Brevet FR2649209A1 — publié le 19910104

La présente invention a pour objet un dispositif de mesure de l'intensité du courant circulant dans une ligne aérienne, notamment à moyenne tension. Dans les réseaux de distribution électrique il existe des moyens de contrôle et de localisation des défauts sur les lignes. Par exemple, dans les réseaux aériens de distribution, en sortie de transformateur et en début de ligne il est prévu des dispositifs de coupure en cas de défaut détecté en un endroit quelconque de la ligne. Or, ces lignes se ramifient pour permettre de couvrir la totalité d'une zone donnée et le défaut enregistré en amont peut correspondre à un défaut localisé sur l'une seulement de ces ramifications. La distribution est donc interrompue en amont, en sortie de transformateur ce qui pénalise l'ensemble de la zone au lieu de ne pénaliser que la portion de la ramification présentant le défaut. Aussi, il est devenu nécessaire de localiser plus finement les défauts et de multiplier les dispositifs de coupure. En réseau aérien moyenne tension, la détection d'un courant homopolaire correspondant à un défaut à la terre est réalisée par des dispositifs sensibles aux champs électriques disposés à proximité des armements soutenant les lignes. De tels dispositifs peuvent etre multipliés tout au long de la ligne principale et des ramifications. I1 est ainsi possible de localiser ou d'ausculter ces réseaux de distribution mais un tel moyen, qui utilise des dispositifs sensibles aux champs électriques, présente plusieurs inconvénients notamment celui de ne détecter avec suffisamment de fiabilité que les défauts importants correspondant sensiblement à un courant homopolaire de 40 A. De plus, les défauts bipolaires ne sont pas détectés par ces dispositifs qui sont de plus très vulnérables car ils ne sont pas raccordés au réseau: Enfin, ces dispositifs sensibles aux champs électriques ne fonctionnent pas quand l'exploita- tion du neutre est compensée du fait de la faiblesse des courants de défaut. On connaît également dans les réseaux souterrains moyenne tension, des dispositifs de localisation des défauts qui utilisent des tores monophasés ou triphasés qui entourent chacun ou l'ensemble des câbles et qui permettent la détection d'un courant homopolaire correspondant à un défaut à la terre. La multiplication de ces tores le long de la ligne souterraine permet de détecter le défaut qui se trouve nécessairement entre le dernier dispositif en aval ayant détecté le défaut et le premier qui ne l'a pas détecté. Afin de pouvoir contrôler directement le courant dans chacune des lignes d'un réseau aérien de dis tribut in comme cela est pratiqué en réseau souterrain, une solution consiste à placer des tores amovibles sur chacun des conducteurs de phase de la ligne aérienne. Cette solution présente plusieurs inconvénients; notamment celui de la mise en place dé ces tores sur les poteaux actuels munis d'armements traditionnels en raison de la faiblesse des distances d'isolement au voisinage des isolateurs. Cette faible distance est préjudiciable à l'acheminement des courants du circuit secondaire du tore vers l'électronique de traitement à travers les conducteurs. De plus, il est nécessaire de rajouter des pièces mécaniques de fixation de ces conducteurs des tores ce qui a tendance à compliquer la structure en tête de poteau et à créer des points faibles dans l'isolement de la ligne. Le dispositif de mesure selon l'invention pallie ces inconvénients et propose de capter l'intensité du courant circulant dans une ligne aérienne au niveau des poteaux qui la supportent au moyen de tores, dont les courants du circuit secondaire sont acheminés vers le boîtier de traitement sans perturbation, qui peuvent rester en place y compris lorsque les conducteurs ne sont pas raccordés au boîtier de traitement, et dont les conducteurs sont protégés des effets de l'induction, ceci sans être préjudiciable à l'isolement de la ligne et sans compliquer les montages sur les poteaux. A cet effet, le dispositif de mesure de l'intensité du courant circulant dans une ligne aérienne, qui comprend au moins un poteau, sur lequel est disposé un boîtier de traitement des valeurs d'intensité captées et au moins un armement constitué d'un corps notamment en matériau composite solidaire de ce poteau et supportant une tête de fixation de la ligne, se caractérise en ce qu'il comprend un barreau isolant associé à ce corps, muni en tête d'un tore qui entoure la ligne et d'un enroulement- secondaire de mesure noyé dans la matière du barreau isolant entourant le tore drune part et relié au boîtier de traitement d'autre part. Selon une -autre caractéristique, le dispositif se caractérise en ce que l'enroulement secondaire comprend des conducteurs de report noyés dans la matière du barreau isolant et qui émergent de ce barreau sous forme de bornes au pied de l'armement de facon à pouvoir réaliser la liaison avec le boîtier de traitement. Le dispositif selon une autre caractéristique comprend des conducteurs de report blindés de facon à limiter les effets de l'induction. De plus, le tore utilisé est du type à saturation ou analogi que En outre, les conducteurs de report d'au moins un armement, dans le dispositif selon l'invention, sont court-circuités aux bornes en l'absence d'une liaison avec le boîtier de traitement. L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier en regard du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 représente une vue en élévation schématique d'un poteau muni d'un triple armement avec le dispositif de mesure selon l'invention, - la figure 2 est une vue, en élévation latérale avec arrachement, du dispositif selon l'invention-, et - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2. Sur la figure 1 on a représenté un poteau 10 et trois armements 11 avec un dispositif de mesure 12 de l'intensité du courant circulant dans chacune des lignes aériennes d'un réseau de distribution. Cet ensemble est complété par un boîtier de traitement 13 des mesures d'intensité relevées, fixé en tête du poteau. De facon connue, le boîtier de traitement est ensuite relié à un réseau de collecte de l'information. Un armement 11 avec un dispositif de mesure 12 est représenté en détail sur les figures 2 et 3. Cet armement 11 comprend un corps en matériau composite 14 solidaire du poteau par des moyens de fixation 16 et supportant une tête de fixation 18 de la ligne aérienne 20. Le dispositif de mesure 12 de l'armement 11 comprend un barreau isolant 22 juxtaposé au corps en matériau composite 14. Ce barreau a une section rectangulaire et une forme en-demi T-. L'ensemble du corps en matériau composite 14 et du barreau isolant 22 est entouré par une gaine isolante 24 qui est elle-même entourée de jupes 26 régulièrement réparties sur toute la longueur de l'armement. La branche 28 du barreau isolant 22 en forme de demi T comprend un alésage 30 à travers lequel passe un tore 32 comprenant un anneau fendu amovible 31 constitué de tôles orientées mises en forme. Les extrémités de l'anneau fendu sont pressées de façon connue l'une contre l'autre par un étau 33 à mâchoire mobile afin de fermer le circuit. L'anneau 31 constituant le tore est disposé autour de la ligne aérienne 20. Un circuit secondaire 34 basse tension entoure le tore et plus particulièrement l'alésage 30 à travers lequel passe le tore. Ce circuit secondaire est noyé dans la matière constituant le barreau isolant. Des conducteurs de report 36 sont également noyés dans la matière constituant le barreau isolant. Ces conducteurs de report issus de l'en- roulement secondaire se prolongent au sein de la matière constituant le barreau isolant pour émerger au pied de ce barreau sous forme de bornes 38 à proximité immédiate des moyens de fixation 16 du corps 14 en matériau composite. Compte tenu du fait que le tore est quasiment au potentiel de la ligne, l'un des conducteurs de report est relié à une borne de masse, située en tête de poteau. De facon connue les poteaux sont munis d'une ligne dont une extrémité est mise à la terre et dont l'autre émerge en tête de poteau Suivant le type d'exploitation des mesures captées, les circuits secondaires des trois dispositifs de mesure seront mis en série et raccordés à la masse ou raccordés indépendamment. Sur la figure 3, qui est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2, on a reporté les mêmes numéros pour les mêmes organes. Les différents matériels et matériaux utilisés pcur ce dispositif sont connus. Ainsi la tête de fixation réalisée en matériau composite ou en matériau traditionnel doit permettre l'accrochage de la ligne par des moyens connus dans le commerce soue le nom de Fix-rap ou d'attache Malicol. Le barreau isolant est réalisé soit en matériau composite soit en polymère du type PVC, PRC ou tout autre enrobage isolant connu de l'industrie électrique. Quant à l'enroulement secondaire et aux conducteurs de report ils sont généralement réalisés en cuivre ou en aluminium. Les conducteurs peuvent de plus être blindés si on recherche une mesure de précision afin de limiter les éffets de l'induction au cours du transfert des informations. En cas de non utilisation d'un tore les bornes 38 au pied du barreau sont court-circuitées. Selon les variantes, le dispositif de mesure selon l'invention peut utiliser des tores à saturation ou analogique ce qui permet d'obtenir des résultats différents. Dans le premier cas, on obtient simple ment une localisation du défaut tandis que dans le second cas le traitement électronique des intensités captées permet de calculer les valeurs des composantes symétriques des courants afin de déterminer et localiser de facon fine les différents défauts c'est-à-dire de déterminer le sens de parcours ou la détection des défauts résistants par exemple. Ce dispositif de mesure peut être utilisé également pour d'autres applications telles que les mesures d'intensité en réseau, l'alimentation en courant d'accessoires ou de protection, la détection d'harmoniques en réseau par exemple. De même, le dispositif de mesure selon l'invention est applicable aux réseaux avec des lignes supportées par des armements utilisant la technique suspendue. Le barreau isolant au lieu d'être juxtaposé peut être intégré dans le corps proprement dit de l'armement notamment quand la matière constituant le barreau est la même que celle du corps de l'armement. REECAS 1. Dispositif de mesure de l'intensité du courant circulant dans une ligne aérienne (20), qui comprend au moins un poteau fiv), -sur lequel est disposé un boîtier (13) de traitement des valeurs d'intensité captées et au moins un armement (11) constitué d'un corps notamment en matériau composite (14) solidaire de ce poteau et supportant une tête de fixation (18) de la ligne (20), caractérisé en ce qu'il comprend un barreau isolant (22) associé à ce corps, muni en tête d'un tore (32) qui entoure la ligne (20), et d'un enroulement secondaire (34) de mesure noyé dans la matière du barreau isolant (22), entourant le tore (32) d'une part et relié au boîtier de traitement (13) d'autre part. 2. Dispositif de mesure selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'enroulement secondaire (34) comprend des conducteurs (36) de report noyés dans la matière du barreau isolant (22) et qui émergent au pied de ce barreau sous forme de bornes (38) de façon à pouvoir relier ces conducteurs au boîtier de traitement. 3. Dispositif de mesure selon l'tune des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les conducteurs (36) de report sont blindés. 4. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conducteurs (36) de report d'au moins un armement sont court-circuités aux bornes (38) en l'absence de raccordement au boîtier de traitement. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tore (32) est un tore à saturation. 6. Dispositif de mesure selon la revendication 1 à 4 caractérisé en ce que le tore (32) est un tore analogique. 7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tore (32) comprend des tôles orientées en forme d'anneau (31) amovible fendu dont les extrémités sont pressées l'une contre l'autre par un étau (33) à mâchoire mobile de facon à faciliter la mise en place du tore et à fermer le circuit une fois le tore en place. 8. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le barreau isolant (22) a un profil en demi T et en ce qu'il comprend un alésage (30) disposé sur l'aile du demi T et destiné à recevoir le tore. 9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le barreau isolant (22) et le corps en matériau composite (14) sont entourés d'une gaine isolante (24) commune. 10. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine isolante (24) comprend des jupes (26) de facon à augmenter les lignes de fuite.