Brevet FR2476925A1 — publié le 19810828

L'invention concerne un procédé pour la détection électronique et la coupure sélective d'arcs lumineux perturbateurs dans des installations électrotechniques, notamment dans des installations de circuits à basse tension. Jusqu'à ce jour, la détection de l'arc par optoélectronique, c'est-à-dire au moyen d'un générateur optoélectronique a été réglée avant la mise en service de llinstal- lation par réglage sur l'intensité lumineuse propre à l'arc perturbateur, de telle sorte que, après production d'un arc dans l'installation, sa détection s'effectuait au moyen de photodiodes ou de photo-transistors et déclenchait, par un signal, l'installation de protection correspondante, qui provoquait, en un court laps de temps, la mise hors circuit de l'installation. Cet état de la technique présente l'inconvénient que, pour équiper une installation électrotechnique avec ce système de détection et de coupure opto-électronique, il est nécessaire de prévoir plusieurs dispositifs opto-électroniques de surveillance d'apparition de l'arc, qui surveillent chacun seulement un champ particulier de l'installation. En raison de la grande compacité et des nombreuses divisions en champs de l'installation, il est nécessaire de prévoir de nombreuses photodiodes ou photo-transistors qui doivent être raccordés aux rails collecteurs. Cela exige de grandes longueurs de conducteurs vers les bornes de branchement de ces photo-éléments ce qui, d'une part, est défavorable du point de vue économie de matière, et, d'autre part, provoque une influence perturbatrice par formation de champs électro-magnétiques, de sorte que des influences productrices d'erreurs sur les organes opto-électroniques de surveillance d'arc ne sont pas exclues. En outre ce système de détection et coupure optoélectronique comporte un facteur important d'insécurité, qui concerne la base même du processus d'action, d'après laquelle le seuil de réponse du surveillant d'arc opto-électronique doit être réglé à un niveau relativement élevé, pour éviter que des arcs de connexion inévitables de l'installation soient captés comme arcs perturbateurs. Ceci a pour conséquence que des arcs perturbateurs très faibles ne sont pas détectés par le générateur opto-électronique en raison de leur effet lumineux réduit. Mais ils peuvent croître sans être limités de telle sorte que le champ exploré en question n'est pas utilisable pour d'autres buts d'emploi, jusqu'à ce que le seuil de réponse réglé de l'organe de surveillance opto-électronique se trouve atteint et provoque, d'une manière connue, la mise hors circuit de l'installation, au moyen de l'installation de protection de sécurité. Cependant, si ce seuil de réponse est réglé à une valeur trop basse, on se heurte à l'inconvénient que la mise hors circuit de l'installation électrotechnique se produit déjà lors d'arcs de connexion importants qui sont détectés par le générateur opto-électronique comme des arcs perturbateurs. L'invention a pour but, avec une dépense économique aussi réduite que possible, de rendre possible une détection optimale d'arcs perturbateurs, et de provoquer une mise hors circuit sélective sans risques d'erreurs, par création d'un procédé qui detecte électroniquement tout arc lumineux perturbateur, mais qui provoque un déclenchement de sécurité en tenant compte d'une sélectivité appropriée de la réponse. Dans ce but, le procédé de l'invention est caractérisé par la mise en service de tensions d'arc, déterminées expérimentalement sur la base de paramètres de construction, dépendant de l'espacement entre rails collecteurs et de l'espacement entre rail et carter, propres à l'installation particulière en question, et qui sont proportionnelles à l'espacement des rails collecteurs, et par l'apparition d'une tension d'arc ainsi que d'un courant d'arc, déterminés par la tension de court-circuit de transformateur d'alimentation, qui sont les conditions nécessaires pour la présence d'un arc perturbateur. Conformément à l'invention, des tensions de rails collecteurs conjuguées entre elles, sont converties, par l'intermédiaire d'un convertisseur de tension, de telle manière que la grandeur des tensions mesurées soit adaptée aux éléments de traitement logique montés à la suite. Ces tensions sont alors converties, dans un redresseur à six pulsations, en une tension continue à impulsions équivalente, et sont exploitées par un élément de traitement logique, de telle manière que, lors de l'apparition d'une tension d'arc, après un délai de 5 millisecondes, un signal soit émis, au cours de la mesure de tension, avec une mesure de courant analogique à la mesure de tension. Les courants des rails collecteurs sont convertis, au moyen d'un convertisseur, en un signal de tension équivalent, qui est adapté à l'élément de traitement logique monté à la suite. Ce signal de tension est transformé, par un redresseur, en une tension continue qui est exploitée par un élément de traitement logique, de telle manière que, lors de l'apparition d'un courant, dont la grandeur soit égale à un courant d'arc calculé, un signal soit émis au cours de la mesure de courant. Lors de l'émission simultanée de signaux au cours de la mesure de tension et de la mesure de courant, le déclenchement de l'installation de sécurité est actionné, ce qui produit une mise hors circuit, par le fait que le signal produit lors de la mesure de courant, est utilisé, après sa négation, pour libérer ou bloquer l'organe de surveillance d'arc monté enamont. La présence de trois signaux, les signaux de mesure de tension et de mesure de courant et le signal rendu négatif de la mesure de courant, est nécessaire pour le déclenchement de l'installation de sécurité. L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation avec référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma par blocs du détecteur d'arc. - la figure 2 est la courbe caractéristique de l'élément logique de traitement Al. - la figure 3 est la courbe caractéristique de l'élément logique de traitement A2. Les tensions de rails collecteurs reliées entre elles UR, U et T sont transformées, dans le convertisseur de s tension T1 de telle manière que la grandeur de la tension mesurée soit adaptée à l'élément de traitement logique Al, monté à la suite. Ces tensions transformées et séparées galvaniquement des rails collecteurs R, S ou T sont converties, dans un redresseur à six pulsations V1, en une tension continue à impulsions équivalente. Cette tension continue est traitéedans un élément de construction logique Al de telle manière que, lors de l'apparition de la tension d'arc définie, dans un délai de 5 milli-secondes, un signal soit émis. En parallèle avec cette mesure de tension, s'effectue la mesure de courant. Le courant est mesuré, au moyen du convertisseur de courant T2, dans les rails collecteurs R, S et T et il est transformé, par le redresseur V2, en une tension continue à pulsations. Dans le cas d'apparition d'un excès, plus grand ou égal au courant d'arc, un signal est émis par l'élément de traitement logique A2. Dans le cas d'une émission simultanée des signaux au cours de la mesure de tension et de la mesure de courant, l'installation de sécurité est déclenchée par l'intermédiaire d'un organe de porte de type "ET" A3. La coupure sélective est provoquée par le fait que, le signal produit lors de la mesure de courant, après sa conversion négative par l'organe inverseur A4, est utilisé pour la libération ou le blocage de l'élément surveillant d'arc monté en amont. La présence de trois signaux, les signaux de mesure de tension et de mesure de courant, et le signal, inversé de signe, de mesure de courant, à l'entrée de l'organe de porte de type "ET" A3 est donc la condition nécessaire pour le déclenchement de l'installation de sécurité de coupure. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la détection électronique et une coupure sélective d'arcs perturbateurs dans des installations électrotechniques, caractérisé en ce que la présence d'un arc perturbateur est détectée par la présence de tensions d'arc, déterminées expérimentalement, proportionnelles à l'intervalle séparant les rails collecteurs, et par la production d'un courant d'arc, qui est déclenché par la tension de court-circuit du transformateur d'alimentation. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les tensions (UR, US, UT) des rails collecteurs (R, S, T) réunies entre elles sont transformées, dans un convertisseur de tension (T1) de telle sorte que la grandeur des tensions mesurées soit adaptée à l'élément de traitement logique (Al) monté à la suite, et sont ensuite converties, dans un redresseur à six impulsions (V1) en une tension continue à impulsions équivalente, traitée dans un élément logique (AI), de telle sorte que, lors de l'apparition d'une tension d'arc, dans un délai minimal, un signal est émis, tandis que, parallélement à cette mesure de tension, s'effectue une mesure de courant des rails collecteurs (R, S, T) au moyen d'un convertisseur de courant (T2), redressée dans un redresseur (V2) et traitée dans un élément logique (A2), un signal étant libéré dans le cas d'un courant égal ou supérieur au courant d'arc prédéterminé. 30) Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, lors d'une émission simultanée des signaux au cours de la mesure de tension et de la mesure de courant, l'installation de sécurité est actionnée, en utilisant pour cela le signal produit dans la mesure du courant, après son inversion négative, pour libérer ou bloquer l'organe de surveillance d'arc placé en amont.