Brevet FR2679037A1 — publié le 19930115

CAPTEUR DE COURANT L'invention concerne un capteur de courant du genre formé d'un noyau torique magnétique entouré d'un bobinage et positionné autour d'un conducteur primaire dans lequel on veut détecter et mesurer un courant électrique. Il est connu de mettre en oeuvre des capteurs de courant de ce type dans des installations telles que des armoires de distribution d'énergie électrique afin d'effectuer des contrôles de fonctionnement. Il est connu de placer à l'intérieur du noyau torique un écran amagnétique en forme de bague pour le protéger des perturbations électriques dues au conducteur primaire. Il est également connu, dans le cas d'un capteur constitué par un noyau amagnétique, de disposer à l'extérieur du noyau un écran magnétique en forme de bague, pour le protéger des perturbations magnétiques extérieures. Ces écrans ont usuellement la forme d'une virole; l'écran magnétique a un diamètre supérieur au diamètre extérieur du noyau tandis que l'écran amagnétique a un diamètre inférieur au diamètre intérieur dudit noyau. Une telle disposition donne généralement satisfaction mais des problèmes de fonctionnement peuvent apparaître lorsqu'un tel capteur est placé au voisinage immédiat des barres amenant le courant au conducteur primaire, et dans lesquelles circulent des courants de forte intensité Usuellement, ces barres sont parallèles et du même côté du conducteur primaire De ce fait, la portion de noyau qui se trouve entre les barres est soumise au champ magnétique des deux barres, qui est capté par les faces latérales du noyau. La présente invention se propose de fournir un capteur de courant du genre comportant un noyau magnétique, qui ne soit pas perturbé par les courants circulant dans son voisinage et qui sera donc utilisable quel que soit l'environnement. A cet effet, l'invention concerne un capteur de courant du genre comportant un noyau torique magnétique avec un écran magnétique et un écran amagnétique, sous forme de viroles, disposés radialement à l'extérieur et à l'intérieur respectivement dudit noyau magnétique, caractérisé en ce qu'il comporte deux écrans magnétiques supplémentaires disposés latéralement de part et d'autre dudit noyau. Le capteur de courant selon l'invention est encore remarquable en ce que: une liaison électrique en boucle ouverte est réalisée entre les écrans magnétiques et l'écran amagnétique, les écrans magnétiques supplémentaires se présentent sous la forme de couronnes découpées dans des flancs plats, les écrans magnétiques supplémentaires ont un rayon extérieur sensiblement égal au rayon de l'écran magnétique de manière à pouvoir être raccordés à celui-ci pour former un écran magnétique de section en U. La présente invention sera mieux comprise par la description qui va suivre en référence au dessin joint sur lequel la figure unique représente un capteur de courant selon l'invention vu en coupe transversale. Sur la figure, le capteur de courant selon l'invention est disposé autour d'un conducteur primaire 10 traversé par le courant à mesurer. De manière connue en soi, le capteur de courant comporte un noyau torique 2, magnétique dans les capteurs de courant du type considéré Ce noyau magnétique 2 est entouré de spires d'un conducteur secondaire, non représentées sur la figure. Les capteurs connus de ce type comportent un premier écran 3 réalisé en un matériau amagnétique, par exemple du cuivre ou de l'aluminium Cet écran 3 se présente sous la forme d'une virole de diamètre inférieur au diamètre interne du noyau torique et réalise un blindage électrostatique du noyau vis à vis des perturbations électriques entre le conducteur 10 du courant que l'on désire mesurer et la référence de la mesure ou bien le plan de masse. Usuellement, un second écran 40 réalisé en un matériau magnétique, par exemple du fer est disposé autour du noyau Cet écran est également en forme de virole et est de diamètre supérieur au diamètre externe du noyau torique. L'on a constaté que lorsque le noyau utilisé est amagnétique, la mise en oeuvre de ces deux écrans est habituellement suffisante pour protéger le capteur des perturbations externes, tandis que dans le cas de capteur à noyau magnétique certaines perturbations ne sont pas arrêtées. Si l'on se réfère à la figure, les barres 11 et 12, schématisant l'arrivée et le départ du courant dans le conducteur 10 sur lequel la mesure est effectuée, induisent des perturbations magnétiques sur le noyau ce qui fausse les valeurs mesurées par le capteur. Dans l'exemple représenté, les barres 11 et 12 créent des perturbations magnétiques dans la partie supérieure du noyau torique et non dans la partie inférieure Comme on le comprendra aisément, d'autres perturbations de ce genre sur une portion ou une autre du noyau torique seront créées par tous les autres composants situés au voisinage du capteur. Afin d'éviter ces erreurs dues à l'environnement du capteur, l'on prévoit selon l'invention de disposer deux écrans magnétiques supplémentaires 41 et 42 disposés latéralement de part et d'autre du noyau torique. Ces écrans magnétiques supplémentaires 41 et 42 se présentent sous la forme de couronnes découpées dans des flancs plats. Ces écrans 41 et 42 ont un rayon extérieur sensiblement égal au rayon de l'écran magnétique 40 de manière à pouvoir être raccordés à celui-ci pour former un écran magnétique 4 de section en U Des liaisons électriques sont ainsi prévues aux points A et B. Le rayon intérieur de ces écrans magnétiques supplémentaires est sensiblement égal au rayon de l'écran amagnétique 3. Afin de protéger de manière efficace le capteur selon l'invention, l'écran magnétique 4 est raccordé à 4 2679037 l'écran amagnétique 3 au point C Les liaisons aux points A, B et C sont des liaisons électriquement conductrices. L'écran ainsi formé peut être raccordé à un potentiel commun. B Il est à noter que l'écran magnétique 4, formé de , 41,42, et l'écran amagnétique 3 doivent toujours être raccordés de manière à former une boucle ouverte, c'est pourquoi il n'y a pas de liaison entre l'écran amagnétique 3 et l'écran magnétique latéral 42. REVENDICATIONS 1 Capteur de courant du genre comportant un noyau torique magnétique ( 2) avec un écran magnétique ( 40) et un écran amagnétique ( 3), sous forme de viroles, disposés radialement à l'extérieur et à l'intérieur, respectivement dudit noyau magnétique, caractérisé en ce qu'il comporte deux écrans magnétiques supplémentaires ( 41, 42) disposés latéralement de part et d'autre dudit noyau ( 2). 2 Capteur de courant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une liaison électrique en boucle ouverte est réalisée entre les écrans magnétiques ( 40, 41, 42) et l'écran amagnétique ( 3). 3 Capteur de courant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les écrans magnétiques supplémentaires ( 41, 42) se présentent sous la forme de couronnes découpées dans des flancs plats. 4 Capteur de courant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les écrans magnétiques supplémentaires ( 41, 42) ont un rayon extérieur sensiblement égal au rayon de l'écran magnétique ( 40) de manière à pouvoir être raccordés à celui-ci pour former un écran magnétique ( 4) de section en U.