Brevet FR2466021A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne une prise de mesure de grandeur électrique, notamment une prise du type permettant de prélever une grandeur électrique disponible entre des bornes d'une boîte à bornes branchée sur une installation électrique et de fournir un signal de sortie représentatif de la grandeur prélevée. I1 est connu de monter à demeure sur des installations électriques, notamment des réseaux de distribution d'électricité, des boites à bornes sur chacune desquelles on peut enficher une prise de mesure pour mesurer une ou plusieurs grandeurs électriques désirées. Une prise de mesure connue utilisée à cet effet comporte un corps de prise, au moins deux fiches fixées sur une face du corps de prise et destinées à permettre l'enfichage de la prise de mesure sur la boîte à bornes, et des moyens de raccordements prévus sur une autre face du corps de prise pour permettre le raccordement d'un conducteur souple. L'autre extrémité du conducteur souple est branchée sur un appareil de mesure ou d'enregistrement. Le transport de tension ou courant électrique au moyen de câbles souples présente plusieurs difficultés lorsque l'amplitude des grandeurs prélevées est élevée. En particulier, dans le cas du prélèvement de courant, l'amplitude de la grandeur prélevée atteint parfois SA. Dans ce dernier cas, toute erreur de branchement ou de manipulation des câbles souples peut avoir de graves conséquences, en particulier pour les transformateurs d'intensité utilisés. Par ailleurs, à l'heure actuelle, il est en visagé d'utiliser des systèmes de traitement et/ou d'enregistrement numérique de l'information pour contrôler les installations électriques, et en particulier les réseaux au départ vers les utilisateurs, en relevant et calculant diverses informations telles que tension, courant, puissance, Pour ce faire, il faut disposer sous forme numérique des grandeurs nécessaires à l'élaboration de ces informations. Ceci imposerait donc de prévoir des dispositifs de transformation des signaux de sortie transmis par les conducteurs souples. L'invention a notamment pour objet de fournir une prise de mesure permettant de remédier aux inconvénients cités ci-dessus. Ceci est obtenu du fait que, conformément à l'invention, les moyens de raccordement sont constitués par une prise de sortie normalisée reliée aux fiches par un circuit électrique solidaire du corps de prise et comportant un transformateur abaisseur pour transmettre sur la prise de sortie un signal de sortie d'amplitude réduite. Le transformateur abaisseur peut être un transformateur de tension ou d'intensité selon la nature de la grandeur prélevée. Toutefois, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dansle cas du pré lêvement d'une intensité. En effet, le transformateur d'intensité étant incorporé à la prise de mesure, il n'y a pas de transport d'un signal d'intensité élevée sur le cable de sortie. De plus, la présence d'une prise de sortie normalisée empêche toute fausse manoeuvre pouvant être dommageable pour le transformateur d'intensité. Suivant un autre aspect, l'invention concerne un bloc de mesure pour prélever au moins une grandeur électrique sur une installation et transmettre sur un conducteur de sortie un signal de sortie représentatif de cette grandeur, bloc comportant une boîte à bornes insérée dans ladite installation et une prise de mesure enfichée sur la boite à bornes et munie de moyens de raccordement pour le conducteur de sortie, bloc caractérisé en ce qu'un circuit électrique comportant un transformateur abaisseur est incorporé au bloc de mesure pour transmettre sur une prise de sortie normalisée à laquelle le conducteur de sortie peut être raccordé un signal de sortie d'amplitude réduite. Suivant encore un autre aspect, l'invention a pour objet de fournir un ensemble de mesure pour transmettre à un système de traitement et/ou d'enregistrement numérique d'informations des signaux représentatifs de grandeurs électriques d'une installation, ensemble de mesure caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de conversion analogique-numérique reliés par des conducteurs souples à des prises de sortie de blocs de mesure tels que définis ci-dessus, pour convertir directement sous forme numérique les signaux transmis par ces conducteurs. De préférence, le circuit électrique comporte, en plus d'un transformateur, un circuit d'ajustement du rapport entre l'amplitude du signal de sortie et celle de la grandeur prélevée. D'autres particularités et avantages de l'objet dé l'invention ressortiront à la lecture de la description faite, ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins joints sur lesquels - la figure 1 est une vue de la face avant d'un premier mode de réalisation d'une prise conforme à l'invention - la figure 2 est une vue de côté de la prise illustrée par la figure 1 - la figure 3 est une vue de face d'un boîtier sur lequel la prise illustrée par les figures 1 et 2 peut être enfichée - la figure 4 est une vue de côté en partie arrachée du boîtier illustré par la figure 3 - la figure 5 est un schéma du circuit électrique de la prise de mesure illustrée par les figures 1 et 2 - la figure 6 est une vue de la face avant d'un second mode de réalisation d'une prise conforme à l'invention - la figure 7 est une vue de côté de la prise illustrée par la figure 6 ; et, - la figure 8 est une vue de face d'un boîtier sur lequel la prise illustrée par les figures 6 et 7 peut être enfichée. La prise 10 illustrée par les figures 1 et 2 comporte un corps de prise 11 muni sur sa face avant de deux fiches en forme de couteaux 12 et 13 fixées au corps 11, et de doigts 14, 15, 16 de guidage et de détrompage. Sur la face arrière du corps de prise 11 s o n t t i x é es une prise de sortie 17 pour cable et une poignée d'extraction 20 articulée sur le corps 11. Un boîtier 18 est fixé sur la face avant du corps 11 et renferme un circuit électrique reliant les fiches 12, 13 à la prise de sortie 17. La prise 10 est destinée à être enfichée sur un boîtier 30 de type connu tel que celui illustré par les figures 3 et 4. Le boîtier 30 comporte un corps parallélépipédique 31 renfermant plusieurs paires de bornes 32-33, 34-35,.... Dans l'exemple illustré, chaque borne est formée de lames métalliques 36 maintenues écartées à -leur base 36a et soumises à des forces de rappel ou de précontrainte tendant à rapprocher leurs parties supérieures 36b inclines l'une vers l'autre. Si l'on prend le cas, par exemple, d'un boîtier permettant de mesurer les courants de phase et de neutre d'un réseau de distribution de courant alternatif triphasé, le nombre de paires de bornes est égal à quatre et les bornes de chaque paire sont alignées et branchées sur un même conducteur du réseau. Lorsqu'aucune prise de mesure n'est enfichée sur la boîte à bornes 30, celle-ci est fermée par un couvercle (non représenté) muni de couteaux qui pénètrent entre les lames de chaque paire de bornes pour connecter entre elles les bornes de chaque paire. Quand ce couvercle et retiré, la liaison entre les bornes de chaque paire est maintenue sans discontinuité au moyen d'un élément anti-coupure 37 constitué par une petite pièce métallique cylindrique serrée entre les lames 36 des bornes de cette paire. La pièce 37 est soumise à l'action d'un ressort 38 qui exerce sur cette pièce une force tendant à la pousser vers l'extérieur entre les parties supérieures 36b des lames 36, l'intervalle entre les extrémités de celles-ci étant insuffisant pour permettre à la pièce 37 de s'échapper. Quand, maintenant, la prise de mesure 10 est enfichée, les couteaux 12, 13 pénètrent entre les bornes 32, 33 en repoussant la pièce 37 vers le bas'à l'encontre du ressort 38. Le contact électrique entre les fiches 12, 13 et, respectivement, les bornes 32, 33 est établi avant que la pièce 37 soit repoussée vers le bas dans une zone où elle n'est plus en contact électrique avec les bornes 32 et 33, celles-ci étant muni d'un revêtement isolant sur leurs faces en regard dans leurs parties inférieures. Toute coupure entre les bornes 32, 33 est ainsi évitée lors de l'enfichage de la prise 10, de même que lors de ltéjection de cette prise, la pièce 37 établissant alors le contact entre les bornes 32 et 33 avant que les couteaux 12 et 13 soient complètement sortis. Lors de l'enfichage, les doigts de détrompage 15, 16 pénètrent dans des trous correspondants 39, 40 formes dans la boite 30 pour éviter une mauvaise orientation de la prise 10 lors de son enfichage. Le doigt de guidage 14, faisant saillie à la face supérieure du boîtier 18 pénètre dans son logement correspondant 41 formé dans un épaulement 42 de la boite à bornes. Le contact entre deux épaulements 19, 43 limite l'enfoncement de la prise 10 sur le boîtier 30. Aucune pièce de la prise 10 ne pénètre entre les lames des paires de bornes autres que la paire 32-33. Ainsi, pour ces autres paires, la liaison reste assurée par les pièces 37 dont elles sont munies. Enfin, un trou 21 est prévu dans le corps due prise 10 pour le passage d'une tige filetée 44 portée par la boîte à bornes et servant à la fixation d'un couvercle sur celle-ci lorsqu'elle n'est pas utilisée. La figure 5 illustre schématiquement le circuit électrique 50 contenu dans le boîtier 18. Un transformateur abaisseur 51 a son primaire branché entre les fiches 12, 13 et son secondaire relié à la prise de sortie 17 par un circuit de protection à diodes 52 et un circuit 53 de réglage du niveau de sortie. Ce dernier comporte par exemple une résistance 54 en série avec un potentiomètre 55 sur les bornes de la prise de sortie. Le rapport du transformateur est déterminé de manière à obtenir un signal de sortie sur la prise de sortie 17 d'une amplitude réduite, ce qui permet d'appliquer directement ce signal à des circuits intégrés courants. Le potentiomètre 55 accessible avantageusement depuis l'extérieur du boîtier 18 permet de régler le rapport entre l'amplitude du signal de sortie et celle de la grandeur prélevée à une valeur prédéterminée. a prise 17 est une prise normalisée à laquelle peut être raccordé un câble souple 56. Avantageusement, le signal transmis par ce câble est directement converti sous forme numérique par un convertisseur analogiquenumérique 57 placé à l'entrée d'un système numérique 58 de traitement et/ou d'enregistrement de l'information. Le même convertisseur 57 peut recevoir d'autres signaux de mesure transmis par d'autres câbles 56', 56", raccordés à des blocs prise de mesure-boite à bornes analogues à ceux décrits en référence aux figures 1 à 4. Les câbles 56, 56', 56" sont alors reliés au convertisseur 57 par l'intermédiaire d'un multiplexeur 59. Un autre mode de réalisation d'une prise de mesure conforme à l'invention est illustré par les figures 6 et 7, cette prise étant destinée à être enfichée sur une boîte à bornes de type connu illustré par la figure 8. La prise 60 illustrée par les figures 6 et 7 comporte un corps 61, sur la face avant duquel sont fixées deux fiches 62, 63 et des doigts de guidage et détrompage 64, 65, 66, 68. Sur la face arrière du corps 61 sont fixées une prise de sortie normalisée 67 pour conducteur souple et une poignée d'extraction 70. Un circuit electrique analogue au circuit 50 de la figure 5 est logé dans un boîtier (non représenté) disposé à l'intérieur du corps de prise 61 et relie les fiches 62, 63 à la prise de sortie 67. La prise 60 est destinée à être enfichée sur une boîte à bornes 80 dont la face avant est représentée sur la figure 8. Dans le cas, comme précédemment, d'une boîte bornes montées sur les phases et le neutre d'un réseau triphasé, la boîte 80 comporte quatre paires de bornes 82-83, 84-85, en forme de douilles, chaque paire étant associée à un dispositif anti-coupure du type décrit en référence aux figures 3 et 4. Comme on peut le voir sur les figures 6 et 8, la prise 60 comporte un doigt de guidage 64 disposé entre les fiches 62, 63 qui pénètre lors de l'enfichage dans un trou 89 prévu entre les douilles correspondantes 82, 83. Ce doigt désactive en fin de course d'enfichage le dispositif anti-coupure qui court-circuitait les bornes 82, 83. Les autres doigts de guidage 65, 66, 68 pénètrent dans les trous 90, 91, 92 prévus entre les bornes des autres paires de bornes de la boîte 80. Bien entendu, les doigts 65, 66, 68 sont plus courts que le doigt 64 de manière à ne pas mettre hors-circuit lesdispositifs anti-coupure associésà ces autres paires de bornes. On notera encore que des nervures de détrompage d'orientations différentes 64a, 68a sont formées sur les doigts de guidage 64 et 68 et coopèrent avec des rainures correspondantes 69a, 92a des trous 89 et 92 pour ne permettre qu'une seule orientation possible de la prise 60 par rapport à la boite 80. La prise de mesure 60, en coopération avec la boite à bornes 80,peut être utilisée comme décrit plus haut à propos de la prise 10 et de la boite 30. Ainsi, l'ensemble prise de mesure-boite à bornes constitue un véritable transducteur permettant de convertir une grandeur prélevée en un signal d'amplitude réduite sans risque de coupure sur l'installation ou est montée la boite à bornes dans le cas de mesure de courants puisque, dès l'enfichage de la prise de mesure, les bornes concernées sont branchées sur le primaire du transformateur incorporé à la prise de mesure. Bien entendu, diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées aux modes de réalisation de l'objet de l'invention décrits plus haut sans pour cela sortir du cadre de protection décrit plus haut. Ainsi, le corps de prise qui est réalisé par exemple en matière plastique moulée,peut être pourvu d'une seconde paire de fiches reliée à une seconde prise de sortie par un circuit électrique supplémentaire. Par ailleurs, la boîte à bornes peut comporter un nombre quelconque de paires de bornes selon le nombre de grandeurs à prélever. Enfin, bien que l'on ait envisagé le cas de boîtes pour mesure d'intensités de courant qui constitue une application particulièrement avantageuse de l'inven tion, il va de soi que l'invention est aussi applicable au cas de boites à bornes montées pour permettre des mesures de tensions. REVENDICATIONS 1. Prise de mesure électrique comportant un corps de prise, au moins deux fiches fixées sur une face du corps de prise et destinées à permettre l'enfichage de la prise deFesure sur une boite à bornes branchée sur une installation électrique, pour prélever au moins une grandeur électrique disponible entre des bornes de la boîte, et des moyens de raccordement prévus sur une autré face du corps de prise pour permettre le raccordement d'un conducteur souple, caractérisée en ce que les moyens de raccordement sont constitués par une prise de sortie normalisée reliée aux fiches par un circuit électrique solidaire du corps de prise et comportant un transformateur abaisseur pour transmettre sur la prise de sortie un signal de sortie d'amplitude réduite. 2. Prise de mesure selon la revendication l, caractérisée en ce que le transformateur abaisseur est un transformateur d'intensité. 3. Prise de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ee que le circuit électrique solidaire du corps de prise comporte un circuit d'ajustement du rapport entre l'amplitude du signal de sortie et cellexde la grandeur prélevée. 4. Prise de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le circuit électrique est logé sur la face du corps de prise où sont fixées les fiches. 5. Prise de mesure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 destinée à être enfichée sur un boi- tier comportant des dispositifs anti-coupure associés chacun à une paire de bornes respectives et désactivées au moyen de doigts introduits dans des passages du boi- tier, ladite prise étant caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs doigts de guidage et de détrompage pouvant être introduits dans les passages du boîtier, seuls le doigt associé aux fiches correspondant aux bornes où la grandeur à prélever est disponible ayant une longueur suffisante pour désactiver le dispositif anti-coupure associé à ces bornes. 6. Bloc de mesure pour prélever au moins une gran deur électrique sur une installation et transmettre sur un conducteur de sortie un signal de sortie représentatif de cette grandeur, bloc comportant une boîte à bornes in sérée dans ladite installation et une prise de mesure enfichable sur la boîte à bornes et des moyens de raccordement pour le conducteur de sortie, caractérisé en ce qu'un circuit électrique comportant un transformateur abaisseur est incorporé au bloc de mesure pour transmettre sur une prise de sortie normalisée pour le raccordement du conducteur de sortie un signal de sortie d'amplitude réduite. 7. Bloc de mesure selon la revendication 6, carac térisé en ce que le transformateur abaisseur est un transformateur d'intensite. 8. Bloc de mesure selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le circuit électriqueccomporte un circuit d'ajustement du rapport entre l'amplitude du signal de sortie et celle de la grandeur prélevée. 9. Ensemble de mesure pour transmettre à un système de traitement et/ou d'enregistrement numérique d'informations des signaux représentatifs de grandeurs électriques d'une installation, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de conversion analogique-numérique reliés par des conducteurs souples à des prises de sortie de blocs de mesure selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 pour convertir directement sous forme numérique les signaux de sortie transmis par ces conducteurs.