Brevet FR2682217A1 — publié le 19930409

La présente invention concerne le domaine des transformateurs de courant. La présente invention a pour but d'améliorer les transformateurs de courant connus. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un transformateur de courant comprenant - un circuit primaire équipé d'un couteau d'embrochage principal pour mâchoires de contact élastiques, - un circuit secondaire à sorties multiples, - deux couteaux d'embrochage auxiliaires pour mâchoires de contact élastiques, associés au circuit secondaire, - un système de changement de calibre intercalé entre les sorties du circuit secondaire et les couteaux d'embrochage auxiliaires, - un capot de protection du système de changement de calibre, et - un moyen apte à court-circuiter le circuit secondaire et conçu pour être placé automatiquement en position de court-circuit lors de l'ouverture du capot de protection. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de court-circuit comprennent une vis servant à la fixation du capot de protection et une lamelle métallique élastique placée en regard de la vis. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement le circuit électrique d'un transformateur de courant conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue de face avant du transformateur de courant conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une vue en perspective du transformateur de courant conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 représentent deux vues en perspective du même transformateur de courant conforme à l'invention, respectivement selon deux positions du dispositif de changement de calibre, - la figure 6 représente une vue en perspective du capot de protection, - la figure 7 représente une vue partielle en perspective arrière du transformateur de courant conforme à la présente invention, en position fermée des moyens de court-circuit, et - la figure 8 représente une vue similaire en perspective arrière d'un transformateur de courant conforme à la présente invention, en position ouverte des moyens de court-circuit. On va tout d'abord décrire la structure du circuit électrique représenté sur la figure 1. Ce circuit électrique comprend un circuit primaire formé d'un couteau embrochable rectiligne 10. Le couteau 10 est formé, de façon connue en soi, d'une lame rectiligne présentant un bord longitudinal d'engagement 11 effilé pour faciliter l'insertion des extrémités 12, 13, du couteau dans un système de mâchoires à serrage élastique classique. Les entrées du circuit primaire sont ainsi formées par les extrémités 12, 13, du couteau 10. Le couteau embrochable 10 est muni à mi-longueur d'un circuit magnétique fermé 20 muni d'un bobinage 30 formant circuit secondaire. Le circuit magnétique 20 peut être formé d'un cylindre de révolution, comme représenté sur la figure 1, ou de toute autre forme équivalente, par exemple d'un tore. Le circuit magnétique 20 est de préférence réalisé en métaux ferreux, tels que fer, nickel, cobalt et leurs alliages. Le circuit secondaire 30 bobiné sur le circuit magnétique 20 est avantageusement formé d'un fil en cuivre isolé. Le circuit secondaire 30 comprend des sorties multiples. On a représenté sur la figure 1, sous les références 31, 32 les deux extrémités du bobinage 30. On a par ailleurs représenté sous les références 33 et 34 deux prises intermédiaires du bobinage 30. A titre d'exemple non limitatif, le bobinage secondaire 30 peut comprendre cent spires entre les deux extrémités 31, 32, quarante spires entre l'extrémité 31 et la prise intermédiaire 33 et vingt spires entre l'extrémité 31 et la prise intermédiaire 34. Le circuit secondaire comprend deux couteaux auxiliaires embrochables 35, 36. Ceux-ci sont schématiquement représentés sur la figure 1. Le couteau embrochable auxiliaire 35 est relié directement à la sortie 31 du bobinage secondaire 30. Le second couteau embrochable auxiliaire 36 est raccordé sélectivement à l'une des sorties 32, 33, 34 du bobinage secondaire 30 par des moyens de changement de calibre 40. Ces moyens de changement de calibre sont formés de préférence d'un pontage électriquement conducteur 41 conçu pour être engagé d'une part, dans une fiche femelle 360 associée au couteau d'embrochage auxiliaire 36 et d'autre part, sélectivement dans l'une choisie de trois fiches de contact femelles 320, 330, 340, associées respectivement aux sorties 32, 33, 34. Le circuit électrique représenté sur la figure 1, comprend en outre des moyens 50 aptes à court-circuiter le bobinage secondaire 30. Plus précisément, les moyens 50 sont conçus pour relier sélectivement les extrémités 31, 32 du bobinage secondaire 30. On va maintenant décrire le mode de réalisation préférentiel du transformateur de courant conforme à la présente invention représenté sur les figures 2 à 8 annexées. On retrouve sur les figures 2 à 8 annexées, le couteau 10 formant circuit primaire. Comme indiqué précédemment, le circuit magnétique 20 équipé du bobinage secondaire 30 est placé sur le couteau 10. Plus précisément, le circuit magnétique 20 équipé du bobinage secondaire 30 est placé dans un boîtier 60 en matériau électriquement isolant. Ce boîtier 60 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Pour cette raison, sa structure ne sera pas décrite en détail par la suite. De préférence, le boîtier 60 est formé de deux coquilles 61, 62, complémentaires logeant le circuit magnétique 20 et le bobinage secondaire 30. Les deux coquilles 61, 62 sont assemblées par tout moyen classique approprié, tel que par exemple un l'aide de rivets 63, ou encore par soudure aux ultra-sons ou tous moyens équivalents. De préférence, il est prévu sur les coquilles 61, 62, du boîtier 60 et sur le couteau 10 des structures d'engagement complémentaires aptes à immobiliser le couteau 10 par rapport au boîtier 60, lors de l'assemblage de celui-ci. Comme représenté sur les figures annexées, le couteau 10 doit bien entendu émerger, par ses deux extrémités 12, 13, sur l'extérieur du boîtier, pour permettre l'embrochage du couteau 10. Le boîtier 60 est fixé sur une plaquette de circuit-imprimé 70. De préférence, la plaquette 70 s'étend parallèlement à la direction longitudinale du couteau 10. La plaquette 70 est associée à un écran protecteur 80. L'écran protecteur 80 est de préférence formé d'une plaquette plane 81 en matériau électriquement isolant et optiquement transparent pourvue sur sa périphérie d'un rebord 82. Le rebord 82 fait saillie vers l'arrière, c'est-à-dire en direction du boîtier 60 par rapport à la plaquette 81. Le circuit-imprimé 70 est fixé sur la face arrière de la plaquette 81, à l'intérieur du rebord 82. La plaquette 70 et/ou l'écran protecteur 80 peut être fixé sur le boîtier 60 par tous moyens classiques appropriés. Selon le mode de réalisation non limitatif représenté à titre d'exemple sur les figures annexées, en particulier sur les figures 7 et 8, l'écran protecteur 80 est fixé sur le boîtier 60 à l'aide de pattes en tole pliée 90 rivetées en 91 sur le rebord 82 de l'écran protecteur 80 et en 92 sur le boîtier 60. La plaquette de circuit imprimé 70 est munie de diverses pistes 311, 321, 331, 341, en matériau électriquement conducteur reliées respectivement aux sorties 31, 32, 33, 34 du bobinage secondaire et une piste 361 additionnelle en matériau électriquement conducteur reliée au couteau d'embrochage auxiliaire 36. La piste 361 raccordée d'une part, au couteau 36 est reliée d'autre part, à la fiche de contact femelle 360 précitée. Les pistes 321, 331, 341, reliées d'une part, respectivement aux sorties 32, 33, 34, du bobinage secondaire sont par ailleurs, reliées respectivement aux fiches de contact femelles 320, 330, 340, précitées. Ces dernières sont équi-réparties sur un arc de cercle centré sur la fiche de contact femelle 360. Ainsi, l'utilisateur peut relier la fiche de contact 360 à l'une choisie des fiches de contact 320, 330, 340 à l'aide du pontage 341. Celui-ci est formé de préférence d'un cavalier électriquement conducteur. Le système de changement de calibre 40 formé par le pontage 41 et les fiches de contact 320, 330, 340 et 360 est protégé par un capot de protection 100. Celui-ci est formé de préférence d'un boîtier parallélépipédique en matériau électriquement isolant et optiquement transparent comprenant une face ouverte pour recouvrir le cavalier de pontage 41. Les fiches de contact 320, 330, 340 et 360 sont prévues et fixées dans des alésages traversant formés dans la plaquette de circuit-imprimé 70 et la plaquette 81 de l'écran protecteur 80. Le cavalier de pontage 41 est placé sur la face avant de l'écran protecteur 80, c'est-à-dire la face de cet écran opposée au boîtier 60. I1 en est de même pour le capot de protection 100. Le capot de protection 100 est fixé sur l'écran protecteur à l'aide d'une vis moletée 110 venant en prise avec une douille filetée 111 placée dans un alésage traversant formé dans la plaquette de circuit-imprimé 70 et la plaquette 81 de l'écran protecteur 80. Pour accéder au dispositif de changement de calibre 40, il suffit de dévisser la vis moletée 110 pour retirer le capot 100. De préférence, des étiquettes 322, 332, 342, indiquant le calibre correspondant sont prévues entre la fiche 360 et respectivement les fiches 320, 330, 340. Comme indiqué précédemment, il est prévue en outre des moyens 50 aptes à court-circuiter les extrémités 31, 32 du bobinage secndaire 30. Plus précisément, ces moyens de court-circuit 50 sont commandés automatiquement à la fermeture lors du retrait du capot de protection 100, et à l'ouverture lors de la mise en place de celui-ci. De préférence, ces moyens de court-circuit 50 sont formés d'une lamelle 51 placée entre la fiche de contact 320 et une fiche de contact 310 reliée à la sortie 31 du bobinage secondaire par l'intermédiaire de la piste 311. Plus précisément encore la lamelle 51 est une lamelle en matériau électriquement conducteur élastique, de préférence du métal, dont une extrémité 52 est fixée en permanence à l'une des deux fiches 310, 320, (la fiche 320 selon la représentation des figures annexées) et la seconde extrémité 53 est libre et placée en regard de l'autre fiche 320 ou 310 (la fiche 310 selon la représentation des figures annexées). La lamelle 51 est placée sur la face arrière du circuit imprimé 70. Par ailleurs, les fiches 310, 320, sont alignées par rapport à la douille filetée 111 et diamétralement opposées par rapport à celle-ci. Ainsi lorsque la vis 110 associée au capot de protection 100 est engagée dans la douille filetée 111, l'extrémité de la vis 110 vient solliciter la lamelle 51 pour écarter celle-ci de la fiche 310 comme représenté sur la figure 8. Le bobinage secondaire n'est pas court-circuité et le transformateur est opérationnel. En revanche, lorsque la vis 110 est dévissée pour retirer le capot de protection 100, la lamelle 51 est libérée comme représenté sur la figure 7 et reprend sa position de repos pour relier les fiches 310, 320. Le bobinage secondaire 30 est alors court-circuité. Le changement de calibre à l'aide du cavalier 41 peut être opéré en toute sécurité, sous tension et sous charge, sans requérir la coupure de l'alimentation du circuit primaire. L'écran protecteur 80 est muni sur sa face avant d'une poignée de préhension 120 en matériau électriquement isolant. Cette poignée 120 facilite les manipulations du transformateur pour permettre l'embrochage et le débrochage du couteau 10 et des couteaux auxiliaires 35, 36, sur leurs mâchoires de contact élastiques respectives. Ces couteaux auxiliaires 35, 36, sont représentés en particulier sur la figure 8. Ils sont formés de pattes en tole pliée fixées sur l'arrière du boîtier 60 et raccordés respectivement, l'un à l'extrémité 31 du bobinage secondaire et à la fiche 310, l'autre à la fiche 360. La partie d'embrochage des couteaux auxilaires 35, 36 est formée de lames planes 350, 360, s'étendant parallèlement aux faces principales du couteau primaire 10, soit perpendiculairement au circuitimprimé 70. I1 est de préférence prévu sur l'arrière du boîtier 60 un doigt de détrompage 130 non symétrique par rapport aux couteaux auxiliaires 35, 36, interdisant l'inversion du sens d'entrée courant du transformateur. Pour cela, bien entendu, la platine recevant le transformateur de courant conforme à l'invention doit posséder un logement complémentaire du doigt de détrompage 130. Le capot de protection 110 est de préférence muni d'orifices ou oeillets permettant son plombage. La mise en court-circuit automatique du bobinage secondaire 30 permet d'effectuer la manoeuvre de changement de rapport du transformateur sous tension et sous charge sans danger électrique pour l'opérateur et l'appareillage raccordé en aval. On notera que de préférence, le cavalier de pontage 41 est muni d'une partie de préhension 410 électriquement isolante. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Ainsi par exemple, bien que l'on est décrit précédemment un transformateur de courant tri-rapport, c'est-à-dire autorisant le choix entre trois rapports de transformation selon que le cavalier 41 est engagé dans l'une des trois fiches 320, 330, 340, le transformateur de courant conforme à la présente invention peut posséder un nombre de rapport différent en adaptant en conséquence le nombre de sorties du bobinage secondaire 30, de pistes 321, 331, 341, et de fiches 320, 330, 340. Selon une autre variante, le capot de protection 100 n'est pas fixé à l'aide d'une vis 110, mais le capot de protection 100 est conçu pour être clipsé sur l'écran protecteur 80. De plus, le capot de protection 100 est alors muni d'un doigt apte à solliciter la lamelle 51 pour séparer celle-ci de la fiche 310 lorsque le capot 100 est clipsé sur l'écran 80, tout en autorisant la mise en contact de la lamelle 51 et de la fiche 310, lors du retrait du capot 100. REVENDICATIONS 1. Transformateur de courant comprenant - un circuit primaire équipé d'un couteau d'embrochage principal (10) pour mâchoires de contact élastiques, - un circuit secondaire (30) à sorties multiples (31, 32, 33, 34), - deux couteaux d'embrochage auxiliaires (35, 36) pour mâchoires de contact élastiques, associés au circuit secondaire (30), - un système de changement de calibre (40) intercalé entre les sorties du circuit secondaire (30) et les couteaux d'embrochage auxiliaires (35, 36), - un capot de protection (100) du système de changement de calibre (40), et - un moyen (50) apte à court-circuiter le circuit secondaire (30) et conçu pour être placé automatiquement en position de court-circuit lors de l'ouverture du capot de protection (100). 2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de court-circuit (50) comprennent une vis (110) servant à la fixation du capot de protection (100) et une lamelle métallique (51) élastique placée en regard de la vis (110). 3. Transformateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la lamelle métallique (51) est fixée en permanence par l'une de ses extrémités (52) à l'une des bornes de sortie extrêmes (31) du bobinage secondaire (30) tandis que sa seconde extrémité libre est placée en regard de la seconde borne de sortie extrême (32) du bobinage secondaire (30). 4. Transformateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la vis (110) de fixation du capot de protection (100) écarte la lamelle (51) de la seconde borne de sortie extrême (32) du bobinage secondaire (30) lorsqu'elle est en prise avec une douille filetée (311) pour fixer le capot de protection (100). 5. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le capot de protection (100) est réalisé en matériau transparent. 6. Transformateur selon l'une des revendications I à 5, caractérisé par le fait que les moyens de changement de calibre (40) comprennent une première fiche de contact (360) reliée à l'un des couteaux auxiliaires (36), des secondes fiches de contact (320, 330, 340) raccordées à des sorties respectives (32, 33, 34) du bobinage secondaire (30) et un cavalier de pontage (41) conçu pour relier sélectivement la première fiche de contact (360) à l'une des secondes fiches (320, 330, 340). 7. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le circuit secondaire (30) et le couteau primaire (10) sont prévus sur un boîtier (60) en matériau électriquement isolant lui-même fixé sur une plaquette de circuit imprimé (70) portant des fiches de contact (310, 320, 330, 340, 360) et recouvertes d'un écran protecteur (80). 8. Transformateur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'écran protecteur est réalisé en matériau transparent. 9. Transformateur selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que l'écran protecteur (80) est muni d'une poignée de préhension (120) en matériau électriquement isolant. 10. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un élément de détrompage (130) apte à interdire l'inversion du sens d'entrée courant. 11. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capot de protection (100) est muni de moyens de clipsage et qu'il est équipé d'un doigt apte à solliciter une lamelle élastique (51) formant moyen de court-circuit.