Présentation générale
Le transformateur de courant homopolaire à noyau fendu LXK-120 est un TC de protection à équilibre magnétique conçu pour une détection fiable des défauts à la terre dans les réseaux électriques alternatifs basse et moyenne tension jusqu’à 10 kV. Fonctionnant selon le principe de l’induction électromagnétique, il mesure la somme vectorielle des courants de phase traversant son ouverture afin de détecter le courant résiduel (homopolaire) en cas de défaut d’isolement, fournissant ainsi un signal précis pour le déclenchement du relais ou l’activation d’une alarme.
Sa conception à noyau fendu (type coquille) permet une installation en rénovation autour de câbles sous tension sans interruption du réseau, ce qui le rend idéal pour les cellules HTA intérieures, la protection des moteurs, la surveillance du stator de générateur et les réseaux de distribution nécessitant une couverture fiable contre les défauts à la terre.
Fiche technique synthétique
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Classe de tension du système | <=10 kV |
| Fréquence nominale | 50 Hz / 60 Hz |
| Courant secondaire nominal | 1 A ou 5 A |
| Classes de précision | 10P5 à 10P20 |
| Charge nominale | 1:15 VA |
| Niveau d’isolation | 0,72/3 kV |
| Diamètre d’ouverture pour câble | Φ120 mm |
| Température ambiante | -25 °C à +40 °C |
| Type de structure | Noyau fendu avec bande en acier inoxydable |
| Méthode d’installation | Rénovation, sans déconnexion des câbles |
Désignation du modèle
- L : Transformateur de courant (TC)
- X : Homopolaire (détection de courant résiduel)
- K : Structure à noyau fendu (ouverture type coquille)
- 120 : Diamètre nominal de l’ouverture (mm)
Construction
Le LXK-120 présente une construction intérieure moulée en résine époxy avec une structure mécanique à noyau fendu (type coquille), permettant son installation autour de câbles existants sans déconnexion du circuit primaire. Deux demi-cercles en résine sont maintenus par une bande de serrage en acier inoxydable résistant à la corrosion, assurant des performances d’isolation stables, une résistance à l’humidité et une intégrité mécanique durable dans les environnements confinés des cellules de distribution.
Le noyau magnétique toroïdal est optimisé pour une haute sensibilité aux courants résiduels, tandis que le boîtier entièrement encapsulé en résine offre une protection robuste contre la contamination, l’humidité et le vieillissement électrique. Sans bornes primaires — seuls les conducteurs du câble traversent l’ouverture — cette conception simplifie le déploiement sur site et renforce la sécurité lors des installations en rénovation.
Caractéristiques techniques
Conditions de service
- Environnement d’installation : Intérieur uniquement
- Altitude : <= 1000 m
- Température ambiante : -25 °C à +40 °C
- Humidité relative : Moyenne journalière <= 95 %, moyenne mensuelle <= 90 %
- Conditions environnementales : Absence de gaz corrosifs, d’atmosphères explosives, de vibrations ou chocs sévères
- Application extérieure : Non adaptée ; consultation usine requise si nécessaire
Données techniques
| Modèle Configuration |
Classe de précision |
Rapport de courant nominal (A) |
Puissance nominale (VA) |
|---|---|---|---|
| LXK-120 (120/204×57) | 10P5 à 10P15 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
1:10 |
| LXK-120 (120/210×65) | 10P5 à 10P15 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
2,5:10 |
| LXK-120 (120/210×100) | 10P5 à 10P20 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
2,5:15 |
| LXK-120 (120/250×80) | 10P5 à 10P20 | 50/5 à 400/5 50/1 à 250/1 |
1:15 |
Installation et câblage
Schéma d’installation
Ouvrez le noyau fendu en desserrant la bande de serrage en acier inoxydable, positionnez le transformateur autour des trois conducteurs de phase (sans interstice), puis refermez solidement les deux moitiés du noyau. Raccordez les bornes secondaires K1/K2 au relais de protection à l’aide d’un câblage approprié pour minimiser la charge. Prévoyez un espace suffisant pour la dissipation thermique et l’accès futur.
Cotes d’encombrement
| Modèle | Φd | ΦD | C | a | b | A | B | E | L | f | h |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LXK-120 | 120 | 204 | 57 | 110 | 90 | 130 | 120 | 121 | 223 | 10 | 17 |
Consignes critiques d’installation :
- Tous les conducteurs de phase doivent traverser ensemble l’ouverture pour une mesure correcte du courant résiduel.
- Vérifiez que les surfaces de joint du noyau sont propres et parfaitement fermées ; tout interstice ou corps étranger réduit la précision et la sensibilité.
- Serrez uniformément la bride de fixation pour maintenir un couplage magnétique stable et l’intégrité mécanique.
- Respectez le schéma de protection pour l’acheminement des conducteurs d’écran/armure/PE (éviter tout mélange involontaire).
Sélection et questions fréquentes
Guide de sélection
- Vérifiez le mode de mise à la terre, le courant minimal de défaut à la terre détectable, le seuil de déclenchement du relais et la classe limite de précision requise.
- Assurez-vous que le faisceau complet de câbles s’insère dans l’ouverture de 120 mm, puis comparez les structures de 57 mm, 65 mm, 80 mm et 100 mm avec l’espace disponible dans l’armoire.
- Choisissez un secondaire 1 A ou 5 A et un rapport nominal entre 50 A et 400 A compatible avec le relais de protection.
- Calculez la charge du relais et des connexions secondaires, puis sélectionnez une configuration dont la puissance nominale (1–15 VA) et la classe (10P5–10P20) couvrent l’application.
- Planifiez le passage des conducteurs de phases, de l’écran/armure/PE, la polarité K1/K2, l’accès au montage et une installation sécurisée hors tension avant commande.
Foire aux questions
Q1 : Comment le LXK-120 détecte-t-il un défaut à la terre ?
Tous les conducteurs de phase traversent le même noyau magnétique. Leurs courants équilibrés s’annulent, tandis qu’un courant résiduel dû à un défaut à la terre génère un signal secondaire pour le relais connecté.
Q2 : Peut-il être installé sans déconnecter les câbles primaires ?
Oui. Le desserrage de la bande en acier inoxydable permet d’écarter les deux moitiés du noyau afin de les positionner autour d’un faisceau existant. L’installation doit néanmoins respecter les procédures locales d’isolement et de sécurité électrique.
Q3 : Quels rapports et courants secondaires sont disponibles ?
Les options catalogue incluent 50/5 A à 400/5 A et 50/1 A à 250/1 A. Choisissez le rapport et le courant secondaire (1 A ou 5 A) en fonction de l’entrée du relais et du courant de défaut attendu.
Q4 : En quoi diffèrent les quatre structures du LXK-120 ?
Elles partagent une ouverture de 120 mm mais présentent des diamètres extérieurs et largeurs différents. Les versions à noyau plus grand supportent jusqu’à 10P20 et 15 VA, tandis que les versions compactes offrent une charge maximale inférieure.
Q5 : Ce TC peut-il être utilisé dans un réseau câblé 10 kV ?
Oui, à condition que les câbles primaires assurent l’isolation de la tension du système et que l’installation complète respecte les distances d’isolement requises pour 10 kV. Le niveau d’isolation propre du TC est de 0,72/3 kV.
Q6 : Comment doivent être acheminés l’écran et l’armure du câble ?
L’acheminement dépend du schéma de mise à la terre et de la nécessité d’inclure le courant de l’écran dans la somme résiduelle. Suivez le schéma de protection ; tout passage involontaire à travers ou autour du noyau peut entraîner des déclenchements manqués ou intempestifs.
Q7 : Qu’est-ce qui cause une perte de sensibilité après installation ?
Des interstices, saletés ou dommages aux surfaces de joint du noyau, un serrage inégal de la bande, un mauvais cheminement des conducteurs, une inversion de polarité K1/K2 ou une charge secondaire excessive peuvent nuire aux performances de protection.