Brevet FR2480522A1 — publié le 19811016

Système de commande et de contrôle appelé à agir sur le plan de la sécurité dans une centrale électrique. L'invention concerne un système de commande et de contrôle appelé à agir sur des éléments d'installation (garni- tures, appareils de connexion, régulateurs) techniquement déter- minants pour la sécurité dans une centrale électrique, système qui comporte, pour l'actionnement d'un élément d'installation, plusieurs circuits électriques redondants les uns par rapport aux autres, destinés à émettre des ordres et/ou à accueillir les signaux de répétition. En utilisant des circuits redondants les uns par rapport aux autres pour la commande d'un élément d'installation distinct, on obtient une plus grande sécurité lors de l'attaque de cet élément, grâce au fait qu'en cas. de défaillance d'un de ces circuits, les autres circuits assureraient encore le fonction- nement de cet élément. Toutefois, dans les systèmes de cette sorte, on ne peut escompter une diminution notable de la proba- bilité d'une défaillance que lorsqu'on a l'assurance qu'un défaut survenu dans un de ces circuits ne se communique pas aux autres circuits. Pour cette raison, on s'efforce de construire des circuits redondants de telle manière qu'ils soient découplés les uns des autres dans la plus grande mesure possible. Partant de ce qui précède, la présente invention a pour objectif d'indiquer une possibilité particulièrement large en ce qui concerne le découplage des circuits électriques de cette sorte les uns par rapport aux autres. Dans des centrales élec- triques, on doit compter avec le fait que des hautes tensions pourraient éventuellement être injectées dans un circuit élec- tronique, ce qui pourrait provoquer une carbonisation de l'iso- lation ou un incendie. L'invention vise à faire en sorte que, même en cas de perturbations extrêmes de cette sorte, les circuits construits avec redondance les uns par rapport aux autres ne puissent pas s'influencer mutuellement. Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que les circuits électriques, redondants les uns par rapport aux autres et destinés à influencer un élément d'installation, sont disposés dans au moins deux enceintes séparées l'une de l'autre; qu'il est prévu pour chaque enceinte une alimentation propre, complètement isolée galvaniquement des autres alimen- tations; et que, pour assurer la transmission des signaux, il est prévu dans chaque enceinte des convertisseurs électro- optiques, reliés entre eux au moyen d'un cable-guide d'ondes lumineuses. Un exemple de réalisation est représenté d'une manière schématique dans les figures 1 et 2. La figure 1 représente un schéma bloc relatif à la commande d'une vanne 1, importante sur le plan de la sécurité, disposée dans une installation de réacteur nucléaire. La vanne 1 est attaquée, au moyen d'un circuit-de couplage 2, à partir d'un circuit prioritaire 3. Le circuit prioritaire est relié par un système de conducteurs 4 à l'ensemble de sécurité 5 du réacteur. En l'occurreXcele circuit prioritaire 3, l'ensemble de sécurité 5 du réacteur et le système de conducteurs 4 constituent des éléments d'un bloc électronique pilote 7, présent dans la centrale électrique à titre de système de sécu- rité. Un autre système de conducteurs 6 relie le circuit prio- ritaire 3 à un convertisseur optoélectrique 8. Ici, des signaux lumineux entrants sont convertis, au moyen d'un transistor at- taqué par voie optique, en signaux électriques et, d'autre part, des signaux optiques sont engendrés à l'aide de photodiodes en fonction du régime du point de vue électrique. Le convertisseur 8 est relié au moyen d'un câble-guide d'ondes lumineuses 9 à un convertisseur électro-optique 10 de construction appropriée. La partie électrique du convertisseur 10 est reliée à l'aide de systèmes de conducteurs 11 et 12 respectivement à un bloc élec- tronique pilote opérationnel 13, conçu en vue d'une commande manuelle, et à un bloc électronique pilote opérationnel 14, conçu en vue d'une commande automatique. La figure 2 met en évidence que le bloc électronique pilote opérationnel 13 ou 14 est disposé dans une enceinte 15, tandis que le bloc électronique pilote 7, important sur le plan de la sécurité, est situé dans une enceinte 16, séparée de la -3 première par des cloisons 17 et 18. De préférence, l'enceinte 16 est constituée, dans les installations de réacteurs nuclé- aires, en tant que chambre de sécurité, protégée contre les tremblements de terre et les chutes d'avions. Chacune des enceintes 15 et 16 possède son propre système d'alimentation, constitué par deux accumulateurs 19, 20 ou 21, 22, par un dispositif de charge 23, 24 ou 25,26, raccordés à ces accumulateurs et par des installations de couplage 27, 28 ou 29, 30. De là, les tensions d'alimentation partant de chacun des accumulateurs parviennent dans un circuit logique 31 ou 32 servant à l'alimentation du tableau, circuit qui assure l'ali- mentation en énergie électrique des convertisseurs 8 et 10, ainsi que du bloc électronique pilote opérationnel 7, 13 et 14 chargé de la sécurité. Il n'existe pas de liaison galvanique entre les systèmes d'alimentation des deux édifices. En outre, les autres circuits électriques, disposés dans les différents bâtiments, ne sont pas reliés électriquement entre eux. L'unique liaison est constituée par le câble-guide d'ondes lumineuses 9 prévu entre les deux enceintes, qui constitue un isolateur du point de vue électrique et qui, même en cas de surtensions très importantes dans une des deux enceintes 15 ou 16 ou d'un incen- die survenant dans une de celle-ci, n'influence pas les circuits électriques dans l'autre enceinte. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident avant tout dans le fait que le guide d'ondes lumineuses 9 permet d'assurer une séparation galvanique entre les éléments de circuit présents dans les deux enceintes 15, 16, cela même pour les tensions les plus élevées. Il n'existe pratiquement plus de limite supérieure pour la tension. Les canaux de transmission constitués à l'aide du guide d'ondes lumineuses ne peuvent pas être influencés par voie électromagnétique; il n'existe donc plus de parasites injectés par couplage. Les guides d'ondes lumineuses n'obligent pas de tenir compte du cas d'application particulier -considéré et des autres conditions marginales, telles que la direction du défaut ou les perturbations qui se manifestent d'une façon maximale. Les connexions de couplage par guide d'ondes lumineuses peuvent être adoptées pour la transmission en simplex ou en multiplex. Elles se prêtent donc aussi bien à la transmission de signaux tant binaires qu'ana- o logiques sous la forme modulée en fréquence. Des systèmes dits " à ligne omnibus " peuvent aussi être réalisées au moyen de guides d'ondes lumineuses. Les deux enceintes 15, 16 forment chacune pour soi pour ainsi dire une "île électrique" dotée d'une alimentation propre, d'un espace propre et d'une périphérie autarcique. Le contact entre les éléments de circuit de l'en- ceinte 15 d'une part et ceux de l'autre enceinte, 16, d'autre part, et donc aussi les éléments de circuit, éventuellement présents, d'autres enceintes, est assuré uniquement au moyen des guides d'ondes lumineuses. Ceci constitue une conception entièrement nouvelle dans la technique de la conduction par guides d'ondes. REVENDICATIONS 1. Système de commande et de contrôle appelé à agir sur des éléments d'installation (garnitures, appareils de connexion, régulateurs) techniquement déterminants pour la sécurité dans une centrale électrique, système qui comporte, pour l'action- nement d'un élément d'installation, plusieurs circuits élec- triques redondants les uns par rapport aux autres, destinés à émettre des ordres et/ou à accueillir les signaux de répétition, caractérisé en ce que les circuits électriques (7 et 13, 14) redondants les uns par rapport aux autres et destinés à influ- encer un élément d'installation (1), sont disposés dans au moins deux enceintes (15, 16) séparées l'une de l'autre; en ce qu'il est prévu pour chaque enceinte une alimentation propre (19 à ), complètement isolée galvaniquement des autres alimenta- tions; et en ce que, pour assurer la transmission des signaux, il est prévu dans chaque enceinte des convertisseurs électro- optiques (8,10), reliés entre eux au moyen d'un câble-guide d'ondes lumineuses (9). 2. Système de commande et de contrôle suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'au moins une des deux enceintes (15, 16), séparées l'une de l'autre, est protégée contre les tremblements de terre et les chutes d'avions.