Circuit d'étalonnage d'appareils de mesure à courant alternatif
La présente invention, due à M. Charles
Korsakissok, est relative à un circuit d'étalonnage d'appareils de mesure à courant alternatif comportant un circuit de courant, tels que des compteurs d'électricité.
On sait que la vérification de ces appareils a lieu généralement à différentes intensités, par exemple depuis le double ou le quadruple du calibre nominal jusqu'au centième de ce calibre.
Pour effectuer cette vérification, on utilise généralement un transformateur d'alimentation dont l'enroulement primaire est branché par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage aux bornes d'une source à courant alternatif et dont l'enroulement secondaire à prises multiples est connecté en série avec les circuits de courant des appareils à vérifier et avec l'enroulement primaire, également à prises multiples, d'un transformateur du courant. L'enroulement secondaire de ce transformateur de courant alimente les circuits de courant des appareils servant à la vérification (wattmètres, compteurs, ampèremètres, phasemètres, etc.). Un sélecteur permet de faire varier simultanément le nombre de spires en service de l'enroulement secondaire du transformateur d'alimentation et de l'enroulement primaire du transformateur de courant.
Au début d'une vérification, on règle le courant à une valeur déterminée (par exemple celle qui correspond au calibre nominal des appareils à vérifier) ainsi que le déphasage de ce courant par rapport à la tension aux bornes des enroulements de tension de ces appareils. Pour passer aux autres valeurs du courant, on manoeuvre le sélecteur mentionné au paragraphe précédent.
Mais, par cette simple manoeuvre, on n'obtient pas immédiatement avec exactitude les autres valeurs désirées du courant dans le circuit d'étalonnage, c'est-à-dire dans le circuit comprenant les circuits de courant des appareils à vérifier et un nombre de spires plus ou moins grand du transformateur de courant dont l'enroulement secondaire alimente les circuits de courant des appareils de vérification.
En effet, ainsi qu'on l'a précédemment indiqué, l'enroulement secondaire du transformateur d'alimen tation n fournit le courant à deux sortes d'appareils, les appareils à vérifier et les appareils de vérification.
En ce qui concerne les appareils à vérifier, l'impédance de leurs circuits de courant restant constante, la tension aux bornes de ces circuits de courant varie donc proportionnellement avec l'intensité. Par contre, la puissance absorbée par les enroulements de courant des appareils de vérification reste constante.
En effet, l'impédance de ces enroulements est constante. De plus, le courant qui les traverse est également constant, quelle que soit la valeur du courant fourni parle transformateur d'alimentation, puisque, à chacune des prises multiples de l'enroulement secondaire de ce transformateur correspond une prise de l'enroulement primaire du transformateur de courant. Cette disposition connue a pour but de permettre d'utiliser les appareils de vérification vers la limite supérieure de leur étendue de mesure ou de leur calibre nominal, afin d'obtenir le maximum de précision dans leurs indications. I1 en résulte que la tension aux bornes des spires en service de l'enroulement primaire du transformateur de courant varie en raison inverse du courant qui parcourt les circuits de courant des appareils à vérifier.
En d'autres termes, si, pour une valeur 1A du courant traversant le circuit d'étalonnage, il faut une tension U aux bornes des enroulements de courant des appareils à vérifier et une tension U' aux bornes des spires en service du primaire du transformateur de courant alimentant les appareils de vérification (soit une tension U. aux bornes des spires en service de l'enroulement secondaire du transformateur d'alimentation), il faut pour une valeur 21A une tension 2U, d'une part, et 2 d'autre part. I1 n'y a donc aucune proportionnalité entre le courant d'éta tonnage et la tension aux bornes des spires en service de l'enroulement secondaire du transformateur d'alimentation.
De ce fait, le simple changement de prises au secondaire du transformateur d'alimentation n'est pas suffisant pour obtenir exactement les différentes valeurs désirées du courant d'étalonnage.
On a déjà proposé, pour remédier à cet inconvénient, de mettre en série dans le circuit d'étalonnage des résistances appropriées pour chaque valeur déterminée du courant. La valeur de chacune de ces résistances est choisie pour que l'impédance des circuits des appareils à vérifier et des appareils de vérification soit négligeable devant cette résistance. Ce procédé présente l'inconvénient que chacune desdites résistances absorbe une puissance beaucoup plus grande que celle qui est absorbée dans le circuit d'étalonnage, de sorte que, si le nombre d'appareils à vérifier est important, la puissance absorbée dans chacune des résistances devient prohibitive.
En outre, ce procédé n'est valable que pour une impédance déterminée du circuit d'étalonnage, c'est-à-dire que celui-ci doit toujours comporter le même nombre d'appareils à vérifier, ceux-ci ayant toujours le même calibre nominal et leur circuit de courant ayant aussi la même impédance.
Le but de la présente invention est de permettre d'obtenir avec exactitude les différentes valeurs désirées du courant dans le circuit d'étalonnage, par la simple manoeuvre du sélecteur qui fait varier simultanément le nombre de spires de l'enroulement secondaire du transformateur d'alimentation et de l'enroulement primaire du transformateur de courant.
Le dispositif suivant l'invention, qui permet d'obtenir ce résultat, est caractérisé par des moyens permettant d'introduire une tension additionnelle qui compense la chute de tension que les appareils servant à la vérification provoquent.
Le dessin représente, à titre d'exemples, deux formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans la forme d'exécution illustrée par la fig. 1, la tension additionnelle est introduite dans le secondaire du transformateur de courant alimentant les appareils de vérification. Dans la forme d'exécution illustrée à la fig. 2, la tension additionnelle est introduite dans le circuit contenant les appareils à vérifier.
Dans la fig. 1, 10 représente le transformateur d'alimentation du circuit d'étalonnage dont l'enroulement primaire 1 est alimenté par la source à courant alternatif 12 par l'intermédiaire d'une bobine de réactance réglable 5. L'enroulement secondaire 2 à prises multiples du transformateur 10 alimente les enroulements de courant 6 des appareils à vérifier et l'enroulement primaire 3 du transformateur de courant 11 dont l'enroulement secondaire 4 alimente les enroulements de courant 7 des appareils servant à la vérification (compteurs, wattmètres, ampèremètres, phasemètres, etc.). L'enroulement primaire 3 du transformateur 11 est également à prises multiples.
Les prises multiples de l'enroulement 3 du transformateur de courant 11 et celles de l'enroulement 2 du transformateur 10 correspondent aux divers calibres nominaux des appareils à vérifier et à des fractions de ces calibres (10 /o, 20 /o, 50 O/o, par exemple). Le sélecteur 8 permet de relier successivement chacune des prises multiples de l'enroulement 2 du transformateur 10 à la prise correspondante de l'enroulement 3 du transformateur de courant 11.
Le circuit contenant les enroulements de courant 7 des appareils de vérification comprend 1' enroule- ment secondaire 4 du transformateur de courant 1 1 et l'enroulement secondaire 14 d'un transformateur auxiliaire 13. L'enroulement primaire 15 de ce transformateur est alimenté par la source à courant alternatif 12, par l'intermédiaire d'une bobine de réactance réglable 9. On règle la tension aux bornes de l'enroulement 15 de façon que la tension aux bornes de l'enroulement 14 soit égale et opposée à la chute de tension produite dans les enroulements de courant 7 des appareils de vérification, par le passage du courant secondaire du transformateur de courant 11.
Ce courant secondaire étant toujours constant, ainsi que l'impédance des enroulements de courant 7, la tension aux bornes de l'enroulement 14 est réglée une fois pour toutes. Cette tension serait évidemment à ajuster si l'on changeait le nombre des appareils de vérification, leur calibre ou leur type, mais elle ne dépend ni du nombre, ni du type, ni du calibre des compteurs à vérifier.
Par suite de la compensation de la chute de tension dans l'enroulement secondaire 4 du transformateur de courant 11, la tension aux bornes des spires en service de l'enroulement primaire de ce transformateur est nulle, de sorte que le courant traversant le circuit d'étalonnage est proportionnel à la tension aux bornes des spires en service de l'enroulement secondaire 2 du transformateur d'alimentation 10.
Bien entendu, pour que la tension aux bornes de l'enroulement 14 du transformateur auxiliaire 13 soit rigoureusement opposée à la chute de tension produite dans les enroulements 7 des appareils de vérification (c'est-à-dire pour que la différence de phase entre ces deux tensions soit exactement de 1800), on utilise, par exemple, un décaleur de phase tel que 16, branché dans le circuit d'alimentation de l'enroulement 15 du transformateur 13, et un dispositif phasemétrique, dont les enroulements seront branchés aux bornes de l'enroulement 14 et des enroulements de courant 7 des appareils de vérification.
On peut également insérer dans le circuit du secondaire 4 du transformateur de courant 11 des organes d'adaptation réglables, tels que: résistances selfs - condensateurs. On règle le module et l'argument de la tension aux bornes de ces organes d'adaptation pour que la somme de cette tension et de la tension aux bornes de l'enroulement 14 du transformateur auxiliaire 13 soit rigoureusement égale et opposée à la chute de tension produite dans les enroulements de courant 7 des appareils de vérification.
En variante, ces organes d'adaptation réglables peuvent être insérés dans le circuit d'alimentation de l'enroulement 15 du transformateur 13, à la place du décaleur de phase 16.
Dans la fig. 2, où les mêmes références ont la même signification que dans la fig. 1, 20 est un transformateur auxiliaire dont l'enroulement primaire 21 est alimenté par la source à courant alternatif 12, par l'intermédiaire d'une bobine de réactance réglable 23. Ce transformateur possède un certain nombre d'enroulements secondaires 22a... f qui sont respectivement insérés entre les diverses prises intermédiaires de l'enroulement primaire 3 du transformateur de courant 1 1 et les bornes correspondantes du sélecteur 8.
Chacun de ces enroulements 22. ... f est donc connecté dans le circuit contenant les enroulements de courant 6 des appareils à vérifier et un certain nombre de sections de l'enroulement primaire 3 du transformateur de courant 11. Chacun desdits enroulements 22a ... f fournit une tension qui compense la tension absorbée par les sections en service de l'enroulement primaire 3 du transformateur de courant 11. Dans ces conditions, le courant traversant le circuit d'étalonnage est uniquement proportionnel à la tension aux bornes des spires en service de l'enroulement secondaire 2 du transformateur d'alimentation 10.
Afin que les différentes tensions fournies par les enroulements secondaires 22a ... f soient rigoureusement opposées aux tensions aux bornes des différentes sections de l'enroulement primaire 3 du transformateur de courant 11, on utilise un dispositif de décalage, par exemple un décaleur de phase 16 branché dans le circuit d'alimentation de l'enroulement 21 du transformateur 20. On peut également utiliser des organes d'adaptation réglables: résistances-selfscondensateurs, insérés, soit dans le circuit d'alimentation du transformateur 20, soit dans le circuit du secondaire 4 du transformateur de courant 11.
Le circuit qui fournit la tension de compensation dans le circuit d'étalonnage peut, en variante, être branché en parallèle aux bornes du circuit d'alimentation des enroulements de tension des appareils à vérifier et des appareils de vérification. Ce circuit n'a pas été représenté dans. les fig. 1 et 2. On sait que dans les exemples de réalisation représentés dans ces figures, il est relié à la source à courant alternatif 12 par l'intermédiaire d'un décaleur de phase, destiné à faire varier le déphasage de la ten- sion aux bornes des enroulements de tension des appareils à vérifier et des appareils de vérification par rapport au courant qui parcourt les enroulements de courant de ces appareils.
Si l'on branche le circuit qui fournit la tension de compensation dans le circuit d'étalonnage, aux bornes du circuit d'alimentation des enroulements de tension, on peut utiliser les variantes suivantes
1. Le circuit de compensation est branché aux
bornes d'entrée du décaleur de phase destiné
à faire varier le déphasage de la tension aux
bornes des enroulements de tension des appa
reils à vérifier et des appareils de vérification
par rapport au courant qui parcourt les
enroulements de courant de ces appareils.
Dans ce cas, ce décaleur de phase est, de
préférence, couplé mécaniquement avec le
décaleur de phase 16 du circuit de compen
sation.
2. Le circuit de compensation est branché aux
bornes de sortie du décaleur de phase destiné
à faire varier le déphasage de la tension aux
bornes des enroulements de tension des appa
reils à vérifier et des appareils de vérifica
tion. Dans. ce cas, ce décaleur de phase est
indépendant du décaleur de phase 16, lequel
est réglé une fois pour toutes.
3. Le circuit d'alimentation des enroulements de
tension des appareils à vérifier et des appa
reils de vérification ne comporte plus de
décaleur de phase. Celui-ci est placé dans le
circuit d'alimentation des enroulements de
courant des appareils susmentionnés.