Brevet FR2133905A1 — publié le 19721201

La présente invention ceneerne un détecteur de surintensité pour ligne de haute tension, comprenant un élément sensible à deux gDsitions stables,dont la première dépend de l'intensité du curant de la ligne de haute tension et dont la seconde dépend d'un circuit de réarmement automatique alimenté par un circuit d'entrée capacitif. Un dispositif connu de ce type comprend un élément visuel disposé à proximité de la ligne de haute tension3 et qui xedifie sa pcsition lors d'une surintensité ; il faut donc qu'en cas de panne, un préposé se déplace pur constater si le détecteur a réagi ou non, afin d'identifier l'endroit du réseau où la panne s'est produite. L'invention a pour premier objet de permettre un c.ontrele à distance de l'état du détecteur. A cet efet, dans le détecteur selon l'invention, l'élément sensible comprend au moins un contact inseré dans un circuit. de signalisation de basse tension. Avantageusement, dans le dispositif selon l'invention3 de- le but d'assurer une isolation électrique convenable entre la ligne de haute tension, et les éléments du détecteur associés à cette ligne, mais faisant partie des circuits de basse tension, le circuit d'entrée capacitif comprend un diviseur de tension, dont un des éléments de division est constitué par un condensateur cylindrique dont l'armature centrale est constituée par la ligne de haute tension et l'armature cylindrique est noyée dans une masse isolante entourant la ligne de haute tension, l'élément sensible comprenant un premier organe de commande, sensible à l'intensité du courant de la ligne de haute tension, qui est disposé dans la masse isolante. dans une zone extérieure à l'armature cylindrique et qui est soustraite au potentiel électrique de haute tension par ledit condensateur. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'organe de commande sensible à l'intensité du courant de la ligne de haute tension comprend un tore magnétique pourvu d'un enroulement, noyé dans un isolateur, autour de l'armature cylindrique du condensateur précitée Suivant une forme de réalisation préférée de L'invention, l'élément sensible à deux positions stables est constitué par un relaisautobloqueur, dont un enroulement est alimenté à partir de enroulement du tore magnétique et le second enroulement est alimenté à partir du circuit de réarmement. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre non limitatif, de plusieurs fornee- de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins. dans lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation et erl selon la ligne l-I de la figure 2, de 1 unité de détection d'un détecteur de surintensité selon l'invention - la figure 2 représente une vue en brut de I 'ui t c dr détection d'un détecteur de surintensité selon l'invention - la figure 3 représente une vue en coupe selon la ligue III III de la figure 2 - la figure 4 représente une vue en bout d'un lent de l'unité de détection du détecteur selon l'invention - la figure 5 représente une vue en coup, suivant la ligre V.V-, de l'élément selon la figure 4 ;; la figure 6 représente sous forme de schema electrique une première variante de réalisation d'un détecteur de surintensité selon l'invention, - la figure 7 représente, également sous fnr"'e de schéma électri- que, une seconde variante de réalisation d'un detecteur de surintensité selon l'invention Dans les différentes figures, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments équivalents. En se référant aux figures 1 à 53 l'on note que le détecteur de surintensité pour ligne de haute tension, selon l'invention, comprend une unité de détection 1 constituée d'éléments éléctriques, disposés dans un isolateur 4 et associés à un tronçon 2 de ligne de haute tension, e-t une unité de basse tension 3, dont certains éléments, bien que disposés dans l'unité 1, sont soustraits à la haute tension, ainsi que cela sera plus clairement explicité ci-après. L'isolateur 4 présente un logement 5, garni d'une pièce 6, destiné à recevoir un élément de fixation de l'isolateur à une barre de support. Le tronçon de ligne de haute tension 2 est destiné à etre inséré, à ses extrémités, dans la ligne d'un réseau ; ce tronçon 2 constitue l'armature centrale d'un condensateur cylindrique Co dont l'armature cylindrique 7 est tendue autour de deti anneaux 8 noyés, tout comme. L'armature t, dans un corps isolant 9 en resine synthetique noyé à son tour dans l'isolateur 4. Une barrette iO connecte l'armature 7 à une douille de sortie li Autour du corps 9 est noyé, dans l'isolateur 4 un tore magnétique 12 disposé perpendiculairement par rapport au tronçon de ligne pourvu d'un seulement 13 relié,d'une part au tore magnétique 12 et, d'autre, part, par une barrette 14, à une douille de sortie 15.Le tore magnétique est, lui, relié par une barrette 16, à une douille de sortie 17 de mise à la terre. Dans les douilles de sortie 11, 15, 17 est fixée, au moyen d e vis métalliqueE18, une pièce de raccordement en matière isolante 19, dans laquelle est noyé un c3ndensa- teur C3 connecté, par soudure de ses extrémités 21, à une paire de raccords métalliques cylindriques 22, 22' noyés dans la pièce 19 et reliés électriquement aux douilles 11 et 15 par les vis 18.A la douille ì. correspond également un raccord, 22". Les raccords 22 présentent une tte 23, dans laquelle est ménagé un alésage central 24 taraudé, Les raccords 22 reçoivent, d'une part, les vis 18 dont la tête prend appui sur l'épaulement interne formé entre la portion de l'alésage 24 situé dans la tête 23 et la portion restante de et alésage et, d'autre part, une borne de sortie 25, 25 , 25" présentant une tète 26 filetée extérieurement.A la borne de sortie ^ qui est reliée électriquement à la douille 11, correspond, sur la face libre de la pièce 19, le signe U ; à la borne 25', qui est reliée électriquement à la douille 15, correspond, sur ladite face de la pièce 19, le signe I, tandis qu'à la horne 25", qui est reliée électriquement à la douille 17, correspond le signe de mise à terre. Une plaquette de pontage métallique 45 est avantageusement placée pur court-circuiter les bornes 25, 25', 25" tant que l'unité de détection 1 n'est pas reliée à l'unité de basse tension 3 afin d'éviter que, si l'iselateur 4 était placé et mis sous tension sans que les bornes 25, 25' et 25" ne soient raccordées, il n'y ait de claquage dans l'enroulement 13 du tore magnétique 12. L'on décrira maintenant l'unité 3, qui est reliée par des conducteurs 27, 28 respectivement aux bornes U et I de l'unité de détection 1, dont la plaquette de pontage 45 a été enlevée, L'enroulement 13 du tore magnétique 12 e-st branché en série, par le conducteur 28, avec l'un des enroulements 29, d'un élément sensible à deux postions stables, tel qu'un rel.ais autobloqueur 30, dont le second enroulement, dit de réarmement, est désigné par la référence 31. Ce relais autobloqueur comprend deux contacts mobiles 32, 33, dont le contact 32 commande la fermeture d'un circuit de signalisation 34. Il est rappelé à toutes fins utiles qu'un relais autobloqueur est constitué par une con6inaison de deux systèmes de relais -à verrouillage mécanique mutuel de leurs armatures l'excitation d'un des enroulements provoque l'inversion de l'état des contacts ; cet état reste inchangé meme après disparition du courant d'excitation, jusqu'à ce qu'un courant d'excitation traverse le second enroulement. L'enroulement 29 du relais autobloqueur 30, inséré entre le condensateur C3 et la masse 35, étant de très faible impédance, l'on peut considérer qu'il ne modifie pas le rapport de division obtenu par le jeu de condensateurs Co, C3 et dont la tension prélevée aux bornes du condensateur C3 est appliquée à un ensemble redresseur doubleur constitué de diodes Dl, D2 et de capacités Cl, C2 La tension redressée prélevée aux bornes de la chaîne C1, C2 est, dans l'état du relais autobloqueur 30 représenté à la figure 7, reportée, à travers des résistances de liaison R1, R2, une ligne 36, I'enroulement 31 du relais 30 et une ligne 37, aux bornes d'un condensateur dit "de réarmement", C4. Dans l'état inverse de celui représenté à la figure 7, du relais 30, le circuit 31 - 37-C4 - 36 est shunté par une ligne 38, le contact 33 du relais 30 et une ligne 39, Aux bornes du condensateur de réarmement C4 est branché un circuit comprenant une ligne 40, un thyratron Th dans les circuits de cathode et de grille duquel sont branchés respectivement une résistance R8 et une résistance Rg, une ligne 41, l'enroulement d'un relais sensible 42 et une ligne 43. Lorsque, à l'état conducteur du thyratron, le relais 42 est excité, son contact 44 ferme un circuit complémentaire branché aux bornes du condensateur de réarmement C4, ce circuit complémentaire comprenant l'enroulement 31 du relais autobloqueur 30 et la lignes43 L'on expliquera maintenant le fonctionnement du détecteur, Lorsque apparaît dans la ligne de haute tension 2 une surintensité excessive, ltenroulement de déteccion 13 fournit-un courant qui, en passant par l'enroulement 29 du relais autobloqueur 30, le fait basculer dans l'état représenté à la figure 3 ; cet état subsiste même après disparition du courant dans la ligne de haute tension, disparition du courant généralement due au fonctionnement d'un disjoncteur de ligne.Dans ces conditions, d'une part, le contact 32 du relais autobloqueur 30 ferme le circuit électrique 34 de signalisation qui constitue l'entrée d'une mémoire quelconque, d'autre part, le contact 33 ouvre le circuit 38, 33, 39 de shuntage du condensateur de réarmement C4 Lorsque la haute tension est rétablie et que l'intensité du courant de a ligne 2 est normale, la tension redressée prélevée aux.bornes des résistances de liaison R1, R2 est stockée dans le condensateur de réarmement C4 à travers le circuit 31, 37, C4, 36 ; le courant de charge est faible et reste donc sans influence sur l'enroulement 1 du relais autobloqueur 30. lorsque la tensicn du condensateur C est suffisamment élevée, l'élément à déclenchement qu'est le thyratron rrh devient conducteur et un courant important circule dans le circuit C4, 40, 1h, 41 l'enroulement du relais 42, 43, provoquant l'excitation du relais 42 lorsque le relais 42 est excité, son contact 44 ferme le circuit C4, 37, 31, 44, 43, branchant aux bornes du condensateur C4 l'enroulement 31 du relais 30 ; le Le courant de décharge du condensateur C4 dans cet enroulement provoque le basculement du relais 30 dans l'état inverse de celui représenté à la figure 4 ; le circuit de signalisation 34 s'ouvre, tandis que le circuit - 38, 33, 39 - de shuitage du condensateur de réarmement C4 par rapport au circuit d'entrée considéré aux bornes des résistances R1, R2, se ferme, évitant ainsi le passage d'en courant de charge sensible à travers le densateur de réarmement C,, ria le circuit 31, 37, C4, 36; ainsi, le condensateur de réarmement C4 ne peut pas se charger en dehors des périodes où en réarmement du détecteur est effectivement nécessaire Il est clair qu'après basculement du relais autobloqueur 30 sous l'effet de la décharge du condensateur C4, et lorsque la tension aux bornes du condensateur est devenue suffisamment petite, le relais w2 est désexcité ; néanmoins, le condensateur C4 continue à perdre sa charge jusqu'au moment où elle est insuffisante pour assurer le fonctionnement du thyratron Th. La forme de réalisation representée à la figure 7 differe de celle représentée à la figure 6, par le fait que le thyratron ch est remplacé par une lampe à décharge gazeuse L, associez, 3 travers an condensateur C9, d circuit de commande d'un multivibrateur à transistors T1, T2, résistances R4, R5, R6, R7 et condensateurs C5, C7 ; selon cette varidat', Lorsque, dans l'état du relais autobloqueur 30 représente à la figure 7, état qui correspond à celui représenté à la figure 6, la tension aux bornes du condensateur de réarmement C, est suffisamment élevée, la lampe à décharge gazeuse 1 s'amorce et une tension apparait aux bornes de la résistance R3; cette tension, sous forme d'impulsion raide, est transmise au multivibrateur qui commence à fonctionner et fait passer un courant dans le circuit comprenant l'enroulement du relais 42, d'une intensité suffisante pour en provoquer l'excitation; le reste du fonctionnement de cette forme de realisation est identique à celui décrit en rapport avec ie schéma de la figure 6. L'avantage du détecteur sel l'invention ccnsiste en ce que d'une part, il permet une surveillance Xi distance de s,n état et en ce que, d'autre part, il comporte une isolation électrique efficace entre la ligne de haute tension et la totalité des éléments électriques dont il est constitué. I1 doit etre entendu que l'invention n'est vas limitée aux formes de réalisation décrites et que hien des variantes pourraient y être apportées sans sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I O N S i. Détecteur de surintensité pour ur ligne de haute tension, comprenant un élément sensible à deux positions stables dcnt la première dépend de l'in- tensité du courant de la ligne de haute tension et dont la seconde dépend d'un circuit de réarmement automatique alimenté par un circuit d'entrée capacitif, caractérisé en ce que l'élément sensible comprend au moins un contact inséré dans un circuit ë signalisation de basse tension. 2. Détecteur de surintensité selon la revendication 11 caractérisé en ce que le circuit d'entree capacitif comprend un diviseur de tension dontun des éléments de division est constitué par un condensateur cylindrique dont l'armature centrale est constituée par la ligne de haute tension et l'armature cylindrique est noyée dans une masse isolante entourant la ligne de haute tension et en ce que l'élément sensible comprend un premier organe de commande, sensible à l'intensité du courant de la ligne de haute tension, qui est disposée dans la masse isolante, dans une zone extérieure à l'armature cylindrique et qui est soustraite du potentiel électrique de haute tension par ledit condensateur. 3. Détecteur de surintensité selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que l'organe de commande sensible à l'intensité du courant de la ligne de haute tension comprend un tore magnétique pourvu d'un enroulement noyé dans un isolateur, autour de l'armature cylindrique du condensateur précité Détecteur de surintensite selon I!une quelcooque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de réarmement automatique comprenant de façon connue en soi un élément électronique à decienchement et un condensateur dit de réarmement capable de se décharger dans un circuit, dans lequel est inséré un enroulement de commande de l'élément sensible dit enroulement de réarmement, ledit élément sensible comprend un second contact inseré dans un circuit de shuntage du condensateur de réarmement. lequel contact est fermé à l'état de l'élément sensible correspondant à l'excitation dudit enroulement de réarmement 5 Détecteur de surintensité selon la revendication '. caractérisé en ce qu'aux bornes du condensateur de réarmement sont branchés quatre circuits dont l'un est alimenté par le circuit d'entree capacitif, le second est le circuit de shuntage, le troisième est ie circuit d.e réarmement à élément électronique à déclanchement, ce dernier incluant l'enroulement d'excitation d'un relais de ier-neture, à l'état excitè du relais, se produisant lors du déclenchement de l'élément à déclenchement, du quatrième circuit dont une branche, qui comprend l'enroulement de réarmement. fait partie du circuit d'entree. 6. Détecteur de surintensité selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément sensible à deux positions stables est constitué par un relais autobloqueur dont un enroulement est alimenté à partir de l'enroulement du tore magnétique et le second enroulement est constitué par ledit enroulement de réarmement, 7, Détecteur de surintensité selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'élément à déclenchement est une lampe- à décharge gazeuse associée au circuit de commande d'un multivibrateur dont les bornes de sortie sont branchées en parallèle sur le circuit de la lampe à décharge gazeuses 8.Détecteur de surintensité selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de détection et une unité de basse tension, l'unité de détection comprenant Jn isolateur, un tronçon de ligne de haute tension supporté dans, et traversant de part en part ledit isolateur, un noyau en matière électrique isolante remplissant une premiere cavité interne de l'isolateur, stétendant autour du tronçcn de ligne de haute tension, l'armature cylindrique de iondens teur étant noyée dans ledit noyau, l!isolateur présentant, autour du noyau, une seconde cavité annulaire concentrique au tronçon de ligne de haute tension, seconde cavité dans laquelle est disposé le tore électromagnétique pourvu de son enroulement.