FR2847710A1 - Transformateur de courant et procede de correction des asymetries de celui-ci - Google Patents
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Abstract
Un transformateur de courant (10) pour disjoncteur de défaut à la terre utilisé sur un circuit comprenant au moins un conducteur de ligne (12) et un conducteur neutre (14), comprend un noyau toroïdal (16) pourvu d'une ouverture circulaire définissant un point central et un enroulement multispire (18) enroulé sur le noyau (16). Un premier élément de guidage (20) est disposé sur un côté dudit noyau (16), et un deuxième élément de guidage (20) est disposé sur un autre côté du noyau (16). Les premier et deuxième éléments de guidage (20) ont chacun un trou (26) destiné à recevoir le conducteur de ligne (12) et un trou (26) destiné à recevoir le conducteur neutre (14) formés dans ceux-ci. Les éléments de guidage (20) positionnent ainsi les conducteurs (12, 14) par rapport au noyau (16). La présente invention comprend également un procédé de correction des asymétries dans le transformateur de courant (10). Le procédé comprend la mesure de l'ampleur et de l'orientation des asymétries éventuelles, puis la modification du transformateur de courant (10) en fonction l'ampleur et de l'orientation mesurées des asymétries de manière à éliminer les asymétries.
Description
Transformateur de courant et procédé de correction des asymétries de
celui-ci Historique de l'invention L'invention concerne, de manière générale, les transformateurs de courant et, plus particulièrement, les transformateurs de courant
utilisés dans les disjoncteurs pour défaut à la terre.
On utilise généralement des disjoncteurs pour défaut à la terre pour les circuits de distribution de courant alternatif afin de protéger les personnes contre des chocs dangereux dus à un passage de courant ligne-àterre à travers le corps d'une personne. Les disjoncteurs de courant pour défaut à la terre doivent pouvoir détecter un passage de courant entre les conducteurs de ligne et la terre à des niveaux de courant aussi faibles que 5 milliampères, ce qui est très inférieur aux niveaux des courants de surcharge nécessaires pour déclencher les disjoncteurs classiques. Lors de la détection d'un tel courant de défaut à la terre, les contacts du disjoncteur sont ouverts pour mettre le
circuit hors tension.
Les transformateurs de courant font partie intégrante des disjoncteurs pour défaut à la terre en ce que de tels disjoncteurs comprennent généralement deux de ces transformateurs. Un premier transformateur de courant, appelé transformateur de défaut à la terre ou de détection est utilisé pour détecter les courants de défaut à la terre. Le transformateur de détection a comme enroulements primaires les conducteurs du circuit de distribution protégé, qui sont enroulés par le noyau, et un enroulement multispire enroulé sur le noyau. (Dans le cas d'un disjoncteur unipolaire, les conducteurs de ligne et neutre traversent tous les deux le noyau du transformateur de détection et, dans le cas d'un disjoncteur bipolaire, les deux conducteurs de ligne et le conducteur neutre traversent tous ce noyau. A titre d'exemple, la discussion qui suit concerne un disjoncteur unipolaire). Dans des conditions normales, le courant qui passe dans un sens dans le conducteur de ligne retourne dans le sens opposé par le conducteur neutre. Cela produit un passage net de courant égal à zéro dans le
transformateur, et l'enroulement multispire a une sortie nulle.
Cependant, si un défaut (c'est-à-dire, un chemin de fuite) est établi entre le conducteur de ligne et la terre, le courant de retour contourne le transformateur et revient par la terre au côté mis à la terre de la source alimentant le circuit. Ainsi, il passe dans le transformateur plus de courant dans un sens que dans l'autre, ce qui produit un déséquilibre de courant. Un tel déséquilibre de courant produit un flux non annulé dans le noyau du transformateur de détection et il en résulte une sortie de l'enroulement multispire qui déclenche le
mécanisme du disjoncteur.
Un deuxième transformateur de courant, appelé transformateur terre neutre, est utilisé couramment pour détecter les défauts neutre-àterre. Un défaut neutre-à-terre est un court-circuit accidentel entre le conducteur neutre et la terre qui peut se produire en raison d'un défaut tel qu'une erreur de câblage commise par l'électricien qui installe le disjoncteur. Un tel chemin de fuite du côté de la charge du transformateur de détection ne produit pas en lui-même de danger de choc, cependant, la survenance d'un neutre mis à la terre en même temps qu'un défaut à la terre sur un conducteur de ligne fait que le disjoncteur pour défaut à la terre est moins sensible dans la détection
des défauts de courant à la terre, ce qui crée une situation dangereuse.
Un défaut neutre-à-terre réduit la sensibilité du transformateur de détection en tant que dispositif de détection de défaut à la terre parce qu'un tel défaut tend à fournir un chemin de courant de retour via le conducteur neutre pour une grande partie du courant de fuite ligne-àterre. Dans la mesure o le courant de fuite ligne-à-terre retourne à la source via le conducteur neutre, il échappe à la détection par le transformateur de détection. En conséquence, le transformateur de
détection peut ne pas réagir à un défaut à la terre dangereux.
Dans une application connue, le transformateur terre neutre comporte un noyau qui entoure le conducteur neutre (le noyau courant neutre peut, mais ce n'est pas obligatoire, entourer également le
conducteur de ligne) et a un enroulement multispire enroulé sur lui.
Lorsqu'un défaut neutre-à-terre se produit, un chemin couplé inductivement entre le transformateur de détection et le transformateur neutre-à-terre est fermé. Le couplage résultant produit une sortie dans le transformateur de détection de défaut à la terre qui déclenche le
mécanisme du disjoncteur.
De tels disjoncteurs fonctionnent généralement de façon satisfaisante. Cependant, en raison de la perméabilité finie d'un transformateur de courant, il existe une asymétrie dipolaire dans les propriétés magnétiques du noyau et/ou de l'enroulement multispire du transformateur, si les conducteurs ne sont pas situés symétriquement dans l'ouverture du transformateur. Le transformateur de détection d'un disjoncteur pour défaut à la terre doit pouvoir détecter un déséquilibre de courant aussi faible que 5 milliampères en présence de plusieurs centaines d'ampères de courant. Ainsi, même une faible asymétrie dipolaire peut produire une erreur inacceptable qui dégrade la capacité du transformateur de détection de détecter les courants de
défaut à la terre.
Les transformateurs de courant classiques traitent souvent ce problème avec un blindage magnétique autour du noyau, mais un blindage magnétique augmente considérablement le cot du transformateur de courant. Un blindage magnétique augmente également le volume du transformateur. Cela peut être un problème dans les disjoncteurs pour défaut à la terre, parce qu'il peut être difficile de loger deux transformateurs, les gros conducteurs n' 12 ou n0 14, et une carte de circuit imprimé (qui contient des circuits normaux de disjoncteur), dans le faible volume alloué prévu dans les boîtiers de disjoncteur existants. C'est particulièrement le cas dans les applications résidentielles, pour lesquelles on dispose maintenant de
disjoncteurs compacts, demi-pouce.
Il est également connu d'utiliser des matériaux de noyau à saturation élevée, tels que ceux disponibles sous le nom de marque Permalloy, pour réduire l'asymétrie dipolaire. Cependant, de tels matériaux sont généralement plus coteux que les autres matériaux de
noyau courants tels que le ferrite.
En conséquence, il existe un besoin pour un transformateur de courant qui fournit une sortie précise sans utiliser de blindage magnétique ni de matériaux coteux. Résumé de l'invention Le besoin précité est satisfait par des formes de réalisation données à titre d'exemple de la présente invention qui fournissent un transformateur de courant pour un disjoncteur pour défaut à la terre utilisé sur un circuit ayant un ou plusieurs conducteurs de ligne et un conducteur neutre. Le transformateur de courant comprend un noyau torodal pourvu d'une ouverture circulaire définissant un point central et un enroulement multispire enroulé sur le noyau. Un premier élément de guidage est disposé sur le coté du noyau, et un deuxième élément de guidage est disposé sur un autre côté du noyau. Les premier et deuxième éléments de guidage ont percé chacun un trou pour recevoir le conducteur de ligne et un trou pour recevoir le conducteur neutre formés dans ceux-ci. Les éléments de guidage positionnent ainsi les conducteurs par rapport au noyau. De plus, un procédé de correction des asymétries dans le transformateur de courant est prévu. Le procédé comprend la mesure de l'ampleur et de l'orientation des asymétries, et ensuite la modification du transformateur de courant en fonction de l'ampleur et de l'orientation mesurées des asymétries de manière à
éliminer les asymétries.
Plus précisément le transformateur de courant selon l'invention comporte un noyau torodal pourvu d'une ouverture circulaire définissant un point central; un enroulement multispire enroulé sur ledit noyau, un premier élément de guidage disposé sur un côté dudit noyau, ledit premier élément de guidage ayant une pluralité de trous formés dans celui-ci, et un deuxième élément de guidage disposé sur un autre côté dudit noyau, ledit deuxième élément de guidage ayant
une pluralité de trous formés dans celui-ci.
Dans le transformateur de courant, lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit premier élément de guidage, et lesdits trous dans le deuxième élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit deuxième élément de guidage. Le premier élément de guidage peut comprendre une première partie de disque ayant un point central et une première extension cylindrique s'étendant perpendiculairement à partir de ladite première partie de disque, et ledit deuxième élément de guidage peut comprendre une deuxième partie de disque ayant un point central et une deuxième extension cylindrique s'étendant perpendiculairement à
partir de ladite deuxième partie de disque.
Lesdites première et deuxième extensions cylindriques peuvent
s'adapter bien dans ladite ouverture circulaire dudit noyau.
Ladite première extension cylindrique peut être centrée par rapport à ladite première partie de disque et ladite deuxième extension cylindrique peut être centrée par rapport à ladite deuxième partie de disque. Lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit point central de ladite première partie de disque, et lesdits trous dans ledit deuxième élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit
point central de ladite deuxième partie de disque.
Lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être situés près dudit point central de ladite première partie de disque, et lesdits trous dans ledit deuxième élément de guidage peuvent être
situés près dudit point central de ladite deuxième partie de disque.
Dans un disjoncteur pour défaut à la terre destiné à être utilisé sur un circuit ayant au moins un conducteur de ligne et un conducteur neutre, le transformateur de courant selon l'invention comprend: un' noyau torodal pourvu d'une ouverture centrale définissant un point central, un enroulement multispire enroulé sur ledit noyau, un premier élément de guidage disposé sur un côté dudit noyau, ledit premier élément de guidage ayant un trou destiné à recevoir ledit conducteur de ligne et un trou destiné à recevoir ledit conducteur neutre formés dans celui-ci, et un deuxième élément de guidage disposé sur un autre côté dudit noyau, ledit deuxième élément de guidage ayant un trou destiné à recevoir ledit conducteur de ligne et un trou destiné à recevoir ledit conducteur neutre formés dans celui-ci. Dans le transformateur de courant du disjoncteur, lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit premier élément de guidage, et lesdits trous dans le deuxième élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit deuxième élément de guidage. Dans le transformateur de courant pour disjoncteur, ledit premier élément de guidage peut comporter une première partie de disque ayant un point central et une première extension cylindrique s'étendant perpendiculairement à partir de la première partie de disque, et ledit deuxième élément de guidage peut comporter une deuxième partie de disque ayant un point central et une deuxième extension cylindrique s'étendant perpendiculairement à partir de ladite
deuxième partie de disque.
Dans le transformateur de courant précédent, lesdites première et deuxième extensions cylindriques peuvent s'adapter bien dans ladite
ouverture circulaire dudit noyau.
Dans le transformateur de courant précédent, ladite première extension cylindrique peut être centrée par rapport à ladite première partie de disque et ladite deuxième extension cylindrique peut être
centrée par rapport à ladite deuxième partie de disque.
Dans le transformateur de courant précédent, lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit point central de ladite première partie de disque, et lesdits trous dans ledit deuxième élément de guidage peuvent être disposés symétriquement par rapport audit point
central de ladite deuxième partie de disque.
Dans le transformateur de courant précédent, lesdits trous dans ledit premier élément de guidage peuvent être situés près dudit point central de ladite première partie de disque, et lesdits trous dans ledit deuxième élément de guidage peuvent être situés près dudit point
central de ladite deuxième partie de disque.
Dans le transformateur de courant pour disjoncteur, lesdits trous destinés à recevoir ledit conducteur de ligne peuvent être dimensionnés de manière que le conducteur de ligne s'adapte étroitement dans ceux-ci et lesdits trous destinés à recevoir ledit conducteur neutre peuvent être dimensionnés de manière que ledit
conducteur neutre s'adapte étroitement dans ceux-ci.
Le procédé de correction selon l'invention des asymétries dans un transformateur de courant comprend un noyau ayant un centre de symétrie et un enroulement multispire enroulé sur ledit noyau, ledit procédé comportant les étapes consistant à: mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries; et modifier ledit transformateur de courant en fonction de l'ampleur et de l'orientation mesurées desdites
asymétries de manière à éliminer lesdites asymétries.
Dans le procédé selon l'invention, ladite étape consistant à mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries peut comprendre les sousétapes consistant à: placer un conducteur d'excitation audit centre de symétrie dudit noyau avant d'enrouler ledit enroulement multispire sur ledit noyau; placer une bobine exploratrice près dudit noyau; connecter une source d'excitation audit conducteur d'excitation de manière que ledit noyau soit excité par ledit conducteur d'excitation; et surveiller la sortie de la bobine de ladite
bobine exploratrice.
Le procédé précédent peut comprendre, en outre, la sous-étape
consistant à faire tourner ledit noyau autour de son axe de symétrie.
Dans ce procédé, ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant peut comprendre un enlèvement de matière
dudit noyau.
Dans ce procédé, ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant peut comprendre l'application d'un pigment
magnétique audit noyau.
Dans le procédé de correction selon l'invention, ladite étape consistant à mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries peut comporter les sous-étapes consistant à: placer une bobine exploratrice audit centre de symétrie dudit noyau après avoir enroulé ledit enroulement multispire sur ledit noyau; connecter une source d'excitation audit enroulement multispire de manière que l'enroulement multispire soit excité; et surveiller la sortie de ladite
bobine exploratrice.
Le procédé précédent peut comprendre, en outre, la sous-étape
consistant à faire tourner ledit noyau autour de son axe de symétrie.
Dans ce procédé, ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant peut comprendre le placement d'une bande
de matériau magnétique adjacente audit transformateur de courant.
Dans ce procédé, ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant peut comprendre l'application d'une peinture contenant une charge magnétique audit transformateur de courant. Dans ce procédé, ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant peut comprendre l'ajout d'un enroulement
supplémentaire audit noyau.
La présente invention et ses avantages par rapport à l'art
antérieur apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante
et des revendications figurant en annexe en se reportant aux dessins
d'accompagnement.
Description des dessins
L'objet qui est considéré comme l'invention est exposé de
manière particulière et donne lieu à des revendications distinctes dans
la partie conclusive de la spécification. L'invention, toutefois, peut
être le mieux comprise en se reportant à la description suivante prise
en liaison avec les figures des dessins d'accompagnement sur lesquelles: La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple du transformateur de courant de la
présente invention.
La figure 2 est une vue en plan d'un disque de guidage du transformateur de courant de la figure 1. La figure 3 est une représentation schématique d'une première
approche de la correction des asymétries dans un transformateur.
La figure 4 est une représentation schématique d'une deuxième
approche de la correction des asymétries dans un transformateur.
Description détaillée de l'invention
En se reportant aux dessins, sur lesquels des numéros de référence identiques désignent les mêmes éléments sur les différentes vues, la figure 1 représente schématiquement un transformateur de courant 10 en coupe. Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, le transformateur de courant 10 est utilisé dans un disjoncteur pour défaut à la terre qui est connecté dans une ligne de circuit de courant alternatif à deux voies qui fournit de l'énergie électrique à partir d'une source d'énergie électrique (non représentée) à une charge (non représentée). La ligne de circuit a un conducteur de ligne 12 et un conducteur neutre 14 mis à la terre à la source d'énergie électrique, comme cela est connu dans l'art. Bien qu'un transformateur dans un disjoncteur pour défaut à la terre soit utilisé comme exemple
pour faciliter la description de la présente invention, il faut
reconnaître que le transformateur de courant de la présente invention n'est pas limité à une utilisation dans les disjoncteurs pour défaut à la terre et peut être utilisé dans beaucoup d'applications de transformateurs. Le transformateur de courant 10 comprend un noyau torodal 16 pourvu d'une ouverture circulaire qui définit un point central. Le noyau 16 entoure le conducteur de ligne 14 ainsi que le conducteur neutre 16, de sorte que les conducteurs 14 et 16 fonctionnent comme l'enroulement à une seule spire du transformateur 10. Le noyau 16 est fabriqué en utilisant un matériau magnétique, de préférence un matériau de noyau relativement peu coteux tel que du fer ou du ferrite. Le transformateur 10 comprend également un enroulement multispire 18 qui est enroulé uniformément sur le noyau 16. Dans un disjoncteur pour défaut à la terre, l'enroulement multispire 18 est connecté électriquement à des circuits classiques qui, en réponse à une sortie de l'enroulement multispire, déclenchent un dispositif à déclenchement qui ouvre les contacts du disjoncteur, mettant ainsi
hors tension les conducteurs 12 et 14.
Le transformateur 10 comprend une paire d'éléments de guidage 20 disposés sur des côtés opposés du noyau 16. Chaque élément de guidage 20 a une partie de disque plate 22 et une extension cylindrique 24 s'étendant perpendiculairement à partir de la partie de disque 22. L'extension cylindrique 24 est centrée par rapport à la partie de disque 22 et a un rayon qui est inférieur au rayon de la partie de disque 22, mais supérieur au rayon intérieur du noyau 16 avec l'enroulement multispire 18. Ainsi, l'extension cylindrique 24 s'adapte bien dans l'ouverture circulaire du noyau torodal 16, centrant ainsi la partie de disque 22 par rapport au noyau 16. Les éléments de guidage 20 sont faits d'un matériau non conducteur, tel que du plastique ou de
la fibre de verre.
Dans chaque élément de guidage 20, sont formés deux trous 26 par lesquels le conducteur de ligne 12 et le conducteur neutre 14 sont respectivement insérés. Comme on peut le voir le mieux sur la figure 2, qui représente un élément de guidage 20 unique, les trous 26 de chaque élément de guidage 20 sont situés tous les deux tout près du centre de la partie de disque 22 et sont disposés symétriquement par rapport au centre de la partie de disque 22. Grâce à l'extension cylindrique 24 centrant la partie de disque 22 par rapport au noyau 16, les trous 26 de chaque élément de guidage 20 sont également situés symétriquement par rapport au noyau 16. Ainsi, les éléments de guidage 20 assurent que le conducteur de ligne 12 et le conducteur neutre 12 sont situés symétriquement dans l'ouverture du noyau 16, ce qui réduit et contrôle le champ magnétique dipolaire de l'enroulement il à spire unique (c'est-à-dire, les conducteurs 12 et 14) du transformateur 10, et réduit l'asymétrie dipolaire sans utiliser de blindage magnétique ni de matériaux de noyau coteux. En situant les trous 26 de chaque élément de guidage 20 aussi près que possible du point central de la partie de disque correspondante 22, l'effet de
quadripode et de moments plus élevés est minimisé.
Les trous 26 sont tous dimensionnés de telle manière que le conducteur de ligne 12 et le conducteur neutre s'adaptent étroitement dans leurs trous 26 correspondants. Ainsi, les éléments de guidage 22 sont maintenus en place contre le haut et le bas du noyau 16 par un ajustage à frottement entre les conducteurs 12 et 14 et les éléments de guidage 20. En option, les éléments de guidage 20 peuvent être collés
au noyau 16 par un adhésif adéquat.
Bien que des formes de réalisation à titre d'exemple de la présente invention aient été décrites en considérant un disjoncteur unipolaire comportant un conducteur de ligne et un conducteur neutre, et ainsi deux trous 26 dans chaque élément de guidage 20, la présente invention est également applicable à d'autres disjoncteurs tels que des disjoncteurs bipolaires. Dans ce cas, chaque conducteur de guidage aurait trois trous pour les deux conducteurs de ligne et le conducteur neutre. Les trois trous seraient disposés symétriquement par rapport au
centre de l'élément de guidage.
Même si les conducteurs 12 et 14 sont situés symétriquement dans l'ouverture du noyau 16, des asymétries dipolaires peuvent se produire en raison d'asymétries dans le matériau et la géométrie du noyau et/ou d'asymétries dans l'enroulement multispire 18. Afin d'éviter l'utilisation d'un blindage magnétique, un procédé de fabrication du transformateur de courant 10 est prévu dans le présent document, dans lequel on utilise des matériaux et des procédés de fabrication peu coteux pour fabriquer un transformateur, et ensuite des mesures supplémentaires sont prises pour corriger les asymétries
survenant dans le noyau 16 et/ou l'enroulement multispire 18.
Une telle approche comprend la mesure de l'ampleur et de l'orientation des asymétries du noyau 16 avant la réalisation de l'enroulement. Comme le montre schématiquement la figure 3, le noyau non enroulé 16 est excité par un conducteur d'excitation cylindrique 28 situé exactement au centre de symétrie du noyau, et une bobine exploratrice 30 est placée près du noyau 16, orientée dans une direction permettant de capter seulement la composante radiale du champ magnétique résultant. Le conducteur 28 est connecté à une source d'excitation 32, et la sortie de la bobine exploratrice 30 est surveillée. Comme le champ produit par le conducteur 28 est exactement tangentiel, il n'y a pas de couplage direct entre le conducteur 28 et la bobine exploratrice 30. En outre, si le noyau 16 est exactement symétrique, le champ induit par paramagnétisme n'a pas non plus de composante radiale. Mais si le noyau 16 n'a pas une symétrie circulaire parfaite, le champ induit est déséquilibré et il apparaît une composante radiale. L'ampleur de la composante radiale
est détectée par la bobine exploratrice 30.
L'orientation de cette composante radiale peut être déterminée en faisant tourner le noyau 16 autour de son axe de symétrie et en notant la variation sinusodale de la bobine exploratrice 30 avec l'angle de rotation. Un calculateur classique analyse ces variations et calcule la quantité et l'emplacement de la matière du noyau qui doit
être enlevée ou ajoutée pour éliminer l'asymétrie du noyau incorporée.
S'il faut enlever de la matière, cela pourrait être réalisé avec une rectifieuse. S'il faut ajouter de la matière au noyau, cela pourrait être réalisé en utilisant un applicateur de peinture pour appliquer un pigment magnétique, tel que du ferrite ou du fer en poudre, à
l'emplacement approprié du noyau 16.
Au lieu de faire tourner le noyau 16 pour déterminer l'orientation du champ induit, on peut prévoir deux bobines exploratrices à angle droit l'une par rapport à l'autre. Ces bobines détectent les composantes en sinus et cosinus du champ et, à partir de celles-ci, il est possible de déterminer l'ampleur et l'angle du champ induit. Une deuxième approche comprend la mesure de l'ampleur et de l'orientation des asymétries du transformateur 10 après que l'enroulement multispire 18 a été enroulé sur le noyau 16. En se reportant à la figure 4, le noyau 16 est représenté avec l'enroulement multispire 18 enroulé sur lui et les fils d'amenée de courant 34 de l'enroulement multispire s'étendant à partir de lui. Une bobine exploratrice 36 est située dans l'ouverture du noyau 16, au centre de symétrie. Les deux fils d'amenée de courant 34 de l'enroulement multispire sont connectés à une source d'excitation 38 de manière à exciter l'enroulement multispire 18, et la sortie de la bobine exploratrice 36 est surveillée. La bobine exploratrice 36 fonctionne comme un enroulement de transformateur en ce que, si l'enroulement multispire 18 est excité et si la bobine exploratrice 36 ne détecte rien, il y a également une détection égale à zéro dans l'enroulement multispire 18 lorsque la bobine exploratrice est excitée, en raison de la réciprocité des transformateurs. Comme la bobine exploratrice produit un champ dipolaire, un état de détection zéro apparaît lorsqu'il n'y a
pas de composante dipolaire dans le champ de fuite du transformateur.
Mais lorsqu'il y a une détection non égale à zéro dans la bobine exploratrice 36, c'est une indication d'une asymétrie dipolaire dans le
noyau 16 et/ou l'enroulement multispire 18.
L'orientation du champ induit peut être déterminée en faisant tourner le noyau autour de son axe de symétrie et en notant la variation sinusodale de la bobine exploratrice avec l'angle de rotation. Un calculateur classique analyse ces variations et calcule l'importance et l'emplacement de l'asymétrie. Dans cette deuxième approche, il ne serait pas pratique de faire des ajustements au noyau 16, car celui-ci est recouvert par l'enroulement multispire 18. Ainsi, on peut faire des corrections au transformateur 10 en pulvérisant une peinture à charge magnétique à un emplacement approprié du noyau enroulé, ou en ajoutant une bande courbe de matériau magnétique adjacente au rayon extérieur du noyau enroulé. Une autre technique consisterait à ajouter au noyau 16 un enroulement supplémentaire ayant un couplage opposé au champ induit. En règle générale, un tel enroulement supplémentaire n'a que quelques spires qui sont
généralement toutes enroulées dans une petite région sélectionnée.
De nouveau, au lieu de faire tourner le noyau 16 pour déterminerl'orientation du champ induit, on peut prévoir deux bobines exploratrices à angle droit l'une par rapport à l'autre. Ces bobines détectent les composantes en sinus et en cosinus du champ et, à partir de celles-ci, on peut déterminer l'ampleur et l'angle du champ induit. Au lieu de modifier les propriétés du noyau et/ou de l'enroulement, ce qui peut être suffisant dans certaines applications, on peut orienter les trous de guidage par rapport au noyau de telle manière que le champ dipolaire induit par les asymétries du noyau ou de l'enroulement. Dans ces conditions, le champ dipolaire induit par le courant de charge et le courant de retour neutre n'induit aucune détection dans l'enroulement multispire. Alors que cela fonctionne bien dans des applications unipolaires, cela ne fonctionne pas dans les disjoncteurs bipolaires o trois conducteurs traversent le noyau et o
l'orientation du dipôle ne peut pas être déterminée.
Dans ce qui précède, on a décrit un transformateur de courant qui minimise des asymétries dipolaires sans utiliser de blindage magnétique ou des matériaux de noyau coteux. Bien que la
description s'applique à des formes de réalisation spécifiques de la
présente invention, il apparaîtra à ceux qui sont versés dans l'art que différentes modifications peuvent être apportées à celles-ci sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'invention tels qu'ils sont
définis dans les revendications figurant e annexe.
Claims (6)
1-Procédé de correction des asymétries dans un transformateur de courant (10), caractérisé en ce qu'il a un noyau (16) avec un centre de symétrie et un enroulement multispire (18) enroulé sur ledit noyau (16), ledit procédé comprenant les étapes consistant à: mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries; et modifier ledit transformateur de courant (10) en fonction de l'ampleur et de l'orientation mesurées desdites asymétries de manière à
éliminer lesdites asymétries.
2-Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape consistant à mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries comporte les sousétapes consistant à: placer un conducteur d'excitation (28) audit centre de symétrie dudit noyau (16) avant d'enrouler ledit enroulement multispire (18) sur ledit noyau (16) placer une bobine exploratrice (30) près dudit noyau (16) connecter une source d'excitation (32) audit conducteur d'excitation (28) de manière que ledit noyau (16) soit excité par ledit conducteur d'excitation (28); et surveiller la sortie de la bobine de ladite bobine exploratrice (30). 3-Procédé selon la revendication 2, comprenant, en outre, la sousétape consistant à faire tourner ledit noyau (16) autour de son axe de symétrie. 4-Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant (10) comprend un
enlèvement de matière dudit noyau (16).
-Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant (10) comprend
l'application d'un pigment magnétique audit noyau (16).
6-Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape consistant à mesurer l'ampleur et l'orientation desdites asymétries comporte les sousétapes consistant à: placer une bobine exploratrice (36) audit centre de symétrie dudit noyau (16) après avoir enroulé ledit enroulement multispire (18) sur ledit noyau (16); connecter une source d'excitation (32) audit enroulement multispire (18) de manière que l'enroulement multispire (18) soit excité; et
surveiller la sortie de ladite bobine exploratrice (36).
7-Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre la sous15 étape consistant à faire tourner ledit noyau (16) autour de son axe de symétrie. 8-Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant (10) comprend le placement d'une bande de matériau magnétique adjacente audit
transformateur de courant (10).
9-Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant (10) comprend l'application d'une peinture contenant une charge magnétique audit
transformateur de courant (10).
10-Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite étape consistant à modifier ledit transformateur de courant (10) comprend
l'ajout d'un enroulement supplémentaire audit noyau (16).
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