Brevet FR2632138A1 — publié le 19891201

DISPOSITIF POUR LA SITRVEILLANCE D'UNE LIGNE TERMINEE PAR UN CONTACT La présente invention eoncerne un dispositif permettant la surveillance de l'état d'un contact situé à l'extrémité d'une ligne ainsi que 1R surveillance de la ligne. Quand l'état d'un contact sitlle à une extrémité d'une ligne doit être surveillé, par exemple par une centrale d'alarme située à l'autre extrémité de la ligne. Il est intéressant que la centrale puisse détecter I'ou vcrt u re ou la fermeture du contact sans confusion avec la collpure ou la mise en court-circuit de la ligne de raccordement. Des dispositifs connus comportent, du côté du contact, une résistance en série et une résistance en parallèle avec le contact et, du côté de la centrale tine source d'alimentation continue branchée sur la ligne lp courant fourni, par la source, à l'ensemble ligne-contact -reistances est mesuré à l'extrémité de la ligne opposée Ru contact ; la centrale détermine l'état du contact et de la ligne en fonction du niveau du courant mesuré - courant nul : ligne couple, - courant faible : ligne en bon état et contact ouvert, - courant moyen : ligne en bon état et contact fermé - courant important : ligne en court-circuit. Ces dispositifs connus présentent certains inconvénients - nécessité d'une mesure analogique du courant, étant donné qu'il ne s'agit pas de mesurer simplement la présence ou l'absence d'un courant, - si l'alimentation est commune à plusieurs lignes, les lignes ne sont pas isolées les unes des autres si bien qu'une forte perturbation sur l'une des lignes, due par exemple à la foudre, perturbe aussi les autres lignes, lorsque la mesure du courant se fait à travers un coupleur opto - électrique destiné R découpler galvaniquement l'ampèremètre afin de le protéger, il est nécessaire d'étalonner l'ampèremètre en fonction de chaque coupleur, en raison de la disparité des caractéristiques des coupleurs opto-électriques. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients. Ceci est obtenu en associant au contact un tripole à conduction directionneile inversee selon que le contact est ouvert ou fermé. L'invention concerne un dispositif pour la surveillance d'une ligne terminée par un contact et comportant un générateur couplé à une première extrémité de la ligne et des moyens de mesure couplés A la première extrémité de la ligne, le contact étant couplé à la seconde extrémité de la ligne, caractérisé en ce qu'il comporte un tripôle actif dont le premier et le deuxième accès sont couplés a' la seconde extrémité de la ligne et une impédance polir collpler le troisième accès du tripôle à son premier accès, le contact étant inséré entre le deuxième et le troisième accès, en ce que le générateur est un générateur de tension alternative et on ce que le tripôle est choisi et branché pour former, avec le contact et l'impédanee un montage directionnel à conduction dirigée du premier accès vers le second accès quand le contact est ouvert et du second accès vers le premier accès, A travers le. contact, quand le contact est fermé. La présente invention sern mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent - la figure 1, un dispositif, selon l'art antérieur, pour la surveillance d'une ligne terminée par un contact, - la figure 2, un dispositif, selon l'invention, pour la surveillance d'un ligne terminée par Iln contact, - la figure 3, des graphiques relatifs à la figure 2, - la figure 4, un autre dispositif, selon l'invention, pour la surveillance d'une ligne terminez par un contact. Sur les figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure I représente un ligne L dans un système de surveillance selon ltart connu. Cette ligne est destinee À permettre de surveiller, à l'aide d'un appareil de mesure Mc couplé à sa première extrémité, A1-A2. l'état ouvert ou fermé d'un contact, S, couplé à sa seconde extrémité B1-B2.Pour cela l'appareil de mesure, Mc, constitué par un ampèremètre continu, est branche en série avec un générateur de tension continu Gc, entre les deux bornes Al, A2 de la première extrémité de la ligne ; le contact S est branche en série avec une résistance R1 entre les bornes B1, B2 de la seconde extrémité de la ligne L, et une résistance R2 est branchée en parallèle sur le contact S. En appelant V la tension continue délivrée par le générateur Gc et r la somme de la r le, du générateur Gc, tant que la ligne L n'est ni en court-circuit, ni coupée, l'appareil de mesure Mc indique une intensité I1 = V/(r+R1sR2) lorsque le contact est ouvert et T2 = V (r+R1) lorsque le contact est fermé ; quelle que soit la position du contact S, l'appareil de mesure Mc indiquera une valeur de courant de court-circuit Ic importante, supérieure À 12, si la ligne est en court-circuit et une valeur Io nulle si la ligne est coupée. Théoriquement la lecture de l'appareil de mesure Mc permet donc de- savoir si la ligne est en court -circuit, si elle est coupée ou si elle est en bon état de fonctionnement et, dans ce dernier cas, selon que la valeur lue est égale a. Il ou I2, si le contact S est ouvert ou fermé ; dans la pratique la mise en oeuvre d'un tel dispositif présente divers inconvénients comme il a été indiqué plus avant. La figure 2, montre un premier exemple de réalisation d'un système de surveillance selon l'invention, Ce système comporte une ligne L dont la premiere extrémité, A1-A2, est reliée au secondaire d'un transformateur Tr et dont la seconde extrémité, B1-B2, est reliée, par vlne de ses bornes, B1, au collecteur d'un transistor bipolaire de type npn, T, à fort gain (gain supérieur à 100 dans l'exemple décrit) et à la première extrémité d'une résistance R de forte valeur (100 kilo-ohms dans l'exemple décrit) et est reliée, par son autre borne, B2, à l'émetteur du transistor T et A la première borne d'un contact S ; la seconde borne du contact S e! la seconde extrémité de la résistance R sont reliées à la base dii transistor T.Sur le primaire du transformateur Tr sonl branchées, en série un générateur alternatif, Ga, et une resistance, Ra, de 600 ohms dans l'exemple décrit ; une mise à In masse est effectuée au point commun du générateur Ga et de la résistance Ra. Un appareil de mesure, Ma, constitué par un tube cathodique à écran, est branché aux bornes de 1R résistance Ra pour constituer avec cette résistance des moyens de mesure, M, destinés à mesurer le sens du passage dii courant dans la ligne L. La tension U délivrée par le générateur Ga est représentée sur la figure 3 ; c'est une tension périodique formée, à chaque période, d'une impulsion positive, suivie d'une impulsion négative, elle même suivie d'un espace de temps pendant lequel U est nulle. Dans l'exemple décrit In période est de 1/300 Hz et la durée de chaque impulsion est choisie inférieure au dixième de la période. Quand la Ugne, par suite d'une dégradation quelconque, se trouve coupée, le secondaire du transformateur Tr est en circuit ouvert si bien qll'aux bornes de la réslstance Ra apparaît une tension Ud nulle, comme indiqué sur la figure 3. Si la ligne. L se trouve en court-circuit, un courant de court-circuit va apparaître dans le secondaire et dans le primaire du trsnsformateur Tr ; la tension Uc aux bornes de la résistance Ra reproduit donc, comme indiqué sur la figure 3 la forme de la tension U. Si la ligne L est en bon état de fonctionnement, ctest à dire n?est ni coupée ni en court-circuit, deux cas peuvent se présenter en ce qui concerne la tension vue par l'appareil de mesure Ma aux bornes de la résistance Ra - le contact S est fermé, Je transistor T est alors bloque lors des impulsions posttives du générateur, si bien que le courant collecteur-émetteur, Il, est nul et le courant 12 dans la résistance R est negligeable, du fait de la valeur élevée de R ; par contre, lors des impulsions négatives, du générateur 1l apparait un courant I3 non nul qui traverse la diode base-colleeteur du transistor T ; ainsi, quand le contact est fermé, la tension lii aux bornes de la resistance Ra est faite d'impulsions négatives qui reproduisent, comme indiqué sur la figure 3, les impulsions négatives de la tension U, - le contact S est ouvert, le transistor T est alors bloque lors des impulsions positives du générateur Ga, si bien que le courant collecteur-émetteur, I1, est important, du fait du gain élevé du transistor T, tandis que I2 est négligeable et T3 est nul ; par contre lors des impulsions négatives du générateur, les courants I1, I3 sont nuls et 12 est négligeable, ainsi, quand le contact est ouvert, la tension Uo aux bornes de la résistance Ra est faite d'impulsions positives qui reproduisent, comme indiqué sur la figure 3, les impulsion positives de la tension U. Le montage selon la figure 2. tel qu'il vient d'être décrit, fonctionne sans nécessiter une reprise du réglage si la longueur de la ligne est modifiée et est conçu pour travailler avec des longueurs de ligne comprises entre 0 et 3 kilomètres. La figure 4, montre un second exemple de réalisation d'un système de surveillance selon l'invention. Dans cette réalisation un générateur alternatif Ga R ses deux bornes de sortie rellées aux bornes Al, A2, de la première extrémité d'une ligne L, respectivement par une liaison directe et par deux diodes électrolumlnescentes D1, D2, montées en parallèle et tête-bêche ;; ces deux diodes sont respectivement couplées à deux phototransistors T1, T2 des moyens de mesure, M, comportant un tube cathodique à écran, ont une borne reliée au collecteur de T1 et à l'émetteur de T2 et une autre borne reliée à l'émetteur de T1 et au collecteur de T2. La seconde extrémité de la ligne L a une borne gl reliée À l'émetteur d'un transistor bipolaire du type pnp, T', à fort gain et à la première borne d'un contact S dont la seconde borne est reliée à la base du transistor T' et à la première extrémité d'une résistance R ; la seconde extrémité de la ligne L comporte également une borne B2 et cette borne est reliée au collecteur du transistor T' et à la seconde extrémité de la résistance R. Le montage selon la figure d fonctionne avec le même type de signaux que le montage selon la figure et aboutit à l'observation par les moyens de mesure M de signaux du genre des signaux Ud, Uc, Uf, Uo de la figure 3, selon, respectivement, que la ligne est coupée, ou en court-circuit, ou que la ligne est en bon état de fonctionnement et que, dans un cas, le contact S est ouvert et, dans l'autre cas, fermé. La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits c'est ainsi, en particulier, qiie la tension alternative délivrée par le générateur Ga peut etre différente de la tension U représentée sur la figure 3 ; elle peut même ne pas être périodique, toutefois il est à noter que la forme indiquée sur la figure 3 est particulièrement favorable à la surveillance de l'état de la ligne L et de la position du contact S, du fait qu'elle permet d'observer, avec les moyens de mesure M, des signaux dont la composante continue, toujours faible, ne risque pas de masquer la partie intéressante du signal À savoir les impulsions positives et/ou négatives. De même le tripôle actif ronstitué par le transistor T ou le transistor T', peut être remplace par tout autre type de tripôle actif, tel par exemple qu 'un thyristor, capable de former, avec une impédance telle que la résistance R et un contact tel que le contact S, un montage directionnel qui, vu de la ligne, est conducteur dans un Rens quand le contact est ouvert et est conducteur dans l'autre sens quand le contact est fermé. De même les moyens de mesure M et leur couplage å la ligne peuvent être résllsés de toute manière connue et, par exemple, être conçus pour effectuer une détection du sens des impulsions mais pas de leur forme cette détection pouvant se faire, par exemple, en remplacant les moyens de mesure å tube cathodique à écran de la figure 4 par deux voyants lumineux précédés, éventuellement-, chacun par un amplificateur et monté respectivement aux bornes des phototransistors Tl et T2. De même la ligne L peut etre une ligne monofilaire avec retour par le sol. REVENDlCATTONS 1. Dispositif pour la surveillance d'une ligne (L) terminée par un contact (S) et comportant un générateur (Ga) couplé à une première extrémité (A1-A2) de la ligne et des moyens de mesure (M) couplés a la première extrémité de la ligne, le contact étant couplé à la seconde extrémité (B1-B2) de la ligne, caractérisé en ce qu'il comporte : un tripôle actif (T ; T') dont le premier et le deuxieme accès sont couplés à la seconde extrémité de la ligne et une impédance (R) pour coupler le troisième accès du tripôle å son premier accès, le contact (S) étant inséré entre le deuxième et le troisième accès, en ce que le générateur est un générateur de tension alternative (Ga) et en ce que le tripôle (T ;T') est choisi et branché pour former, avec le contact et l'impédance, lln montage directionnel À conduction dirigée du premier accès vers le second accès quand le contact est ouvert et du second accès vers le premier accès, à travers le contact, quand le contact est fermé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tripôle actif est un transistor bipolaire (T, Tl) dont l'émetteur et le collecteur forment le premier et le deuxième accès et dont la base forme le troisième accès. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une impédance auxiliaire (Ra) et un transformateur (Tr), en ce que le générateur (Ga) est branché en série avec l'impédance auxiliaire aux bornes du primaire du transformateur dont le secondaire est relié à la première extrémité (A1-A2) de la ligne et en ce qu'un organe de mesure (Ma) branché en parallèle sur l'impédance auxiliaire (Ra) constitue, avec cette impédance auxiliaire, les moyens de mesure (M), 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un coupleur photoélectrique (D1, D2, T1, T2) ayant des entrées connectées, en série avec le générateur (Ga), å la première extrémité de la ligne (1J) et des sorties sur lesquelles sont branchés les moyens de mesure (M). 5. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de mesure (M) comportent un appareil de mesure à tube cathodique à écran.