Brevet FR3123728A1 — publié le 20221209

Procédé de calibration sur site d’un capteur de Rogowski à calibrer (CC), comprenant les étapes de : - faire positionner le capteur à calibrer sur une phase de référence (PhB), ou bien faire positionner un capteur de référence sur la phase à calibrer ; - acquérir une mesure de courant de calibration produite par le capteur à calibrer (CC), une mesure de courant de référence produite par le capteur de référence (CB), et une mesure de tension de référence sur la phase sur laquelle sont positionnés le capteur à calibrer et le capteur de référence suite à l’étape de positionnement ; - utiliser la mesure de courant de calibration, la mesure de courant de référence et la mesure de tension de référence pour produire des paramètres de calibration du capteur à calibrer. FIGURE DE L’ABREGE : Fig.1 Calibration d’un capteur de Rogowski L’invention concerne le domaine des compteurs électriques multiphasés reliés à des capteurs de Rogowski. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Certains compteurs électriques, et notamment les compteurs utilisés dans les applications industrielles, mesurent des puissances et des énergies électriques qui sont distribuées via des niveaux de courant très élevés (jusqu’à 2000A typiquement). Ces compteurs sont généralement des compteurs triphasés. Les capteurs de courant utilisés sont alors classiquement des capteurs de Rogowski. Dans ces capteurs, le support de la bobine est non ferromagnétique et procure une très bonne linéarité car il n’y a pas de saturation magnétique. Ces capteurs sont donc de très bons candidats pour les applications à haute tension et à courant élevé. Les capteurs de Rogowski sont généralement installés à une certaine distance du compteur (parfois plus de dix mètres). Chaque capteur est alors positionné sur une phase du réseau de distribution (c’est-à-dire que la boucle de Rogowski entoure le conducteur formant la phase), et est relié au compteur par un cordon. La calibration des capteurs peut être réalisée en usine, avant que le compteur ne soit livré au client. Chaque capteur est alors apparié avec une phase distincte du compteur, et les paramètres de calibration sont mémorisés dans le compteur. Cette calibration en usine permet d’utiliser des capteurs de Rogowski non précalibrés (pas de tolérance garantie) et ne requérant pas une précision spécifique. On obtient ainsi les mêmes performances qu’avec des capteurs de Rogowski plus performants « intrinsèquement ». Cependant, lorsqu’un capteur de Rogowski doit être remplacé sur site, par exemple suite à une panne, il convient d’obtenir avec le nouveau capteur des précisions de mesure équivalentes à celles des autres capteurs reliés au compteur. Or, le banc de test utilisé en usine n’est pas disponible pour réaliser une nouvelle calibration. Il a donc été envisagé d’utiliser des capteurs de Rogowski précalibrés. Certains capteurs de Rogowski de l’art antérieur comprennent ainsi un circuit de traitement mémorisant les paramètres de calibration mesurés en usine. Le circuit de traitement comprend par exemple un microcontrôleur et une mémoire situés dans un boîtier lui-même intégré dans le cordon. Ainsi, lorsque le capteur est positionné sur une phase et relié au compteur, sur site, le compteur lit dans le boîtier les paramètres de calibration du capteur et les utilise pour mesurer le courant circulant sur la phase. Cependant, de tels capteurs sont très coûteux par rapport aux capteurs de Rogowski non précalibrés. Par ailleurs, cette solution est moins flexible car elle requiert d’utiliser un type de capteur bien particulier. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objet de calibrer sur site, de manière simple et peu coûteuse, un nouveau capteur de Rogowski destiné à être relié à un compteur électrique multiphasé. En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de calibration sur site d’un capteur de Rogowski à calibrer qui est destiné, en opération, à être relié à un compteur électrique multiphasé en étant positionné sur une phase à calibrer, le procédé comprenant les premières étapes de : - faire positionner le capteur de Rogowski à calibrer sur une première phase de référence, sur laquelle un premier capteur de Rogowski de référence déjà calibré est positionné, ou bien faire positionner le premier capteur de Rogowski de référence sur la phase à calibrer ; - acquérir une première mesure de courant de calibration produite par le capteur de Rogowski à calibrer, une première mesure de courant de référence produite par le premier capteur de Rogowski de référence, et une première mesure de tension de référence sur une première phase de positionnement sur laquelle sont positionnés le capteur de Rogowski à calibrer et le premier capteur de Rogowski de référence suite à l’étape de positionnement ; - utiliser la première mesure de courant de calibration, la première mesure de courant de référence et la première mesure de tension de référence pour produire des premiers paramètres de calibration du capteur de Rogowski à calibrer. Le procédé de calibration selon l’invention permet donc de calibrer sur site un nouveau capteur de Rogowski, de manière simple, rapide, peu coûteuse, et ne nécessitant pas d’équipement particulier. Les paramètres de calibration sont définis sur site, et il n’est donc pas nécessaire que le capteur de Rogowski nouvellement installé intègre au préalable ses propres paramètres de calibration. Il est donc possible d’installer sur site et de relier au compteur un capteur de Rogowski du commerce quelconque et non précalibré. Le procédé de calibration selon l’invention permet donc de réduire le coût des capteurs de Rogowski utilisés et apporte une flexibilité importante quant au choix desdits capteurs. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, comprenant en outre les étapes de calculer une première puissance active de calibration et une première puissance réactive de calibration à partir de la première mesure de courant de calibration et de la première mesure de tension de référence, ainsi qu’une première puissance active de référence et une première puissance réactive de référence à partir de la première mesure de courant de référence et de la première mesure de tension de référence, et de calculer les premiers paramètres de calibration à partir de la première puissance active de calibration, de la première puissance réactive de calibration, de la première puissance active de référence et de la première puissance réactive de référence. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, comprenant de plus des deuxièmes étapes semblables aux premières étapes mais mises en œuvre avec, à la place de la première phase de référence et du premier capteur de Rogowski de référence, une deuxième phase de référence et un deuxième capteur de Rogowski de référence déjà calibré, les premières étapes et les deuxièmes étapes permettant de produire des paramètres de calibration consolidés du capteur de Rogowski à calibrer. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, les deuxièmes étapes permettant de produire des deuxièmes paramètres de calibration, le procédé comprenant en outre l’étape de calculer une moyenne arithmétique des premiers paramètres de calibration et des deuxièmes paramètres de calibration pour produire les paramètres de calibration consolidés. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, dans lequel les deuxièmes étapes comprennent l’étape de calculer une deuxième puissance active de référence et une deuxième puissance réactive de référence, le procédé comprenant en outre les étapes de calculer une moyenne arithmétique de la première puissance active de référence et de la deuxième puissance active de référence pour obtenir une puissance active de référence moyennée, et de calculer une moyenne arithmétique de la première puissance réactive de référence et de la deuxième puissance réactive de référence pour obtenir une puissance réactive de référence moyennée, les paramètres de calibration consolidés étant obtenus à partir de la première puissance active de calibration, de la première puissance réactive de calibration, de la puissance active de référence moyennée et de la puissance réactive de référence moyennée. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, dans lequel les premières étapes comprennent l’étape de faire positionner le premier capteur de Rogowski de référence sur la phase à calibrer, dans lequel les deuxièmes étapes comprennent l’étape de faire positionner le deuxième capteur de Rogowski de référence sur la phase à calibrer, et dans lequel l’étape d’acquisition des premières étapes et l’étape d’acquisition des deuxièmes étapes sont réalisées simultanément. On propose de plus un procédé de calibration tel que précédemment décrit, dans lequel les paramètres de calibration comprennent un gain et un déphasage d’une chaîne de mesure de courant comprenant le capteur de Rogowski à calibrer et un circuit de traitement interne intégré dans le compteur et comprenant un intégrateur. On propose de plus un compteur électrique multiphasé comprenant une unité de traitement agencée pour mettre en œuvre le procédé de calibration tel que précédemment décrit. On propose de plus un compteur électrique multiphasé tel que précédemment décrit, comprenant en outre une interface homme-machine, l’unité de traitement étant agencée pour communiquer avec un opérateur via l’interface homme-machine pour lui faire positionner le capteur de Rogowski à calibrer et/ou le premier capteur de Rogowski de référence et/ou le deuxième capteur de Rogowski de référence de manière à mettre en œuvre le procédé de calibration, et pour, lorsque le procédé de calibration a été réalisé, repositionner le capteur de Rogowski à calibrer et/ou le premier capteur de Rogowski de référence et/ou le deuxième capteur de Rogowski de référence dans leur position nominale, de manière à remettre le compteur et les capteurs de Rogowski dans une configuration nominale. On propose de plus un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement du compteur électrique multiphasé tel que précédemment décrit à exécuter les étapes du procédé de calibration tel que précédemment décrit. On propose de plus un support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur tel que précédemment décrit. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de mise en œuvre particuliers non limitatifs de l’invention. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : la représente un compteur électrique triphasé et trois capteurs de Rogowski positionnés chacun sur une phase distincte, dans leur position opérationnelle nominale ; la est une figure similaire à la , le capteur à calibrer étant positionné sur une première phase de référence ; la est une figure similaire à la , le capteur à calibrer étant positionné sur une deuxième phase de référence ; la est une figure similaire à la , un premier capteur de référence étant positionné sur la phase à calibrer ; la est une figure similaire à la , le premier capteur de référence et un deuxième capteur de référence étant positionnés sur la phase à calibrer ; la représente des étapes du procédé de calibration selon un premier mode de réalisation de l’invention ; la représente des étapes du procédé de calibration selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Procédé de calibration sur site d’un capteur de Rogowski à calibrer (CC) qui est destiné, en opération, à être relié à un compteur électrique multiphasé (1) en étant positionné sur une phase à calibrer (PhC), le procédé comprenant les premières étapes de : - faire positionner le capteur de Rogowski à calibrer sur une première phase de référence (PhB), sur laquelle un premier capteur de Rogowski de référence (CB) déjà calibré est positionné, ou bien faire positionner le premier capteur de Rogowski de référence sur la phase à calibrer ; - acquérir une première mesure de courant de calibration produite par le capteur de Rogowski à calibrer (CC), une première mesure de courant de référence produite par le premier capteur de Rogowski de référence (CB), et une première mesure de tension de référence sur une première phase de positionnement (PhB ; PhC) sur laquelle sont positionnés le capteur de Rogowski à calibrer et le premier capteur de Rogowski de référence suite à l’étape de positionnement ; - utiliser la première mesure de courant de calibration, la première mesure de courant de référence et la première mesure de tension de référence pour produire des premiers paramètres de calibration (K 1 , Δφ 1 ) du capteur de Rogowski à calibrer. Procédé de calibration selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes de calculer une première puissance active de calibration et une première puissance réactive de calibration à partir de la première mesure de courant de calibration et de la première mesure de tension de référence, ainsi qu’une première puissance active de référence et une première puissance réactive de référence à partir de la première mesure de courant de référence et de la première mesure de tension de référence, et de calculer les premiers paramètres de calibration à partir de la première puissance active de calibration, de la première puissance réactive de calibration, de la première puissance active de référence et de la première puissance réactive de référence. Procédé de calibration selon l’une des revendications précédentes, comprenant de plus des deuxièmes étapes semblables aux premières étapes mais mises en œuvre avec, à la place de la première phase de référence et du premier capteur de Rogowski de référence, une deuxième phase de référence (PhA) et un deuxième capteur de Rogowski de référence (CA) déjà calibré, les premières étapes et les deuxièmes étapes permettant de produire des paramètres de calibration consolidés du capteur de Rogowski à calibrer (CC). Procédé de calibration selon la revendication 3, les deuxièmes étapes permettant de produire des deuxièmes paramètres de calibration (K 2 , Δφ 2 ), le procédé comprenant en outre l’étape de calculer une moyenne arithmétique des premiers paramètres de calibration et des deuxièmes paramètres de calibration pour produire les paramètres de calibration consolidés. Procédé de calibration selon la revendication 2 et la revendication 3, dans lequel les deuxièmes étapes comprennent l’étape de calculer une deuxième puissance active de référence et une deuxième puissance réactive de référence, le procédé comprenant en outre les étapes de calculer une moyenne arithmétique de la première puissance active de référence et de la deuxième puissance active de référence pour obtenir une puissance active de référence moyennée, et de calculer une moyenne arithmétique de la première puissance réactive de référence et de la deuxième puissance réactive de référence pour obtenir une puissance réactive de référence moyennée, les paramètres de calibration consolidés étant obtenus à partir de la première puissance active de calibration, de la première puissance réactive de calibration, de la puissance active de référence moyennée et de la puissance réactive de référence moyennée. Procédé de calibration selon les revendications 2 et 3, dans lequel les premières étapes comprennent l’étape de faire positionner le premier capteur de Rogowski de référence (CB) sur la phase à calibrer (PhC), dans lequel les deuxièmes étapes comprennent l’étape de faire positionner le deuxième capteur de Rogowski de référence (CA) sur la phase à calibrer (PhC), et dans lequel l’étape d’acquisition des premières étapes et l’étape d’acquisition des deuxièmes étapes sont réalisées simultanément. Procédé de calibration selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les paramètres de calibration comprennent un gain et un déphasage d’une chaîne de mesure de courant comprenant le capteur de Rogowski à calibrer (CC) et un circuit de traitement interne intégré dans le compteur et comprenant un intégrateur. Compteur électrique multiphasé comprenant une unité de traitement (4) agencée pour mettre en œuvre le procédé de calibration selon l’une des revendications précédentes. Compteur électrique multiphasé selon la revendication 8, comprenant en outre une interface homme-machine (3), l’unité de traitement (4) étant agencée pour communiquer avec un opérateur via l’interface homme-machine (3) pour lui faire positionner le capteur de Rogowski à calibrer (CC) et/ou le premier capteur de Rogowski de référence (CB) et/ou le deuxième capteur de Rogowski de référence (CA) de manière à mettre en œuvre le procédé de calibration, et pour, lorsque le procédé de calibration a été réalisé, repositionner le capteur de Rogowski à calibrer et/ou le premier capteur de Rogowski de référence et/ou le deuxième capteur de Rogowski de référence dans leur position nominale, de manière à remettre le compteur et les capteurs de Rogowski dans une configuration nominale. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement (4) du compteur électrique multiphasé (1) selon l’une des revendications 8 ou 9 à exécuter les étapes du procédé de calibration selon l’une des revendications 1 à 7. Support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication 10.