Brevet FR2492534A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne un capteur de l'intensi d'un courant passant dans un conducteur électrique, applicable notam ment à la commande d'un appareil de délestage associé à une installa tion de chauffage électrique. Les installations électriques d'abonnés comportent génx ralement un ensemble compteur et disjoncteur relié à sa sortie à un tableau de répartition avec fusibles. Lorsque l'installation comporte des appareils de chauffage électrique, on utilise généralement un dé: teur qui permet de réduire la puissance souscrite par l'abonné. Ce di teur permet en effet, en hiver, c'est-à-dire lorsque le chauffage él trique fonctionne, de couper un ou plusieurs appareils de chauffage que l'on met en marche d'autres appareils électriques tels que four, plaque chauffante et que la puissance consommée tend à dépasser la px sance limite pour laquelle a été souscrit l'abonnement. Le délesteur est un appareil qui est branché entre le joncteur et le tableau de répartition, pour mesurer l'intensité total consommée par l'installation et provoquer le délestage dès que cette intensité tend à dépasser un seuil prédéterminé. Le délesteur utilisi cet effet un capteur d'intensité qui commande, directement ou indire Jusqu'à présent les appareils délesteurs connus comport un capteur d'intensité intégré qui exige que l'on coupe le fil de phé reliant le disjoncteur au tableau de répartition et qu'on le raccorde à deux bornes de l'appareil délesteur. Or cette opération est délicat car le fil de phase a une section relativement importante (d'au moins 2 10 mm ) et cette coupure du fil peut avoir des conséquences fâcheuse en entrainant une intensité importante dans le circuit interne du dél teur. ta présente invention vise essentiellement à remédier 2 cet inconvénient grâce à la prévision d'un capteur dZintensité qui pé met de relever cette intensité sans avoir à sectionner le fil. A cet effet ce capteur de I'intensité d'un courant pas dans un conducteur électrique, utilisable notamment pour la commande d'un appareil de délestage associé à uneinstallation de chauffage éle trique, est caractérisé en ce qu il comporte un circuit magnétique ouvert définissant un entrefer et entourant presque totalement le con ducteur électrique et, dans cet entrefer , un transducteur à semi-conducteur transformant le champ magnétique produit dans le circuit magnétique par le courant parcourant le conducteur en une tension électrique fonction de ce champ magnétique et donnant une mesure de l'intensité du courant dans le conducteur. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention la largeur de l'entrefer est égale à l'épaisseur du transducteur à semiconducteur de manière qu'il n'y ait pas de perte de flux magnétique. Le capteur d'intensité suivant l'invention offre l'avantage qu'il peut etre réalisé d'une manière particulièrement simple en utilisant un circuit intégré disponible dans le commerce et utilisé habituellement en tant que capteur de champ unidirectionnel fonctionnant en capteur de proximité. Le capteur d'intensité suivant l'invention présente une ouverture centrale qui, lorsqu'il est incorporé dans un délesteur d'une installation de chauffage électrique, est alors alignée avec deux trous percés en regard l'un de l'autre dans deux parois opposées du bottier du délesteur. De cette façon il est possible d'introduire le fil ou câble électrique parcouru par le courant dont l'intensité doit être détectée,à travers l'un des trous percés dans la paroi du bottier, puis à travers le capteur d'intensité situé à l'intérieur du bottier et de le faire ressortir de l'autre coté, à travers l'autre trou. Cette opération permet donc de mettre en place le conducteur électrique sans avoir à sectionner celuici. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation d'un capteur d'intensité suivant l'invention. La figure 2 est un schéma d'une installation électrique comportant un délesteur dans lequel est incorporé le capteur d'intensité suivant l'invention. Le capteur d'intensité représenté sur la figure 1 est des tiné à détecter l'intensité d'un courant électrique passant dans un conducteur 1 (fil ou câble) s'étendant perpendiculairement au plan de la figure du dessin. Le capteur comporte un circuit magnétique ouvert 2 qui entoure presque totalement le conducteur 1. Ge circuit magnétique 2 peut avoir une forme carrée comme il est representé sur le dessin, rectangulaire, circulaire etc. Le circuit magnétique ouvert 2 présente deux faces polaires 3 et 4 parallèles l'une à l'autre à une distance a. Dans l'entrefer 5 ainsi défini entre les deux faces polaires 3 et 4 est logé un transducteur à semi-conducteur 6 dont l'épaisseur est égale à la largeur a de l'entrefer 5 et qui s'adapte ainsi étroitement dans cet entrefer. Ce transducteur à semi-conducteur- est constitué par un capteur de champ magnétique unidirectionnel disponible dans le commerce et utilisé couramment comme capteur de proximité. Un tel capteur est par exemple fabriqué et vendu par la Société SPRAGUE sous la référence UGN 3501. Lorsque le conducteur 1 est parcouru par un courant alternatif, ce courant engendre, dans le circuit magnétique 2,un champ magnétique alternatif H qui traverse l'entrefer 5 et par conséquent le semiconducteur 6. Ce semi-conducteur 6 a la propriété de produire, entre ses deux bornes de sortie 7 et 8,une tension Vs qui est proportionnelle au champ magnétique le traversant. Autrement dit, dans cette application, le semi-conducteur 6 délivre entre ses deux bornes de sortie 7 et 8 une tension alternative V de période égale à celle du champ magnétique H s c'est-à-dire celle du courant alternatif parcourant le conducteur 1 (50 Hz).L'amplitude de la tension de sortie V est proportionnelle à s celle du champ magnétique H et par conséquent à l'intensité du courant parcourant le conducteur 1.Flusl'intensité dans le conducteur 1 augmente, plus la tension alternative V apparaissant à la sortie du semi-conduc s teur 6 augmente. On peut donc utiliser cette tension alternative V s comme information représentant l'intensité du courant dans le conducteur 1. En appliquant cette tension V à un circuit à seuil, on peut alors s provoquer le délestage d'une installation de chauffage électrique, dès que l'intensité dans le conducteur 1 dépasse une valeur prédéterminée, comme il sera maintenant -expliqué en se référant à la figure 2. L'installation représentée schématiquement sur la figure 2 comporte un ensemble compteur disjoncteur 11 qui est relié à un tableau de répartition à fusibles 12 par l'intermédiaire d'un conducteur de phase 13 représenté en trait fort et d'un neutre 14.l'explication qui va suivre porte sur une installation monophaséeman il va de soi qu'elle pourrait s' appliquer aussi bien à une installation triphasée. L'installation comporte en outre un délesteur 15 qui comporte à l'intérieur de son boîtier un capteur d'intensité 16 conforme à celui qui a été décrit précédemment en référence à la figure 1. Ce capteur d'intensité est traversé par le conducteur de phase 13 qui passe à travers deux trous 17 et 18 percés dans deux parois opposées du boîtier du délesteur 15. De ce fait on voit qu'il n'est pas nécessaire de sectionner le conducteur de phase 13 mais qu'il suffit au contraire de l'engager à travers les trous 17 et 18 alignés et à travers le circuit magnétique du capteur d'intensité 16. Le transducteur à semi-conducteur 6 est connecté à un bloc 19 commandant l'alimentation de deux ensembles d'appareils de chauffage électriques 20 et 21. Le bloc 19 de commande comporte un circuit à seuil auquel est relié le capteur d'intensité 16, de manière à couper l'alimentation de l'un des ensembles d'appareils de chauffage 20 et 21 ou de ces deux ensembles, si l'intensité dans le conducteur de phase 13 dépasse un seuil prédéterminé à partir duquel le circuit à seuil du bloc 19 bascule. Bien que dans la forme d'exécution particulière de l'invention qui a été décrite ci-dessus le capteur d'intensité a été conçu plus particulièrement pour détecter l'intensité d'un courant alternatif, il va de soi qu'il pourrait etre également utilisé pour mesurer l'intensité d'un courant continu, la tension de sortie V four s nie par le semi-conducteur 6 ayant alors une amplitude continue fonction de l'intensité du courant s'écoulant dans le conducteur 1. REVENDICATIONS 1. Capteur de l'intensité d'un courant passant dans un conducteur élec trique, utilisable notamment pour la commande d'un appareil de délestage associé à une installation de chauffage électrique, carat térisé en ce qu'il comporte un circuit magnétique ouvert (2) défi nissant un entrefer (5) et entourant presque totalement le conduc teur électrique (1) et, dans cet entrefer, un transducteur à semi conducteur (6) transformant le champ magnétique (H) produit dans le circuit magnétique (2) par le courant parcourant le conducteur (1) en une tension électrique (V5) fonction de ce champ magnétique et donnant une mesure de l'intensité du courant dans le conducteur (1) 2. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur (a) de l'entrefer (5) est égale à l'épaisseur du transducteur à semi-conducteur (6).