FR2898728A1 - Electric current measurement transformer for use in three phase system, has two switches normally opening connections with intermediate terminals, and two switches normally closing electric and end connections with end connection terminal - Google Patents
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Abstract
Description
Transformateur électrique de mesure à plusieurs rapports deElectrical transformer measuring several reports of
transformation.transformation.
La présente invention concerne un transformateur électrique de 5 mesure de courant destiné notamment à coopérer avec un appareil de mesure, de comptage, de contrôle ou de surveillance. On sait qu'un transformateur de mesure comprend un circuit primaire et un circuit secondaire comprenant au moins un enroulement. L'appareil de mesure peut comporter un ou plusieurs calibres fixes, le 10 rôle du transformateur de courant étant de délivrer un courant secondaire compatible avec le calibre de l'appareil de mesure. A cet: effet, plutôt que de fournir toute une gamme de transformateurs de mesure ayant chacun un rapport de transformation adapté aux besoins, il est plus économique de fabriquer un transformateur 15 unique dans lequel il est facile de modifier le rapport de transformation du circuit secondaire pour l'adapter aux besoins des utilisateurs. On connaît ainsi selon le brevet EP 0 347 304, un transformateur électrique de mesure de courant, comprenant un circuit primaire et un circuit secondaire, qui comporte un enroulement commutable comportant 20 plusieurs bornes de connexion secondaires définissant chacune un rapport de transformation, et plusieurs dispositifs individuels de connexion détachables permettant chacun de sélectionner un rapport de transformation. Ainsi, lorsqu'on veut modifier le rapport de transformation, on enlève 25 le dispositif de connexion en place, et on le remplace par un autre dispositif de connexion, Dans ce mode de réalisation, il existe donc autant de dispositifs de connexion détachables que de rapports de transformation pouvant être sélectionnés. The present invention relates to a current measuring electrical transformer intended in particular to cooperate with a measuring, counting, control or monitoring apparatus. It is known that a measurement transformer comprises a primary circuit and a secondary circuit comprising at least one winding. The meter may have one or more fixed ratings, the role of the current transformer being to provide a secondary current compatible with the gauge of the meter. To this effect, rather than providing a whole range of measurement transformers each having a conversion ratio adapted to the needs, it is more economical to manufacture a single transformer in which it is easy to modify the transformation ratio of the secondary circuit. to adapt to the needs of users. Thus, according to patent EP 0 347 304, an electrical current measuring transformer comprising a primary circuit and a secondary circuit is known, which comprises a switchable winding comprising a plurality of secondary connection terminals each defining a transformation ratio, and several devices. individual releasable connection means each for selecting a transformation ratio. Thus, when one wishes to modify the transformation ratio, the connection device is removed in place, and replaced by another connection device. In this embodiment, therefore, there are as many detachable connection devices as there are Transformation reports that can be selected.
On connaît également, selon le brevet FR 2 687 247, un transformateur d'intensité à plusieurs sorties de calibres différents, destiné à alimenter un appareil électrique récepteur, comprenant, outre une borne commune toujours passante, de l'enroulement secondaire du transformateur d'intensité d'une part, en association avec chaque sortie calibrée de chaque enroulement secondaire, une borne normalement passante et, en aval de cette borne, une liaison électrique avec les autres sorties de l'enroulement, en aval de leur borne normalement passante associée et, d'autre part, un jeu d'organes de coupure aptes à rendre non passantes toutes les bornes normalement passantes de cet enroulement , moins une, à savoir celle utilisée. La borne utilisée est celle correspondant au calibre désiré pour l'appareil qu'elle alimente, et les éléments de coupure sont, agencés de manière à rendre impossible la mise en place d'un élément de coupure supplémentaire lorsque sont déjà en place autant d'éléments de coupure que cet enroulement secondaire comporte de bornes de sorties normalement passantes moins une. Le but de la présente invention est de créer un transformateur électrique de mesure de courant dans lequel les rapports de transformation peuvent être sélectionnés d'une manière plus commode et plus économique que dans le cas des solutions connues ci-dessus. L'invention vise ainsi un transformateur électrique de mesure de courant, comprenant un circuit primaire et un circuit secondaire comportant au moins, un enroulement commutable qui comporte des bornes de connexion secondaires dont plusieurs bornes intermédiaires, reliées chacune à une liaison dérivée, et une borne terminale reliée à une liaison terminale, et des moyens de sélection de calibre pour établir des connexions électriques en fonction du calibre choisi. Suivant l'invention, le transformateur de mesure comprend d'une part, des commutateurs constitués chacun par deux interrupteurs dont le premier est normalement ouvert, et le second, normalement fermé, le nombre de ces commutateurs étant égal à N-1, N étant le nombre de bornes de connexion, le premier interrupteur ouvrant normalement les liaisons dérivées avec les bornes de connexion intermédiaires, et le second interrupteur fermant normalement la liaison électrique avec la borne de connexion terminale, et d'autre part, un organe unique de sélection de calibre coopérant avec les deux interrupteurs du commutateur choisi pour fermer le premier interrupteur, puis ouvrir le second interrupteur. Ainsi, contrairement aux solutions connues décrites dans l'introduction de la présente description, le transformateur de mesure selon l'invention comporte un nombre de commutateurs inférieurs d'une unité par rapport au nombre de bornes de l'enroulement secondaire, et un organe unique de sélection de calibre. L'invention permet ainsi de simplifier et de réduire le coût de 10 construction du transformateur de mesure. Selon une version préférée de l'invention, l'organe unique de sélection de calibre est constitué par un organe en forme de peigne muni de dents adaptées pour fermer le premier interrupteur et ouvrir le second interrupteur. 15 Selon une forme avantageuse de réalisation, l'organe en forme de peigne comprend deux dents conductrices, reliées électriquement entre elles, pouvant s'engager dans deux douilles conductrices correspondant aux bornes dudit premier interrupteur pour le mettre en position de fermeture, et une dent en matière électriquement isolante, pouvant s'engager entre 20 deux contacts élastiques correspondant aux bornes dudit second interrupteur pour le mettre en position d'ouverture. Ainsi, le retrait de l'organe en forme de peigne provoque la fermeture du second interrupteur et l'ouverture du premier interrupteur. De préférence, la dent en matière électriquement isolante est plus 25 courte que les deux dents conductrices de façon que, lors du déplacement de l'organe en forme de peigne vers sa position active, les deux dents conductrices ferment d'abord le premier interrupteur avant que la dent isolante puisse ouvrir le second interrupteur. De ce fait, on assure que du courant électrique circule toujours dans 30 le circuit secondaire. Selon d''autres particularités de l'invention, - lorsque l'organe en forme de peigne est en position engagée par rapport à un premier commutateur, on obtient un premier rapport de transformation, lorsque l'organe en forme de peigne est en position engagée par rapport à un second commutateur, on obtient un second rapport de transformation, lorsque l'organe en forme de peigne est en position de retrait par rapport à l'ensemble des commutateurs, on obtient un troisième rapport de transformation. It is also known, according to the patent FR 2,687,247, an intensity transformer with several outputs of different calibres, intended to power a receiving electrical apparatus, comprising, in addition to a common terminal always passing, the secondary winding of the transformer of intensity on the one hand, in association with each calibrated output of each secondary winding, a normally-passing terminal and, downstream of this terminal, an electrical connection with the other outputs of the winding, downstream from their associated normally associated terminal and on the other hand, a set of cut-off devices capable of rendering non-conducting all the normally-passing terminals of this winding, minus one, namely that used. The terminal used is that corresponding to the desired caliber for the device that it supplies, and the cut-off elements are arranged so as to make it impossible to install an additional cut-off element when there are already in place so many switching elements that this secondary winding has output terminals normally passing minus one. The object of the present invention is to create an electric current measuring transformer in which the transformation ratios can be selected in a more convenient and economical way than in the case of the known solutions above. The invention thus aims at an electric current measuring transformer, comprising a primary circuit and a secondary circuit comprising at least one switchable winding which comprises secondary connection terminals, of which a plurality of intermediate terminals, each connected to a derivative connection, and a terminal terminator connected to a terminal link, and gauge selection means for establishing electrical connections according to the selected gauge. According to the invention, the measuring transformer comprises, on the one hand, switches each constituted by two switches, the first of which is normally open, and the second, normally closed, the number of these switches being equal to N-1, N being the number of connection terminals, the first switch normally opening the derivative links with the intermediate connection terminals, and the second normally closing switch the electrical connection with the terminal connection terminal, and secondly, a single selector member caliber cooperating with the two switches of the switch chosen to close the first switch, then open the second switch. Thus, unlike the known solutions described in the introduction to the present description, the measuring transformer according to the invention comprises a number of switches one less than the number of terminals of the secondary winding, and a single member of selection of caliber. The invention thus makes it possible to simplify and reduce the cost of construction of the measurement transformer. According to a preferred version of the invention, the single gauge selection member is constituted by a comb-shaped member provided with teeth adapted to close the first switch and open the second switch. According to an advantageous embodiment, the comb-shaped member comprises two conductive teeth, electrically connected to each other, which can engage in two conductive sleeves corresponding to the terminals of said first switch to put it in the closed position, and a tooth in electrically insulating material, engageable between two elastic contacts corresponding to the terminals of said second switch to put it in the open position. Thus, the removal of the comb-shaped member causes the closing of the second switch and the opening of the first switch. Preferably, the tooth of electrically insulating material is shorter than the two conductive teeth so that, during the movement of the comb-shaped member towards its active position, the two conductive teeth first close the first front switch. that the insulating tooth can open the second switch. As a result, it is ensured that electric current is still flowing in the secondary circuit. According to other features of the invention, when the comb-shaped member is in the engaged position with respect to a first switch, a first transformation ratio is obtained when the comb-shaped member is in position. engaged with respect to a second switch, a second transformation ratio is obtained, when the comb-shaped member is in the retracted position with respect to all the switches, a third transformation ratio is obtained.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Other features and advantages of the invention will become apparent in the description below.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1 est un schéma électrique d'un transformateur de mesure selon l'invention, - la figure 2 montre un organe de sélection en forme de peigne dont les doigts sont retirés des contacts de connexion correspondant, - la figure 3 montre l'organe de sélection de la figure 2 dont deux doigts conducteurs sont engagés pour établir un contact shunt, et un doigt isolant n'est pas engagé, la figure 4 montre l'organe de sélection de la figure 3 complètement engagé, - la figure 5 est un schéma analogue à la figure 1, l'organe de sélection en forme de peigne étant complètement engagé pour réaliser l'un des rapports de transformation, la figure 6 est un schéma analogue aux figures 1 et 5, un organe de sélection en forme de peigne étant complètement engagé sur un autre commutateur pour réaliser un autre rapport de transformation. - la figure 7 montre un organe de sélection de calibre pour un transformateur à circuit triphasé, la figure 8 est une autre vue de l'organe de sélection de la figure 7 et des organes de connexion correspondants, prévus sur les trois phases du circuit. - les figures 9 à 12 sont des vues en perspective montrant un organe de sélection de calibre rotatif. In the accompanying drawings, given by way of non-limiting examples: FIG. 1 is an electrical diagram of a measuring transformer according to the invention, FIG. 2 shows a comb-shaped selection member whose fingers are removed. corresponding connection contacts, - Figure 3 shows the selection member of Figure 2, two conductive fingers are engaged to establish a shunt contact, and an insulating finger is not engaged, Figure 4 shows the body of FIG. 5 is a diagram similar to FIG. 1, the comb-shaped selection member being completely engaged to produce one of the transformation ratios, FIG. 6 is a similar diagram. in FIGS. 1 and 5, a comb-shaped selection member being completely engaged on another switch to achieve another transformation ratio. FIG. 7 shows a gauge selection member for a three-phase circuit transformer, FIG. 8 is another view of the selection member of FIG. 7 and the corresponding connection members provided on the three phases of the circuit. Figures 9 to 12 are perspective views showing a rotary caliper selector.
La figure 1 montre schématiquement un transformateur électrique de mesure de courant comprenant un circuit primaire 1 et un circuit secondaire qui comprend un enroulement 3 commutable comportant trois bornes de connexion secondaires B1, B2, B3 définissant chacun un rapport de transformation et des commutateurs 4, 5 permettant chacun de sélectionner un rapport de transformation. Le circuit secondaire est relié à un appareil de comptage 6 au moyen d'une liaison électrique commune 7 reliée à l'une des extrémités 8 de l'enroulement 3 et d'une liaison électrique 9 pouvant être reliée à l'une des bornes B1, B2, B3 de l'enroulement 3 au moyen des commutateurs 4 ou 5. Les bornes intermédiaires B1, B2 sont reliées chacune à une liaison dérivée 10, 12 et la borne terminale B3 est reliée à une liaison terminale 13. Conforrnément à l'invention, le transformateur comprend des commutateurs 4, 5 constitués chacun par deux interrupteurs dont le premier 4a ou 5a est normalement ouvert, et le second, 4b ou 5b, est normalement fermé. Le nombre de ces commutateurs est égal à N-1, N étant le nombre de bornes de connexion. Dans l'exemple représenté, le nombre de commutateurs est égal à 2, 20 et le nombre de bornes, égal à 3. Comment montré par la figure 1, dans chaque commutateur 4, 5, le premier interrupteur 4a, 5a ouvre normalement les liaisons dérivées 10, 12 avec les bornes de connexion intermédiaires B1, B2, et le second interrupteur 4b, 5b ferme normalement la liaison électrique 11, 13 avec la 25 borne de connexion terminale B3. L'invention prévoit, en outre, un organe unique P de sélection de calibre coopérant avec les deux interrupteurs du commutateur 4, 5 choisi pour fermer le premier interrupteur 4a ou 5a, puis ouvrir le second interrupteur 4b ou 5b. 30 Comme montré par les figures 2, 3 et 4, l'organe unique P de sélection de calibre est constitué par un organe en forme de peigne muni de dents 16, 17, 18, adaptées pour fermer le premier interrupteur 4a, 5a et pour ouvrir le second interrupteur 4b, 5b. FIG. 1 schematically shows an electrical current measurement transformer comprising a primary circuit 1 and a secondary circuit which comprises a switchable winding 3 comprising three secondary connection terminals B1, B2, B3 each defining a transformation ratio and switches 4, 5 allowing each to select a transformation ratio. The secondary circuit is connected to a counting apparatus 6 by means of a common electrical connection 7 connected to one of the ends 8 of the winding 3 and an electrical connection 9 which can be connected to one of the terminals B1 , B2, B3 of the winding 3 by means of the switches 4 or 5. The intermediate terminals B1, B2 are each connected to a derivative connection 10, 12 and the terminal terminal B3 is connected to a terminal connection 13. In accordance with the In the invention, the transformer comprises switches 4, 5 each consisting of two switches whose first 4a or 5a is normally open, and the second, 4b or 5b, is normally closed. The number of these switches is equal to N-1, where N is the number of connection terminals. In the example shown, the number of switches is equal to 2, 20 and the number of terminals equal to 3. As shown in FIG. 1, in each switch 4, 5, the first switch 4a, 5a normally opens the links derivatives 10, 12 with the intermediate connection terminals B1, B2, and the second switch 4b, 5b normally closes the electrical connection 11, 13 with the terminal connection terminal B3. The invention further provides a single selector member P cooperating with the two switches of the switch 4, 5 chosen to close the first switch 4a or 5a, then open the second switch 4b or 5b. As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the single gauge selection member P is constituted by a comb-shaped member provided with teeth 16, 17, 18 adapted to close the first switch 4a, 5a and to open the second switch 4b, 5b.
Plus précisément, l'organe en forme de peigne P comprend deux dents conductrices 16, 17 reliées électriquement entre elles pouvant s'engager dans deux douilles conductrice 16a, 17a correspondant aux bornes dudit: premier interrupteur 4a, 5a pour le mettre en position de fermeture, et une dent 18 en matière électriquement isolante pouvant s'engager entre deux contacts élastiques 18a, 18b correspondant aux bornes dudit: second interrupteur 4b, 5b pour le mettre en position d'ouverture. Le retrait de l'organe en forme de peigne P provoque la fermeture du 10 second interrupteur 4b, 5b, et l'ouverture du premier interrupteur 4a, 5a comme montré sur les figures 1 et 2. On voit d'autre part, sur les figures 2 à 4, que la dent 18 en matière électriquement isolante est plus courte que les deux dents conductrices 16, 17 de façon que, lors du déplacement de l'organe en forme de peigne P 15 vers sa position active, les deux dents conductrices 16, 17 ferment d'abord le premier interrupteur 4a, 5a (voir figure 3) avant que la dent isolante 18 puisse ouvrir le second interrupteur 4b, 5b. La figure 5 montre que, lorsque l'organe en forme de peigne P est en position engagée par rapport à un premier commutateur 4, on obtient un 20 premier rapport de transformation. Dans le cas de la figure 6, l'organe en forme de peigne P est en position engagée par rapport au second commutateur 5. On obtient ainsi un second rapport de transformation. Dans le cas de la figure 1, l'organe en forme de peigne P est en 25 position de retrait par rapport à l'ensemble des commutateurs 4, 5. On obtient dans ce cas un troisième rapport de transformation. Dans l'exemple représenté, l'organe unique de sélection P permet, avec seulement deux commutateurs 4, 5, de sélectionner trois rapports de sélection, tout en assurant que le courant circule toujours dans le circuit 30 secondaire. More specifically, the comb-shaped member P comprises two conductive teeth 16, 17 electrically interconnected which can engage in two conductive sleeves 16a, 17a corresponding to the terminals of said first switch 4a, 5a to put it in the closed position , and a tooth 18 of electrically insulating material engageable between two elastic contacts 18a, 18b corresponding to the terminals of said second switch 4b, 5b to put it in the open position. The removal of the comb-shaped member P causes the closure of the second switch 4b, 5b, and the opening of the first switch 4a, 5a as shown in FIGS. 1 and 2. On the other hand, on the 2 to 4, the tooth 18 of electrically insulating material is shorter than the two conductive teeth 16, 17 so that, during the displacement of the comb-shaped member P 15 towards its active position, the two conductive teeth 16, 17 first close the first switch 4a, 5a (see Figure 3) before the insulating tooth 18 can open the second switch 4b, 5b. Figure 5 shows that when the comb-shaped member P is in the engaged position with respect to a first switch 4, a first transformation ratio is obtained. In the case of Figure 6, the comb-shaped member P is in the engaged position relative to the second switch 5. This provides a second transformation ratio. In the case of FIG. 1, the comb-shaped member P is in the retracted position relative to the set of switches 4, 5. In this case, a third transformation ratio is obtained. In the example shown, the single selection member P allows, with only two switches 4, 5, to select three selection ratios, while ensuring that the current always flows in the secondary circuit.
Bien entendu, l'invention peut s'appliquer à un système triphasé. Dans ce cas, comme montré sur les figures 7 et 8, l'organe unique de sélection de calibre P1 comporte trois paires de dents conductricesl6, 17 ; 16a, 17a ; 16b, 17b et trois dents isolantes 18, 18c, 18d pouvant coopérer avec les trois phases L1, L2, L3 représentées sur la figure 8. Dans ce cas, chaque phase L1, L2, L3 comporte une paire de douilles telles que 16a, 17a aptes à recevoir les deux dents conductrices 16, 17 ; 16a, 17a ; 16b, 17b de l'organe de sélection P1r et des lames conductrices telles que 18a, 18b aptes à recevoir une dent isolante telle que 18. Bien entendu, dans l'exemple des figures 1 à 6, de même que dans l'exemple dei: figures 7 et 8, la dent isolante 18 pourrait être de longueur identique à celle des deux dents conductrices 16, 17. Dans ce cas, le décalage, décrit plus haut entre la fermeture du premier interrupteur et l'ouverture du second interrupteur, pourrait être obtenu en réduisant la hauteur en saillie des lames de contact 18a, 18b. Dans l'exemple représenté sur les figures 9, 10, 11, 12, l'organe unique de sélection est une plaque 19 en matière isolante en forme de disque munie de trois séries de dents telles que 16, 17, 18, correspondant à trois phases coopérant avec une platine 20 comportant trois séries de deux commutateurs comprenant chacun, un premier interrupteur tel que 4a, 5a, et un second interrupteur tel que 4b, 5b. La translation de la plaque 19 vers la platine 20 provoque, comme précédemment, la fermeture du premier interrupteur et l'ouverture du second interrupteur d'un commutateur. Le retrait de la plaque 19 provoque l'ouverture du premier interrupteur et la fermeture du second interrupteur dudit commutateur. Dans cet exemple, la rotation de la plaque 19 par rapport à la platine 20 permet aux dents 16, 17, 18 de coopérer avec le premier et le second interrupteur d'un autre commutateur pour obtenir un autre rapport de transformation. La rotation de la plaque 19 permet ainsi de sélectionner les trois rapports de transformation décrits précédemment. Bien entendu, la plaque 19 pourrait ne comporter qu'une série de dents 16, 17, 18 dans le cas d'un système monophasé. Of course, the invention can be applied to a three-phase system. In this case, as shown in FIGS. 7 and 8, the single selection member P1 comprises three pairs of conductive teeth 16, 17; 16a, 17a; 16b, 17b and three insulating teeth 18, 18c, 18d can cooperate with the three phases L1, L2, L3 shown in Figure 8. In this case, each phase L1, L2, L3 comprises a pair of sockets such as 16a, 17a adapted to receive the two conductive teeth 16, 17; 16a, 17a; 16b, 17b of the selection member P1r and conductive blades such as 18a, 18b adapted to receive an insulating tooth such as 18. Of course, in the example of Figures 1 to 6, as in the example dei 7 and 8, the insulating tooth 18 could be of identical length to that of the two conductive teeth 16, 17. In this case, the offset, described above between the closing of the first switch and the opening of the second switch, could be obtained by reducing the projecting height of the contact blades 18a, 18b. In the example shown in FIGS. 9, 10, 11, 12, the single selection member is a disc-shaped insulating material plate 19 provided with three sets of teeth, such as 16, 17, 18, corresponding to three phases cooperating with a plate 20 comprising three series of two switches each comprising a first switch such as 4a, 5a, and a second switch such as 4b, 5b. The translation of the plate 19 to the plate 20 causes, as before, the closing of the first switch and the opening of the second switch of a switch. The removal of the plate 19 causes the opening of the first switch and the closing of the second switch of said switch. In this example, the rotation of the plate 19 relative to the plate 20 allows the teeth 16, 17, 18 to cooperate with the first and the second switch of another switch to obtain another transformation ratio. The rotation of the plate 19 thus makes it possible to select the three transformation ratios described above. Of course, the plate 19 could comprise only a series of teeth 16, 17, 18 in the case of a single-phase system.
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