FR2799840A1 - Capteur de courant differentiel - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un capteur de courant (1) destiné notamment à la détection d'un courant différentiel de défaut apparaissant dans une ligne de distribution électrique. Un enroulement de mesure, de préférence de type compensé (3, 9), est bobiné autour d'un noyau magnétique annulaire (2) déterminant une fenêtre de passage pour les conducteurs de la ligne électrique. L'ensemble est enveloppé par un blindage magnétique (4) de protection vis-à-vis de flux électromagnétiques parasites, notamment ceux résultant de courants forts circulant dans les conducteurs de ladite ligne. Le blindage magnétique (4) est lui-même avantageusement muni d'un double enroulement conducteur (5), d'où il n'est prélevé aucun signal et qui est réparti de manière à éviter les phénomènes de saturation du blindage magnétique sous l'effet desdits flux parasites.
Description
<B>CAPTEUR DE COURANT</B> DIFFERENTIEL La présente invention concerne la conception et la réalisation de ce qu'il est convenu d'appeler un capteur de courant différentiel, s'agissant d'un disposit' qui permet détecter une différence d'intensité de courant entre deux conducteurs d'une même ligne électrique. De manière courante, les capteurs de ce genre sont il isés pour detecter un courant différentiel témoin d'un déséquilibre anormal entre les conducteurs d'une ligne de distribution electrique, afin de commander le déclenchement d'un disjoncteur qui coupe l'alimentation électrique de la ligne, lorsque ce courant différentiel, dit de défaut, atteint en intensité une valeur seuil déterminée. Ils sont essentiellement réalisés sous la forme d'un transformateur de courant, comportant un noyau magnétique qui se ferme annulairement suivant un périmètre déterminant une fenêtre de passage pour les conducteurs de la ligne électrique et qui porte un enroulement de mesure aux bornes duquel on prélève le signal de mesure, cet enroulement représentant le secondaire du transformateur de courant.
L'invention se place de manière particulièrement avantageuse dans un contexte où la ligne électrique considérée véhicule des courants de forte intensité, tels que ceux que l'on rencontre, pour du courant à basse ou moyenne tension, dans des circuits d'alimentation propres à des usines ou autres locaux dans lesquels se trouvent des machines industrielles. Le problème spécifique auquel on est alors confronté vient du fait que le capteur doit être sensible à de très faibles courants de défaut, alors qu'il se situe au milieu d'un environnement qui engendre des effets perturbateurs dont il doit s'affranchir.
En exemple typique, mais bien entendu non limitatif des applications de l'invention, on considère que le capteur doit pouvoir détecter des courants différentiels de défaut de faible valeur, pouvant se situer autour 'une dizaine d'amperes, sur une ligne de distribution électrique où le courant nominal circulant dans les différents conducteurs se monte à plusieurs milliers d'ampères. En pratique, il s'agit le plus souvent d'un courant triphasé, donc de trois conducteurs pour trois phases, ou quatre conducteurs pour trois phases et un neutre, et ces conducteurs présentent une section importante, si bien qu'en général, on parle de barres plutôt que de fils, en considérant que leur section transversale devient de forme rectangulaire. Quoi qu'il en soit, l'encombrement des conducteurs est important, et il est difficile de maîtriser l'incidence de leurs positions relatives.
Dans ces conditions, il devient fort difficile de rendre le transformateur de courant suffisamment sensible aux courants différentiels à détecter. Les courants qui circulent dans les conducteurs de la ligne (en circuit primaire) engendrent des flux électromagnétiques importants, et créent de ce fait des perturbations qui se traduisent par des courants parasites induits dans le circuit secondaire du transformateur de courant, rendant ainsi impossible la mesure du courant secondaire témoin du courant de défaut à détecter avec un transformateur de courant traditionnel.
En effet, on observe qu'en l'absence d'un courant différentiel résultant véritablement d'un défaut à détecter, un transformateur de courant traditionnel fournit déjà un faux courant homopolaire, dû aux flux électromagnétiques perturbateurs, qui peut être très largement supérieur au courant secondaire que l'on souhaite pouvoir mesurer par distinction, comme correspondant à des défauts à détecter, au point de le rendre négligeable.
Dans le but de répondre au mieux aux besoins de la pratique industrielle et, en particulier, apporter une solution adéquate au problème que pose la détection des défauts demandant de couper l'alimentation dans une ligne électrique distribuant du courant sous forte intensité, la présente invention propose un capteur de courant différentiel de défaut grâce auquel on évite les conséquences liées à des perturbations dues aux flux électromagnétiques parasites dont il vient d'etre question et aux courants dits de fuite qui en résultent.
Parmi les mesures à préconiser pour améliorer la détection des courants de défaut, il figure celle qui consiste à réaliser l'enroulement de mesure sous forme compensée, en associant de manière appropriée moins deux fils conducteurs, bobinés sur le même noyau magnétique du transformateur de courant, d'où le signal de mesure est prélevé. Deux enroulements électriques ainsi couplés qui sont bobinés en sens inverses et branchés en parallèle, sur les mêmes bornes d'entrée/sortie du courant secondaire, ajoutent leurs effets. Cette mesure a donc certes pour conséquence d'améliorer la précision des mesures. Par contre, elle reste très insuffisante dans les conditions sévères dont on a parlé, car elle n'a guère d'action sur les flux parasites, de sorte que les courants de fuite préjudiciables à la sensibilité des mesures restent importants.
Une deuxième mesure consiste à placer le transformateur de courant (noyau magnétique portant l'enroulement de mesure) dans une enveloppe de blindage magnétique ayant pour rôle de capter les flux parasites environnants. Toutefois, cette disposition est apparue insuffisante en soi, car elle amène à utiliser des tôles magnétiques en matériaux spéciaux de perméabilité élevée et/ou à prévoir des blindages très épais, d'où il résulte une augmentation excessive du coût et/ou de l'encombrement et poids du capteur.
La présente invention permet de s'affranchir de ces inconvénients, par le fait qu'elle propose en plus d'équiper un blindage magnétique d'au moins un enroulement conducteur de compensation, normalement dépourvu de fils de sortie vers l'extérieur, car non producteur d'un signal de mesure, dont les spires sont avantageusement réparties régulièrement sur tout le pourtour annulaire du blindage de manière à éviter des phénomènes de saturation locale, et est de préférence lui-même de type compensé, c'est-à-dire constitué de deux bobinages en sens inverses. on augmente ainsi notablement l'efficacité du blindage dans son role protecteur tendant à canaliser les flux parasites significatifs d'un défaut dans la ligne à surveiller, hors du noyau du transformateur.
L'invention a donc notamment pour objet dispositif capteur d'un courant différentiel de défauts apparaissant dans une ligne de distribution électrique, se caractérise en ce qu'il comporte un anneau électro magnétique interne de détection, comportant au moins enroulement électrique de mesure fournissant un signal de mesure bornes de ses terminaisons, qui est bobiné autour d'un noyau magnétique s'étendant annulairement suivant le périmètre d'une fenêtre de passage pour les conducteurs de la ligne electrique, et un anneau électromagnétique externe de protection vis-à-vis de flux parasites environnants, constitué d'un blindage magnétique annulaire qui enveloppe ledit anneau interne tout autour dudit périmètre et sur lequel est bobiné au moins un enroulement conducteur de compensation duquel il n'est prélevé aucun signal.
Cet enroulement de compensation est avantageusement réparti régulièrement sur l'ensemble du blindage magnétique annulaire, de manière à éviter les phénomènes de saturation locale du blindage magnétique sous l'effet des flux parasites qu'il capte. Par ailleurs, et de préférence combinaison, l'enroulement conducteur équipant le blindage est avantageusement lui-même réalisé sous forme compensée c'est-à-dire qu'il est fractionné en au moins deux brins de fil électriquement conducteur, groupés par paires où l'enroulement est bobiné en sens inverse.
Suivant encore une autre mesure préconisée par l'invention, un enroulement de compensation similaire au précédent est prévu dans l'anneau magnétique interne autour du noyau de mesure. Ses terminaisons ne délivrent aucun signal, et de nouveau, il est avantageusement réalisé sous forme dite compensée, par le fait qu'il comprend alors au moins une paire de deux bobinages de fil conducteur enroulés en sens inverses autour du noyau magnétique faisant partie de l'anneau interne.
En conséquence de ces dispositions, flux parasites, ceux qui sont causés notamment par un courant de forte intensité dans la ligne, sont retenus captifs dans le circuit magnétique formé par le blindage de 'anneau externe, ils ne peuvent plus atteindre l'anneau interne pour troubler la mesure. En outre, l'efficacité du blindage de protection est telle qu'il peut être constitué en utilisant tôles magnétiques standard peu onéreuses tout en conservant des dimensions parfaitement acceptables.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'anneau externe de protection comporte au moins paire de deux enroulements ayant sensiblement la même section équivalente totale par leur nombre de spires, qui sont bobinés en sens inverses et branchés en série 'un avec l'autre. Cela permet d'obtenir un effet de compensation au niveau de ce circuit magnétique externe. Mais contrairement à l'enroulement de mesure qu'il est avantageux réaliser sous forme compensée au niveau de l'anneau interne de détection comme il a déjà été indiqué, c'est-à-dire en couplant terminaisons d'au moins deux fils conducteurs, il n'y a pas prélèvement de courant pour fournir un signal de mesure. Les courants induits qui prennent naissance ponctuellement et qui ont tendance à produire un flux magnétique en sens inverse de celui qui les a généré sont dirigés en sens inverses au sein du matériau magnétique. Ils s'opposent mutuellement dans leurs effets contre la propagation des flux dans le circuit magnétique.
Conformément à une autre caractéristique secondaire de l'invention, l'anneau interne, celui qui fonctionne en transformateur de courant vis-à-vis des conducteurs d'une ligne de distribution électrique, comporte à la fois un enroulement de mesure constitué de plusieurs brins de fil conducteur couplés, et un enroulement de compensation ne fournissant aucun signal, qui est lui-même de type compensé dans les modes de mise en oeuvre préférés de l'invention.
Dans tous les cas où il est question ici d'enroulement compensé ou d'enroulement de compensation, on doit comprendre que le ou les fils électriquement conducteurs se répartissent de préférence, dans la pratique, entre deux enroulements ayant sensiblement le même nombre de spires en un fil conducteur similaire, et étant bobinés en sens inverse sur parties complémentaires du circuit annulaire de matériau magnétique. Dans le cas du circuit magnétique de l'anneau interne, les fils électriquement conducteurs sont montes en parallèle dans leurs connexions aux fils d'entrée et sortie du courant prélevé en signal de mesure aux bornes du circuit secondaire du transformateur de courant.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le noyau magnétique est de forme rectangulaire. En d'autres termes, capteur présente la forme d'un cadre rectangulaire autour la fenêtre définie par son périmètre interne. Cette mesure permet de réduire son encombrement, en particulier dans le où les conducteurs de la ligne sont constitués par des barres. Elle correspond également à une solution avantageuse pour la fabrication des circuits magnétiques. Ceux- sont constitués, de manière en soi classique, sous la forme d'empilements de tôles s'étendant dans la direction propagation des flux magnétiques.
L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, faisant référence aux figures des dessins annexés qui les illustrent et dans lesquelles - la figure 1 représente de manière schématique, en perspective, un capteur de courant différentiel, selon l'invention, vu de l'extérieur de son blindage; - la figure 2 en est une vue partiellement éclatée en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 représente en vue partielle les éléments de sa partie interne au blindage ; - la figure 4 est une en coupe transversale du noyau magnétique et du blindage ; - la figure 5 montre l'apparence extérieure du capteur enfermé dans son carter.
Toutes ces figures concernent un mode de réalisation particulier du capteur suivant 'invention qui constitue un capteur dit sommateur, comme faisant une somme de courants secondaires au niveau du transformateur de courant. Ce capteur 1 est destiné à mesurer courant différentiel dans une ligne de distribution triphasée à basse ou moyenne tension, comportant quatre conducteurs 10, respectivement pour trois phases et le neutre, dont le courant nominal par conducteur est élevé (4 000 A par exemple). Les conducteurs 10 sont supposés être constitués par des barres. L'application particulière considérée demande que le capteur soit sensible à des courants différentiels créés par des défauts d'isolement des conducteurs 10 par rapport à la masse dont la valeur de seuil est très faible par rapport au courant nominal de la ligne (suivant un facteur de l'ordre de quelques milliers par exemple).
Conformément aux figures 1, 2 et 3, le capteur 1 comporte essentiellement un anneau électromagnétique interne 30, constitué d'un noyau magnetzque annulaire 2 sur lequel sont bobinés deux enroulements conducteurs opposés 3 et 9, et un anneau électromagnétique externe 40, dans lequel deux enroulements conducteurs opposes 5 et 6 sont bobinés sur un noyau magnétique creux qui constitue un blindage magnétique 4 autour du noyau 2 muni de enroulements 3 et 9. Bien entendu, les enroulements ne sont représentés par quelques-unes de leurs spires successives sur les figures, alors qu' réalité ils en comportent, par exemple, un millier.
L'ensemble des deux anneaux l'un dans l'autre décrit ce que l' peut considérer comme un tore rectangulaire, formant ainsi un cadre rectangulaire qui délimite une fenêtre 20 que les quatre conducteurs 10 traversent perpendiculairement au plan du capteur. La disposition générale est également visible sur la figure 5, montre en outre que les constituants essentiels déjà mentionnés sont enfermés dans un carter 21 laissant ouverte la fenêtre 20 pour le passage des conducteurs 10. De ce carter on voit simplement sortir les deux fils 17 et 18 par lesquels le courant fourni par le capteur en signal de mesure est prélevé et transmis pour traitement et analyse à des équipements extérieurs.
En section droite, le blindage creux 4 et le noyau 2, qui lui est plein, sont également de contour rectangulaire. Dans la réalisation pratique des matériaux magnétiquement perméables, qui implique un empilement de couches parallèles, leur forme rectangulaire générale s'étendant annulairement autour de la fenêtre 20 est sensiblement arrondie aux quatre coins du rectangle.
Par son anneau électromagnétique interne 30, le capteur 1 fonctionne comme un transformateur de courant, dans lequel le circuit primaire est représenté par les conducteurs de la ligne électrique 10, et le circuit secondaire par le fil conducteur enroulé autour du noyau central 2. En effet, les fils 17 et 18 de sortie signal de mesure sont connectés aux bornes de ce circuit secondaire.
Dans le mode de réalisation particulier choisi pour illustrer ici l'invention, on combine trois dispositions pour rendre ce transformateur de courant réceptif sélectivement au flux magnétique résultant 'un courant différentiel de défaut dans la ligne électrique, en s'affranchissant de l'influence de flux électromagnétiques environnants autres que ceux résultant du courant différentiel de défaut. De tels flux parasites sont produits, directement ou indirectement, par le courant primaire circulant dans la ligne surveillée le capteur, par suite des courants élevés qui y circulent. Sont particulierement perturbateurs le champ magnetique créé par la ligne électrique 10 elle-même et les courants de Foucault. Leur incidence est encore aggravée le fait que le positionnement des conducteurs de la ligne dans la fenêtre 2 n'est jamais parfaitement symétrique et qu'il y a fréquemment un déséquilibre entre les phases si bien que les courants circulant dans les conducteurs de phase ne sont ni égaux en amplitude, ni équilibrés en déphasage.
Pour l'essentiel, les trois dispositions en question relèvent respectivement : - de la compensation assurée du fait que dans l'anneau électromagnétique interne 30, l'enroulement dit de mesure 3, dédoublé sous forme compensée est couplé avec un second enroulement de mesure 9, - de présence du blindage 4 en enveloppe autour de l'anneau interne 30 tout autour de la fenêtre 20, - du fait que, dans l'anneau électromagnétique externe 40, le blindage 4 porte au moins une paire de deux enroulements 5 et 6 en opposition.
Dans l'anneau électromagnétique interne, les deux enroulements de mesure 3 et 9 se disposent en vis-à-vis sur des parties complémentaires du noyau 2. Ils occupent des longueurs identiques du circuit magnétique (chacun couvre une moitié du noyau 2), par un même nombre de spires formées d'un fil conducteur identique. Par contre, ils sont bobinés en sens inverses (l'un dextrogyre, l'autre lévogyre), et ils se connectent en parallèle sur l'enroulement de mesure 3. Réaliser ainsi l'enroulement de mesure par au moins une paire de deux fils conducteurs similaires montés en compensation (on pourrait en prévoir plusieurs en variante de la réalisation particulière décrite ici) ne modifie par le rapport de transformation. Cela permet de mieux canaliser dans le noyau annulaire les flux magnétiques qui prennent naissance autour des conducteurs individuels de la ligne électrique et qui se referment individuellement dans l'air.
Au niveau de l'anneau électromagnétique externe 40, le blindage magnétique 4 a pour rôle de capter les flux parasites en les retenant à l'écart du noyau central 2. Les deux enroulements 5 et 6 qu'il porte permettent d'améliorer notablement son efficacité de ce point de . Les spires cumulées des deux enroulements sont régulièrement réparties sur tout le périmètre du blindage annulaire. Dans le cas d'exemple considéré, les deux enroulements s'étendent chacun sur une moitié du blindage magnétique 4. Ils sont semblables, c'est-à-dire qu'ils présentent la même section de conducteur et le même nombre de spires, mais ils sont bobinés en sens inverse, l'un dans le sens dextrogyre et l'autre dans le sens lévogyre. Par ailleurs, leurs extrémités sont reliées entre elles deux par deux en 7 et 8. On obtient de la sorte deux enroulements identiques en série mais se comportant en opposition du fait qu'ils sont de sens opposés.
En recourant ainsi à au moins une paire d'enroulements en opposition 5 et 6, on s'assure à la fois d'éviter l'apparition de saturations locales répartissant le flux capté et d'augmenter la mise en opposition des flux ayant tendance à circuler dans le matériau magnétiquement perméable en contrecarrant les flux qui les générés. I1 n'y a donc pas besoin de surdimensionner l'épaisseur de paroi du blindage ni d'utiliser un matériau à très haute perméabilité magnétique (des tôles magnétiques de qualité ordinaire au silicium de type M5 suffisent) pour obtenir une très bonne efficacité dans le filtrage des flux parasites.
Pour être plus précis, on peut observer des figures que blindage magnétique est constitué de quatre faces qui sont assemblées, à savoir une paroi annulaire centrale 11, une paroi annulaire extérieure 12 et deux parois latérales 13 et 14. On peut voir également que la paroi annulaire intérieure 11 a une épaisseur plus grande que celle de la paroi annulaire extérieure 12. En effet, les flux à capter sont principe plus élevés quand on est plus proche de la ligne électrique. Par ailleurs, on a fait apparaître des entretoises 22, qui maintient un centrage approprié entre les anneaux interne et externe.
La description qui précède explique clairement comment l'invention procède d'une manière que ne pouvait prédire l'homme de l'art et comment elle permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. Néanmoins, est clair que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits dans le courant des exemples ci-dessus et qu'elle s'étend au contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents.
En particulier, le blindage magnétique externe peut porter un seul enroulement, qui est alors ouvert, encore que cette solution soit moins avantageuse que celle qui consiste à prevoir plusieurs enroulements branchés en série. En exemple, on peut citer le cas de quatre enroulements combinés, bobinés chacun sur un des côtés du rectangle du circuit magnétique,.ces enroulements étant groupés par paires de deux enroulements opposés enroulés en sens inverses et reliés en série. Dans tous les cas, aucun signal n'est prélevé aux bornes de l'enroulement électriquement conducteur équipant le blindage externe, qu'il soit fractionné ou non.
Par ailleurs, on peut prévoir, pour le noyau magnétique et le blindage magnétique, des formes générales différentes adaptées à la configuration des conducteurs de la ligne électrique.
Comme on l'aura compris de la description qui précède, le dispositif capteur suivant l'invention n'est pas spécifique, dans sa construction, de l'application illustrée à la surveillance d'une ligne électrique en courant triphasé. Le même dispositif peut tout aussi bien servir à la détection des courants de défaut dans une ligne de courant monophasé comportant seulement deux conducteurs. I1 est d'ailleurs commode de le faire fonctionner de cette manière pour des opérations de réglage ou d'entretien. Le circuit secondaire de sa partie transformateur de courant ne fournit pas de courant lorsque le courant primaire est à la même valeur mais de sens opposé dans les deux conducteurs de ligne de courant monophasé. Un signal de mesure non nul recueilli aux bornes de son circuit secondaire témoigne d'un déséquilibre de courant entre les deux conducteurs de la ligne. Dans le cas d'un courant primaire triphasé, à trois conducteurs ou quatre conducteurs avec le neutre, c'est 'apparition d'une somme vectorielle non nulle que l'on détecte.
L'invention n'est pas plus limitée aux exemples qui été donnés en ce qui concerne le nombre des spires enroulements ou le nombre des enroulements eux-mêmes, soit sur le noyau magnétique interne, soit sur le blindage magnétique externe. I1 est, par contre, plus important les spires dans leur ensemble soient régulièrement réparties en recouvrement du matériau magnétique sur tout le périmètre de l'anneau fermé, tout autour de la fenêtre de passage la ligne électrique.
Leur disposition peut largement varier en fonction des configurations adaptées à chaque cas particulier d'application. Le plus souvent, les spires seront relativement serrées, voire jointives. Elles peuvent également se disposer en couches superposées. Bien entendu les spires qui peuvent se toucher sont isolées électriquement à ce niveau, ce qui s'obtient au plus simple en constituant chaque enroulement au moyen d'un fil conducteur revêtu d'une gaine isolante. Quant aux enroulements, faits des spires successives d'un fil conducteur continu, ils sont de même nombre variable.
Cependant, à la solution principe où chaque anneau magnétique porte un seul enroulement conducteur, on préfère quasiment toujours, en pratique, des réalisations qui impliquent, tant sur le noyau l'anneau magnétique interne que sur le blindage externe enveloppant annulairement le transformateur sur tout son périmètre, les solutions qui se concrétisent par plusieurs enroulements, avantageusement groupés par paires de deux enroulements de fils conducteurs bobinés en sens opposés. Dans chaque paire, les deux enroulements se compensent mutuellement du fait qu'ils sont bobinés en sens inverses 'un de l'autre et que leurs fils conducteurs respectifs sont connectés aux extrémités.
Cette compensation est avantageuse, mais non indispensable. De plus, le mode de réalisation décrit où les deux enroulements d'une même paire se disposent symétriquement, donc sur des branches opposées du cadre magnétique sur lequel ils, sont bobinés, n'est pas limitatif de l'invention. Toutefois, sa finalité étant différente suivant le cadre magnétique considéré (interne ou externe), il est à noter qu'elle est surtout avantageuse sur le cadre constituant le blindage magnétique dans la mesure où les courants que les flux magnétiques captés induisent dans les conducteurs des enroulements s'opposent l'un à l'autre puisque ceux-ci sont branchés en série en circuit fermé.
L'efficacité du blindage magnétique dans ses effets de filtrage des flux parasites en est très sensiblement améliorée. Sans vouloir être aucunement limitatif en donnant une interprétation théorique aux phénomènes constatés, on peut comprendre qu'une répartition régulière des spires le long du circuit magnétique permet de réduire en tout point le flux magnétique qui a tendance à se créer localement et que le montage en série des conducteurs des enroulements est plutôt bénéfique pour s'opposer à circulation du flux magnétique le long des tôles de l'enroulement magnétique.
Enfin, il doit être clair le noyau magnétique interne, comme le blindage magnétique externe, peuvent présenter des formes bien differentes d'un cadre rectangulaire, l'essentiel étant qu'ils aient une forme d'anneau fermant le circuit magnétique sur lui-même.
Dans tous les cas, conformément à ce qui a été exposé, on peut assurer à la fois que les flux parasites soient efficacement absorbés par l'anneau magnétique externe, à un taux qui dépend pour partie de l'épaisseur du blindage magnétique, et qu'ils soient compensés, si ce n'est sensiblement annihilés, au niveau l'anneau magnétique interne.
I1 doit également être entendu que les modes de réalisation qui ont été détaillés sont des cas d'exemples qui peuvent se trouver concrétises dans nombre de réalisations différentes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. En particulier, la figure fait apparaître, en plus des éléments et caractéristiques qui ont déjà été décrits, que le noyau magnétique de 1 anneau interne porte un enroulement de compensation, à conducteur dépourvu de fils de sortie pour la fourniture 'un signal, qui est disposé par dessus l'enroulement mesure fractionné, et avantageusement réalisé sous forme compensée. Il est montré réalisé par deux fils conducteurs et 42 bobinés en sens inverse et branchés en série en 25 et 26.
Claims (1)
- REVENDICATIONS <B>1.</B> Capteur d'un courant différentiel de défaut apparaissant dans une ligne de distribution électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un anneau électro magnétique interne de détection (30) comportant au moins enroulement électriquement conducteur de mesure (3), fournissant un signal de mesure à partir du courant qui le traverse, bobiné autour d'un noyau magnétique (2) s étendant annulairement suivant le périmètre d'une fenêtre (20) de passage pour les conducteurs de la ligne électrique (10), et un anneau électromagnétique externe de protection vis-à-vis de flux parasites environnants, constitué d'un blindage magnétique annulaire qui enveloppe ledit anneau interne (30) tout autour dudit périmètre (20) et sur lequel est bobiné au moins un enroulement électriquement conducteur (5) duquel n'est prélevé de signal de mesure. <B>2.</B> Capteur de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans ledit anneau électromagnétique externe (40), ledit blindage magnétique (4) porte moins une paire de deux enroulements conducteurs (5 et 6) en opposition, bobinés en sens inverses et branchés en série l'un avec l'autre. <B>3.</B> Capteur de courant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux enroulements (5 et 6) d'une même paire d'enroulements en opposition comportent sensiblement le même nombre de spires successives d'un fil conducteur continu bobiné sur des parties complémentaires dudit blindage (4) autour de ladite fenêtre (20). <B>4.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans ledit anneau électromagnétique externe (40), les spires successives du ou des enroulements conducteurs (5-6) sont réparties régulièrement sur l'ensemble du blindage magnétique annulaire (4) autour de ladite fenetre (20). <B>5.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce dans ledit anneau électromagnétique interne (30), ledit enroulement de mesure (3) est réalisé sous forme compensée, par au moins une paire d'enroulements conducteurs (3, 9) bobinés en sens inverse et branchés en parallèle pour fournir ledit signal de mesure. <B>6.</B> Capteur de courant selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits enroulements de mesure (3, 9) comportent sensiblement le même nombre de spires de fils conducteur, bobinées sur des parties complémentaires opposées dudit noyau magnétique (2) autour de ladite fenêtre (20) <B>7.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est de forme sensiblement rectangulaire autour de ladite fenêtre (20). <B>8.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit noyau magnétique (4) et/ou ledit blindage magnétique présentent un contour rectangulaire en section droite. <B>9.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit noyau magnétique (2, 15) et ledit blindage magnétique (4, 11-14) sont constitués par des empilements de couches successives de tôle magnétique standard. <B>10.</B> Capteur de courant suivant l'une quelconque revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit blindage magnétique (4, 11-14) est réalisé par assemblage de quatre faces parmi lesquelles celle constituant sa paroi annulaire interne (11) présente une épaisseur plus élevée que 'épaisseur de celle constituant sa paroi annulaire externe (12). Capteur de courant suivant l'une quelconque revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit anneau magnétique interne comporte en outre un enroulement de compensation dépourvu de fils de sortie, qui est bobiné autour dudit noyau magnétique, et avantageusement fractionné en au moins deux enroulements compensés similaires.
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