Brevet FR2059590A1 — publié le 19710604

La présente invention est relative à la détection de défauts dans des réseaux électriques polyphasés. les réseaux de distribution d'électricité sont, en général, des réseaux triphasés à basse tension. Ces réseaux peuvent être connectés en triangle ou plus généralement en étoileODans ce dernier cas; le point neutre du réseau peut entre connecté à la terre ou etre isolé. Des courts-circuits peuvent se présenter dans ces réseaux polyphasés, en particulier entre une des phases et la terre ou entre deux phases. I1 est important de pouvoir déceler facilement et rapidement ces défauts-. De plus, il est important que ces défauts puissent être décelés sans risques pour les usagers du réseau et en évitant mutant que possible des perturbations dans l'alimentation électrique, par exemple des coupures de celle-ci. Diverses méthodes sont actuellement utilisées , en particulier des mesures en bout de ligne au moyen un pont de mesure analogue au pont de Wheatstone ou bien des mesures de chute de tension le long dé la ligne en défaut.Ges méthodes de mesure sont, en général, complexes et longues et leur précision est souvent insuffisante o Une autre méthode consiste à envoyer sur la ligne en défaut, des impulsions électriques de fréquence et d'amplitude définies et à suivre l!évolution de ces impulsions le long de la ligne.la fréquence de ces impulsions peut éventuellement correspondre à celle du courant d'almnentation du réseau.La méthode des impulsions est particulièrement interessante car elle ne nécessite pas une connexion galvanique aux conducteurs du réseau. Dtautre part, elle réduit au minimum le dérangement des usagers La présente invention est relative à un dispositif pour la détection d'un défaut dans une ligne d'un réseau électrique polyphasé, au moyen de cette Jét;;ode. Ge dispositif comprend, d'une part un générateur d'impulsions électriques d'amplitude et de fréquence définies dans une ligne en défaut et, d'autre part, un accepteur de ces impulsions dans ladite ligne. Dans le dispositif selon l'invention, le générateur comprend, d'une part un relais qui est conducteur pour les alternances ptsi- tives -respecti-rement les alternances négatives- de la tension de ladite ligne et, d'autre part, un organe électrique connu en soi d'amorçage de la conductance dudit relais, pour une valeur définie de la tension susdite. Suivant une particularité avantageuse de l'invention, le-relais précité est un -redresseur contrôlé connu sous le nom de thyristor dont la gâchette est reliée à l'organe d'amorçage. D'autre s particularités et détails de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire, dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique dEune forme de réalisation du générateur équipant le dispositif selon l'invention. La figure 2 est un diagramme de la tension sinusoïdale dans une ligne du réseau équipé du dispositif selon l'invention. La figure 3 est un diagramme montrant la répartition au cours du temps des impulsions électriques envoyées dans la ligne susdite du réseau. Les figures 4 a 6 représentent schématiquement troi5 appli- cations particulières du dispositif selon l'invention à un ré-seau triphasé Dans ces figures, des mOmes notations de référence désignent des éléments identiques. -A la figure 1, on-a schématisé en 1 une forme de réalisation particulière du générateur équipant le; dispositif selon l'inven- tion.-Ge -générateur 1 comprend, en série, un redresseur contrôlé 2,-une résistance 3 et un fusible 4. Le thyristor 2 est,par exemple, une diode au silicium à quatre couches et est appelée parfois "diode contrlael' ou thyratron sec". la caractéristique principale d'un redresseur contrBlé est, comme tous les semi-conducteurs, de devenir conducteur du courant électrique-dans un seul sens, dès que sa gâchette. 5 est le siège d'une tension positive suffisante. Une fois amorcée, cette conductance du redresseur -contrlé dure jusqu'à interruption du courant qui le traverse. Dans le générateur représenté à la figure l,la gâchette 5 du redresseur contré 2 est connectée A un organe électrique d'amorçage 6 de la conductance dudit redresseur contrôlé dès qu'une valeur définie de la tension aux bornes 7 et 8 du générateur est atteinte. On a représenté à la figure 2 l'allure sinusoldale de -la tension aux bornes du générateur, enfonction du temps. Sur ce diagramme, l'échelle des abscisses est-relative au temps tandis que l'échelle des ordonnées est relative à la tension entre les bornes 7 et 8 du générateur. Le redresseur contr0lé 2 équipant le générateur 1 ne peut être conducteur que pendant des alternances positives 9 de cette tension sinusoidale. L'organe d'amorçage 6 connu en soi,peut être réglé de manière que la gâchette 5 du redresseur contrôlé 2 soit le siège d'une tension suffisante pour le rendre conducteur, près de la fin de chaque alternance positive 9 de la tension-aux bornes 7 et 8 du générateur 1. On a représenté en 10 à la figure 2 le moment où le redresseur contrôlé est ainsi rendu conducteur.De cette manière, le thyristor n'est rendu conducteur qu'un çourt instant,jusqutau moment de l'annulation en 11 de la tension aux bornes 7 et 8 du générateur 1* On a représenté en 12 à la figure 3, les impulsions électriques parcourant ainsi le générateur I.Ces impulsions présentent l'avantage d'être très brèves, ce qui peut être obtenu grâce au fonctionnement extrEmement rapide et sans inertie du redresseur contrôlé 2 capable ainsi d'un temps de réponse de l'ordre de la micro-secondeO Par un réglage judicieux de la résistance 3, la valeur de crête de ces impulsions 12 peut être très élevée.De plus, ces impulsions présentent un taux d'harmoniques important ce qui permet de les détecter facilement au moyen d'un détecteur sensible aux hautes fréquenees, mais peu sensible aux basses fréquences du courant d'alinentation du réseau.D'autre part, ces impulsions ont une valeur efficace faible de sorte quelles ne risquent pas d'em- domnr;iger les appareillages connectés au réseau. On a représenté aux figures 4 à 6, trois applications particulières du générateur de la figure 1 à des réseaux triphasés Le réseau représenté à la figure 4 comprend une source dtali- mentation triphasée 13- en étoile. Une ligne 14 de ce réseau est en communication accidentelle avec la terre en 150 Les bornes 7 et 8 du générateur 1 sont connectées entre le point neutre 16 de la source d'alimentation 14 et la terre. La source d'alimentation 13 du réseau représenté à la figure 5 est généralement une source triphasée en étoile dont le point neutre 16 est relié à la terre. Le générateur 1 est monté en série dans la ligne 15 qui est reliée accidentellement à la terre. Dans le réseau représenté à la figure 6, la source d'alimenstation électrique 13 est une source triphasée en triangle.les bor nes 7 et 8 du générateur 1 sont connectées, d'une part, à la terre et, d'autre part, à un des p81e9 17 de cette source 13. I1 est bien évident que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes: REVENDICATIONS. 1. Dispositif pour la détection d'un défaut dans une ligne d'un réseau électrique polyphasé, comprenant d'une part,un générateur d'impulsions électriques d'amplitude et de fréquence définies, dans ladite ligne et, d'autre part, un récepteur de ces impulsions dans la ligne, c a r a c t é r i s é en ce que le générateur comprend,d'une part,un relais qui est conducteur pour les alter nages positives - respectivement les alternances négatives - de la tension de ladite ligne et, d'autre part, un organe électrique, connu en soi, d'amorçage de la conductance dudit relais pour une valeur définie de la tension susdite. 2. Dispositif selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que le relais est un redresseur contrôlé dont la gâchette est reliée à lorgne d'amorçage. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, dans le cas d'un réseau polyphasé en étoile, c a r a c t é r i s é en ce que le relais est monté entre le point neutre du réseau et la terre. 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, dans le cas d'un réseau polyphasé en étoile, c a r a c t é r i s é en ce que le relais est monté en série dans la ligne précitée. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 2, dans le cas d'un réseau polyphasé en polygone, c a r a c t é r i s é en ce que le relais est monté entre une ligne du réseau et la terre.