Brevet FR2629610A1 — publié le 19891006

L'invention concerne un procédé pour régler les conditions climatiques dans des armoires électriques de distribution, dans lesquelles il est prévu un dispositif de refroidissement pouvant être branché et débranché à l'aide d'un interrupteur et en outre au moins un capteur de température, qui sert à délivrer un signal lors du dépassement d'une température déterminée dans l'armoire de distribution. Un tel procédé est connu d'après la demande de brevet allemand publiée N033 26 977. Le signal, qui apparaît dans l'armoire de distribution lors du dépassement d'une température, est utilisé pour actionner un transmetteur d'un signal d'anomalie, étant donné que la présence de ce signal apparaissant lors du dépassement d'une température déterminée permet de conclure, dans le dispositif connu, à un fonctionnement erroné, à savoir un filtre sale du dispositif de refroidissement branché en permanence. L'utilisation de ce signal en liaison avec un système de régulation de l'humidité dans des armoires de distribution n'est pas prévue dans le dispositif connu. L'invention a pour but de créer un système combiné de régulation de la température/de l'humidité pour des dispositifs de refroidissement servant à régler les conditions climatiques dans des armoires électriques de distribution. En particulier, il faut éviter le dépassement d'une valeur maximale admissible pour l'humidité relative, afin de protéger les composants ou les unités situées dans l'unité électrique de distribution vis-à-vis d'effets nuisibles d'une valeur trop élevée de l'humidité relative, et notamment vis-à-vis de la corrosion et/ou de courts-circuits. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion grâce au fait que le dispositif de refroidissement est branché lors du dépassement d'une température déterminée dans l'armoire de distribution, qu'il est en outre prévu, dans l'armoire de distribution, un capteur d'humidité servant à délivrer un signal lors du dépassement d'une valeur déterminée de l'humidité relative, et que, lorsque l'humidité relative dans l'armoire de commutation dépasse une valeur déterminée, le dispositif de refroidissement est débranché ou n'est pas branché, même dans le cas de la présence du signal indiquant le dépassement d'une température déterminée. Selon une autre caractéristique de l'invention, lorsque ladite valeur déterminée de l'humidité relative est dépassée d'une certaine quantité et que simultanément la température déterminée n'est pas encore atteinte, un dispositif de chauffage est branché. Selon une autre caractéristique de l'invention, lors du dépassement de la valeur déterminée de l'humidité relative, le dispositif de refroidissement est débranché. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas du dépassement d'une valeur de l'humidité relative, d'une certaine quantité, dans l'armoire de distribution, un signal "alarme d'humidité" est délivré et, dans le cas o l'on a t chauffage est branché. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas du dépassement d'une température d'alarme déterminée, supérieure à ladite température déterminée, un signal d'alarme "alarme de température" est déclenché. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas du branchement du dispositif de refroidisse- ment, la haute pression et la basse pression dans le circuit, véhiculant le réfrigérant, de ce dispositif sont interrogées et, dans le cas o la haute pression dépasse la haute pression maximale admissible ou bien la basse pression tombe au-dessous de la basse pression minimale nécessaire, le dispositif de refroidissement est débranché et un signal d'alarme "alarme de pression" est délivré. La présente invention permet, par conséquent, de régler en combinaison la température et l'humidité relative de l'air après prédétermination de grandeurs de consigne, de telle sorte que, dans le cadre des conditions limites existantes, on puisse régler les conditions climatiques optimales pour les appareils électriques situés dans l'armoire de distribution. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un organigramme de l'exécution de l'opération de régulation; - la figure 2 représente les grandeurs, déterminantes pour la régulation, dans un diagramme h-x; - la figure 3 représente un schéma- bloc du circuit de commande nécessaire pour l'exécution de l'opé- ration de régulation de la figure 1; et - la figure 4 représente le schéma d'un module de régulation de la température, utilisé dans le disposi- tif de la figure 3. On va décrire l'invention en se référant à l'organigramme indiquant le déroulement de l'opération de régulation. La mise en oeuvre de l'opération de régulation représentée sur la figure 1 est exécutée par exemple dans un micro-ordinateur, auquel parviennent -par l'intermé- diaire d'interfaces appropriées- les valeurs mesurées par le capteur de température ou le capteur d'humidité et qui produit les signaux de commande correspondants et les envoie -à nouveau également par l'intermédiaire d'interfaces appropriées- aux composants commandés (voir les figures 3 et 4). La température en un point déterminé à l'intérieur d'une armoire de distribution 2 est mesurée par un capteur de température 1. Comme cela est indiqué par des lignes formées de tirets, on peut en outre prévoir d'autres capteurs de température montés en parallèle avec le premier. Un signal représentant la valeur de mesure est contrôlé lors du pas 100 pour savoir si une valeur maximale déterminée de température tmin est dépassée. Si ce n'est pas le cas, le dispositif de chauffage 11 est branché de façon additionnelle..Si la température est supérieure à tmn, un contrôle est exécuté lors du pas 101 pour savoir si une température maximale déterminée tmax est dépassée. On a par exemplace tmin = 25 C et tmax = C. Si t n'est pas supérieure à tmax, alors l'opération de régulation se poursuit avec le pas 102. Lors de ce pas, une interrogation peut être également réalisée pour savoir si la régulation d'une unité doit être ignorée ou non. Si la régulation de l'humidité doit être exécutée normalement (sortie "NON"), un contrôle est exécuté lors du pas 103 pour savoir si la valeur de l'humidité relative, mesurée à l'aide du capteur d'humidité 3 situé dans l'armoire de distribution 2, est inférieur à une valeur déterminée, par exemple 0,6 (=60 %). Si ce n'est pas le cas et que par conséquent l'humidité relative atteint 60 % ou plus, la régulation passe au pas 104. Cela signifie tout d'abord qu'elle ne passe pas au pas 105, à la suite duquel le refroidissement est éventuellement branché. En d'autres termes: si l'humidité relative est égale à 60 % ou plus, un refroidissement, qui entraîne toujours un accroissement d'humidité relative, n'est pas mis en oeuvre. Si l'opération de régulation passe du pas 103 au pas 104, en raison du fait que l'humidité relative est égale ou supérieure à 0,6, une interrogation est effectuée lors du pas 104 pour savoir si une valeur d'humidité, par exemple 0,65 (= 65 %) légèrement supérieure, c'est-à-dire encore accrue d'une certaine quantité, est également dépassée. Si c'est le cas ("OUI"), un dispositif d'alarme déclenche une ''alarme d'humidité". Simultanément, le dispositif de chauffage 11 est branché. Mais le chauffage signifie à nouveau une réduction de l'humidité relative. Cela signifie par conséquent que, dans le cas d'une humidité supérieure ou égale à 0,65, une alarme est déclenchée. S'il s'avère lors du pas 103 -d'une autre maniè- re que cela a été supposé dans le paragraphe précédent- que l'humidité relative n'a pas encore atteint la valeur limite 0,6, la procédure passe au pas 105. Le refroidissement peut être alors exécuté dans la mesure o la température dépasse une valeur de consigne tons gne. La régulation part du fait que cette valeur de consigne ne doit pas être dépassée. Dans le cas o cette valeur tcons5gne est dépassée, le cycle de régulation se poursuit et, lors du pas 106 immédiatement suivant, il se produit une attente pendant un intervalle de temps déterminé. Ce "temps de pause" est nécessaire afin d'éviter qu'en raison d'un branchement fréquent du compresseur, sa durée de vie ne s'en trouve réduite. Lors des pas 107 et 108, les valeurs, mesurées par le capteur de pression 4 ou 5, de la haute pression ou de la basse pression régnant dans le circuit véhiculant le réfrigérant du dispositif de refroidissement sont contrôlés. Le capteur de pression 4 est formé par exemple par le pressostat à haute pression situé dans le circuit de circulation du réfrigérant et le capteur de pression 5 est formé par le pressostat à basse pression situé dans le circuit de circulation du réfrigérant. Le pressostat à haute pression est monté en général en amont de la soupape d'expansion et le pressostat à basse pression en aval de l'évaporateur. Le contrôle exécuté lors des pas 107 et 108 garantit par conséquent la sécurité du dispositif de refroidissement. La valeur Pmax est égale par exemple à 105 Pa et la valeur Pmn est égale par exemple à 1,5.105 Pa. Si la pression ne dépasse pas la valeur maximale Pax et ne tombe pas audessous de la valeur minimale p, i, le dispositif de refroidissement 12 est branché pour réaliser le refroidissement de l'armoire de distribution 2. Par conséquent, la température diminue, ce qui entraîne à nouveau éventuellement comme conséquence le fait que l'humidité relative augmente. Mais grâce à la mise en oeuvre du pas de décision 103, qui est exécuté toujours de façon permanente, on est certain que le dispositif de refroidissement est débranché, c'est-à-dire que la température ne continue pas à s'abaisser dans le cas o l'humidité relative atteint la valeur 0,6. Si, lors des pas 107 et 108, il s'avère que soit la haute pression maximale admissible Pmax est atteinte, soit la basse pression au moins nécessaire Pmn n'est pas obtenue, un dispositif d'alarme 13 déclenche une "alarme de pression". Lors du pas 109 un contrôle est exécuté en parallèle avec l'exécution des pas 107 et 108 pour savoir si une "température d'alarme" talarme est dépassée. Si c'est le cas, un dispositif d'alarme 14 "alarme de température" est activé. Si la température t est supérieure à tmax, lors du pas 101 (sortie "OUI") le dispositif de refroidissement 12 est mis en marche sans tenir compte de l'humidité relative, une fois que les pas 105 à 108 ont été exécutés. Si, dans ce cas, l'humidité relative est supérieure à 0,65, ce qui est contrôlé lors du pas 104, le dispositif d'alarme 10 "alarme d'humidité" est activé en parallèle. La figure 2 représente la plage de réglage dans le diagragramme d'anthalpie (diagramme h-x pour l'air humide). En ordonnées, on a.porté la température en C et en abscisses on a porté la teneur en eau en grammes d'eau par gramme d'air sec. Les courbes de forme parabolique représentées correspondent à des humidités relatives déterminées. On a représenté en trait plein la "courbe du point de rosée" pour une humidité relative égale à 1. En outre on a représenté en trait plein la courbe pour l'humidité relative égale à 0,6, cette courbe étant représentée par un trait épaissi entre les valeurs correspondant à tmin = 25 et tmax = 40". La limite supérieure de la zone de réglage hachurée correspond à talarme = 60 La figure 3 représente un schéma-bloc du circuit de commande (matériel) nécessaire pour une mise en oeuvre conforme à l'organigramme de la figure 1. Ce circuit de commande comporte un module 20 de réglage de la température, subdivisé en trois sous- modules 20-1, 20-2, -3, à chacun desquels est associé un capteur de température, comme notamment le capteur de température 1 (voir figure 1). Chaque sous-module comporte deux sorties QAL et QK/L-. Un signal apparaît sur la sortie. QAL lorsque le dispositif "alarme- de température" 14 doit être actionné. Un signal apparaît sur la sortie QK/L lorsque le dispositif de refroidissement doit être branché (se référer à la référence 12 sur la figure 1). Les sorties QAL sont interconnectées par l'intermédiaire de diodes 21 et sont reliées par l'intermédiaire de deux amplificateurs opérationnels inverseurs 22,23, à la base du transistor d'un étage de commutation 24, qui, lors de la présence d'un signal, branche le relais 25, dont le contact de travail (non représenté) branche le dispositif "alarme de température" 14. Comme cela a déjà été mentionné, les sorties QK/L délivrent un signal de sortie lorsque le refroidissement doit être branché, c'est-à-dire lorsque l'on a t > tconsigne (pas 105 sur la figure 1). Les sorties QK/L des trois sous-modules sont également interconnectées et sont reliées, par l'intermédiaire de deux amplificateurs opérationnels inverseurs 27,26, au transistor de commutation d'un étage de commutation 28, qui branche le relais 29, qui actionne, par l'intermédiaire de son contact de travail (non représenté) l'interrupteur "branchement du refroidissement" 12 (voir figure 1). En outre en aval de l'amplificateur opérationnel 27 se trouve branché un circuit RC 30, qui délivre, lors de chaque modification du niveau de sortie de l'amplificateur opérationnel 27, une impulsion, qui parvient, par l'intermédiaire d'un autre amplificateur opérationnel 31, au module à circuits intégrés 32. Ce module détermine le temps de pause (voir le pas 106 sur la figure 1), qui est réglable à l-'aide du potentiomètre 33). Tant que ce temps de pause ne s'est pas écoulé, la diode 34 est chargée à partir du module à circuits intégrés 32 de telle sorte qu'une modification du signal ne peut pas devenir active sur la base du transistor de l'étage de commutation 28. En outre, la figure 3 représente le module 40 de régulation de l'humidité, auquel parvient le signal de sortie du capteur de l'humidité 3 (voir figure 1). A partir de la sortie Q du module 40 de régulation de l'humidité, le signal parvient aux deux entrées négatives' des amplificateurs opérationnels 41,42. Là, le signal arrivant de Q est comparé à des valeurs de seuil réglées de façon fixe, qui sont différentes pour les deux amplificateurs opérationnels 41,42, par suite de la présence de la résistance 43. Le circuit est agencé de telle sorte qu'un signal apparaît dans le conducteur 44 lorsque l'humidité est supérieure à 60 %, et en outre un signal apparaît également dans le conducteur 45 lorsque l'humidité est supérieure à 65 %. Le conducteur 44 est raccordé au diviseur de tension situé en amont de la base du transistor de l'étage de commutation 28 et empêche, dans ce cas, la commutation de cet étage. Une humidité supérieure à 65 % empêche par conséquent un déclenchement du refroidissement. Si un signal est également présent dans le conducteur 45, l'étage de commutation 46 est branché. Par conséquent le relais 47 est attiré et enclenche, par l'intermédiaire de contacts de travail (non représentés), les deux autres unités de commutation "alarme d'humidité" 10 et "branchement du chauffage" il (voir figure 1). Sur la figure 3, on n'a pas représenté la mise en fonctionnement du dispositif d'affichage "alarme de pression" 13; il fonctionne de façon analogue, de sorte qu'on ne l'a pas représenté. En outre, la figure 3 montre que, sans que ceci ait à être expliqué de façon détaillée, des diodes à luminescence, qui sont situées en différents emplacements et peuvent également indiquer au moyen d'un affichage optique si un conducteur déterminé véhicule ou non un signal. La figure 4 représente, à titre d'exemple, l'agencement du sous-module 20- 1. Le signal délivré par le capteur de température '1 parvient, par l'intermédiaire d'un ensemble combiné R/C, à un amplificateur opérationnel et, de là, aux entrées positives des trois amplificateurs opérationnels 51,52,53, qui sont branchés en tant que comparateurs. Dans ces comparateurs, le signal appliqué à l'entrée positive est comparé à des valeurs déterminées préréglées, qui sont portées sur la figure 4. La tension Uaiarme = Uconsigne + AU2; la tension Ubranchement (chaud) = Uconsigne + JU1 est appliquée à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 52; et la tension Uarrt (froid) = Uronsigne - AU, est raccordée à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 53. La tension Uconsign. est réglée au niveau du potentiomètre 60. Ce dernier est situé entre deux amplificateurs opérationnels 70,71, aux entrées desquelles sont appliqués des potentiels différents, prélevés au moyen de poten- tiomètres 72,73. Le potentiel prélevé sur le potentiomètre parvient à l'entrée positive de l'amplificateur opéra- tionnel 61 et-en outre, par l'intermédiaire de l'amplifi- cateur opérationnel 62 et de sa sortie, à l'entrée négati- ve de l'amplificateur opérationnel 52. La différence entre Uétat branché et Uétat débranché, qui correspond à la dif- férence de température entre la température de branchement et la température d'arrêt de l'unité de refroidissement "branchement du refroidissement" 12 (voir figure 1), est déterminée par la chute de tension dans la résistance 63 (voir la liaison de la résistance 63 à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel 53). La chute de tension dans la résistance 63 dépend du flux de courant traversant cette résistance. Ce flux de courant est déterminé par le réglage du potentiomètre 64. Le réglage du potentiomètre 64 détermine par conséquent la tension AU,. De la même manière, la tension différentielle AU2, à partir de laquelle on obtient, par addition à Uconsigne, la tension d'alarme Ualarm, est déterminée par le flux de courant qui traverse la résistance 65 et est déterminé pour sa part par la position du potentiomètre 66. D'autres potentiomètres comportant des prises pour les sous-modules 20-2,20-3 sont prévus en parallèle avec le potentiomètre 60. En outre, les prises présentes sur les potentiomètres 64,66 possèdent également des bornes qui sont raccordées aux amplificateurs opérationnels correspondants des sousmodules 20-2,20-3, de sorte que ces éléments de commutation n'ont pas besoin d'être à.nouveau prévus dans ces autres unités. REVENDICATIONS 1. Procédé pour régler les conditions climatiques dans des armoires électriques de distribution, dans lesquelles il est prévu un dispositif de refroidissement pouvant être branché et débranché à l'aide d'un interrupteur et en outre au moins un capteur de température, qui sert à délivrer un signal lors du dépassement d'une température déterminée dans l'armoire de distribution, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (12) est branché lors du dépassement d'une température déterminée (tconsgne) dans l'armoire de distribution (2), qu'il est en outre prévu, dans l'armoire de distribution, un capteur d'humidité (3) servant à délivrer un signal lors du dépassement d'une valeur déterminée de l'humidité relative, et que, lorsque l'humidité relative dans l'armoire de commutation dépasse une valeur déterminée, le dispositif de refroidissement (12) est débranché ou n'est pas branché, même dans le cas de la présence du signal indiquant le dépassement d'une température déterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque ladite valeur déterminée de l'humidité relative est dépassée d'une certaine quantité et que simultanément la température déterminée n'est pas encore atteinte, un dispositif de chauffage (11) est branché. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors du dépassement de la valeur déterminée de l'humidité relative, le dispositif de refroidissement (12) est débranché. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas du dépassement d'une valeur de l'humidité relative, d'une certaine quantité, dans l'armoire de distribution, un signal "alarme d'humidité" (10) est délivré et, dans le cas o l'on a t dispositif de chauffage (11) est branché. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas du dépassement d'une température d'alarme déterminée, supérieure à ladite température déterminée, un signal d'alarme "alarme de température" est déclenché. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas du branchement du dispositif de refroidissement (12), la haute pression et la basse pression dans le circuit, véhiculant le réfrigérant, de ce dispositif, sont interrogées et que dans le cas o la haute pression dépasse la haute pression maximale admissible ou que la basse pression tombe au-dessous de la basse pression minimale nécessaire, le dispositif de refroidissement est débranché et un signal d'alarme "alarme de pression" est délivré.