CH704816A2

CH704816A2 - Method for connecting e.g. Kelvin bridge, which measures linear resistance of cords to current generator, involves using main and auxiliary jaws and jaws similar to main jaws so as to progressively assure contact of conductor with layers

Info

Publication number: CH704816A2
Application number: CH00579/11A
Authority: CH
Inventors: Gerard Lavanchy; Marc-Henri Rossier
Original assignee: Lavanchy Electronique
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-15
Also published as: CH704816B1

Abstract

The method involves utilizing a pair of main jaws (1) in contact with a measurement current looping circuit, a pair of electrically insulated auxiliary jaws (2-4) and a pair of jaws similar to the main jaws together at each end of a section of assembled conductor so as to progressively ensure a sufficient contact of each individual conductor with different layers by transmitting mechanical effort for obtaining uniform distribution of measurement current by multiple ruptures of oxide film at contact points. An independent claim is also included for a device for utilizing a method for connecting a measurement instrument of linear resistance of conductors assembled on a production line to a current generator.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé et un dispositif de connexion et de raccordement au générateur de courant d’un appareil de mesure électrique de la résistance linéique d’un tronçon de conducteurs assemblés de très forte section tel qu’une corde constituée de torons d’aluminium propre à obtenir une répartition satisfaisante du courant au sein de la dite corde en mesure. The present invention relates to a method and a connection device and connection to the current generator of an electrical measuring device of the linear resistance of a section of assembled conductors of very large section such as a rope consisting of strands of aluminum clean to obtain a satisfactory distribution of the current within the said rope in measurement.

[0002] On connaît les procédés et dispositifs décrits dans les brevets CH 542 447, CH 666 750 et CH 693 830. Le brevet CH 542 447 décrit le circuit usuel connu (dérivé du pont de Kelvin) de la boucle de mesure (conducteur à mesurer - transformateurs - points de mesure de la chute de tension). Les dits procédés et dispositifs montrent toutefois une limite dans la précision des mesures pour les plus grosses sections de câbles à conducteurs aluminium apparaissant sur le marché. La raison en est la difficulté d’obtenir une homogénéité suffisante de la distribution du courant dans le tronçon de conducteurs assemblés en mesure entre les conducteurs individuels des couches successives de l’assemblage, la conductivité radiale étant limitée par la qualité aléatoire de leur contact, l’aluminium étant par nature rapidement recouvert d’une très fine couche d’oxyde. Il s’agit en l’espèce de comprimer successivement la dite corde selon plusieurs unités de serrage successives, pour rompre localement en plusieurs points cette couche d’oxyde pour assurer un bon contact sur tous les conducteurs individuels de la couche extérieure et obtenir ensuite un bon contact avec ceux des couches inférieures dont on sait qu’ils sont assemblés selon des hélices en sens à chaque fois inversé. [0002] The methods and devices described in patents CH 542 447, CH 666 750 and CH 693 830 are known. Patent CH 542 447 describes the known usual circuit (derived from the Kelvin bridge) of the measurement loop (conductive to measuring - transformers - measuring points of the voltage drop). Such methods and devices, however, show a limit in the accuracy of measurements for the largest sections of aluminum conductor cables appearing on the market. The reason is the difficulty of obtaining sufficient homogeneity of the distribution of the current in the assembled conductor section measured between the individual conductors of the successive layers of the assembly, the radial conductivity being limited by the random quality of their contact, aluminum is by nature rapidly covered by a very thin layer of oxide. In this case, it is a matter of successively compressing the said rope in several successive clamping units, to break the oxide layer locally at several points so as to ensure good contact on all the individual conductors of the outer layer and then to obtain a good contact with those of the lower layers which are known to be assembled according to helices in each inverted direction.

[0003] Alors que le brevet CH 542 447 décrit un appareillage de mesure en courant alternatif, le procédé de connexion selon l’invention peut également être appliqué à un pont de Kelvin fonctionnant en courant continu. Ce type de pont étant connu, il n’en sera pas fait description, hormis pour rappeler que son utilisation sur une ligne de production (assembleuse) est problématique, l’effet du courant dérivé via les organes de la ligne devant être compensé si ces organes ne sont pas électriquement isolés. While the patent CH 542 447 describes an AC measuring apparatus, the connection method according to the invention can also be applied to a Kelvin bridge operating in direct current. This type of bridge is known, it will not be described, except to recall that its use on a production line (assembler) is problematic, the effect of the derived current via the organs of the line to be compensated if these organs are not electrically isolated.

[0004] Le procédé de connexion selon l’invention, destiné à une instrumentation de mesure de la résistance linéique de conducteurs assemblés sur une ligne de production, est caractérisé par l’utilisation conjointe à chaque extrémité du tronçon de conducteur assemblé à mesurer d’une première paire de mors principaux préférentiellement en V à fort serrage en contact avec le circuit de bouclage du courant de mesure suivie d’une première paire de mors auxiliaires électriquement isolée de la précédente assurant le contact entre les conducteurs de la couche extérieure afin de les rendre équipotentiels, suivie par une seconde paire de mors en V électriquement isolée et enfin une dernière paire de mors également isolée des autres rétablissant l’état équipotentiel de la dernière couche, la combinaison de ces mors successifs étant destinée à assurer progressivement un contact suffisant de chaque conducteur individuel avec l’ensemble de ceux des différentes couches en transmettant l’effort mécanique nécessaire pour obtenir une distribution aussi uniforme que possible du courant de mesure par de multiples ruptures de la pellicule d’oxyde aux points de contact. The connection method according to the invention, for an instrumentation for measuring the linear resistance of conductors assembled on a production line, is characterized by the joint use at each end of the assembled conductor section to be measured. a first pair of main jaws preferably V strong clamping in contact with the loop circuit of the measurement current followed by a first pair of auxiliary jaws electrically isolated from the previous ensuring contact between the conductors of the outer layer in order to equipotential, followed by a second pair of V electrically isolated jaws and finally a last pair of jaws also isolated from others restoring the equipotential state of the last layer, the combination of these successive jaws being intended to gradually ensure sufficient contact of each individual driver with all of those of This is done by transmitting the necessary mechanical effort to obtain as uniform a distribution of the measuring current as possible by multiple breaks in the oxide film at the points of contact.

[0005] Dans une première variante préférée, utilisée en courant alternatif, le procédé est également caractérisé, pour des raisons de commodité dimensionnelles, par l’utilisation pour la génération du courant de mesure d’un transformateur de tension de type connu, préférentiellement à noyau torique, situé sur la boucle de retour, à l’extérieur du tronçon de conducteur à mesurer, le transformateur de mesure du courant pouvant également être situé sur la dite boucle de retour, les dits transformateurs pouvant alors comporter plusieurs spires de la boude de courant et pouvant être solidaires de la dernière filière d’assemblage. Dans ce cas, la dite filière peut contribuer à la répartition du courant entre les conducteurs. In a first preferred variant, used in alternating current, the method is also characterized, for reasons of dimensional convenience, by the use for the generation of the measurement current of a voltage transformer of known type, preferably to toric core, located on the return loop, outside the conductor section to be measured, the current measuring transformer can also be located on said return loop, said transformers can then comprise several turns of the mud of current and can be integral with the last assembly die. In this case, the said die can contribute to the distribution of the current between the conductors.

[0006] Dans une deuxième variante préférée, fonctionnant en courant continu, le procédé est caractérisé par l’utilisation d’une même configuration de mors que celle décrite ci-dessus associée à un pont de Kelvin. In a second preferred embodiment, operating in direct current, the method is characterized by the use of the same jaw configuration as that described above associated with a Kelvin bridge.

[0007] Comme indiqué plus haut, la force de serrage doit être considérable, pouvant atteindre plusieurs dizaines de tonnes dans le cas de cordes de très forte section. Il est donc nécessaire de prévoir une forme des mors dont l’effet n’engendre pas une déformation permanente sous forme de blessures aux extrémités des dits mors. A cet effet leur forme et/ou leur résistance mécanique sera réalisée de manière telle que la contrainte sur la corde soit diminuée aux extrémités. Le simple enroulement puis déroulement de la corde lors des opérations ultérieures successives qu’elle subira doit suffire à rétablir la géométrie prévue sans qu’il en résulte des difficultés lors de la pose de l’isolation. Si cette condition ne peut être remplie, la mesure sera faite sur un tronçon de corde en extrémité d’une longueur de fabrication. As indicated above, the clamping force must be considerable, up to several tens of tons in the case of ropes very strong section. It is therefore necessary to provide a form of jaws whose effect does not cause permanent deformation in the form of wounds at the ends of said jaws. For this purpose their shape and / or their mechanical strength will be realized in such a way that the stress on the rope is reduced at the ends. The simple winding and unwinding of the rope during successive subsequent operations it will undergo is sufficient to restore the expected geometry without resulting difficulties during the installation of the insulation. If this condition can not be fulfilled, the measurement will be made on a stretch of rope at the end of a production length.

[0008] L’invention concerne également le dispositif pour la mise en œuvre du procédé, qui est caractérisé par la présence, en contact avec le circuit de bouclage du courant de mesure, d’une première paire de mors principaux préférentiel le ment en V à action hydraulique de longueur suffisante pour que chaque conducteur individuel de la couche extérieure soit en contact avec les dits mors principaux préférentiellement selon 4 génératrices, la dite paire de mors étant capable d’exercer sur le conducteur assemblé une force suffisante pour créer le contact entre les conducteurs des différentes couches, suivie d’une première paire de mors auxiliaires électriquement liés entre eux et de forme exactement ajustée à celle du conducteur assemblé sur une longueur adaptée à son diamètre et au pas d’assemblage, d’une seconde paire de mors auxiliaires préférentiellement en V et enfin d’une dernière paire de mors auxiliaires de forme exactement ajustée à celle du conducteur assemblé, toutes les dites paires de mors auxiliaires étant électriquement isolées les unes des autres. The invention also relates to the device for implementing the method, which is characterized by the presence, in contact with the loop circuit of the measuring current, of a first pair of preferred main jaws V ment with hydraulic action of sufficient length so that each individual conductor of the outer layer is in contact with said main jaws preferentially according to 4 generatrices, said pair of jaws being able to exert on the assembled conductor sufficient force to create the contact between the conductors of the different layers, followed by a first pair of auxiliary jaws electrically connected to each other and of a shape exactly matched to that of the conductor assembled over a length adapted to its diameter and to the assembly pitch, of a second pair of jaws auxiliaries preferentially V and finally a last pair of auxiliary jaws of exactly adjusted shape e to that of the assembled conductor, all said pairs of auxiliary jaws being electrically isolated from each other.

[0009] Selon une variante du dispositif selon l’invention, les mors sont caractérisés par d’autres formes que celles décrites ci-dessus, ce afin de s’adapter à celle du conducteur assemblé, de forme sectorale par exemple. According to a variant of the device according to the invention, the jaws are characterized by other shapes than those described above, in order to adapt to that of the assembled conductor, of sectoral shape for example.

[0010] La disposition coaxiale des transformateurs sur une portion du conducteur assemblé est considérée comme commode dans un système compact tel que décrit dans le brevet CH 542 447. Cette disposition relative des transformateurs (non représentée) peut différer, n’intervenant pas électriquement pour autant que ces transformateurs soient localisés sur la boucle, mais hors de la zone du segment de conducteurs assemblés en mesure définie par les points de mesure de tension. Dans le cas de l’utilisation du système de mesure sur une machine d’assemblage, le transformateur de tension restera toutefois préférentiellement coaxial au conducteur assemblé pour ne prendre pas en compte le courant dérivé par les organes de l’assembleuse, les dits organes n’étant pas nécessairement isolés entre eux. Il ne sera pas fait plus ample description de la manière dont les éléments décrits ci-dessus sont assemblés, cette construction étant fonction des conditions d’utilisation: montage mobile pour utilisation sur machine d’assemblage ou montage à poste fixe pour mesure d’échantillons coupés. La boucle de retour du courant pourra être constituée avantageusement d’une partie conductrice de la construction reliant les paires de mors principaux. Dans le cas d’une installation à poste fixe, la dernière filière d’assemblage peut être utilisée au moins partiellement pour assurer le contact aux conducteurs. The coaxial arrangement of the transformers on a portion of the assembled conductor is considered convenient in a compact system as described in patent CH 542 447. This relative arrangement of the transformers (not shown) may differ, not electrically interfering to as far as these transformers are located on the loop, but outside the area of the assembled conductor segment in measurement defined by the voltage measurement points. In the case of the use of the measuring system on an assembly machine, however, the voltage transformer will preferably remain coaxial with the assembled conductor so as not to take into account the current derived by the components of the assembler, the said components being not necessarily isolated from each other. No further description will be given of how the elements described above are assembled, this construction being a function of the conditions of use: mobile assembly for use on an assembly machine or stationary mounting for measuring samples cut. The current return loop may advantageously consist of a conductive portion of the construction connecting the main pair of jaws. In the case of a stationary installation, the last assembly die can be used at least partially to ensure contact with the conductors.

[0011] Comme mentionné ci-dessus dans les variantes du procédé, la disposition coaxiale des transformateurs sur le conducteur assemblé à mesurer n’est pas toujours la plus pratique en fonction des conditions locales de mise en œuvre. Selon des formes préférées, le dispositif de mesure selon l’invention est caractérisé par des transformateurs situés à des emplacements jugés appropriés sur le circuit de retour ou même sur la dernière filière d’assemblage de la ligne de fabrication. Dans ce cas, la configuration autorise plusieurs spires du circuit de mesure au secondaire du transformateur de tension et au primaire du transformateur de courant. As mentioned above in the process variants, the coaxial arrangement of the transformers on the assembled conductor to be measured is not always the most practical depending on the local conditions of implementation. According to preferred forms, the measuring device according to the invention is characterized by transformers located at locations deemed appropriate on the return circuit or even on the last assembly line of the production line. In this case, the configuration allows several turns of the measurement circuit at the secondary of the voltage transformer and at the primary of the current transformer.

[0012] La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d’un exemple préféré non limitatif de réalisation et des dessins annexés dans lesquels: The present invention will be better understood with reference to the description of a preferred non-limiting embodiment and the accompanying drawings in which:

[0013] La fig. 1 représente une vue longitudinale en élévation d’une extrémité du tronçon de conducteurs assemblés en mesure montrant la juxtaposition des paires de mors principal et auxiliaires situés symétriquement à chacune des extrémités du tronçon de conducteur assemblé à mesurer (5), la paire de mors principaux (1) étant le plus à l’extérieur du tronçon de conducteur assemblé en mesure. C’est celle qui est reliée (9) à la boucle de retour (non représentée). En seconde position, la première paire de mors auxiliaires (2), puis le deuxième paire de mors auxiliaires (3) et enfin la troisième paire de mors auxiliaires (4). A l’autre extrémité, non représentée, les paires de mors se succèdent dans l’ordre inverse. FIG. 1 represents a longitudinal elevational view of one end of the section of assembled conductors in measurement showing the juxtaposition of the pairs of main and auxiliary jaws located symmetrically at each end of the assembled conductor section to be measured (5), the pair of main jaws (1) being the outermost of the assembled assembled conductor section. It is the one that is connected (9) to the feedback loop (not shown). In second position, the first pair of auxiliary jaws (2), then the second pair of auxiliary jaws (3) and finally the third pair of auxiliary jaws (4). At the other end, not shown, the pairs of jaws succeed in the reverse order.

[0014] La fig. 2 représente une vue en plan de la dite juxtaposition. Comme expliqué plus haut, seules les paires de mors principaux (1) sont électriquement connectées (9) à la boucle de courant (non représentée), boucle formée du conducteur assemblé à mesurer (5), d’un circuit de retour (non représenté) et des transformateurs de tension et de mesure du courant (non représentés), configuration connue et accessoirement décrite dans le brevet CH 542 447, toutes les autres paires de mors étant électriquement isolées les unes des autres. L’invention consiste à opérer au moyen d’une première paire de mors auxiliaires (2) une première mise à une répartition équipotentielle des conducteurs périphériques, à comprimer à nouveau (3) l’assemblage de conducteurs pour améliorer les contacts avec ceux des couches internes, et enfin opérer une seconde mise à une répartition équipotentielle (4) de la couche périphérique sur laquelle seront définis les points de mesure de la chute de tension sur une longueur prédéfinie de la section de conducteurs assemblés en mesure. Fig. 2 is a plan view of said juxtaposition. As explained above, only the pairs of main jaws (1) are electrically connected (9) to the current loop (not shown), a loop formed of the assembled conductor to be measured (5), of a return circuit (not shown ) and voltage transformers and current measuring (not shown), known configuration and incidentally described in patent CH 542 447, all other pairs of jaws being electrically isolated from each other. The invention consists in operating, by means of a first pair of auxiliary jaws (2), a first equipotential distribution of the peripheral conductors, to again compress (3) the assembly of conductors to improve the contacts with those of the layers internally, and finally perform a second setting to an equipotential distribution (4) of the peripheral layer on which will be defined the measuring points of the voltage drop over a predefined length of the section of conductors assembled in measurement.

[0015] La fig. 3 représente une vue en coupe transversale de la paire de mors principaux en V (6) à l’état ouvert. Une configuration semblable sera préférentiellement utilisée en troisième position sur la fig. 3. Seule la partie inférieure (7) du support est fixe, la partie supérieure (8) est amovible pour permettre la mise en place du conducteur assemblé à mesurer. FIG. 3 is a cross-sectional view of the pair of V-shaped main jaws (6) in the open state. A similar configuration will preferably be used in third position in FIG. 3. Only the lower part (7) of the support is fixed, the upper part (8) is removable to allow the establishment of the assembled conductor to be measured.

[0016] La fig. 4 représente une vue en coupe transversale de la première (2) et de la troisième (4) paire de mors auxiliaires à l’état ouvert, partie supérieure (8) du support partiellement relevée. Hormis les dimensions et le mode de support, les organes des fig. 1 et 2sont préférentiellement semblables à ceux décrits dans la fig. 1du brevet CH 693 830. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the first (2) and third (4) pair of auxiliary jaws in the open state, upper part (8) of the partially raised support. Apart from the dimensions and the mode of support, the organs of fig. 1 and 2 are preferentially similar to those described in FIG. 1 of patent CH 693 830.

Claims

1. Connection method according to the invention, for measuring instrumentation on a line of production of the linear resistance of assembled conductors, characterized by the joint use at each end of the assembled conductor section to measure a first pair of strong clamping jaws in contact with the loop circuit of the measuring current, followed by a first pair of electrically isolated auxiliary jaws providing peripheral contact between the conductors of the outer layer to make them equipotential, followed by a pair of jaws similar to the main jaws and playing the same role as the said main jaws but electrically isolated and finally a last pair of jaws restoring the equipotential state of the last layer, the combination of these successive jaws being intended to gradually ensure sufficient contact of each individual driver with the set of x different layers by transmitting the mechanical effort necessary to obtain a distribution as uniform as possible of the measuring current by multiple breaks of the oxide film at the points of contact.

2. Method according to claim 1 characterized by the use for the generation of the measuring current of a voltage transformer located on the return loop, outside the assembled conductor section to be measured, the current measuring transformer it can also be located outside the assembled conductor section, said transformers can then have several turns of the current loop and can be integral with the last assembly die. In the latter case, the said die can contribute to the distribution of the current between the conductors.

3. Method according to claim 1 characterized by the use of a DC Kelvin bridge.

4. Apparatus for implementing the method according to claim 1 characterized by the presence, in contact with the loop circuit of the measuring current, a first pair of main jaws preferably V hydraulic action, of sufficient length to each individual conductor of the outer layer is in contact with said main jaws, said pair of jaws being capable of exerting on the assembled conductor sufficient force to create the contact between the conductors of the different layers and successively a first pair of auxiliary jaws electrically connected to each other and of a shape exactly matched to that of the conductor assembled over a length adapted to its diameter and pitch, a second pair of auxiliary jaws, preferably in V, and finally a last pair of jaws Auxiliary shape exactly adjusted to that of the assembled conductor, all the said pairs of jaws auxiliaries being electrically isolated from one another.

5. Device according to claim 4 characterized by jaws of other shapes than those described above, to fit those of assembled conductors of sectoral shape for example.

6. Apparatus for implementing the method according to claim 2 characterized by transformers mounted at locations deemed appropriate on the return circuit of the measurement current, the voltage transformer may comprise several turns of the measuring circuit secondary, these transformers that can be mounted on the last assembly line of the production line.

7. Device for implementing the method according to claim 3 characterized by the connection to a Kelvin bridge operating in direct current.