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Auteur(s)
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Nissim ELNÉKAVÉ : Ancien Chef de Service au Laboratoire Central des Industries Électriques
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Les diviseurs de tension (ou de courant) sont des réducteurs calibrés qui permettent la mesure de valeurs élevées de ces grandeurs (100 V à 300 kV pour les tensions) à l’aide de dispositifs métrologiques conçus pour des valeurs plus faibles.
Leurs utilisations s’étendent du courant continu au courant alternatif (sinusoïdal ou non) et aux courants impulsionnels (ondes de choc, régimes transitoires). Seuls les diviseurs pour courant continu et alternatif seront traités dans cet article.
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3. Diviseurs inductifs de tension
Le diviseur inductif de tension, dans sa version la plus courante, est constitué d’un ensemble de transformateurs en cascade formant un réseau apparemment similaire au diviseur résistif de Kelvin et Varley ; d’où la dénomination, parfois utilisée, de diviseur inductif de Kelvin et Varley, qui ne se justifie ni par le principe de fonctionnement ni par les propriétés essentielles du diviseur inductif.
3.1 Étude préliminaire
Nous partons d’un autotransformateur réalisé à partir d’un noyau ferromagnétique à très forte perméabilité, et muni d’enroulements identiques (une douzaine par exemple), bobinés de manière à assurer un couplage magnétique serré : un faisceau de fils préalablement torsadés, à transposition régulière, est généralement utilisé, l’écartement des fils étant réduit à l’épaisseur indispensable d’isolant (pour des tensions inférieures à 2 kV, on se contente de fil émaillé dit renforcé ). On arrive ainsi à obtenir des inductances de fuites entre enroulements de quelques microhenrys seulement, alors que l’inductance totale de l’autotransformateur atteint plusieurs dizaines de henrys.
La mise en série des différents enroulements permet de définir des sorties à rapports fixes pour l’autotransformateur. Un exemple, donné par la figure 13, montre comment peuvent être utilisées les différentes sorties pour réaliser des rapports allant de – 0,1 à 1,1 à l’aide de douze enroulements.
Dans l’étude qui suit, nous supposerons que l’autotransformateur peut être assimilé à deux inductances linéaires sans pertes L 1 et L 2 couplées par l’inductance mutuelle M : suivant l’usage, le coefficient de couplage k est défini par la relation :
Nous faisons l’hypothèse que la régularité du noyau (toroïdal) et de l’enroulement autorisent l’emploi d’une même inductance spécifique AL pour toute partie de l’enroulement, ce qui revient à exprimer les inductances sous la...
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Diviseurs inductifs de tension
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Effect of output loading on resistive voltage dividers. - ESI Engineering Bulletin EB-10, oct. 1969.
-
(2) - MORGAN (M.L.), RILEY (J.C.) - Calibration of a Kelvin-Varley voltage divider. - ESI Engineering Bulletin no 24, août 1960.
-
(3) - CHILDERS (C.B.), DZIUBA (R.F.), LEE (L.H.) - A resistive ratio standard for measuring direct voltages to 10 kV. - IEEE Trans. on Inst. and Meas., vol. IM-25, no 4, p. 505-508, déc. 1976.
-
(4) - HIRAYAMA (H.), KOBAYASHI (M.), MURAKAMI (K.), KATO (T.) - 10 kV High accuracy DC voltage divider. - IEEE Trans. on Inst. and Meas., vol. IM-23, no 4, p. 314-317, déc. 1974.
-
(5) - ELNÉKAVÉ (N.) - Note de métrologie : couplage en série et en parallèle de deux résistances à l’aide de jonctions équilibrées. - Bulletin BNM, p. 19 et 20, avril 1976.
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(6)...
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