Brevet FR2538558A1 — publié le 19840629

Le Décret du 14 Novembre 1962 règlemente la protection des travailleurs dans les établissements qui mettent en oeuvre des courants électriques. Les installations (basse tension) fonctionnent très souvent en régime de "neutre impédant". Ce régime d'installation est développé dans les secteurs ou la pérennité de l'exploitation est importante ; lorsque la coupure au premier défaut est synonyme de dégradation, désaffectation, voire d'arrêt d'exploitation, alors le contrôle et l'alerte-du premier défaut sontfondamentauspour la Sécurité des biens et des personnes. C'est la fonction que jouent les appareils de détection des grands constructeurs (MERLIN-GERIN - ALSTHOM etc...). En cas de défaut d'isolement, l'appareil le signale par un voyant sonore (acquittement possible). On dispose alors de l'information générale suivante + présence défaut d'isolement, sans pour autant connaltre le départ incriminé. L'équipe d'entretien, une fois sur place, explore les différents départs à l'aide d'un commutateur de l'appareil et, une fois le départ en défaut déterminé, la recherche physique du défaut sur le réseau intervient ainsi que la réparation. La signalisation de défaut disparalt d'elle même avec le défaut Cette procédure est applicable à condition qu'il s'agisse d'un défaut "franc" qui s'est maintenu depuis son apparition. Or , dans la majorité des cas de dérangements, il s'agit de défauts "fugitifs" très difficiles à appréhender et à piéger avec les appareils du commerce. En effet, si le défaut d'isolement a disparu durant le déplacement de l'équipe d'entretien, l'appareil ne donnera aucune indication permettant la localisation de ce défaut fugitif. Ce dispositif développé consiste donc - à saisir toutes les informations de défauts sur les différents départs - à analyser ces informations par référence à des seuils (ampli tude signal, temps d'apparition) - à codifier et mémoriser l'information - à restituer éventuellement cette information localement ou à distance. A noter que l'application de ce dispositif n'est pas limitée aux installations a régime neutre impédant. En effet, sur les installations à régime neutre à la terre, lorsque la coupure s'effectue au premier défaut, le contrôle d'isolement n'est pas exigé, il peut être intéressant de piéger les conditions d'apparition des défauts (date, heure etc...) Dans ce cas, le dispositif répond strictement aux exigences de l'utilisateur à un coût probablement inférieur aux appareils de contrôle d'isolement actuels. Enfin, si l'on convient que la règlementation exige le signalement et la séparation du réseau, la fonction mesure d'isolement que l'on trouve sur les appareils actuels est accessoire. Alors, l'adjonction au dispositif proposé d'une fonction mission de signaux de déclenchement des départs en défauts, confère à ce dispositif un avantage concurrentiel qu'il conviendra de développer en variante. Cette évolution est donc susceptible de transformer le dispositif présenté en solution de base, comme un dispositif de diagnostic com plémentaire aux appareils de contrôle actuels ; en un dispositif variante de diagnostic et de déclenchement, concurrentiel avec les appareils actuels (variante avec option déclenchement). Outre la définition horaire et calendaire des défauts ou évènements fournis par le dispositif sur toutes installations électromécaniques, une application importante réside dans la surveillance et l'aide au diagnostic et à la maintenance des réseaux de distribution électrique Basse Tension (réseaux relativement importants en nombre de départs et assez dispersés géographiquement). Ce dispositif * procure un gain de temps dans le diagnostic des défauts (améliore la productivité des équipes de maintenance.) * améliore les conditions de sécurité (un défaut fugitif est souvent l'annonce d'un défaut franc et son contrôle permet d'obtenir une amélioration des con ditions de sécurité de l'exploitant et du personnel d'entretien); * améliore le service rendu par la prévention des incidents grâce à la connaissance d'évènements fugitifsprecurseurs des incidents. Il faut aussi ajouter que les informations de défauts peuvent être aussi bien numériques qu'anàlogiques, ce qui permet d'envisager l'utilisation de ce dispositif comme appareil de surveillance d'autres qui pements électro-mécaniques que des réseaux de distribution basse tension (par exemple postes de pompages - centrales de ventilation ou climatisation etc...) Le dispositif est conçu de la manière suivante + Un défaut d'isolement se manifeste par une tension induite aux bornes du capteur tore sur le départ en défaut. Cette tension est environ proportionnelle au courant de défaut. La notion de "Seuil de courant de défaut" (niveau d'isolement) sera un des paramètres de réglage de l'appareil. + Les defauts fugitifs;par exemple, enclenchement de pompes mal isolées, appareillage portatif mal isolé, etc... doivent être mémorisés. Mais, par contre, il ne faut par confondre ces défauts d'isolement avec des parasites ou par exemple un enclenchement de contacteur (en effet, au démarrage, un récepteur peut-être en régime déséquilibré). Le "temps minimal de défaut" sera le deuxième paramètre de réglage de l'appareil. Une autre caractéristique essentielle est la "Mémorisation du numéro départ en défaut". + Les réseaux de transmission peuvent être importants et couvrent un grand nombre de fréquences. Les câbles BT sont susceptibles de capter, de façon non équi librée, ces différents signaux et le système aura une "Immunité aux fréquences supérieures à 50 Hz" Une technologie électronique permet de résoudre ces différents besoins avec toutefois les possibilités additionnelles suivantes + nombre de départs surveillés variable (Modularité de 10 par exemple) e Mémorisation possible sur les départs non encore affectés par un défaut d'isolement + Effacement général de la mémoire + Réglage commun des différents paramètres de détection etde chacun des départs Et pour le cas d'une utilisation élargie + Entrée de test sur chaque départ + Sortie état mémoire sur chaque départ + Logique de comptage d'apparitions fugitives + Emission de signaux de coupure ou déclenchement disjoncteur ou discontacteurs etc... Les conditions d'installation sont les suivantes (cf. figure Fig. 1 Planche 1/1). Sur la distribution basse tension (1) issue des réseaux H.T. (2) des tores de détection équipent les différents départs (3). Ces tores sont reliés à l'appareil classique du commerce (4) qui contrôle l'isolement et permet la recherche de défauts francs. Le dispositif étudié (5) recueille les mêmes informations des différents tores et réalise, outre les mêmes fonctions que l'appareil du commerce, la détection et la mémorisation des défauts fugitifs avec option (6) la possibilité de déclencher l'ouverture de l'appareil de coupure du départ en défaut avec ou sans logique de traitement (comptage et/ou temporisation etc...) Les dispositions fonctionnelles de l'appareil sont telles que décrites sur la planche 2/2, Fig 2 - Interfaces de traitement des signaux analogiques ou numériques (7) en relation avec les tores ou les contacts secs (3) - Logique de traitement (8) - Logique de déclenchement éventuel (9) - Mémoire tampon de stockage des défauts (10) - Bus de transfert d'informations (11) - Alimentations (12) - Horloge / Calendrier (13) - Microprocesseurs (14) - Imprimante mobile ou fixe à support papier (15) ou magnétophone (16) Connections interfaces avec système télétransmission consignateur d'états (17) Les messages édités sont de deux types: Messages de déclaration de défauts Exemples : - Date - heures - minutes - secondes - Apparition défaut voie nO 12 ou disparition défaut voie nO 12 - Coupure secteur - redémarrage le : date - heure - Aucun évènement etc... . Messages de dialogue système Exemples : - Débordement table défauts - Fin d'édition - Anomalie technique etc... REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique de détection de défauts électriques (5) et diagnostic d'état des réseaux de distributions basse tension pOUVanl s'associer aux dispositifs de contrôle réglementaire actuels (4), caractérisé en ce qu'il - détecte, discrimine, mémorise et traite les appari- tions et les disparitions (dates, heures, minutes, secondes) des défauts francs ou fugitifs sur chaque câble d'alimentation (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une fonction "déclenchement" des appareils de coupure réseaux{629) résultant d'une logique d'analyse et de comptage (9). 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des Microprocesseurs (14) - un programme d'exploitation et des interfaces analogiques (7) adaptées aux capteurs (3). 4. Dispositif selon les revendications 1-2-3, caractérisé en ce qu'il s'adapte à la surveillance locale de tous les organes d'alimentation basse Tension de machines électromécaniques. 5. Dispositif selon les revendications 1-2-3-4, caractérisé en ce qu'il peut restituer les informations d'état, localement ou à distance, sur plusieurs terminaux ou consigmateurs d'état (l5 - 16 - 17). Figure pour les revendications : Planches 1/2 - Fig. 1 2/2 - Fig. 2