Brevet FR2365806A1 — publié le 19780421

L'invention concerne un dispositif pour contrôler la présence éventuelle de courts-circuits entre des spires ou des couches d'un enroulement, comportant un noyau en forme d'étrier possédant un enroulement d'excitation et une culasse mobile sur le noyau en forme d'étrier pour la mise en place de l'enroulement devant être contrôlé. Dans un dispositif connu de ce type (ATM V 3526-1), sur l'une des branches d'un noyau en forme d'étrier est monté un enroulement d'excitation qui peut être raccordé par l'intermédiaire d'un ampèremètre à une source de tension alternative. Le noyau en forme d'étrier comporte une culasse mobile sur laquelle l'enroulement devant être contrôlé peut être emmanché. La vérification de la présence éventuelle d'un court-circuit entre spires d'un enroulement s'effectue en mesurant tout d'abord le courant sans qu'un enroulement devant être contrôlé ne se trouve sur la culasse mobile. Ensuite la mesure du courant est effectuée avec 11 enroulement devant être contrôlé. Dans le cas d'intensités identiques du courant mesuré, la bobine devant être contrôlée est dénuée de défauts; dans le cas de courants différents, la bobine possède un court-circuit entre spires. Le dispositif connu présente l'inconvénient constituant en ce que les résultats de mesure , qu'il permet d'obtenir, sont essentiellement influencés par la fixation de la culasse mobile sur les autres parties du noyau en forme d'étrier. En outre, le dispositif est trop insensible dans le cas d'enroulements comportant un grand nombre de spires. Dans un autre dispositif connu pour réaliser le con trolle de la présence éventuelle de courts-circuits entre les spires d'un enroulement (demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le nO 1 516 154), une bobine de comparaison est située en permanence sur une culasse mobile. Des spires en courts-circuits dans un enroulement devant être contrôlé sont détectes par le fait que la tension induite dans la bobine de comparaison est annulée au moyen d'une tension auxiliaire et qu' ensuite l'enroulement devant être contrôlé est emmanché sur la culasse mobile; si l'enroulement devant etre contrôlé comporte un court-circuit entre spires, la tension de la bobine de comparaison diminue, ce qui perturbe l'équilibrage du zéro.Ce dis positif connu présente l'inconvénient consistant en ce qu'une bobine de comparaison ou bobine normale est nécessaire pour déterminer des courts-circuits entre spires. L'invention a pour but de proposer un dispositif pour contrôler la présence éventuelle de courts-circuits entre spires ou entre couches d'un enroulement et qui possède une constitution simple, puisse être d'une commande aisée, tout en permettant des contrôles parfaits en ce qui concerne la présence de courts-circuits entre spires ou entre couches. Pour résoudre ce problème, dans un dispositif du type décrit plus haut, au noyau en forme d'étrier est associé un autre noyau en forme d'étrier de telle manière que l'une de ses branches soit entourée par l'enroulement devant être contrôlé; sur autre noyau en forme d'étrier est monté un enroulement de mesure tandis qu'un dispositif d'affichage est raccordé à cet enroulement de mesure. Dans le dispositif conforme à l'invention, on réalise un contrôle de la présence éventuelle de courts-circuits entre spires ou entre couches d'un enroulement en déterminant si un couplage magnétique est provoqué entre les deux branches du noyau par l'enroulement devant être contrôlé. En effet si l'enroulement devant être contrôlé ne comporte pas de court-circuit entre spires ou entre couches, le couplage magnétique est mauvais ou n'existe pas et une tension notable n'est pas induite dans l'enroulement de mesure. Si au contraire l'enroulement devant être contrôlé contient un court-circuit, le couplage magnétique est très bon et une tension induite dans l'enroulement de mesure peut être détectée au moyen du dispositif d'affichage.Une valeur de mesure indiquée par le dispositif d'affichage est par conséquent, dans le dispositif conforme à l'invention, un signe que l'enroulement devant être contrôlé comporte un courtcircuit entre spires ou entre couches. Ce contrôle peut être réalisé de façon avantageuse sans utiliser une bobine normale ou de comparaison, en sorte que le dispositif conforme à l'invention peut être fabriqué de façon relativement simple par rapport au dispositif connu décrit précédemment et par conséquent avec une moindre dépense. La mise en oeuvre du contrôle au moyen du dispositif conforme à l'invention est également possible avec une faible dépense étant donné que pour réaliser le contrôle de la présence éventuelle d'un court-circuit dans l'enroulement, une seule mesure a besoin d'être effectuée. Avantageusement la fréquence de mesure doit être relativement élevée. Le dispositif conforme à l'invention peut être réalisé pour le contrôle de tous les enroulements comportant un nombre de spires relativement élevé , du type utilisé par exemple pour des convertisseurs de tension pour des installations à moyenne tension. Uniquement dans les cas particuliers, dans lesquels il faut réaliser un contrôle d'enroulements comportant un nombre extrêmement important de spires et par conséquent des capacités entre spires et entre couches, qui ne sont plus négligeables, il est avantageux conformément à une variante de l'invention de placer sur les branches des deux noyaux en forme d'étrier , devant être entourées par l'enroulement devant être contrôlé, un enroulement auxiliaire et de raccorder à l'enroulement auxiliaire un dispositif d'équilibrage pouvant être réglé en ce qui concerne la position de phase d'un courant délivré,de telle manière que dans le cas d'un enroulement normal placé sur les branches devant être entourées par l'enroulement devant être contrôlé, le dispositif d'affichage indique la valeur zéro. Grâce à cette variante du dispositif conforme à l'invention, l'influence de courants provoqués par les capacités de l'enroulement est éliminée, étant donné que grâce au dispositif d'équilibrage, dans le cas d'une mesure avec un enroulement normal, qui devrait correspondre aux enroulements devant être contrôlés, un courant injecté par l'intermédiaire de l'enroulement auxiliaire est réglé par le dispositif d'équilibrage de telle manière que le dispositif d'affichage indique la valeur zéro. Dans le cas de la mesure de tels enroulements, il est recommandé, pour maintenir à une faible valeur les courants provoqués par les capacités, de choisir la fréquence de mesure aussi faible que possible. La source de courant réglable dans un dispositif pour réaliser le contrôle d'un enroulement,comportant un enroulement auxiliaire peut avoir des constitutions différentes. Ainsi il apparat avantageux que la source de courant réglable contienne un régulateur de phase, auquel un transformateur de réglage est raccordé par les extrémités de son enroulement, et que l'enroulement auxiliaire soit relié à une extrémité de l'enroulement du transformateur de réglage et à sa prise variable. Dans le cas de cette forme de réalisation du dispositif d'équilibrage réglable, avantageusement aussi bien le transformateur de réglage que le régulateur de phase sont munis d'un réglage fin séparé, étant donné qu'alors le dispositif conforme à l'invention peut être équilibré de façon particulièrement précise. Dans de nombreux cas il suffira cependant que le dispositif d'équilibrage réglable contienne un transformateur de réglage raccordé par les extrémités de son enroulement à une source de courant alimentant l'enroulement d'excitation, et que l'enroulement auxiliaire soit relié par l'intermédiaire d'un condensateur réglable à une extrémité de l'enroulement du transformateur de réglage et à la prise variable dudit transformateur de réglage. Eventuellement on peut se passer, d'une façon générale, d'un enroulement auxiliaire et d'un dispositif d'équilibrage réglable pour le contrôle même d'enroulements comportant des nombres très élevés de spires et comportant de ce fait des capacités qui ne sont plus négligeables, lorsque le dispositif d'affichage contient un dispositif de mesure sensible du point de vue de la-phase et qui est raccordé à l'enroulement d'excitation et à l'enroulement de mesure. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés plusieurs formes de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention sans enroulement auxiliaire. La figure 2 représente une forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention comportant un enroulement auxiliaire et un dispositif d'équilibrage réglable. La figure 3 représente une forme de réalisation d'un dispositif d'équilibrage réglable. Le dispositif de la figure 1 contient un noyau en forme d'étrier 1, qui est muni d'une culasse mobile 2. Sur une branche 3 du noyau en forme d'étrier 1 est monté un enroulement d'excitation 4 quiXaccordé par l'intermédiaire d'une résistance 5 à une source de courant 6; la source de courant 6 doit délivrer un courant dont la fréquence est sensiblement supérieure à la fréquence du réseau, qui est de 50 Hz. Au noyau en forme d'étrier 1 est associé un autre noyau en forme d'étrier 7 comportant une autre culasse mobile 8, et ce de telle manière que sa branche 9 est située au voisinage d'une branche 10 du noyau en forme d'étrier 1. Après avoir déplacé les culasses mobiles 2 et 8 des noyaux en forme d'étrier 1 et 7, on emmanche un enroulement 11 devant être contrôlé, par dessus les branches 9 et 10 de telle manière que ledit enroulement 11 entoure ces deux branches.L'autre noyau en forme d'étrier 7 comporte, sur une autre branche 12, un enroulement de mesure 13 auquel est raccorde , par l'intermédiaire d'une résistance réglable 14, un dispositif d'affichage constitué sous la forme d'un instrument de mesure 15. La distance D entre les branches voisines 9 et 10 doit être nettement supériçure à la distance d qui existe entre les culasses 2 et 8 et les branches 3 et 12 respectivement. Le dispositif représenté fonctionne de la façon suivante : lorsqu'un enroulement 11 devant être contrôlé ne comporte pas de court-circuit entre spires ou entre couches, en raison de l'absence d'un couplage magnétique notable, une tension n' est pas induite dans l'enroulement de mesure 13 et par conséquent un courant ne s'écoule pas à travers l'appareil d'affichage 15. Si au contraire l'enroulement 11 devant être contrôlé comporte par exemple un court-circuit entre spires, comme cela est indiqué sur la figure 1 par la boucle de courant 16 dessinée, le couplage magnétique entre les deux noyaux en forme d'étrier 1 et 7 est très bon et dans l'enroulement de mesure 13 est induite une tension qui est affichée dans l'appareil d'affichage 15. Le dispositif représenté fonctionne donc avec une précision telle que même des courts-circuits entre spires provoqués par une spire unique dans des enroulements comportant un nombre relativement important de spires sont encore détectés de façon sûre. Le dispositif représenté sur la figure 2 se différencie de celui de la figure 1 par le fait que sur les branches 20 et 21, voisines, de noyaux en forme d'étriers 22 et 23 est placé un enroulement auxiliaire 24 dont les extrémités 25 et 26 sont raccordées à un dispositif d'équilibrage réglable 27. Le dispositif d'équilibrage réglable 27 contient un condensateur réglable 28 et un transformateur de réglage 29 et est relié à l'enroulement auxiliaire 24 de telle manière que la prise réglable 30 du transformateur de réglage 29 est reliée à une extrémité 26 de l'enroulement auxiliaire et que l'extrémité du condensateur réglable 28, située à l'opposé du transformateur de réglage, est reliée à l'autre extrémité 25 de l'enroulement auxiliaire 24.Le dispositif d'équilibrage 27 est relié par les extrémités de l'en- roulement du transformateur de réglage 29 à une source de courant 31 à laquelle est également relié l'enroulement d'excitation 33 par l'intermédiaire d'une résistance 32. Un contrôle d'un enroulement comportant un nombre très important de spires, en ce qui concerne la présence éventuelle de courts-circuits entre spires ou entre couches, est réalisé à l'aide du dispositif de la figure 2 de la façon décrite ci-après; Tout d'abord on place sur les branches 20 et 21 un enroulement normal 34 dont la constitution et le nombre des spires doivent coïncider avec ceux des enroulements devant être contrôlés. Ensuite en modifiant la capacité du condensateur 28 et en modifiant la prise 30 sur le transformateur de réglage 29, on envoie à travers l'enroulement auxiliaire 24 un courant de compensation ik tel qu'un dispositif d'affichage 37 raccordé par l'intermédiaire d'une résistance 35 à un enroulement de mesure 36 affiche un courant i2 avec la valeur nulle. Pour un affichage d'une valeur nulle, on est alors certain que des courants réactifs provoqués par des capacités de l'enroulement normal 34 sont compensés par le courant de compensation ik. Si alors, une fois l'équilibrage réalisé, on place l'enroulement devant être contrôlé et comportant un nombre très important de spires sur les branches 20 et 21, respectivement voisines, des noyaux en forme d'étrier 22 et 23, le dispositif peut alors détecter de façon précise des courts-circuits entre spires ou entre couches, de la façon qui a été explicitée en référence à la figure 1; les influences de capacités des enroulements devant être contrôlés sont compensées et ne sont par conséquent pas notables. Par conséquent dans le cas d'un en roulement comportant un nombre très élevé de spires et après compensation de courants provoqués par des capacités, même un court-circuit relatif à une spire dans l'enroulement peut être détecté. Le dispositif d'équilibrage réglable de la figure 3 contient un régulateur de phase 40 auquel est raccordé un transformateur de réglage 41. A une extrémité 42 de l'enroule- ment du transformateur de réglage et à sa prise 43 est raccordé un enroulement auxiliaire non représenté sur la figure 3 (voir la figure 2). Le régulateur de phase 40 est réalisé de façon avantageuse de manière à pouvoir être réglé, en sorte qu'à l'aide du dispositif d'équilibrage de la figure 3, on peut obtenir un réglage très précis d'un courant de compensation ik. Avec la présente invention, il est proposé un dispositif pour réaliser le contrôle de la présence éventuelle de courts-circuits entre spires ou entre couches d'un enroulement et qui se caractérise par une constitution avantageusement simple et par le fait qu'il permet d'obtenir des résultats de contrôle parfaits relativement simples et par conséquent acquis rapidement. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour contrôle la présence éventuelle de courts-circuits entre des spires ou des couches d'un enroulement, comportant un noyau en forme d'étrier comportant un enroulement d'excitation et une culasse mobile sur le noyau en forme d'étrier en vue de permettre le montage de l'enroulement devant être contrôlé, caractérisé par le fait qu'au noyau en forme d'étrier (1) est associé un autre noyau en forme d'étrier (7) de telle maniere qu'une branche (9) de ce noyau peut être enroulée par l'enroulement (11) devant être contrôlé, qu'un enroulement de mesure (13) est monté sur l'autre noyau en forme d'étrier (7) et qu'un dispositif d'affichage (15) est raccordé à l'enroulement de mesure (13). 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que sur les branches (20, 21), pouvant être entourées par l'enroulement devant être contrôlé, des deux noyaux en forme d'étrier (22, 23) est monté un enroulement auxiliaire (24) et qu'un dispositif d'équilibrage (27),réglable du point de vue de la position de phase d'un courant délivré, est raccordé à un enroulement auxiliaire (24) de telle manière que, dans le cas où un enroulement normal (34) est monté sur les branches (20, 21) pouvant être entourées par l'enroulement devant être contrôlé, le dispositif d'affichage (36) affiche la valeur nulle. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'équilibrage réglable contient un régulateur de phase (40) auquel un transformateur de réglage (41) est raccordé par les extrémités de son enroulement, et que l'enroulement auxiliaire est relié à une extrémité (42) de l'enroulement du transformateur de réglage (41) et à sa prise variable (33). 4 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'équilibrage réglable (27) contient un transformateur de réglage (29), qui est raccordé, par les extrémités de son enroulement, à une source de courant (30) alimentant l'enroulement d'excitation (33), et que l'enroulement auxiliaire (24) est relié par l'intermédiaire d'un conden sateur réglable (28) à une extrémité dudit enroulement et à la prise variable (30) du transformateur de réglage (29). 5 - Dispositif suivant la revendication l, caractérisé par le fait que le dispositif d'affichage contient un dispositif de mesure sensible du point de vue de la phase et est raccordé à l'enroulement d'excitation et à l'enroulement de mesure