Brevet FR2002333A1 — publié le 19691017

La présente invention concerne d'une façon générale les systèmes de distribution d'énergie électrique comportant les réseaux secondaires en courant alternatif, et plus particulièrement un relais de protection pour commander ton disjoncteur 5 ou un dispositif de protection du réseau connectant une ligne principale d'alimentation au réseau secondaire. Un réseau secondaire en courant alternatif est une grille de câbles interconnectés alimentés sous une tension convenable pour la distribution à différentes zones résiden-10 tielles, industrielles et commerciales. Pour assurer la continuité du service dans une région urbaine de grande densité à charge élevée, la grille est alimentée à partir de feeders haute tension ou lignes primaires par différents points. Quand une source d'alimentation ou un feeder est en dérangement, la 15 consommation normalement fournie par ce feeder est absorbée par les autres feeders restant en service. Chaque feeder est connecté au réseau au moins à travers un transformateur de réseau, un disjoncteur de réseau et tin jeu de fusibles. Un relais de protection associé au disjoncteur de 20 réseau et aux fusibles est destiné à maintenir la connexion électrique entre le réseau et le feeder principal uniquement pour certaines conditions bien définies de fonctionnement du système. Par exemple, il est de pratique courante qu'un disjoncteur de réseau soit ouvert par son relais de protection 25 quand un dérangement quelconque du feeder peut provoquer le passage du courant du réseau vers le feeder, appel® le courant inverse, mais non en cas d'un dérangement du réseau lui-même. De plus, les fusibles sont calculés pour fonctionner avec un retard important pour l'adaptation à ses dérangements du réseau 30 secondaire. Il est désirable aussi que le relais de protection provoque l'ouverture du disjoncteur de réseau quand le feeder principal est déconnecté de sa source d'alimentation et que du courant magnétisant passe du réseau secondaire dans le transformateur de réseau. En résumé, il est habituel de commander 35 ces réseaux secondaires en courant alternatif de façon que tout transformateur de réseau ne fournissant pas de l'énergie au réseau soit déconnecté de celui-ci„ Il est nécessaire aussi que le relais de protection ne permette pas la fermeture du 69 04322 2002333 disjoncteur de réseau quand les conditions sont telles que l'énergie puisse passer du réseau au feeder. Ces résultats ont été obtenus d'une façon généralement satisfaisante en utilisant des relais électromécani-5 ques„ Cependant dans la pratxque, les relais électromécaniques ont certains inconvénients sérieux. Par exemple, ils sont sensibles aux conditions ambiantes, leur fonctionnement étant affecté d'une façon nuisible par les variations de la température, en particulier quand des dispositifs compensateurs 10 coûteux ne sont pas prévus. De plus, en raison de la nature mécanique de ces relais, un entretien constant doit être assuré pour obtenir un fonctionnement sûr quand ces relais sont utilisés dans des réseaux secondaires en courant alternatif. En soumettant les transformateurs nécessaires pour connecter ces relais 15 aux réseaux à des charges ou des consommations importantes de courant, ces relais influent sur la précision aux signaux de translation obtenus des transformateurs. De plus, quand ces relais sont munis des dispositifs compensateurs nécessaires et sont réalisés pour faciliter un entretien régulier et fréquent, 20 ils sont volumineux et coûteux. La présente invention a pour objet de remplacer les relais électromécaniques utilisés jusqu'ici dans les protecteurs des réseaux par des relais statiques, c'est-à-dire du type à l'état solide,équivalents ayant une plus grande 25 sûreté de fonctionnement et une plus grande précision, et permettant un abaissement du prix d'entretien, le relais de protection utilisé pour un réseau secondaire étant relativement insensible aux conditions ambiantes, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un dispositif compensateur coûteux. 30 D'une façon générale, la présente invention con cerne un relais de protection, comprenant une unité déterminant la direction de l'énergie qui détecte le passage du courant du réseau vers le feeder pour exciter une bobine de. déclenchement d'un disjoncteur de réseau et -une unité de 35 rétablissement qui excite une bobine de fermeture du disjoncteur de réseau uniquement quand certaines conditions sont satisfaites à la fois du côté réseau et du côté transformateur du disjoncteur de réseau, afin de permettre le passage de 1?énergie du transformateur au réseau» 69 04322 2002333 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels s 5 - la figure 1 représente schématiquement un système de distribution à réseau secondaire à courant alternatif; - les figures 2 et 2a représentent ensemble le schéma général d'un système à relais de protection suivant un 10 mode de mise en oeuvre de l'invention, avec les dispositifs associés de protection des réseaux et les transformateurs translateurs associés; - la figure 3 est le schéma général d'une unité de détection de direction d'énergie suivant un mode de mise en 15 oeuvre de l'invention; - les figures 4, 5 et 6 représentent des ondes de tension de l'unité de détection de direction pour trois conditions possibles du système; - les figures 7 e"k 8 sont des diagrammes généra-20 lisés d'une unité de détection de direction selon l'invention; - la figure 9 représente graphiquement l'amplitude d'un signal obtenu d'un circuit dérivant une tension en fonction du courant nominal de charge selon l'invention; - la figure 10 représente graphiquement le dépha-25 sage du signal sortant du circuit dérivant une tension; - la figure 11 est une courbe généralisée de réponse de l'unité de détection de direction pour des courants de phase faibles; - la figure 12 est le schéma général d'une unité 30 de rétablissement suivant un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention; - les figures 13 et 14 sont des diagrammes pour l'unité de rétablissement, et - la figure 15 est un diagramme généralisé de la 35 réponse de l'unité de rétablissement» La figure 1 représente un système de distribution à réseaux secondaires en courant alternatif. Bien que l'invention soit décrite ci-après en considérant un système de distri 69 04322 2002333 bution triphasé, l'invention peut tien entendu être utilisée pour n'importe quel système multiphasé dans lequel une condition de circulation inverse du courant peut exister. Ce système de distribution comprend des barres omnibus 1 d'une sous-station 5 d?alimentation qui alimentent deux lignes d'alimentation ou feeders primaires 2, 3 à travers des disjoncteurs 4de la sous-station,, Le réseau secondaire à courant alternatif est désigné d'une façon générale par la référence 5* et il comprend plusieurs câbles interconnectés 6 connectés aux feeders 2 et 3 en lOun certain nombre de points0 La connexion aux feeders est assurée pour chaque réseau par un transformateur de réseau 7 à travers un dispositif de protection ou disjoncteur 8 et des fusibles 9<> Des circuits de distribution 10 sont connectés aux câbles 6 du réseau secondaire„ 15 Un relais protecteur de réseau est associé à chaque disjoncteur de réseau 8 pour le commander d'après les spécifications habituelles des réseaux de distribution„ Comme il a été mentionné ci-dessus, les caractéristiques désirées pour un tel relais sont les suivantes : (a) le relais doit provoquer l'on-20 verture du dispositif protecteur du réseau tel qu'un disjoncteur 8 en cas de courant inverse vers le feeder d'alimentation, afin de supprimer seulement la connexion entre ce feeder et le réseau secondaire 5# (b) le relais ne doit pas provoquer l'ouverture du dispositif de protection 8 en cas de dérangement dans le 25 réseau secondaire 5 pour assurer la continuité du service, ces dérangements du réseau secondaire étant isolés par la fusion des fusibles 9 associés à chaque dispositif protecteur 8 ou par d'autres dispositifs d'isolement des circuits de distribution 10, (c) le relais doit être suffisamment sensible pour 30 provoquer une ouverture du dispositif de protection 8 du fait du courant magnétisant du transformateur de réseau 7 quand l'un des disjoncteurs 4 de la sous-station est ouvert et (d) le relais doit provoquer la refermeture du dispositif de protection de réseau 8 uniquement dans le cas où le courant peut 35 passer du transformateur de réseau 7 vers le réseau secondaire 5. Un relais protecteur statique, tel que celui représenté sur la figure 2, est utilisé selon la présente invention pour assurer ces fonctions, ce relais comprenant une unité de détection de direction 11 et une unité de rétablissement 12. 69 04322 5 2002333 L'unité de direction 11 est connectée directement à plusieurs transformateurs de tension 13 situés sur le coté réseau du dispositif protecteur ou disjoncteur 8a et elle est connectée aussi à un nombre correspondant de transformateurs de courant 5 14 situés sur le côté transformateur- de réseau à travers un circuit détecteur de tension 15» Une unité de désensibilisation 16 peut être connectée à l'unité 11 pour établir différents retards à l'ouverture du dispositif protecteur de réseau 8 en cas de courant inverse. Une bobine de déclenchement 17 et plu-10 sieurs contacts 18 du type "a" sont connectés à la sortie de l'unité dirigeuse 11. Un contact "a" est un contact auxiliaire fermé quand les contacts principaux du disjoncteur de réseau sont fermés et qui est ouvert quand ces contacts principaux sont ouverts. L'unité de refermeture ou de rétablissement 12 15 reçoit des signaux des transformateurs de tension situés des deux dôtés du dispositif protecteur. Une bobine de fermeture 19 et un contact 20 du type "b" sont connectés à la sortie de l'unité de rétablissement. Un contact "b" est un contact auxiliaire ouvert quand les contacts principaux du disjoncteur sont 20 fermés, et fermé quand ces contacts principaux sont ouverts. L'unité de détection de direction ou relais de direction 11 répond au passage du courant appelé circulation inverse à travers le disjoncteur 8P c'est-à-dire du réseau 5 vers le transformateur 7° Pa? suite, les courants et les ten-25 sions existant dans les systèmes comprenant les câbles 6 de réseau et les conducteurs 21 situés entre le transformateur 7 et le disjoncteur de réseau 8 doivent etre mesurés pour fournir à l'unité de direction 11 des informations représentant le courant inverse. Dans ce but, un signal représentant le courant •2Q est obtenu du secondaire de chacun des transformateurs de courant 14 dont les primaires font partie du conducteur 21 ou des phases A, B et C. Bien que le secondaire du transformateur 7 représenté sur la figure 2 soit en secondaire en étoile avec neutre à la terre, il doit être compris que n'importe quelle 35 autre configuration habituelle dans la pratique peut convenir. De même, la connexion des transformateurs de courant 14 dépend de la configuration du secondaire du transformateur 7* Les secondaires des transformateurs de courant 14 sont connectés â un circuit détecteur de tension 15 qui comprend trois éléments similaires 22, un pour chaque secondaire. 69 04322 2002333 Chaque élément 22 comprend une résistance 23 dont une extrémité est connectée au point commun entre le secondaire du transformateur de courant et un varistor 24 dont l'autre côté est connecté à la terre. L'autre extrémité de la résistance 23 est 5 connectée à la terre à travers un circuit comprenant une résistance en parallèle avec deux diodes 26 et 27 connectées en parallèle en sens opposés. Chaque transformateur de courant 14 produit un signal en courant faible proportionnel au courant primaire. 10 Le circuit détecteur ou générateur de tension convertit simplement le signal de courant du secondaire du transformateur de courant correspondant en un signal de tension désigné RI. Cette tension RI est proportionnelle au signal de courant du secondaire» sauf pour les valeurs très faibles et très élevées du 15 courant, comme 11 est indiqué ci-après. Plus particulièrement, le varistor 24 a pour fonction de limiter les surtensions du système à une valeur de sécurité pour l'imité de direction 11. Le reste de chaque élément 22 comprenant les résistances 23 et 25 et les diodes 26 et 27 agit pour déphaser et augmenter 20 l'amplitude du signal RI pour les amplitudes faibles de celui-ci afin d'augmenter la sensibilité de l'unité 11„ La résistance 25 a une valeur importante par rapport à la résistance 23. Pour les courants secondaires faibles, la tension aux bornes des diodes 26 et 27 est telle qu'elles ne sont pas conductrices 25 et le secondaire du transformateur .is courant est chargé par les deux résistances 23 et 25 d'une valeur* élevée, par exemple environ 500 ohms. Pour des courants secondaires relativement élevés, la tension augmente aux bornes des diodes 26 et 27-, ot ces deux diodes deviennent"conductrices. Comme la résistance ;"0 cte valeur importants 25 est de ce fait cour t-ci-r oui tées le secondaire du transformateur de courant débite à travers une résistance faible d'environ 50 ohms . Ce mode de fonctionnement signifie que pour les courants faibles, la tension RI est proportionnellement plias 35 importante que pour les courants forts. De plus, comase la charge du secondaire du transformateur de courant est modifiée pour le courant faible, l'angle de phase du signal de courant du secondaire -est modifiée les avantages résultant de 15augmentation proportionne1le de 1 * amplitude de la tension HI et 69 04322 2002333 de son déphasage apparaîtront ei-après au cours de l'examen plus détaillé du fonctionnement de 1 unité de détection de direction= Les signaux RI des éléments 22, désignés respec-5 tivement RI _, RI, et RI . sent envoyés aux modulateurs cor- 3. O C respondants 28 de l'unité ou relais de direction 11„ Chaque modulateur 28 produit un signal sortant de tension bipolaire dont la valeur moyenne est proportionnelle en sens et en amplitude à la puissance wattée de la phase 10 associée. Dans ce but, chaque modulateur 28 reçoit la tension RI précitée et deux tensions dérivées du secondaire à prise médiane du transformateur de tension 13 associée dont le primaire est connecté entre un conducteur de phase de la même phase et au conducteur du neutre du réseau 5„ Plus particu-15 lièrement, le secondaire de chaque transformateur de tension 13 coifiporte une prise médiane à la terre, de sorte que deux tensions équilibrées +V et -V sont appliquées à chaque modulateur. Chaque modulateur 28 se comporte en commutateur faisant apparaître la tension entrante RI à sa sortie quand la tension 20 modulatrice correspondante +V est positive. Il est montré analytiquement ci-après que le signal sortant représente pour une phase particulière la quantité Kl cos © dans laquelle K est une constante, I le courant de la phase et © l'angle de déphasage entre le courant I et la tension V. 25 Comme la puissance wattée monophasée à travers le disjoncteur de réseau 8 est proportionnelle à ^.1 cos ©, expression dans laquelle V0_N est la tension entre phase et neutre, il apparaît que si est à peu près constant, la quantité Kl cos Q est suffisamment voisine de l'égalité avec 30 la puissance wattée pour que l'erreur soit insignifiante. Le signaL sortant de chaque modulateur est envoyé à un circuit d'addition 29 pour obtenir un signal sortant représentant la somme algébrique des signaux sortants des deux modulateurs, et par suite la puissance triphasée. Le signal 35 sortant du circuit d'addition 29 est envoyé à travers un filtre passe-bas 30 à un détecteur 31° Chaque ensemble d'un transformateur de tension 13, d'un transformateur de courant 14 et des circuits associés de l'unité de direction 11 est polarisé pour qu'un signal positif apparaisse à la sortie du modu- 69 04322 2002333 iateur 28 uniquement en cas d'un courant inverse dans la phase correspondante. Far suite, le détecteur 31 détecte une tension positive faible pour produire un signal pour un étage de sortie 32 de l'unité 11„ Le filtre passe-bas 30 élimine les composantes 5 en courant alternatif du signal sortant des trois phases produit à la sortie du circuit d'addition 29 et qui pourrait provoquer un fonctionnement incorrect du détecteur 31= Psr exemple, si la valeur moyenne du signal sortant; du circuit d'addition 29 est négative» une partie de sens positif du signal sortant de 1q l'un des modulateurs pourrait faire fonctionner le détecteur Quand l'étage de sortie 32 est excité par le détecteur 3-ls il démarre line fonction de commande prédéterminée, par exemple l'excitation de la bobine de déclenchement 17 du disjoncteur de réseau 8. Comme le montre la figure 2, le détee- , 3_5 teur 31 est connecté par ion commutateur 33 à l'étage de sortie 32 directement ou à travers le dispositif désensibilisateur 16. Quand l'étage de sortie 32 est excité directement* il excite la bobine de déclenchement 17 immédiatement à l'apparition d'un courant inverse«Si l'étage de sortie 32 est excité à travers 20 le dispositif drés-ensibilisateur 16, il excite la bobine de déclenchement 17 après un retard prédéterminé ou sans retard si le courant inverse résulte d'un dérangement dans le feeder primaire. Le dispositif 16 comprend un circuit à retard 34, une porte OU 35 et une porte ET 35a„ La porte. OU 35 reçoit 25 aussi le signal sortant d'un détecteur de surintensité 36 qui reçoit les signaux RI&J RIfe et RI à travers une porte OU 37. La sortie de la porte OU 35 fournit un signal entrant auxiliaire à la porte ET 35a dont l'autre entrée est alimentée directement par le détecteur de polarité 31. Si le commutateur 33 connecte 30 le détecteur 31 au dispositif désensibilisateur 16, l'étage de sortie 32 excite la bobine de déclenchement 17 seulement après un temps prédéterminé établi par le circuit 34, sauf si le courant de dérangement d'inversion dans les phases, représenté par les signaux RI, est d'une amplitude suffisante pour exciter 35 le détecteur de surintensité 36, qui provoque dans ce cas le déclenchement immédiat. Les contacts 18 fermés quand le disjoncteur 8 est fermé, sont ouverts du fait du déclenchement du disjoncteur 8 pour couper la bobine de déclenchement 17. 69 04322 s 2002333 Le dispositif désensibilisateur à retard 16 ne fait pas partie en lui-même de la présente invention, et le détecteur 31 peut commander seul l'étage de sortie 32 de la façon représentée par la position du commutateur 33° 5 Suivant ce mode de réalisation, une source d'ali mentation des circuits de commande 40 est alimentée par les transformateurs translateurs 13 et 14, les signaux entrants pour ce circuit d'alimentation comprenant les signaux RI et les signaux +V et -V pour chaque phase., En variante, l'unité 10 de direction 11 peut être alimentée par une source de courant extérieure séparée. La figure 3 représente un mode de réalisation préféré de relais de direction 11. Les blocs de la figure 2 sont indiqués par les mêmes références sur la figure 3„ Chaque 15 modulateur 28 comprend quatre diodes D^, D^, et montées dans un circuit en pont. Le signal RI est appliqué à la branche du pont comprenant les diodes D-^ et et un signal sortant désigné V est pris sur la branche du pont comprenant les diodes «y et D^. Les tensions "+V et -V sont appliquées aux branches 20 comprenant les diodes D-^, et Dg, D^ à travers les résistances 41 et 42. En considérant maintenant le modulateur pour la phase A, les autres étant similaires, quand +V& est positif toutes les diodes sont polarisées dans le sens direct. De ce 25 fait, un signal entrant RIa peut passer à travers l'un des deux trajets D^, D^ et Dg, D^. En fait, le modulateur 28 est court-circuité et le signal entrant RI apparaît à la sortie sous la forme Vya' Quand +V& devient négatif, toutes les diodes sont polarisées dans le sens inverse, et aucun signal entrant RT EL 30 ne Deut apparaître à la sortie, v,„ étant alors égal à zéro. jet Tant que la valeur efficace de la tension du réseau est relativement constante, le signal V est proportionnel à la puissance moyenne dans la phase A. Ceci peut être démontré en intégrant une expression de la tension RI. sur une période ». 35 pendant laquelle +7 est positif. Si +V., est supposé positif Si Ci entre ujt = 0 et ujt =71 V \! ?HT / , v ya - J ' a / sir. f wt -î- ©) dtyt Tf 0 69 04322 10 2002333 \/_iL RI cos 9 7f a Dans la pratique 7^& = Kl cos 9, expression dans laquelle K est une constante car toutes les diodes D-^ à D^ sont polarisées dans le sens direct uniquement quand l'amplitude du courant du signal résultant de la tension RT est Cl inférieure au courant de polarisation résultant des tensions +7 et -7 . Quand le courant du signal est supérieur au courant et Q. de polarisation, les diodes D-^ et D^ ou D^ et D^ sont polarisées dans le sens inverse en limitant ainsi le signal sortant produit par le signal entrant RIa* En fait* 7^a est limité au-dessus d'un certain niveau de RIa« Pour les courants faibles du signal, est inférieur à RI„ car un diviseur de tension est formé ya a. par l'impédance interne associée au circuit de RI_, c'est-à- a dire l'impédance du relais de direction 11 telle qu'elle est "vue" par 7,ro et par les résistances 41 et 42. Par suite, pour y^ un courant faible, le signal 7 est un certain pourcentage ya du signal entrant RI . Bien que la valeur de la constante K cL varie un peu en raison de ce blocage ou limitation, la relation entre les phases de RI& et 7ya n'est pas perturbée. De plus, comme le détecteur 31 peut être actionné pour une très faible tension positive de l'ordre de 50 roV, une légère variation de la tension importante V peut être négligée. «y Le signal sortant 7y de chaque modulateur 28 est envoyé à travers une résistance 43 à un côté d'un condensateur commun 44. L'autre coté du condensateur est connecté à la terre. Les résistances 43 et le condensateur 44 forment un circuit d'addition ?9« Le signai sortant pris sur le condensateur 44 est désigné 7 et représente la puissance triphasée moyenne à z travers le disjoncteur de réseau 8. Les figures 4 à 6 représentent les ondes de tension de j-7, RI, 7 et 7Z pour trois conditions possibles. La figure 4 représente le cas où un courant de charge normal traverse le disjoncteur de réseau 8 vers le réseau 5 et quand les courants sont équilibrés dans les phases A, B et C. De plus5 chaque tension de phase +7 est en avance sur chaque courant de phase RI d'environ 30° „ Far suite 9 = -30°, Il sera r.oté qu'en r-aison de la connexion des transformateurs de cou- 69 04322 2002333 r-ant 14, RI est déphasé de l80° par rapport au courant de la phase. Sur la figure 4(a), -fVQ est représenté variant de façon cl sinusoïdale de part et d'autre du niveau du neutre N. Le graphique immédiatement en dessous de +V représente les courbes 5 de V _ ou signal sortant du modulateur 28 et de RI.*-Comme il ya a a été indiqué ci-dessus, V _ varie à partir du niveau du neutre ya N uniquement pour les parties positives de la courbe de RI„„ a Comme le montre la figure 4(a), la valeur moyenne de VT„ est ya négativep la plus grande partie se trouvant en dessous de la 10 tension du neutre. Des observations similaires peuvent être faites par rapport aux phases B et C représentées par les figures 4(b) et 4(c)c Sur la figure 4(b>s la tension V ou signal sortant du circuit d'addition 29 a une valeur moyenne négative qui correspond au courant passant du transformateur 7 au réseau 15 5= Dans ce cas, le détecteur yi ne peut pas actionner l'étage de sortie j52 pour exciter la bobine de déclenchement 17 = Un résultat similaire est obtenu dans le cas de la figure 5 sur laquelle chaque courant de phase est en retard sur sa tension de 90° dans un système équilibré. Les signaux 20 sortants V des modulateurs sont seuls représentés sur les «y figures 5(a)> 5(t>) et 5(c)° Le signal sortant V_ du circuit Zj d'addition 29 est représenté sur la figure 5(d) et il apparaît que la valeur moyenne de V et de V „ et de V . et V est z ya yb yc nulle, ce qui correspond à une puissance déwattée à travers le 25 disjoncteur 8. La figure 5(d) illustre aussi la condition pour laquelle le filtre passe-bas 30 peut empêcher une commande erronée du détecteur de polarité yi pendant les pointes positives de V . Z Il sera maintenant supposé qu'il existe un dérangement entre la phase A et la phase C du transformateur primaire 30 7o Les tensions apparaissent alors de la façon représentée sur la figure 6. Il sera noté que les tension +V„ et +V sont G, O déphasées de 180° et que l'angle d'impédance du dérangement est supposé être 60°, le courant de la phase B étant en avance sur +V^ de 120°. Il ressort des figures 6(a) et 6(c) que-Vya 35 a une valeur moyenne positive, tandis que V a une valeur * J moyenne negative qui compense effectivement Vya sur le cycle total de la tension. Par suite, la valeur moyenne de Vyb est la valeur de commande. Comme le montre la figure 6(b), V a ■une valeur moyenne positive. De même... représenté sur la 69 04322 w 2002333 figure 6(d) a une valeur moyenne positive, de sorte que le détecteur 31 est actionné. Le filtre passe-bas 30 peut être formé par le - circuit représenté sur la figure 3, mais cependant il doit être 5 noté que n'importe quel autre circuit connu peut être utilisé. L1atténuation par le filtre à la fréquence du courant du réseau 50 Hz (ou 60 Hz aux Etats-Unis d'Amérique) doit être suffisante pour assurer que seule la valeur moyenne du signal sortant V du circuit d'addition soit efficacement appliquée au détecteur 31» 10 De même, le détecteur 31 peut être l'un des ... nombreux types connus pouvant détecter une tension faible • apparaissant à la sortie du filtre passe-bas 30. Sur la figure 3, le détecteur 31 représenté comprend trois transistors 45, 46, 47 qui sont normalement polarisés pour que les transistors 15 45 et 47 soient non conducteurs et le transistor 46 conducteur. ; Dans ces conditions, le collecteur du transistor 47 est maintenu. à une tension positive par la résistance 48 qui est connectée à une alimentation de tension positive +E-^. Quand un signal positif d'une valeur déterminée par le réglage du potentiomètre .? 20 49 apparaît à la sortie du filtre passe-bas 30, le transistor 45 devient conducteur et le transistor 46 non conducteur. Le courant passe alors de l'alimentation de tension positive +E-^ à travers une résistance 50 vers le point commun d'une résistance 51 connectée à la base du transistor 47 et d'un conden-25 sateur 52 dont l'autre coté est connecté à l'émetteur à la terre du transistor 47. Le condensateur 52 établit un délai pour le passage à la conduction du transistor 47 du fait du courant dans la résistance 51, le transistor constituant un V. shunt pour cette résistance jusqu'à être chargé. Des inversions - • * 30 momentanées du passage de l'énergie ne se traduisent par suite pas par l'excitation du détecteur 31. Quand le transistor 47 . est conducteur, la tension de son collecteur tombe approxima- " tivement à zéro volt. Le signal sortant du détecteur 31 apparaît sur 35 le collecteur du transistor 47 et il est transmis à travers le commutateur 33 à l'étage de sortie 32 qui est prévu pour être utilisé avec la bobine de déclenchement du disjoncteur de réseau particulier ou avec un autre circuit associé. L'étage de sortie 32 de la figure 3 comprend un transistor 53 qui est normalement maintenu à l'état complètement conducteur par la 69 04322 2002333 tension de sortie positive du- détecteur 31„ Dans ce cas, les résistances 5^ et 55 forment un diviseur de tension entre les alimentations de tensions +E^ et -Et » Les valeurs des résistances sont choisies pour que la tension sur l'électrode de 5 commande d'un redresseur commandé au silicium 56 soit plus basse que la tension de la cathcde de ce redresseur afin de polariser l'électrode de commande du redresseur 56 dans le sens inverse et de maintenir ce redresseur non conducteur» Quand la tension à la sortie du détecteur 31 tombe à zéro, le transis-10 tor 53 devient non conducteur et permet la charge du condensateur 57 et ensuite sa décharge à travers l'électrode de commande du redresseur 56 pour provoquer la conduction de celui-ci » De ce fait, l'alimentation de tension +Eg est connectée en série avec la bobine de déclenchement 17 et les contacts 18, 15 Comme il a été indiqué ci-dessus, si le commutateur 33 est placé "en position connectant le dispositif désensibilisateur 16, l'étage de sortie 32 est excité par un signal auxiliaire„ Les figures 7 et 8 représentent la courbe de réponse généralisée d'une section monophasée de l'unité diri-20 geuse 11. La figure 7 montre la courbe pour des courants de phase jusqu'à 100$ d'un courant de charge nominale de 1600 A. La figure 8 montre la courbe généralisée étendue jusqu'à 600% du courant de charge nominale. Sur les deux figures 7 et 8, la tension entre la phase du réseau et le neutre, désignée 25 ci-dessus V&, V"b ou V, est représentée par un vecteur partant de l'origine des coordonnés le long de l'axe 0°, c'est-à-dire vers la droite. Par suite, un vecteur représentant le courant de phase doit se trouver à droite de la région limitée par les axes 90° et 270° pour que le courant passe du feeder 3 à 30 travers le transformateur de réseau 7 et le disjoncteur 8 vers le réseau 5. De façon similaire, t.cut vecteur se trouvant dans la région de gauche, représente une circulation inverse du courant à partir du réseau. Les courbes des figures 7 et 8 montrent comment l'unité de direction 11 peut établir la 35 distinction entre le sens normal et le sens inverse de passage du courant. L'unité de direction 11 produit un signal de déclenchement à travers l'étage de sortie 32 quand le vecteur de courant de phase se trouve à gauche de la courbe de réponse généralisée. 69 04322 i* 2002333 Sur la figure 7, la courbe de réponse est étroitement voisine des axes 90° 270°„ Pour des courants de phase plus importants, la courbe de la figure 8 montre l'effet de la saturation du trans-5 formateur de courant 14 associé, la courbe s'écartant d'une façon appréciable de l'axe 90°-270° à partir d'environ 300% du courant nominal„ Les conditions utilisées sur les figures 4 et 5 pour expliquer le fonctionnement des modulateurs 28 sont indi-10 quées sur la figure 7 pour la phase B. Le vecteur de courant de phase 1^ pour vin retard aussi bien de 30° que de 90° se trouve dans la partie à droite de la courbe de réponse généralisée, ce qui ne provoque aucun fonctionnement de la bobine de déclenchement 17» 15 De même, la condition de la figure 6 est illustrée sur la figure 8 pour la phase B, Le vecteur de courant de phase Ib en avance de 120° se termine dans la partie à gauche de la courbe de réponse généralisée, ce qui provoque l'excitation de la bobine de déclenchement 17» La figure 8 montre aussi 20 une condition suivant laquelle il existe un dérangement dans le réseau et le vecteur de courant de phase 1^ est en retard de 35°. Comme ce vecteur se termine dans la partie de droite, la bobine de déclenchement n'est pas excitée. Comme il a été indiqué ci-dessus, chaque élément 25 22 du dispositif dérivant les tensions augmente l'amplitude du signal RI pour des courants secondaires faibles du transformateur de courant par rapport aux signaux pour les courants importants, et il déphase RI par rapport au courant de phase. Les figures 9 et 10 montrent graphiquement l'amplitude et 30 l'angle de phase de RI en fonction du pourcentage du courant de charge nominale. A 0,1 du courant nominal, RI a une amplitude d'environ 190 mV, contrairement à la valeur 20 mV qui serait obtenue avec un circuit linéaire et son angle de phase est environ 42° par rapport au courant de phase. 35 L'avantage résultant de la non-linéarité de l'élément 22 est illustré par la figure 11 qui montre la courbe de réponse généralisée pour des courants monophasés très faibles de l'ordre de 0 à 5 A, ce qui dans le cas d'un système à intensité nominale de 1,600 A représente approximativement 0 à 03yfo du courant de charge monophasé nominal. Le courant» 69 04322 « 2002333 de charge minimale nécessaire pour faire fonctionner l'unité de direction du courant 11 peut être réglé au moyen du potentiomètre 49 du détecteur 31° La courbe de réponse généralisée de la figure 11 montre que la bobine de déclenchement 17 ne 5 peut pas être excitée si le courant de phase ne dépasse pas ce minimum. Quand le disjoncteur de sous-station 4 est ouvert, un courant magnétisant passe dans le secondaire du transformateur de réseau 7 du fait que le réseau 5 a tendance à alimenter 10 le feeder 3° Ce courant magnétisant est en général assez faible et déphasé en avance par rapport à la tension de phase du réseau. Far exemple, il sera supposé que le potentiomètre 49 a été réglé pour provoquer l'excitation de la bobine de déclenchement 17 à 0,1$ du courant de charge nominale, c'est-à-dire 15 1,6 A. Cette situation est montrée par la courbe de réponse généralisée de la figure 11. Par exemple, pour un courant magnétisant de 0,1$ en avance de 108° sur la tension de phase du réseau, il est évident d'après la figure 11 qu'il n'y a pas déclenchement, car le vecteur I représentant le courant 20 magnétisant, se termine à droite de la courbe de réponse généralisée, Cependant, en déphasant et en augmentant 1 • amplitude de RI, l'élément 22 fait apparaître à l'unité de direction de courant 11 le vecteur I sous la forme du vecteur I' de sorte m m que le déclenchement est provoqué, 25 Pour compléter la description de l'unité de détection de direction de courant 11, référence est faite au dispositif d'alimentation 40 suivant le mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 3» Une tension élevée en courant continu +Eg est obtenue à la sortie d'une diode 58 connectée j)0 à l'entrée RI de chaque modulateur 28 et à partir des ponts à quatre diodes 59 connectés aux entrées +V et -V des modulateurs 28 respectifs. Une tension positive basse en courant continu +E„ est établie à travers un circuit classique à résistance cl et diode Zener 59' et une tension basse négative en courant j55 continu -E^ est obtenue à la sortie des ponts 59 à travers un circuit à résistance et diode Zener 59'Il sera noté que les tensions +E^, ~E]_ et +Eg sont fournies à partir des transformateurs de tension 13 et des transformateurs de courant 14 sans aucun transformateur séparé d'alimentation. 69 04322 i6 2002333 Le circuit de refermeture ou de rétablissement 12 assure que le disjoncteur de réseau ne soit pas fermé dans des conditions de tension pouvant permettre le passage du courant du réseau 5 vers le transformateur 7* L'une de ces conditions 5 est le cas où le disjoncteur 8 est ouvert et où la tension secondaire du transformateur a une amplitude supérieure à la tension du réseau, mais est déphasée en retard» Si le disjoncteur 8 était refermé dans ces conditions, un courant de circulation existerait en plus du courant de charge dans le réseau» 10 Ce courant de circulation serait en retard de 90° sur le courant de charge et aurait une amplitude telle que le vecteur de courant résultant pourrait se terminer sur le côté gauche de la caractéristique de déclenchement de l'unité de détection de direction du courant 11. Le disjoncteur serait par suite immédiatement 15 ouvert à nouveau, puis refermé et ouvert à nouveau, se traduisant par un fonctionnement dit de "pompage" du disjoncteur 8» Four- éliminer le pompage, le relais de rétablissement ne permet la fermeture du disjoncteur que (a) si la tension du transformateur est supérieure à la tension du réseau 20 d'une certaine valeur prédéterminée, (b) si un vecteur de différence de tension entre la tension du transformateur et la tension du réseau se termine dans un certain quadrant de la caractéristique de tension du réseau, de la façon représentée par un diagramme comportant le vecteur de tension du réseau et 25 le vecteur de tension du transformateur, ou si l'angle de phase du vecteur de différence dans une plage prédéterminée par rapport à la tension du réseau, et (e) si les conducteurs 21 et 6 de part et d'autre du disjoncteur de réseau 8, sont arrangés dans une séquence de phases convenable. 30 L'unité de rétablissement 12 représentée sur la figure 2 reçoit des signaux de plusieurs transformateurs de tension 60, 61 et 62 connectés au système, ainsi que les conducteurs connectés directement aux conducteurs du système. Plus particulièrement, l'une des tensions est obtenue d'un ^5 dispositif tel que le transformateur de tension 60, dont le primaire est connecté au conducteur de phase A, de chaque côté du disjoncteur de réseau 8. De cette façon, une tension apparaissant sur le secondaire à la terre du transformateur 60, représente la différence entre les tensions des deux conduc 69 04322 i7 2002333 teurs de la phase A, et cette différence est désignée ci-après Les deux autres tensions résultent des connexions directes tna des conducteurs de la phase B de chaque coté du disjoncteur 8 et elles sont désignées ci-après V b et Un autre signal 5 entrant pour l'unité de rétablissement 12 est obtenu d'un dispositif tel qu'un transformateur de tension 6ls dont le primaire est connecté au conducteur de phase A du réseau et au neutre, la tension du secondaire de ce transformateur représentant la tension entre conducteur de phase A du réseau 10 et neutre déphasée de 180° et désignée ci-après -Vna„ Finalement, un signal entrant est obtenu du conducteur de phase C du transformateur, par l'intermédiaire d'un autotransformateur 62, dont la tension est désignée . Ces signaux entrants, à l'exception de qui 15 est appliqué à un circuit d'alimentation de puissance 63 de l'unité de rétablissement 12, produisent des valeurs permettant à l'unité de rétablissement 12 de provoquer la fermeture du disjoncteur 8 uniquement quand les conditions (a) et (c) sont satisfaites. 20 vtna es^ 1111 détecteur de niveau 64 qui ne produit pas de signal sortant uniquement ' quand V^_na est positif et supérieur à une certaine amplitude faible. La sortie du détecteur de niveau 64 est couplée à une première entrée d'un circuit logique, tel que le circuit NI 65 (circuit réunion 25 négation). Vnb et sont envoyés à un circuit d'addition 66, dont la sortie est couplée à une seconde entrée du circuit NI 65. Le troisième et le quatrième signaux entrants pour le circuit NI 65 sont fournis par -V ^ à travers des circuits déphaseurs 67 et 68. ^0 Un signal sortant V"2 est produit par le circuit NI 65 uniquement quand aucune des quatre entrées de ce circuit ne reçoit de signal. Comme il est expliqué plus en détail ci-après, un signal, sortant apparaît à la sortie du circuit de durée 69 uniquement si V2 persiste pendant un certain temps ou 35 une certaine partie du cycle de la tension du réseau. Comme est appliqué à l'entrée d'un étage de sortie 70 qui à son tour excite la bobine de fermeture 19 à travers un contact 20 en présence de ly il apparaît que pour fermer le disjoncteur 8, aucun signal ne doit être présent sur les différentes entrées 69 04322 i8 2002333 lu circuit NI 65, au moins pour le pourcentage du cycle de la tension du réseau déterminée par le circuit de durée 69. Pour les besoins de la description, cette partie du cycle est choisie égale à 85°„ Par suite, les conditions (a) et (c) sont satis- 5 faites„ Plus particulièrement, la condition (a) est satisfaite quand Vfcria ou la différence entre les tensions Vfca et V _ est supérieure à une certaine amplitude établie par le lia. détecteur de niveau 64. La condition (b) est satisfaite quand 10 le détecteur de niveau 64 ne produit pas de signal sortant pendant 85° ou plus d'un segment du cycle de la tension du réseau délimité par -V _ à travers les circuits déphaseurs 67 Ha et 68„ Autrement dit, un signal sortant est produit par l'un des deux circuits déphaseurs 67 et 68 pendant tout le cycle 15 de la tension du réseau, sauf pour un segment tel que 95°- Il sera noté que la durée de ce segment est supérieure à la période de 85° établie par le circuit de durée 69. De façon similaire, la condition (c) est satisfaite quand le circuit d'addition 69 ne produit pas de signal sortant pendant ce segment. Un mode 20 de réalisation spécifique du circuit de rétablissement 12 est représenté sur la figure 12. En partant du haut de Ja figure 12, le circuit d'addition 66 comprend une résistance 71 dont une extrémité est connectée pour recevoir et une résistance 72 dont une extrémité est connectée pour recevoir Vnb. Les 25 autres extrémités des résistances 71 et 72 sont connectées à un point commun d'une résistance 73 et d'un condensateur 74. Le condensateur 74 et une diode 75 connectés à la seconde extrémité de la résistance 73 sont connectés à la terre. La seconde extrémité de la résistance 73 est-connectée par une 30 diode 76 à une entrée du circuit NI 65. Les valeurs des éléments du circuit d'addition 66 sont choisies pour que le signal entrant résultant pour le circuit NI 65 représente K(Vtb + W L -45°, expression dans laquelle K est une constante et | -45° représente un angle de 35 ^5° en retard. Il doit être noté que le circuit NI 65 comporte un dispositif commutation semiconducteur, tel que le transistor 77, dont l'émetteur est connecté à la terre, dont la base est couplée aux entrées du circuit NI et dont le collecteur est-la sortie. Dans ces conditions, le collecteur du transistor 69 04322 2002333 7? est à zéro volt- = Guano aucun signai positif n'est appliqué à la base du transistor 77* le transistor est non conducteur et la tension de son collecteur est 7.- gui est approximativement égal à 5 Le signal y, , est apclioué à travers une résis- Uiid. tance 82 à la base du transistor 79 normalement non conducteur du détecteur- de niveau 61*, L'émetteur du transistor 79 est polarisé négativement par une diode 83 qui est en série avec une résistance 83a entre la terre et l'alimentation négative 10 en courant continu -E-, . Les valeurs des résistances 84 et 82 sont choisies Dour- qu'il soit nécessaire que 7_ soit positif tna ^ et soit supérieur à une certaine amplitude faible pour que le transistor 79 devienne conducteur. Jusqu'à ce moment, le détecteur 64 fournit un signal positif à une entrée du circuit 15 NI 65 du fait d?un diviseur de tension comprenant une résistance 78 connectée entre l'alimentation +E-, et le collecteur _L du transistor 79* une diode 80 connectée à la base du transistor 77 et une résistance 81 connectée à l'alimentation -E-, . Par contre, quand le détecteur 84 est excité par Vtna* la 20 tension du collecteur du transistor 79 tombe au potentiel de la terre et le signal positif est supprimé pour la diode 80, Le circuit déphaseur 67 comprend un condensateur 85 connecté entre le point de tension -V__ et le point commun na entre deux résistances 86 et 87» La résistance 86 est connectée 25 à la base du transistor 77 à travers une diode 88. La résistance 87 est connectée à la terre à travers une diode 89* et sa valeur est choisie pour que le courant soit pratiquement le même dans le circuit 67 pour les deux polarités de la tension entrante, pour la symétrie. Les valeurs sont choisies 30 pour que la tension appliquée à la diode 88 soit -V déphasée en avance de 5°, cette condition étant écrite -7 15°° Gomme ns, il apparaîtra ci-après en considérant 1!interaction des différents signaux entrants pour le circuit NI 65, -7 I50 détermine ns. '■— 1!angle de déphasage maximal de 7,_na par rapport à V . 35 Le circuit déphaseur 68 comprend un condensateur 90 connecté entre le point de tensïor -7__ et le point commun lia. de plusieurs résistances 91* 92s 97s 9^ et d'un condensateur 95» Les résistances 91 à 9^ sont connectées à la terre à travers un dispositif de connexion 960 L'autre coté du condensateur 95 69 04322 2002333 est connecté au point commun de deux résistances 97 et 98= La résistance 97 est connectée à travers une diode 99 6t le transistor 77 à la terre et pour la symétrie la résistance 98 est; connectée à la terre à travers une -seconde diode 100. L'une 5 quelconque des résistances 91 à 94 peut être sélectionnée en enfichant une fiche de connexion dans l'un des dispositifs de connexion 96. La tension appliquée à la diode 99 peut ainsi être -V__ déphasée en avance de 100°, 90°, 80° ou 70° et 1x3. 1 désignée ci-après -V„_ 90% Qui détermine l'angle de déphasage liC*. 1 " 10 minimal de Vtna par rapport à Vna. Le collecteur du transistor 77 est connecté au circuit de durée 69 qui comprend une résistance variable ou rhéostat 101 connecté à deux transistors 102 et 103 en circuit Darlington. Une résistance 104 connecte la base du transistor 15 106 à l'alimentation négative -E^. Un condensateur 105 est connecté entre le collecteur et la base du transistor 102. L'émetteur du transistor 103 est connecté à la terre à travers deux diodes en série 106 et 107 qui polarisent l'émetteur du transistor 103 légèrement ep dessous du potentiel de la terre. 20 Une résistance 1Q8 est connectée entre l'émetteur de ce transistor et l'alimentation négative -E-^ et sert pour la sortie du courant à partir de l'émetteur pendant les demi-périodes alternées. La période du circuit de durée 69 est établie par 25 les valeurs du condensateur 105* du rhéostat 101 et de la résistance 104. Le rhéostat 101 permet de régler le cycle de la tension du réseau pendant lequel le transistor 77 doit être non conducteur pour permettre au circuit 69 de démarrer la fermeture du disjoncteur de réseau 8. Il est rappelé que le 30 transistor 77 est non conducteur uniquement quand aucune des entrées du circuit NI 65 n'est positive, un signal sortant positif V2 apparaissant alors à la sortie du transistor pour le circuit de durée. Suivant l'exemple de réalisation décrit, V2 doit persister pendant 850 d'un cycle de tension à 50 Hz 35 (ou 60 Hz) avant la saturation des transistors 102 et 103 et la réduction des tensions de leurs collecteurs, approximativement au potentiel de la terre. L'étage de sortie 70 de la figure 12 est identique à l'étage de sortie 32 de l'unité de détection de direction du courant 11. Il suffit que l'étage 70 excite la bobine de fer 69 04322 2002333 meture 19 quand la tension du collecteur du transistor 103 tombe sensiblement à zéro» De même, le cireuit d'alimentation 63 est identique au circuit d'alimentation 40 de l'unité de direction lls mais 5 il reçoit seulement le signal "V^ de 1!autotransformateur 62» Les actions relatives des signaux entrants pour le circuit NI 65 sont illustrées particulièrement par le diagramme des figures 1J> et 14 et par la courbe de réponse généralisée de la figure 15. Les tensions des figures 13 et 14 10 bien que sinusoïdales sont représentées sous la forme d'ondes rectangulaires, du fait que chaque tension est importante par rapport à la tension nécessaire pour actionner chaque transistor de l'unité de rétablissement 12» A la partie supérieure de la figure 13 la tension V__ est représentée comme référence lia 15 variant dans le sens positif à 0° et dans le sens négatif àl80°.La demi-période négative est représentée partiellement» Immédiatement en dessous,est représenté -V . c'est-à-dire V „ inversé» ua na Immédiatement en dessous, sont représentés successivement -Vnaj5° et -Vnft[90°• Comme il a été indiqué ci-dessus, j 5° 20 et -Vna190° déterminent le segment critique du cycle pendant lequel l'unité de rétablissement 12 peut agir s'il n'y a pas de tension sortante du détecteur de niveau 64 ou du circuit d'addition 66. Sur la figure lj5(a), le segment critique est de 95° entre -5° et +90°. En choisissant d'autres valeurs pour 25 les résistances 91 à 94, l'extrémité de fuite du segment peut être avancée ou retardée pour que la largeur du segment soit comprise entre 85° et 105° de la façon désirée. Dans tous les cas, le segment correspond à un angle qui est le supplément du déphasage entre les signaux sortants des circuits dépha- 50 seurs 67 et 68. Tant que V^a a une amplitude supérieure et un déphasage en avant convenable par rapport à V_„, V. _ est en na wiia avance sur Vna d'un angle p1 indiqué 30° sur la figure I3(b), et le diagramme des temps montre que a est positif avant, 55 pendant et après le segment critique de 95°. Il est évident que comme Vtna est alors positif et que son amplitude dépasse un certain niveau de seuil faible, le détecteur de niveau 64 est à l'état actif pendant cet intervalle de temps particulier» Par suite, en supposant qu'il n'y a pas de signal sortant du circuit d'addition 66, le circuit NI 65 ne reçoit aucun signal 69 04322 2002333 entrant pendant tout le segment de 95° et son signal sortant Y2 coïncide avec ce segment de la façon représentée. Comme il est nécessaire que le circuit de durée 69 reçoive continuellement Vg pendant 850 avant que la fermeture soit permise, 5 les transistors 102 et 103 sont saturés près de la fin du segment critique pour actionner l'étage de sortie 70 afin qu'il excite la bobine de fermeture 19. Il sera supposé pour un second cas que le premier pôle du disjoncteur du réseau a été connecté par erreur à la 10 phase B au lieu de la phase A du secondaire du transformateur de réseauo La différence de tension fournie au relais est alors Vtb - vna* ce Qui retarde Vna de qui est supérieur à 90°. Cette situation est illustrée par le diagramme de la figure I3(b) et par le diagramme des temps de la figure 13(a), sur 15 lesquels est indiqué comme un angle de I5O0 . Vj_na est négatif pendant le segment critique de 95° et par suite le circuit de durée 69 ne peut recevoir dans ce cas aucun signal Vg. Un troisième cas est illustré lorsque l'angle de phase entre Vfcna et V"na est égal à 100° en avance, cet angle' 20 étant désigné C'est l'angle maximal d'avance de Vtna sur Vna permettant encore la fermeture. Le diagramme des temps montre que Vtna est positif pendant 850 du segment de 95°. Par suite, V2 persiste exactement pendant 85°, c'est-à-dire le minimum nécessaire pour un signal sortant du circuit de 25 durée 69. Le fonctionnement du circuit de rétablissement est aussi affecté par le circuit d'addition 66 qui additionne Vtb et Vnfc et déphase leur somme d'un angle de 45° en retard. L'action du circuit d'addition 66 est illustrée par la figure 30 l4o Les figures l4(a), l4(b) et I4(c) sont des diagrammes vectoriels pour trois combinaisons possibles de connexions des conducteurs au disjoncteur 8. Sur la figure l4(a), la séquence des phases est A, B, C sur les deux côtés du disjoncteur. Le vecteur V représente la somme de V . et Il r. nb tb 35 est évident que V est en retard sur V „ de 120° quand la r na séquence des phases est correcte sur les deux côtés du disjoncteur. Vn j-45° représente le signal sortant du circuit d'addition 66. Par suite, v -45° est en retard sur V de z* k —■.. — na 69 04322 2002333 165°» Le diagramme des temps-de la figure l4(d) montre Vn& et le segment ou fenêtre critique de 95° considéré ci-dessus» La quantité V [-45° n'est positive à aucun moment pendant ce segment. En supposant que le détecteur de niveau 64 ne 5 produit pas de signal sortant, la tension collecteur du transistor 77 est positive pendant 95°, ce qui provoque l'excitation de la bobine de fermeture 19= Par contre, comme il apparaît sur les figures l4(b) et I4(c), si les phases sont inversées suivant n'importe 10 quelle combinaison, sur l'un ou l'autre des deux côtés du disjoncteur 8, le vecteur V j=45° est: en avance sur Vra de 135°« Cette condition est illustrée aussi par la figure l4(d) qui montre clairement que V|-453 est négatif seulement pendant 45° du segment de 95°- Par suite, le circuit de durée 69 15 ne produit aucun signal sortante La figure 15 représente une courbe de réponse généralisée pour le circuit de rétablissement 12» Vna est utilisé comme vecteur de référence sur l'axe 0°. Le détecteur de niveau 64 assure un décalage de la courbe de réponse, à 20 partir de la pointe de V__. Ainsi aue le montre la figure 5, na V^a ^oit être 1$ de Vna à un angle de 45° en avance pour que le signal sortant du détecteur de niveau 64 change. La frontière verticale à 95° est déterminée par ~^na\5°> c'est-à-dire le signal sortant du circuit déphaseur 67. Les frontières 25 horizontales à 0°, -5°, -15° et -25° sont déterminées par -V__tl00°, I 90°> I 80° et I70°, c'est-à-dire le signal sortant nau 1 " ■" t ■■■■ du circuit déphaseur 68". En négligeant et Vnb, Vtna doit tomber dans la région indiquée "FERMETURE" pour que la bobine de fermeture 19 du disjoncteur de réseau 8 soit excitée„ 30 Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 69 04322 » 2002333 5.?.0_0-ï_S.à-ï.ï_2-3.§ 1. Un relais statique pour la protection d'un réseau répondant au sens du courant électrique dans un système à courant alternatif, caractérisé par un dispositif pour dériver du système un premier signal en courant alternatif propor- 5 tionnel à l'intensité du courant dans lë système, un dispositif pour moduler ce premier signal d'après la polarité d'un second signal en courant alternatif proportionnel à la tension du système associé, le dispositif modulateur produisant ainsi un signal sortant à deux polarités de valeur moyenne proportion-10 nelle en amplitude et en sens à la puissance wattée dans le système, et un dispositif répondant au signal sortant du dispositif modulateur pour démarrer une fonction de commande prédéterminée quand la valeur moyenne du signal sortant est d'une polarité indiquant que le courant circule dans un sens pré-15 déterminé. 2. Un relais statique selon la revendication 1, pour un système de distribution électrique triphasé, caractérisé par un dispositif pour dériver un premier signal en courant alternatif pour chaque phase du système, un dispositif modu- 20 lateur pour chaque phase du système et un dispositif d'addition connecté aux trois dispositifs modulateurs pour additionner algébriquement leurs signaux sortants et pour fournir un signal représentant la somme au dispositif provoquant la fonction de commande, ce dispositif répondant ainsi au sens 25 du courant net dans le système triphasé. 3. Un relais statique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dispositif dérivant un signal en courant alternatif comprend un élément connecté aux bornes du secondaire d'un transformateur de courant, dont le primaire 30 est couplé à la phase associée du système, ce premier signal en courant alternatif étant la tension aux bornes de l'élément, cet élément comprenant une première résistance en série avec un circuit parallèle comprenant une seconde résistance et deux diodes connectées en parallèle et dans les sens inverses, 35 la seconde résistance ayant une valeur supérieure à celle de la première résistance et les diodes étant conductrices pour des courants secondaires relativement élevés du transformateur 69 Ô4322 25 2002333 de courant, mais non pour les courants faibles, afin que l'amplitude et la phase relative de la tension obtenue de l'élément pour des courants faibles soient différentes de celles obtenues pour des courants élevés. 5 4. Le relais statique selon l'une des revendications 2 et 3» caractérisé en ce que chaque dispositif modulateur comprend un circuit en pont, recevant le premier signal correspondant en courant alternatif sur l'une des branches et le second signal correspondant en courant alternatif sur deux 10 autres branches, le signal sortant étant pris sur la branche restante et le circuit en pont comprenant quatre diodes faisant passer le premier signal en courant alternatif vers la sortie uniquement quand le second signal en courant alternatif a une polarité prédéterminée. 15 5. Le relais statique selon l'une des revendications 2 à* 4, caractérisé en ce que chaque second signal en courant alternatif est dérivé du système par un transformateur de tension à secondaire à prise médiane à la terre et dont le primaire est connecté entre le conducteur neutre du système 20 et le conducteur de phase associé. 6. Un relais statique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif démarrant la fonction de commande comprend un filtre passe-bas en série avec un détecteur de polarité, ce filtre passe-bas 25 étant excité par le signal sortant des dispositifs-modulateurs et le détecteur de polarité provoquant la fonction de commande prédéterminée, en réponse au signal sortant du filtre passe-bas lorsque ce signal atteint une polarité prédéterminée. 7. Le relais statique selon la revendication 6, 30 caractérisé en ce que le détecteur de polarité comprend un dispositif pour retarder sa réponse au signal sortant du filtre passe-bas quand ce signal a atteint la polarité prédéterminée . 8. Un relais statique selon l'une des revendications 35 1 à 7> caractérisé en ce que la fonction de commande prédéterminée comporte l'excitation de la bobine de déclenchement d'un disjoncteur connecté dans le système à courant alternatif, ce disjoncteur comportant aussi une bobine de fermeture pouvant être excitée par le système de commande de rétablis 69 04322 26 2002333 sement en réponse à des conditions du système indiquant qu'après la fermeture du disjoncteur le courant circulera en sens opposé au sens prédéterminée 9o Un dispositif pour dériver une tension alternative 5 représentant le courant circulant dans ion système de distribution électrique, caractérisé par un transformateur- de courant dont le primaire est couplé au système de distribution électrique, une première et une seconde résistances en série aux bornes du secondaire du transformateur, la seconde résistance 10 ayant une valeur supérieure à celle de la première, la tension aux bornes des résistances représentant le courant dans le système, et une paire de diodes connectées en parallèle et en sens opposé aux bornes de la seconde résistance. 10o Un relais statique pour commander le fonctionnement - 15 d'un disjoncteur d'un système de distribution électrique comprenant un réseau secondaire en courant alternatif alimenté en plusieurs points à partir d'un ou plusieurs feeders primaires j chaque point du réseau secondaire étant connecté à un feeder primaire par ion disjoncteur et un transformateur, 20 caractérisé par un dispositif pour dériver du système un premier signal en courant alternatif proportionnel à la tension du côté réseau du disjoncteur, un dispositif déphaseur répondant à ce premier signal en courant alternatif pour produire un second signal et un troisième signal respectivement 25 déphasés par rapport au premier signal de valeurs différentes, un dispositif détecteur de niveau couplé au système pour comparer la tension du réseau à une tension correspondante du côté transformateur du disjoncteur, le dispositif détecteur de niveau ayant un état actif prédéterminé quand la seconde 30 tension est supérieure à la première d'au moins une certaine amplitude et est positive par rapport à la seconde tension, un dispositif logique connecté au dispositif déphaseur et au dispositif détecteur de niveau pour produire un signal sortant uniquement quand le dispositif détecteur de niveau est à l'état 35 actif et le second signal et le troisième signal ont tous les deux en même temps une polarité prédéterminée et un dispositif de durée connecté au dispositif logique pour provoquer la fermeture du disjoncteur uniquement si le signal sortant du dispositif logique persiste pendant au moins une période 69 04322 27 2002333 prédéterminée, cette période n'étant pas supérieure à un segment du cycle de la tension du réseau correspondant à un angle étant le supplément de l'angle de phase entre le premier signal et le second signal afin que le disjoncteur ne soit 5 fermé que si après la fermeture le courant doit circuler du transformateur vers le réseau„ 11. Le relais statique selon la revendication 10, pour un système de distribution triphasé, caractérisé en ce que la tension du réseau et la tension du transformateur sont 10 prises toutes deux sur une première phase du système, 12» Le relais statique selon la revendication 11, caractérisé par un dispositif pour dériver un quatrième signal proportionnel à la somme de la tension d'une seconde phase du système sur le côté réseau du disjoncteur et de la tension 15 de cette seconde phase du système sur le côté transformateur du disjoncteur et par un dispositif logique connecté au dispositif dérivant le quatrième signal, ce dispositif logique étant combiné pour qu'jll ne puisse pas produire de signal sortant si le quatrième signal n'a pas aussi la polarité 20 prédéterminée. 13. Le relais statique selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'angle de déphasage entre le second signal et le troisième signal est compris dans une plage d'environ 65° à 95° et le segment du cycle de la tension du 25 réseau est d'environ 85°. 14. Le relais statique selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif déphaseur comprend un circuit comportant un condensateur, une première résistance et une seconde résistance et une diode, un premier 30 côté du condensateur recevant le premier signal en courant alternatif et le second côté du condensateur étant connecté à un premier côté de chacune des résistances, le second côté de la seconde résistance étant couplé par la diode à la terre et le second côté de la seconde résistance étant couplé à 35 travers le dispositif logique à la terre. 15. Le relais statique selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de durée provoque l'excitation de la bobine de fermeture du disjoncteur, le disjoncteur comportant aussi une bobine de déclenchement excitée par le dispositif de protection en réponse à des con è 28 2002333 ditions du système indiquant que le courant passe du réseau vers le transformateur, 16, Le relais statique selon la revendication 15* caractérisé en ce que le dispositif de protection comprend un dispositif pour dériver du système un quatrième signal proportionnel au courant alternatif circulant dans le système, un dispositif pour moduler le quatrième signal d'après la polarité d'un cinquième signal proportionnel à la tension du système associé, le dispositif modulateur produisant ainsi un signal sortant à deux polarités' et d'une valeur moyenne proportionnelle en amplitude et en sens à la puissance wattée dans le système, et un dispositif répondant au signal sortant du dispositif modulateur pour exciter la bobine de déclenchement du disjoncteur quand la valeur moyenne du dernier signal mentionné est d'une polarité indiquant que le courant passe du réseau vers le transformateur.