Pourquoi les transformateurs de tension et les transformateurs de courant doivent-ils être mis à la terre ?

Dans les systèmes électriques, le côté primaire d'un transformateur se connecte aux lignes à haute tension-, tandis que le côté secondaire se connecte aux instruments de mesure et aux dispositifs de protection des relais, nécessitant des contacts fréquents de la part des opérateurs.

Prévenir les pannes de haute tension : si l'isolation entre les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur se brise en raison du vieillissement, de l'humidité ou d'une surtension, la haute tension (par exemple, 10 kV, 35 kV) du côté primaire entrera directement dans le circuit secondaire. Dans cette situation, tous les équipements secondaires et le câblage seront porteurs d’une tension dangereusement élevée, menaçant directement la vie des opérateurs.

La fonction de mise à la terre de protection : après avoir mis à la terre de manière fiable une extrémité du côté secondaire, en cas de surtension élevée-, un énorme courant de défaut circulera rapidement dans le sol à travers le point de mise à la terre, fixant de force la tension du côté secondaire au potentiel de terre (c'est-à-dire au potentiel zéro), garantissant ainsi que le personnel debout au sol ne sera pas électrocuté en touchant l'équipement secondaire.

Une capacité distribuée existe entre les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur de mesure, ainsi qu'entre l'enroulement secondaire et la terre. Pendant le fonctionnement normal, l'effet de division de tension de ces capacités amènera l'enroulement secondaire non mis à la terre à générer un potentiel flottant par rapport à la terre, c'est-à-dire qu'une certaine tension existe. Bien que cette tension ne soit généralement pas élevée, elle peut néanmoins provoquer des blessures à des équipements secondaires ou au personnel faiblement isolés dans certaines circonstances. La mise à la terre du côté secondaire élimine ce potentiel flottant.

Dans certains systèmes (tels que les systèmes de mise à la terre à faible-courant), la mise à la terre du point neutre du côté primaire du transformateur de tension fournit un chemin pour le courant homopolaire-du système. Cela permet au dispositif de surveillance de l'isolement de détecter correctement la tension homopolaire-et d'émettre un signal d'alarme lorsqu'un défaut à la terre monophasé-se produit, alertant les opérateurs de gérer la situation rapidement.

Bien que le côté secondaire doive être mis à la terre, dans un circuit secondaire connecté (par exemple, l'ensemble du circuit depuis le transformateur jusqu'à la salle de contrôle), il ne peut y avoir qu'un seul point de mise à la terre.

S'il existe deux points de mise à la terre ou plus, parce que le réseau de mise à la terre du poste n'est pas parfaitement équipotentiel, une différence de potentiel sera générée entre les différents points de mise à la terre lorsqu'un courant important (tel qu'un courant de défaut de court-circuit) est injecté dans le réseau. Cela crée un courant de circulation supplémentaire dans le circuit secondaire, conduisant à des données de mesure inexactes et pouvant même provoquer un dysfonctionnement ou un dysfonctionnement des dispositifs de protection à relais, entraînant de graves conséquences.