Caractérisation et réduction des anomalies de mesure dans les capteurs de courant différentiel

par Bruno Colin

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Afef Kedous-Lebouc.

Soutenue en 2007

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire de génie électrique (Grenoble) (laboratoire) .

Le jury était composé de Noël Burais, Guy Friedrich, Jérôme Delamare, Patrick Mas, Christian Chillet.

mots clés

• Capteur de courant

Résumé

Les capteurs de courant utilisés dans certains dispositifs différentiels résiduels sont sujets au phénomène des faux courants homopolaires. Ces courants, provenant des dissymétries géométriques et magnétiques du capteur de courant, peuvent entraîner le déclenchement intempestif du relais associé au tore. Cette thèse étudie ces phénomènes, tant par leurs origines (inhomogénéités du bobinage secondaire, extrémités du ruban magnétique formant le tore. . . ) que par leurs manifestations (emballement, perte de sensibilité du capteur. . . ). Un important travail de modélisation par éléments finis de ces faux courants a été accompli. En particulier, les conséquences d?un excentrage des conducteurs primaires du capteur ont été étudiées par simulation numérique. De plus divers outils spécifiques ont été développés, notamment un modèle de matériaux magnétique anisotrope permettant de modéliser de façon simple et rapide le ruban enroulé formant les capteurs

Titre traduit

Characterization and reduction of measurement anomalies in differential current sensors

Résumé

Current transformers used in residual current circuit breakers are subject to false residual current. Created by geometrical or magnetic asymmetries in the core, these currents can lead to unwanted tripping of the associated relay. This thesis studies the origins (secondary winding anomalies, core magnetic tape endings. . . ) and the consequences (sensitivity loss, false current surge) of these phenomena. A consequent work around finite element modeling of the false currents was conducted, including the precise simulation of primary conductor eccentricity and its influences. Moreover, specific tools were developed, particularly an anisotropic bulk core model, allowing simple and fast modeling of the current sensors wound magnetic cores.