Brevet FR2505051A1 — publié le 19821105

Installation électrique blindée avec dispositif de détection d1 amorçage L'invention concerne une installation électrique blindée comportant au moins une cellule fermée dont au moins un élément est déplacé à l'intérieur de la cellule sous l'effet de l'augmentation de pression due à un amorçage, ledit élément étant associé à un détecteur de déplacement. On connait des dispositifs de détection d'amorçage dans lesquels, dans chaque cellule (pour des cellules divisées en plusieurs volumes, dans chaque volume) est disposé un élément photo-électrique, par exemple une cellule photo-électrique ou une photorésistance. Les éléments photo-électriques réagissent à la modification de la luminosité provoquée par l'amorçage, et donnent un signal électrique transmis à une commande, qui effectuera la coupure de la partie concernée de l'installation. A cet égard on se référera au brevet suisse nO 370158, au modèle d'utilité allemand n0 7221753 et à la demande de brevet allemand publiée nO 1908785. Ces solutions connues nécessitent un grand nombre d'éléments photo-électriques, ce qui est un inconvénient technique aussi bien qu'économique, surtout pour des installations comprenant plusieurs cellules divisées chacune en plusieurs volumes. De plus, le contrôle de la capacite de fonctionnement de ces réalisations connues est difficile, car il nécessite un flash d'une luminosité suffisante. D'autre part, ces dispositifs de contrôle doivent être conçus de telle manière, qu'ils ne réagissent pas en cas d'éclair de foudre, de lumière du jour ou d'éclairage normal. Mais des déclenchements intempestifs dûs à une lumière parasite ne peuvent pas être évités facilement. Pour un autre type de dispositif de contrôle, basé aussi sur une modification de la luminosité due à l'amorçage, on n'utilise qu'un seul élément photo-électrique, qui communique par des conducteurs de lumière avec les volumes à surveiller (Modèle d'utilité allemand nO 8019228). Pour cela un seul élément photo-électrique suffit, mais il faut prévoir un nombre de conducteurs de lumière correspondant au nombre de volumes à surveiller. L'effort technique et financier est donc aussi considérable. Ce type de dispositif de contrôle a donc, pour l'essentiel, les mêmes inconvénients que les autres solutions décrites ci-dessus. Par le modèle d'utilité allemand nO 7520784, on sait coupler directement l'accumulateur d'énergie de fermeture d'un dispositif de mise en court-circuit et à la terre avec le clapet de détente de la cellule correspondante. L'augmentation de la pression créée par l'amorçage provoque l'ouverture du clapet de détente, ce qui libère l'accumulateur d'énergie qui permet l'enclenchement du dispositif de mise en courtcircuit et à la terre. Ce dispositif de contrôle a l'avantage de réagir à une élévation de la pression et non à une modification de la luminosité difficile à capter, mais l'inconvénient de cette solution réside dans le fait qu'en raison du couplage direct entre accumulateur d'énergie d'un dispositif de mise en court-circuit et à la terre et d'un clapet de détente, elle ne peut être utilisée sans difficulté que pour des cellules ou volumes comprenant un tel dispositif. Cet inconvénient est évité pour l'installation décrite dans le modèle d'utilité allemand nO 7505439 par le fait qu'un clapet de détente réagissant à une élévation de la pression à l'intérieur de la cellule est couplé mécaniquement à un contact de commutateur inséré dans le circuit de déclenchement d'un disjoncteur. L'ouverture du clapet de détente provoque la fermeture du contact, ce qui donne une ouverture du disjoncteur et donc la séparation de la partie correspondante de l'installation. Mais dans ce cas il fait prévoir pour chaque volume à surveiller, un contact de commutateur, relié mécaniquement à un clapet de détente, et qui doit être inséré dans le circuit de déclenchement du disjoncteur.Cela représente une charge technique considérable, en particulier pour les installations électriques à plusieurs cellules, où chaque cellule est elle-meme divisée en plusieurs volumes. L'invention a pour objectif de créer une installation du type mentionné plus haut dans laquelle les amorçages sont détectés et éliminés rapidement et de manière fiable, et comportant le minimum d'appareillage. L'invention a pour objet une installation électrique blindée comportant au moins une cellule fermée, dont au moins un élément de construction est déplacé sous l'effet de l'augmentation de pression à l'intérieur de la cellule due à un amorçage, ledit élément étant associé à un détecteur de déplacement, caractérisé en ce que le détecteur comprend au moins un dispositif photo-électrique comportant une source de rayonnement et un élément photo-électrique destiné à recevoir le faisceau lumineux émis par ladite source, ledit élément de construction étant disposé de manière que lors de son déplacement dû à l'augmentation de pression, il soit introduit dans ce faisceau lumineux. Le dispositif photo-électrique est déclenché indirectement par l'augmentation de la pression dans le volume surveillé due à l'amorçage, et réagit dès qu'un élément de construction déplacé par l'augmentation de la pression, par exemple un clapet de détente, entre dans le faisceau lumineux émis par la source de rayonnement. La grandeur physique utilisée, qui est l'augmentation de la pression, peut être parfaitement mesurée et distinguée des grandeurs perturbatrices, de telle sorte que des déclenchements intempestifs sont évités dans la plupart des cas. L'amorçage est détecté rapidement grâce à des moyens simples et fiables. La réaction du dispositif photo-électrique crée un signal qui peut servir au déclenchement immédiat d'un dispositif qui isolera la partie concernée de l'installation. La source de rayonnement ainsi que l'élément photo-électrique sont disposés dans une partie de l'installation normalement inaccessible, par exemple au-dessus des cellules. Dès que des personnes ou même des animaux entrent dans cette zone et interrompent ou réfléchissent ainsi le faisceau lumineux du dispositif photo-électrique, ce dernier réagit. Ainsi ce dispositif photo-électrique sert, en plus de la détection des amorçages, aussi à la protection contre les accidents de travail et contre des interruptions de service non-intentionnées et fâcheuses. Pour une installation comprenant plusieurs cellules juxtaposées, ayant chacune un élément déplaçable, un seul dispositif photo-électrique permet de surveiller toutes les cellules, ou volumes alignés dans le sens du faisceau lumineux, à condition de disposer tous les éléments déplaçables par l'augmentation de la pression de telle manière qu'ils puissent être introduits dans le trajet du faisceau lumineux. Ainsi, même des installations comportant de nombreuses cellules, partagées elles-memes en plusieurs volumes, peuvent être surveillées parfaitement grâce à des moyens relativement simples. Pour éviter l'influence éventuelle de lumières perturbatrices, on utilise de préférence une source de rayonnement infra-rouge, qui peut, si nécessaire, émettre un faisceau lumineux modulé. Ceci peut être avantageux, en particulier, lorsque le dispositif photoélectrique réagit à la réflexion du faisceau lumineux sur un élément introduit dans son trajet. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après en référence au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est un schéma d'ensemble d'une installation életri- que, à plusieurs cellules, munie d'un dispositif de détection d' amorçages. La figure 2 représente schématiquement une cellule oue de côté. L'installation électrique désignée par 1 comporte plusieurs cellules juxtaposées 2, 3, 4, 5, 6. Dans la cellule 2 se trouve un interrupteur principal 7, qui relie un câble d'arrivée 8 à une barre omnibus 9 qui traverse toutes les cellules. Dans les autres cellules 3 à 6 se trouvent des sectionneurs 14 à 17, qui sont situés entre la barre omnibus 9 et chacun des câbles de départ 10 à 13. Chacune des cellules 2 à 6 est munie d'un clapet de détente 18 à 22 situé sur le dessus de la cellule. Ce clapet s'ouvre vers le haut, en direction de la fléche A, lorsque la pression dans la cellule s'élève en raison d'un amorçage. La figure 1 montre les clapets 19 et 21 ouverts. Jusqu'ici l'installation est pour l'essentiel d'un type de construction classique. La surveillance des cellules 2 à 6 concernant les amorçages est assurée par un dispositif photo-électrique désigné généralement par 23 qui, dans l'exemple d'exécution décrit à la forme d'une barrière lumineuse. Ce dispositif 23 comporte une source de rayonnement 24 qui émet un faisceau lumineux 25. La source de rayonnement 24 peut produire de la lumière visible ou bien des rayonnements infrarouges ou ultraviolets invisibles. Un récepteur de rayonnement 26 en forme d'élément photo-électrique, est disposé à une certaine distance de la source de rayonnement 24. Cet élément photo-électrique 26 peut être par exemple une cellule photo-électrique ou un autre élément adapté. L'amplificateur éventuellement nécessaire pour l'amplification du signal produit par l'élément photo-électrique 26 n'est pas représenté. Un dispositif de déclenchement 27 classique est relié à cet amplificateur ou bien à ltélément photo-électrique 26, qui ouvre l'interrupteur principal 7 à la réception d'un signal correspondant. Le dispositif de-détecttoDd'amorçage fonctionne de la manière suivante Un amorçage dans une cellule, par exemple dans la cellule 3, provoque une élévation considérable de la pression à l'intérieur de la cellule fermée 3. De cette augmentation de la pression résulte l'ouverture vers l'extérieur du clapet de détente 19. Au cours de ce mouvement, le clapet croise le faisceau lumineux 25 et l'interrompt. L'élément photo-électrique 26 réagit à cette interruption du faisceau lumineux 25 et produit un signal, qui après amplification, est amené au dispositif de déclenchement 27. Celui-ci ouvre l'interrupteur principal 7 et coupe ainsi l'alimentation vers le défaut dans la cellule concernée 3. L'ouverture de l'interrupteur principal 7 est effectuée relativement vite après l'apparition de l'amorçage. Les clapets de détente mettent environ 10 ms à s'ouvrir vers l'extérieur et ainsi interrompre le faisceau lumineux 25. Le temps écoulé entre la réaction de l'élément photo-électrique 26 en cas d'interruption du faisceau, et le déclenchement de l'interrupteur principal 7 est de l'ordre de 10 à 30 ms. En règle générale, les cellules sont divisées en plusieurs volumes, ce qui est représenté schématiquement dans la figure 2, qui montre une cellule par exemple la cellule 3 en vue latérale. Les cloisons 28 et 29 divisent l'intérieur de la cellule 3 en un volume 30 du disjoncteur, un volume 31 du jeu de barres ainsi qu'un volume 32 de départ de câble dans lequel sont placées les boites à câbles 33. Chacun de ces volumes fermés 30, 31, 32 est muni d'un clapet de détente 19a, 19b, 19c. Les amorçages pouvant apparaître dans ces volumes 30, 31, 32 sont détectés par trois dispositifs photo-électriques 23a, 23B ou 23c qui sont conçus de la même façon que la commande 23 expliquée à l'aide de la figure 1. Dans la figure 2 ne sont représentées que les sources de - rayon- nement 24a, 24b, 24c de ces dispositifs 23a, 23b et 23c. Comme le montre la figure 1, les volumes 30 des disjoncteurs, les volumes 31 des jeux de barres ainsi que les volumes 32 des départs de câbles des différentes cellules 2 à 6 sont alignés dans le sens du faisceau lumineux de la commande photo-électique correspondante 23a, 23b ou 23c de façon à permettre le contrôle des volumes similaires des cellules 2 à 6 par une seule commande photo-électrique pour chaque type de volume. En cas d'amorçage, dans un des volumes 30, 31, 32 d'une cellule 2 à 6, le clapet de détente correspondant 19a, 19b ou 19c s'ouvre et interrompt ainsi le faisceau lumineux de la commande photoélectrique 23a, 23b ou 23c correspondante. Ainsi la partie touchée de l'installation est coupée de la manière décrite de la figure 1, en ouvrant l'interrupteur principal 7. Un seul dispositif photo-électrique 23 ou 23a, 23b, 23c par série de cellules 2 à 6 ou bien par volume fermé 30, 31, 32 des cellules 2 à 6 permet ainsi de surveiller efficacement une installation comportant un grand nombre de cellules. L'installation représentée dans les figures ainsi que son dispositif de détection d'amorçage peut, bien entendu, avoir de nombreuses variantes. Ainsi on peut par exemple prévoir en plus ou à la place des clapets de détente 18-22 d'autres éléments, par exemple en forme de volet, qui seraient introduits dans le faisceau lumineux 25 en cas d'augmentation de la pression à l'intérieur de la cellule, et qui de ce fait interrompraient le faisceau lumineux 25. D'autre part il serait possible de munir les clapets de détente 18-22 d'un tel élément par exemple volet, qui servirait à interrompre le faisceau lumineux 25 au moment de l'ouverture des clapets de détente. Il est naturellement aussi possible d'utiliser le signal produit lors de l'interruption du faisceau lumineux 25 par l'élément photoélectrique 26 pour le déclenchement d'un dispositif adapté quelconque, par exemple un dispositif de mise en court-circuit et à la terre. Au lieu de concevoir le dispositif photo-électrique 23 comme cidessus, en tant que barrière lumineuse réagissant à l'interruption du faisceau lumineux 25, il est aussi possible de prévoir un dispositif photo-électrique 23 réagissant à la réflexion du faisceau lumineux par un clapet de détente ou un autre élément adapté. Pour une telle solution, l'élément photo-électrique 26 est généralement-dispos-e près de la source de rayonnement 24. Pour éviter des effets de lumière parasite sur un dispositif photo-électrique 23 réagissant au faisceau lumineux réfléchi, on utilise de préférence une source de rayonnement infrarouge 24. Le cas échéant on peut utiliser une source de rayonnement 24 qui produit un faisceau lumineux 25 modulé. REVENDICATIONS 1/ Installation électrique blindée comportant au moins une cellule fermée, dont au moins un élément de construction est déplacé sous l'effet de l'augmentation de pression à l'intérieur de la cellule due à un amorçage, ledit élément étant associé à un détecteur de déplacement, caractérisé en ce que le détecteur comprend au moins un dispositif photo-électrique (23) comportant une source de rayonnement (2) et un élément photo-électrique (26) destiné à recevoir le faisceau lumineux (25) émis par ladite source, ledit élément de construction (18 à 22) étant disposé de manière que lors de son déplacement dû à l'augmentation de pression, il soit introduit dans ce faisceau lumineux (25). 2/ Installation électrique selon la revendication 1, ayant plusieurs cellules juxtaposées dont chacune comporte au moins un élément de construction déplacé lors d'une augmentation de la pression, caractérisée en ce que lesdits éléments (18 à 22) des cellules (2 à 6) sont tournés vers le faisceau lumineux (25) émis par la source (24) et peuvent être introduits dans celui-ci. 3/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que chacune des cellules (2 à 6) est divisée en au moins deux volumes séparés (30, 31, 32), chacun de ces volumes comportant un élément de construction (19a, 19b, 19c) déplacé lors d'une augmentation de la pression à l'intérieur de la cellule, un dispositif photo-électrique (23a, 23b, 23c) étant affecté à chaque volume (30, 31, 32) et déclenché par la réaction de l'élément de construction (19a, 19b, 19c). 4/ Installation électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de construction (19a, 19b, 19c) mobiles des volumes correspondants (30, 31, 32) des cellules juxtaposées (2 à 6) sont alignés les uns sur les autres et orientés vers 3e faisceau lumineux (25) émis par la source correspondante (25a, 24b, 24c). 5/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément de construction déplacé lors de l'augmentation de la pression est un détendeur de pression (18 à 22) qui s'ouvre vers l'extérieur. 6/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif photo-électrique (23) forme une barrière lumineuse réagissant à l'interruption du faisceau lumineux (25) par un élément de construction (18 à 22) déplaçable. 7/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif photo-électrique (23) réagit lors de la réflexion du faisceau lumineux (25) sur un élément de construction (18 à 22) pouvant être introduit dans son trajet. 8/ Installation électrique sleon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite source est à rayonnement infrarouge (24). 9/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la source de rayonnement (24) émet un faiseau lumineux modulé (25). 10/ Installation électrique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif de coupure (7), tel qu'un interrupteur principal, commandé par le signal émis par le dispositif photo-électrique (23).