peut encore fonctionner. Simplement, ce n'est plus l'appareil que vous aviez spécifié, et à moins de disposer d'un appareil de référence avec lequel le comparer, vous ne saurez jamais de combien il s'est déplacé.
Quand la règle n'est pas respectée
Presque personne ne provoque délibérément un court-circuit secondaire. Le plus souvent, il s’agit d’une intervention sur un tableau qui ne peut pas être mis hors tension. Appareillage hors tension, câbles débranchés, circuit ouvert pendant toute la durée de l’intervention. D’autres situations aboutissent au même résultat. Un relais de protection retiré de son boîtier sans que les contacts de court-circuit ne soient en contact. Un bloc de test laissé en position de test. Des capots de bornes soulevés pour un test d’isolement. Un transformateur de courant monté pendant un arrêt et jamais câblé avant le rétablissement de l’alimentation.
On nous a montré deux tableaux électriques après le remplacement des compteurs, sur lesquels les fils avaient été recollés avec du ruban adhésif et accompagnés d'une note indiquant de terminer l'opération plus tard ; les deux étaient restés ainsi pendant des semaines. La troisième intervention s'est déroulée différemment. Des ponts de court-circuit avaient été laissés en place après la mise en service, le compteur affichait zéro, et le rapport indiquait un compteur hors service au lieu d'un court-circuit sous tension.
Une seule habitude permet d'éviter toute une série d'erreurs : mettez le circuit secondaire en court-circuit avant de le déconnecter, et vérifiez que le court-circuit a bien été supprimé après l'avoir reconnecté. Il existe des borniers et des blocs de test conçus pour le court-circuit, ce qui permet d'effectuer cette opération sans avoir à approcher un tournevis d'un enroulement sous tension.
Choisir le CT pour que le travail soit tout simplement possible
La gamme ACH se subdivise en fonction de la configuration du conducteur principal, car c'est la fenêtre qui détermine toutes les autres caractéristiques. Les boîtiers de type I conviennent aux câbles et aux barres omnibus compactes ; ils sont disponibles en six tailles de fenêtre, allant de 30I à 100I, la plus grande pouvant accueillir un câble d'un diamètre extérieur d'environ 61 mm ou une barre omnibus de 100 × 10 mm. Le type II est doté de fenêtres rectangulaires pour les barres omnibus plates, d'une largeur comprise entre 33 mm et 155 mm selon le boîtier. Le type III est la version à fenêtre haute destinée aux grandes barres omnibus, couvrant des courants primaires de 500 à 5 000 A avec une fixation par plaque de serrage.
Le courant secondaire est disponible en 1 A ou 5 A, et le choix dépend principalement de la distance. Sur de longues distances entre le transformateur de courant et l'appareil, le courant de 1 A présente moins de pertes et sollicite moins le cœur. Dans un tableau compact où l'appareil est placé à côté du transformateur de courant, le courant de 5 A est la solution habituelle et la plus économique.
La classe de précision et la charge sont choisies conjointement, et c’est là que les commandes posent le plus souvent problème. La gamme propose les classes 1, 0,5, 0,2, 0,5S et 0,2S, dont la disponibilité dépend du rapport et de la charge. La charge elle-même ne peut pas être arrondie à un chiffre pratique. Il s'agit de la charge d'entrée de l'instrument plus la résistance de l'ensemble de la boucle secondaire, câble compris, et dès que la charge réelle dépasse la charge nominale, la classe n'est tout simplement pas respectée. Les tableaux de rapports et de charges pour chaque boîtier figurent dans le catalogue à la rubrique page de téléchargements, et si les calculs deviennent confus, le page de contact touche les personnes qui s'en occupent au quotidien.
Caractéristiques techniques communes à toute la gamme, à titre indicatif. La tension nominale est de 0,66 kV CA, avec un maximum de 0,69 kV, à une fréquence de 50 à 60 Hz, dans une température ambiante comprise entre -30 et +70 degrés Celsius. La résistance à la tension de réseau est de 3 000 V pendant une minute à 50 Hz. L'isolation est de classe E ; l'installation est autorisée jusqu'à 3 000 mètres d'altitude dans un environnement non corrosif et sans condensation. Norme : GB/T 20840.2-2014, conforme à la norme CEI 61869-2.
Les travaux de rénovation : là où la tentation est la plus forte
Les conducteurs à âme divisée sont utilisés pour les applications où le conducteur principal ne peut pas être ouvert. Une alimentation qui ne peut pas être interrompue. Un jeu de barres qui ne peut pas être démonté. Une fenêtre d'arrêt mesurée en heures. Les pinces de la série K s'enroulent autour du conducteur et couvrent des largeurs de jeu de barres à partir de la classe 30 × 10 mm.
Ce qui ne change pas avec un noyau fendu, c'est le circuit secondaire. Le circuit secondaire reste un enroulement, et le déconnecter sous charge produit les mêmes quelques centaines de volts que partout ailleurs. Lors de travaux de modernisation, nous avons vu des installateurs partir du principe qu'un transformateur de courant à pince permettait de mettre de l'ordre dans le câblage plus tard. Ce n'est pas le cas. Il faut d'abord raccorder le circuit secondaire. Fermez le circuit via l'appareil de mesure ou un pont. Ensuite, mettez sous tension.
Un petit mot sur les kits de montage, car ils entraînent des frais de livraison supplémentaires pour les clients. Les ensembles de supports et de plaques de serrage sont attribués en fonction de la taille du boîtier, et les versions « D court » et « D long » ne sont pas interchangeables. L'année dernière, trois commandes sont arrivées sur site avec un kit correspondant à la gamme de boîtiers, mais pas à la taille réellement commandée, ce qui a obligé chaque site à attendre une deuxième livraison.
Une dernière remarque sur la suspicion
Rien ici ne remplace les procédures d’isolation et d’autorisation de votre site, et les travaux sur un circuit secondaire sous tension doivent être effectués en court-circuit, à l’aide de l’équipement fourni, par une personne habilitée à le faire. Vous soupçonnez qu’un transformateur de courant (CT) est en circuit ouvert ? Sa précision reste incertaine tant que personne n’a prouvé le contraire. S’il alimente un dispositif de protection, adressez cette question à l’ingénieur en protection. La charge de la preuve n’incombe pas au compteur. Toutes les valeurs nominales mentionnées ci-dessus sont issues du catalogue actuel ; le tableau des rapports et des charges homologués ainsi que le schéma fourni avec la commande font foi.
Le technicien dont les fils arrière étaient fixés avec du ruban adhésif n’a pas fait preuve de négligence, selon tout critère raisonnable. Il était débordé, l’intervention était mineure, et le danger ne s’est manifesté que plus tard. C’est précisément ce qui justifie de rappeler cette règle : une connexion secondaire dénudée ne donne pratiquement aucun signe avant-coureur au moment où elle se produit, et cela survient pendant que d’autres personnes travaillent, et non pendant qu’il travaille lui-même.