Brevet FR2538556A1 — publié le 19840629

La présente invention est du domaine des pinces de mesure de courant électrique à circuit magnétique, dé- signées également sous l'appellation "pinces ampèrermetri- ques", qui permettent d'analyser ou de mesurer les carac- téristiques des courants électriques circulant dans des conducteurs du type câble ou barre. On connaît différents types de pinces de mesure de ce genre, par exemple dans le brevet français N O 2.315 696, la demanderesse a décrit un type de pinces qui,- contrairement à celles de l'art antérieur, dans lesquelles les éléments de circuits magnétiques sont limités dans leur mouvement propre à l'oscillation nécessaire à assurer une bonne portée des joints magnétiques, présente un agence- ment dans lequel un ou les deux éléments du circuit magné- tique peuvent pendant l'opération d'enserrement du conduc- teur électrique prendre une infinité de positions compri- ses entre deux positions extrêmes pour une portion du cir- cuit Cet agencement à combinaisons pivotantes multiples donne à cet appareil une grande facilité pour aller enser- rer des conducteurs électriques d'accès difficile ou très entourés par d'autres conducteurs, des cloisons et analo- gues Toutefois, des pinces de ce type ne donnent pas tou- jours satisfaction du fait que lorsque la pince à articula- tion est mise en place autour du câble, la dimension ex- 2 2538556 térieure de l'ensemble augmente, et d'autre part, lorsque la pince est mise en biais, il se produit une réaction du conducteur entouré par la pince à l'encontre de l'ac- tion du ressort, donc du sens de fermeture de la pince, ce qui ne permet pas d'assurer un exc M Ient verrouillage (ou blocage) du circuit magnétique. Par ailleurs on connaît des pinces dont le cir- cuit magnétique est constitué d'une partie fixe en forme générale de U et d'une partie mobile en forme également générale de U en sens inverse, dont les faces d'extrémité viennent en contact étroit sous l'action de moyens élasti- ques, le circuit pouvant être ouvert manuellement au moyen d'une tirette fixée sur la partie mobile de façon à permet- tre la pénétration-latérale d'un câble a l'intérieur du cir- cuit magnétique Bien que ce nouveau dispositif de pince présente une certaine amélioration par rapport aux dispo- sitifs de l'art antérieur, en se rapprochant du modèle idéal de circuit magnétique "fer à cheval-entrefer", il n'en pré- sente pas moins certains inconvénients en particulier au niveau de la précision de guidage de la pièce mobile linéai- rement et du dégauchissage des surfaces extrêmes qui n'as- surent généralement pas un contact suffisamment étroit des surfaces pour éviter une perte du flux magnétique. Un objet de la présente invention consiste à réa- liser une pince de mesure de courant électrique à circuit magnétique s'ouvrant par mouvement linéaire, qui obvie à tous les inconvénients précités des pinces ampèremétriques de l'art antérieur. Un second objet de la présente invention est de fournir une pince de mesure de conception très nouvelle au niveau des faces du circuit magnétique, destinées à ve- nir en contact étroit en position de fermeture de circuit. Encore un autre objet de la présente invention est de fournir une pince de mesure de courant électrique à circuit magnétique s'ouvrant par mouvement linéaire et pou- 3, vant'être facilement introduite au niveau de châbles dispo- sés dans des endroits difficiles d'accès et/ou entourés d'autres éléments s'opposant à l'introduction aisée de pinces ampèremétriques de l'art antérieur, La pince de mesure de courant électrique à cir- cuit magnétique s'ouvrant par mouvement linéaire selon l'invention, comporte un circuit magnétique monté sur un boîtier isolant constitué de deux éléments dont l'un est fixe tandis que l'autre est susceptible d'être déplacé se- lon un mouvement linéaire par rapport à l'élément fixe de façon à ouvrir le circuit latéralement, cette pince de me- sure comportant des éléments constitutifs du circuit ma- gnétique comprenant des sections obliques planes dont l'angle de pente respectif est déterminé de façon que les- dites faces planes viennent en contact étroit lors de la fermeture du circuit magnétique. Dans une forme préférée de réalisation de l'in- vention, les deux éléments constitutifs du circuit magné- tique sont respectivement constitués de deux barres sensi- blement parallèles l'une à l'autre et comportant respecti- vement à leurs extrémités des zones coudées se terminant par les faces planes obliques de raccordement du circuit magnétique; l'élément mobile se déplace avec un certain jeu latéral à l'intérieur d'un manchon de guidage solidai- re du bâti de la pince; l'élément mobile du circuit magné- tique est guidé à l'intérieur du manchon de guidage par des entretoises de guidage; l'élément mobile est soilicité en position de fermeture du circuit magnétique par des moyens élastiques, tandis que des moyens de manoeuvre sont prévus pour permettre d'exercer une force opposée à celle des moyens élastiques et d'ouvrir ainsi le circuit; des moyens de réglage sont prévus, pour, en coopération avec le jeu latéral de l'élément mobile: l'intêrieur du manchon, régler le déplace Ment linéaire de l'élément mobile afin de réaliser le contact le plus étroit possible entre les fa- ces d'extrémité des zones coudées, obtenant ainsi une fer- meture efficace du circuit magnétique de la pince; les deux éléments contitutifs du circuit magnétique portent 253855 d 4, chacun un bobinage, les bobinages respectifs étant couplés en série. D'autres caractéristiques et avantages de la pin- ce ampèremétrique selon l'invention apparattront à la lec- ture de la description suivante d'une forme de réalisation non limitative, en référence aux dessins annexes, dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe de la pince ampéremétrique de -lin- vention, prise du grand côté du bottier, ce dernier étant enlevé et le circuit magnétique fermé; La figure 2 est une vue partiellement arrachée de la pince de la figure lprise du petit c Sté du bottier; La figure 3 est une vue de la pince ampèremétri- que analogue à celle de la figure 1 mais avec son circuit magnétique ouvert - La pince ampèremétrique de l'invention comporte un circuit magnétique constitué d'un élément mobile 1 mon- té à coulissement à l'intérieur du bottier 12 de la pince ampèremétrique et guidé au moyen d'entretoises de guidage 12 a, 12 b et d'un élement fixe 2 solidaire du boîtier 12. Les éléments 1 et 2 ont sensiblement la même longueur, sont soit de forme parallélépipèdique soit de révolution, et sont disposés sensiblement parallèlement l'un à l'au- tre Dans les zones d'extrémité respectives des éléments 1 et 2, sont ménagées respectivement des zones coudées 7, 8; 9, l O 0,présentant respectivement à leurs extrémités li- bres des faces planes 3, 4; 5, 6, obliquement dirigées par rapport à la section droite des zones coudées respec- tives selon des angles de pente appropriés pour que lors de la fermeture du circuit magnétique, comme représenté sur la figure 1, les faces obliques des zones coudées viennent en contact étroit. La fermeture du circuit magnétique 1, 2 est réali- sée par des moyens élastiques, par exemple un ressort de compression 13,qui sollicite l'élément mobile 1 en posi- tion de fermeture en prenant appui d'une part sur la zone coudée 8 et d'autre part pour la face inférieure du bot- , tier 12 L'ouverture du circuit magnétique est réalisée, par exemple au moyen d'une tirette 14, solidarisée à l'élément mobile 1 et pouvant se déplacer à l'encontre de l'action du ressort 13 dans une lumière 15 ménagée longitu- ' dinalement dans une paroi 11 du boîtier 12, dans laquelle coulisse l'élément 1 Cette lumière 15 présentant une lon- gueur suffisante pour permettre une ouverture appropriée du circuit magnétique, comme représenté sur la figure 3. Lors du mouvement de déverrouillage du circuit magnétique le mouvement de l'élément mobile 1 est limité par la lèvre inférieure de la lumière 15, contre laquelle vient buter la tirette 14. Les éléments mobile 1 et fixe 2 du circuit am- pèremétrique portent chacun un bobinage, les bobinages -S respectifs 16 a, 16 b étant montés en série, le conducteur 16 c les reliant étant prévu suffisamment long pour permet- tre à l'élément 1 d'effectuer son mouvement coulissant d'ouverture sans entrave ni rupture du circuit Chaque bo- binage 16 a, 16 b est également relié à des bornes respecti- ves 18 a,18 b prévues à la face inférieure du bottier 12 Des faces obliques d'appui 3, 4; 5, 6 présentent des angles de pente relativement faible par rapport à la section droite des zones coudées correspondantes 7, 8; 9, de façon à obtenir une décomposition des forces de rappel des moyens élastiques 13, très favorable à l'effi- cacité de la fermeture du circuit magnétique. On a également prévu des moyens de réglage 17 qui coopèrent latéralement avec l'élément mobile 1 et les butées de guidage 12 a, 12 b à'l'intérieur du boîtier, de façon à permettre unréglage ou une compensation des varia- tions d'usinage des éléments constitutifs 1, 2 du circuit magnétique, ainsi que des imperfections pouvant résulter de l'utilisation de la pince ampèremétrique au bout d'un cer- tain temps de fqncti Qnnement Ces moyens de réglage sont avantageusement constitués par une vis à pointeau 17, vis- sée dans un trou traversant taraudé d'une paroi 11 du man- chon 12 et venant en contact avec une paroi latérale de l'élément mobile 1, de façon à orienter l'élément mobile 1 selon un trajet linéaire préférentiel permettant une mise en contact étroite des faces de jonction 3, 5 et 4,6 du circuit magnétique. La pince ampèremétrique de la présente invention peut être utilisée de la manière suivante: on commence par ouvrir le circuit magnétique en appliquant sur les moyens de manoeuvre 14 une force solli- citant l'élément mobile 1 dans la direction d'ouverture du circuit magnétique, à l'encontre de l'action des moyens élastiques 13 de rappel, en définissant ainsi dans le cir- cuit magnétique une ouverture latérale pour le passage du conducteur traversé par un-courant dont on veut détermi- ner les caractéristiques électriques, après quoi on rela- che la force appliquée sur les moyens de manoeuvre 14 et le circuit magnétique se referme sous l'action des moyens élastiques 13 de rappel qui sollicitent l'élément mobile 1 en position de blocage duait circuit magnétique contre l'élément fixe 2 On peut procéder alors aux détermina- tions désirées. Il est clair que l'enconbrement extérieur, ré- duit au minimum des éléments ou branches 1, 2 du circuit magnétique permet une meilleure approche des conducteurs à mesurerde même que le coulisseinent de l'élément 1 per- met d'ouvrir une fenêtre latérale par laquelle le conduc- teur peut être-introduit facilement à l'intérieur du circuit magnétique qui se-fermera par translation auto- bloquante sous l'action de moyens élastiques de rappel 13. On comprendra aisément que la vis pointeau 17 sert d'une part de point de réaction pour appliquer les faces 3 et 4 de l'élément de circuit mobile 1 contre les faces correspondantes 5 et 6 de l'élément de circuit fixe 2 sous l'effet de la décomposition de force du ressort 13 et d'autre part de moyen de réglage de la hauteur respective de l'élément de circuit mobile par rapport à l'élément de circuit fixe, l'élément mobile ayant ten- dance à remonter plus haut lorsque la vis 17 est desser- rée Cette disposition permet non seulement d'avoir une 7 2538556 bonne force d'appui des faces obliques les unes contre les autres mais également de faire exactement cotncider les faces d'appui entre elles et d'éviter ainsi les pertes de flux magnétique au niveau des faces externes des éléments du circuit magnétique, Pour des raisons de facilité d'utilisation lors de l'ouverture, on comprendra qu'il est préférable que la -section du circuit magnétique dans sa branche extérieure (faces 3 et 5) doit être aussi près-que possible de la partie coudée supérieure de l'élément de circuit mobile, et de préférence juste au niveau du coude 7 de l'élément mobile 1. L'invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus,mais qu'elle englobe tou- tes les modifications à la portée de l'homme de l'art issues du même principe de base. 8. REVENDICATIONS 1 Pince de mesure de courant électrique à cir- cuit magnétique s'ouvrant par mouvement linéaire, dans laquelle le circuit-magnétique logé dans un boîtier est constitué de deux éléments dont l'un est fixé audit boî- tier, tandis que l'autre est susceptible d'être déplacé selon un mouvement linéaire par rapport au premier élément de façon à ouvrir le circuit, caractérisée par le fait que les faces planes en regard ( 3, 4; 5, 6) des éléments ( 1, 2) constitutifs du circuit magnétique sont constituées par des sections obliques venant en contact étroit lors de la fermeture du circuit magnétique. 2, Pince de mesure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments ( 1, 2) sont constitués de deux barres sensiblement parallèles, compor- tant respectivement à leurs extrémités des zones coudées ( 7, 8; 9, 10) se terminant chacune par la face plane obli- que de raccordement correspondante ( 3, 4; 5, 6) du circuit magnétique. 3 Pince de mesure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément mobile ( 1) se dépla- ce de façon linéaire tout en restant sensiblement parallè- le à l'élément fixe ( 2), 4 Pince de mesure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément mobile ( 1) se dépla- ce, avec un certain jeu latéral limité par des butées de guidage ( 12 a, 12 b) à l'intérieur du bottier ( 12). Pince de mesure' selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément mo- bile ( 1) est sollicité en position de fermeture du circuit magnétique par des moyens élastiques ( 13) de rappel et que des moyens de-jpnceuyxe ( 14) sont prévus pour exercer une force opposée à celle des moyens élastiqueg pour permet- tre l'ouyerture latérale du circuit magnétique, 6 Pince de mesure selon l'une des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que des moyens de réglage ( 17) sont prévus pour venir en coopération avec l'élément mobile ( 1) à l'intérieur du bottier ( 12) pour régler le q. déplacement linéaire de l'élément mobile ( 1). 7 Pince de mesure selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les deux éléments ( 1, 2) cons- titutifs du circuit magnétique sont conformés pour rece- voir un bobinage. 8 Pince de mes ure selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens élastiques de rap- pel de l'élément mobile ( 1) dans la position de fermeture du circuit magnétique sont constitués par un ressort de compression prenant appui d'une part sur la zone inférieu- re ( 8) de l'élément mobile et d'autre part sur la face inférieure du bottier ( 12). g Pince de mesure selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de manoeuvre de l'élément mobile ( 1) sont constitués par une tirette ( 14) se déplaçant dans une lumière ( 15) prévue sur une face laté- rale du boîtier ( 12) o Pince de mesure selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que la section de la portée supérieure du circuit magnétique est prévue jus- te au niveau du coude supérieur ( 7) de l'élément mobile.