Brevet FR2640386A1 — publié le 19900615

-1- Dispositif pour la détection d'effluves visuels dans une enceinte fermée. La présente invention est relative à un dispositif pour la détection de l'apparition d'effluves visuels survenant dans une enceinte fermée. Il est parfois très important de pouvoir détecter l'existence de décharges électriques à l'intérieur de certaines enceintes et d'en déterminer l'importance et la fréquence. Un exemple est celui des installations électriques à haute tension de type blindé, dans lesquelles les conducteurs électriques et les appareillages sont enfermés dans des enceintes étanches remplies de gaz diélectrique, tels que l'héxafluorure de soufre sous pression. Ces installations sont le siège de décharges électriques internes qui peuvent produire des détériorations locales à l'inté- rieur de l'enceinte et conduire à des claquages provoquant l'arrêt de l'installation et son indisponibilité pour réparation. La connaissance de la fréquence des décharges, de leur intensité et de leur localisation, permettrait de déterminer les risques de claquage et de prendre des mesures préventives. Il est connu de disposer des hublots pour observer l'intérieur des installations blindées. Les hublots ne permettent qu'une information visuelle, nécessitant la présence d'un observateur. Par ailleurs, certains décharges, survenant en des endroits masqués par certaines portions de l'appareillage, peuvent échapper à l'observateur. En outre, l'observation visuelle ne permet pas de donner une mesure de l'intensité des effluves. Un but de la présente invention est de réaliser un dispositif de détection, sans intervention humaine, des effluves visuels survenant dans un lieu clos, pouvant être aisément associé à des organes de comptage des effluves et de mesure des intensités de ces derniers. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif apte à la détection de tous les effluves, quelle que soit la disposition -2- des appareillages placés à l'intérieur de l'enceinte. L'invention a pour objet un dispositif pour la détection d'effluves survenant dans une enceinte fermée caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique à fluorescence, disposée à l'intérieur de ladite enceinte, dont au moins une extrémité débouche à l'extérieur de ladite enceinte, ladite extrémité étant associée à un photo-détecteur. Selon une caractéristique de l'invention, la fibre est disposée à l'intérieur de l'enceinte de manière qu'au moins une portion de celle-ci soit en vue de n'importe quel point de ladite enceinte. Avantageusement, le photo-détecteur comprend une photo- diode associée à un circuit d'amplification et de comptage. L'invention sera bien comprise par la description donnée ci-après d'un exemple d'application à une liaison électrique de type blindé, en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure 1 représente en coupe axiale une liaison électrique blindée, muni d'un détecteur selon l'invention, - La figure 2 est un schéma synoptique montrant l'utilisation des signaux du capteur. Dans la figure 1, on a désigné par 1 l'ensemble d'une enveloppe métallique et cylindrique d'un poste blindé à haute tension remplie d'un gaz isolant tel que l'héxafluorure de soufre. L'enveloppe 1 comprend un tronçon central 12 disposé longitudinalement en série entre deux tronçons adjacents 11 et 13, les tronçons étant constitués par des viroles présentant sur leurs extrémités des brides de raccordement. L'extrémité du tronçon 11 comporte ainsi une bride 21, normale à l'axe de l'enveloppe 1 et serrée par des moyens non représentés sur une bride d'extrémité 22 du tronçon 12. Un isolateur conique 14 est interposé entre les brides 21 et 22. L'extrémité du tronçon 13 comporte une bride de raccordement 3 inclinée raccordée sur une bride 2 également inclinée constituant l'autre extrémité du tronçon 12. -3- Dans l'axe de l'enveloppe 1 on a disposé des barres conductri- ces 4 constituées par trois tronçons cylindriques 41, 42 et 43, le tronçon 41 traversant l'isolateur conique 14, qui lui sert de support. Les tronçons 42 et 43 comportent sur leur extrémité en regard des méplats 44, 45 qui permettent leur éclissage à l'aide d'axes transversaux non représentés, l'ensemble étant disposé dans un manchon 46 les protégeant contre les effluves. Le tronçon 42 comporte sur son extrémité en regard de celle du tronçon 41 une couronne de doigts de contact 47 qui le relie au tronçon 41 à l'intérieur d'un manchon de protection 48. Malgré les précautions prises contre les effluves, cette enveloppe est le siège de décharges partielles. Selon l'invention, une fibre optique à fluorescence 50 est placée à l'intérieur de l'enveloppe 1 et débouche à l'extérieur de l'enceinte, par un des orifices de l'enveloppe muni d'un Joint 51. On utilise une fibre optique du type à fluorescence qui, lorsqu'elle reçoit latéralement de la lumière excitant certains niveaux d'électrons du matériau qui la compose, réémet une onde lumineuse, de fréquence déterminée, qui se propage dans l'axe de la fibre (phénomène de fluorescence). Une telle fibre est par exemple en matériau organique tel que polysturène, polyvinyl toluène, naphtalène, etc... convenablement dopé. On se référera pour plus de détails sur les fibres optiques à scintillation à l'article: "Organic Scintillators with unusually large Stokes shifts", de H. G"sten, P. Schunter et W. Seitz paru dans J. Phys. Chem. 82, 459 (1978). Ainsi, en revenant à l'exemple de la figure 1, toute décharge ou effluve survenant dans les tronçons 12 et 13 de l'enveloppe, se traduira par une émission lumineuse dont au moins une partie sera reçue par la fibre 50. Pour à la fois 8tre sûr qu'aucune décharge n'échappera à la fibre et pour accroître la sensibilité du détecteur, on dispose la fibre de telle sorte que de tout point de la zone surveillée, au moins une partie de la fibre soit en vue. - 4 - Dans l'exemple décrit, on donnera à la fibre plusieurs tours autour des tronçons de barre 42 et 43. On peut aussi enrouler la fibre, le long de la surface interne des enveloppes 11, 12, 13 qui se trouvent au potentiel de la masse. Pour augmenter le seuil de détection la fibre 50 sera avantageu- sement constituée de plusieurs fibres identiques montées en parallèle. De même, la fibre peut être constituée de fibres à sensibilité lumineuse différente. Dans le cas o la fibre a ses deux extrémités débouchant à l'extérieur, une mesure différentielle permettra de situer l'endroit o se produisent les effluves. La surveillance de la portion d'enveloppe 11 nécessitera naturellement l'installation d'une seconde fibre à fluorescence 52. La lumière émise par l'extrémité 53 de la fibre débouchant à l'extérieur de l'enceinte est recueillie (figure 2) sur une photo-diode 54 dont le signal de sortie est amplifié par un étage amplificateur 55. Un comparateur 56, à plusieurs seuils, permet de distinguer les décharges selon leur intensité et de les compter sélectivement au moyen de compteurs tels que 57, 58, 59. L'application de l'invention n'est pas limitée à l'industrie électrotechnique; on peut par exemple détecter par le dispositif de l'invention, les décharges dues à l'électricité statique, telles que celles intervenant dans les réservoirs de carburant de véhicules terrestres ou aériens. REVENDICATIONS: 1/ Dispositif pour la détection d'effluves visuels survenant dans une enceinte fermée caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique 50 à fluorescence, disposée à l'intérieur de ladite enceinte (12, 13) dont au moins une extrémité (53) débouche à l'extérieur de ladite enceinte, ladite fibre étant associée à un photo-détecteur. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre (50) est disposée à l'intérieur de l'enceinte (12, 13) de manière qu'au moins une portion de celle-ci soit en vue de n'importe quel point de ladite enceinte. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'enceinte fermée est une enveloppe enfermant une barre conductrice caractérisé ence que la fibre (50) s'enroule autour et le long de la surface externe et la barre conductrice (4). 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'enceinte est une envelope enfermant une barre conductrice caractérisé en ce que la fibre (50) s'enroule autour et le long de la surface interne de l'enveloppe (11), (12), (13). 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre (50) est constituée par plusieus fibres identique en parallèle. 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fibre (50) est constituée par plusieurs fibres de sensibilité lumineuse différente. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 6 caractérisé en ce que le photo-détecteur comprend une photo-diode (54) associée à un circuit d'amplification (55) et de comptage (57, 58, 59).