Du nom de leur inventeur, Walter Rogowski, le style de bobines Rogowski a été développé pour la première fois en 1912. Ils fonctionnent comme des outils de mesure qui déterminent le courant traversant un conducteur qui a été inséré dans la boucle de Rogowski flexible. Les bobines de Rogowski permettent à l’observateur d’examiner avec précision les changements de courant sur une période donnée. Pour utiliser la sortie, vous devrez peut-être « intégrer » la sortie de tension brute. Nous parlerons de ce que cela signifie dans une minute, mais nous devons d’abord en expliquer un peu plus sur les bobines elles-mêmes.

Qu’est-ce que c’est exactement?

La bobine de Rogowski est une configuration en boucle fermée enroulée sur une surface de section transversale non magnétique et constante.

L’extrême flexibilité de la bobine permet de l’enrouler autour des câbles et des barres omnibus sans perturber la puissance ou ajouter une charge énergétique à la ligne mesurée. La sortie linéaire et la flexibilité de la bobine permettent un fonctionnement plus polyvalent que les CTS traditionnels; cependant, il y a quelques inconvénients. Même si vous pouvez mesurer un ampérage élevé sans saturation, l’inductance de la bobine déplace la phase de + 90 degrés par rapport au courant d’entrée, comme indiqué ci-dessous.

Déphasage de la bobine de Rogowski

Avantages et inconvénients des bobines Rogowski

Les avantages de l’utilisation des bobines Rogowski l’emportent généralement sur les quelques défis que vous pourriez rencontrer. Parce qu’ils n’ont pas de noyau, ils sont: 1) facilement flexibles et 2) légers et gérables (coût d’expédition inférieur, etc.). Les bobines sont souvent réalisées dans de grandes circonférences pour permettre la mesure de barres omnibus larges ou de câbles multiples (dans la même phase). Ils peuvent également être utilisés pour détecter de petits changements de courant alternatif dans de grandes charges de courant continu car aucune saturation ne se produit (le courant continu sature généralement trop rapidement les cœurs des STC traditionnels). Ils peuvent gérer des changements de courant rapides en une fréquence aussi courte que plusieurs nanosecondes.

Les bobines de Rogowski passives produisent une très faible tension alternative, souvent quelque part entre 20-150mV par 1000A. De plus, comme indiqué précédemment, la phase est retardée de 90 degrés. La plupart des fabricants de compteurs exigent une sortie de signal de 333 mV, 5A, 1A ou autre (plus élevée) que ce que les bobines Rogowski produisent passivement. Pour cette raison, les fabricants de bobines Rogowski vendent souvent leurs produits avec une option « intégrateur ». L’intégrateur fait deux choses:

1. Amplifie le signal (généralement à 333 mV ou un autre signal communément accepté)
2. Compense le déphasage de 90 degrés.

Science

Voici la formulation physique: V = -M dI / dt

V = Tension détectée

M = Inductance mutuelle de la Bobine ou de la Sensibilité de la Bobine (Vs / A)

dI / dt = Taux de Variation du Courant

Circuit Équivalent CT de la Bobine de Rogowski

Source: Aspects pratiques des applications des bobines de Rogowski au relais, Kojovic, Beresh, et al

Applications

Les bobines de Rogowski sont couramment utilisées dans des situations de surveillance de l’énergie. Ils sont également très populaires pour mesurer les courants dans les systèmes alimentés par impulsions, les fours de fusion à l’arc, les systèmes de soudage, les tests de générateurs électriques et comme capteurs dans les centrales électriques pour contrôler leurs systèmes de protection.

Achat

Aim Dynamics propose une large gamme de bobines Rogowski. Il existe des options sans l’intégrateur (passif) et des options avec l’intégrateur (pour corriger le déphasage et amplifier /transmettre le signal). Vous pouvez voir nos options à: https://aimdynamics.com/rogowski-coil-products/

Conclusion

La bobine Rogowski est une alternative utile aux CTS traditionnels car elle:

1. Permet au consommateur de couvrir une large gamme d’ampérages et de fréquences allant de Hz à MHz.
2. Est souvent moins coûteux à mettre en œuvre que les CTS capables de mesures similaires, ce qui vous permet de réduire le coût de construction.
3. Offre une grande flexibilité physique ainsi qu’une taille plus petite (que les CT capables de mesures similaires).
4. Peut nécessiter une « intégration » si votre appareil de mesure ne les prend pas en charge passivement.