Brevet FR2651891A1 — publié le 19910315

La présente invention concerne un controleur électronique permettant de mesurer les différentes perturbations d'un réseau de distribution électrique. Il présente l'avantage de ne pas prendre en charge les coupures très bréves inférieures à trois cent millisecondes. Par contre,il prend en compte les coupures d'une durée de trois cent à cinq cent millisecondes. D'autre-part,il compte les chute de tension de vingt pour cent pendant deux cent millisecondes,mais exclusivement dans ces limites. I1 totalise la coupure totale du réseau avec intégration des coupures RAPIDES de trois cent millisecondes. L'invention sera d'ailleure mieux comprise,grace à la description qui suit,donnée en regard des dessins annexés. La Figure 1 - Planche I représente la stucture de l'ensemble du dispositif A - Représente le transformateur alimenté par le réseau de distribution Electrique, le redresseur,l'alimentation stabilisée, le chargeur et la batterie. B - Représente le comparateur déterminant les coupures de trois cent millisecondes ainsi que les coupures de plus longues durées. C - Représente le système permettant l'intégration des coupures de trois cent millisecondes. D - Représente le système permettant l'intégration des chutes de tension de vingt pour cent pendant deux cent millisecondes. E - Représente le système totalisateur avec intégrateur des coupures de trois cent millisecondes. F - Représente le totalisateur des coupures. G - Représente le compteur totalisateur des coupures de trois cent millisecondes. H - Représente le compteur totalisateur des chutes de tension de vingt pour cent pendant deux cent millisecondes. LFigure2,tPlanche Il représente le schèma électrique et électronique de l'ensemble. L'appareil comporte une alimentation générale alimenté par un transformateur (1) ayant la possibilité de s'adapter sur une alimentation de 57 Volts,100 Volts ou 220 Volts 50 Hz ou autre fréquence suivant le pays utilisateur. La tension recueillie au secondaire est abaissée à 12 Volts. La tension 12 Volts est redressée au moyen d'un pont redresseur (2) permettant d'obtenir une tension continu séparée du circuit en amont par une diode anti-retour (3) et la tension est filtrée au moyen d'un condensateur (4) Un accumulateur (6) est chargé en permanance par l'intermédiaire d'une diode anti-retour (5) et une résistance (7) Le but de l'accumulateur (6) est de maintenir l'ensemble sous tension pendant les coupures RAPIDES ou prclongées du réseau - Le pôle positif de l'accumulateur passe donc par la diode anti-retour (8) pour alimenter le régulateur (9) qui régule la tension à 5 Volts et permet de ramener cette tension à 3,2 Volts par l'intermédiaire de la résistance (10) et de la diode Zener (11) - Cette tension 3,2 Volts assure l'alimentation des microprocesseurs des compteurs digitaux à cristaux liquides. Le régulateur (12) assure la stabilité de la tension à 12 Volts pour l'alimentation des circuits intégrés et des relais auxiliaires. Le premier comparateur 'est réglé pour la chute de tension maximum soit 60 % de la tension nominale du réseau de distribution. Il est constitué principalement d'un circuit intégré opérationnel (13) ainsi que d'un pont de résistance alimenté par le pont redresseur (2).Le pont d'équilibre est constitué par un circuit de référence renfermant la résistance (14) et la diode Zener (15).Le réglage de seuil est assuré par la résistance (16),la résistance (17) et le potentiomètre (18).Le réglage de la chute de tension maximum est donc réglée par le potentiomètre (18) dont le réglage est effectué en Laboratoire. La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel (13) est appliquée à la base du transistor PNP (19) par l'intermédiaire de la diode de sécurité (20) et la résistance de base (21). Le transistor (19) alimente directement le relais miniature (22) dont l'effet se self est protégé par la diode (23),le condensateur (24) évite les phénomenes de vibrations provoqués par le pont,au moment de l'équilibre détecté par le circuit opérationnel (13) - En service normal avec une tension correcte lerelais (22) est excité et les contacts (25) sont dans la position de travail - En cas de chute importante de la tension,le relais n'est plus excité et les contacts retombent,de ce fait,le pôle (+) alimente le transistor NPN (28) par l'intermédiaire de la diode de sécurité (26) et la résistance de base (27). Le compteur totalisateur à microprocesseur est alimenté par le collecteur du transistor (28) la résistance (29) est reliée au + 3,2 Volts et assure la charge du collecteur. Afin de déterminer la présence efficace des coupures RAPIDES de 300 millisecondes à 600 millisecondes,nous utilisons le deuxième contact inverseur (30) du relais (22) agissant sur une temporisation à circuit intégré (31).Cette temporisation est constituée par une résistance variable (32) une résistance talon (33) et un condensateur (34).Le potentiomètre (32) est réglé en Laboratoire pour charger le condensateur (34) pendant 400 millisecondes,en fin de charge il commande les portes du circuit intégré (31),de ce fait, le transistor NPN (35) est débloqué par l'intermédiaire de la diode de sécurité (36) et la résistance de base (37),de ce fait,le relais (38) est excité,le contact inverseur (39) se trouve dans la position travail.Le condensateur (40) se charge instantanément par l'intermédiaire de la résistance (41) qui est de quelques Ohms. De façon concomitante,le contact (30) du relais (22) alimente le deuxième temporisateur constitué par le circuit intégré (42),comme dans le système précédent Le potentiomètre (43) est réglé en Laboratoire pour charger le condensateur (44) pendant 600 millisecondes,en fin de charge il commande les portes du circuit intégré (42) et débloque le transistor NPN (45),le contact (46) se trouve donc fermé et court circuite le condensateur (40) par l'intermédiaire de la résistance (50) qui n'est que de quelques Ohms. L'exposé technique ci-dessus expose très bien le phénomène intégrateur des RAPIDES de 300 millisecondes,effectivement l'apparition de la coupure du courant est prise en charge par le contact inverseur (25) du relais (22) il command le premier temporisateur formé du circuit intégré (31) qui délimite la durée de 300 millisecondes,a condition que le relais (22) controle le retour du réseau, dans ce cas le relais (38) retombe et le condensateur (40) se décharge dans la base du transistor (47) par l'intermédiaire de la diode de sécurité (48) et la résistance de base (49),par contre le second temporisateur composé par le circuit intégré (42) compense l'écart possible de temps du rapide en le limitant à 600 millisecondes,dans ce cas il court circuite le condensateur (40) et l'impulsion de 300 millisecondes n'est pas enregistré. Le controle de la chute de tension de 20 % pendant 200 millisecondes s'effectue de la façon suivante Un deuxième comparateur alimenté dans les mêmes conditions que le premier est constitué par un circuit opérationnel (51) une base de régulation est formé par la résistance (52) et la diode Zener (53),la régulation à moins 20 % s'obtient au moyen du pont composé de la résistance (54) du potentiomètre (55) et de la résistance (56),le réglage s'obtient au moyen du potentiomètre (55)?La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel donne une tension négative qui débloque le transistor PNP (57) par l'intermédiaire de la diode de sécurité (58) et la résistance (59) mais la bobine du relais est excitée que sous condition de la position travail du contact inverseur (25),car comme il a été dit précédemment le premier comparateur ne déclenche qu'à 60 % de la tension nominale.Dans les conditions normales le relais (60) n'est plus excité pour une chute de tension de 20 % et le contact (61) retombe pour alimenter le temporisateur composé du potentiomètre (62) qui charge le condensateur (63) par l'intermédiaire d'une résistance talon (62) le réglage est prévu pour que le condensateur se trouve chargé au bout de 200 millisecondes afin de commander les portes du circuit intégré (65) dont la sortie débloque le transistor (66) par l'intermédiaire de la diode (67) et la résistance de base (68).Le collecteur du transistor (66) commande le compteur d'impulsions par l'intermédiaire de la diode (69). Le point (70) commande le compteur totalisateur horaire des coupures de courant avec intégration des coupures RAPIDES de 300 millisecondes. Le point (71) commande le compteur descoupures de 300 millisecondes. Le point (72) commande le compteur des chutes de tension de 20 % pendant 200 millisecondes. Intérêt de l'Invention et ses applications. La présente invention concerne l'association d'éléments électroniques permettant de controler en permanence la qualité d'un réseau de distribution électrique..Pour la France,elle intéresse en particulier l'Electricité de France ainsi que toutes les Sociétés auxiliaires productrices et liées à l'Electricité de France. L'Invention est remarquable par la facilité d'emploi de l'appareil et son interprétation directe. D'autre part ,il faut tenir compte du prix de revient extrèmement réduit et évidemment d'un prix de vente inferieur aux appareils enregistreurs très sophistiqués dont le nombre est très limité pour chaque centre. L'appareil peut donc s'installer très facilement dans les sous-stations, les cellules des abonnés avec possibilité d'installation en amont et en aval des postes,permettant ainsi le controle de l'auto-perturbation provoqué par l'abonn L'appareil posséde trois compteurs à cristaux liquides,permettant une lecture rapide des phénomènes. Bien entendu,l'invention n'est pas limité aux détails ci-dessus,car le schèma n'est donné qu'a titre d'exemple. De nombreuses variantes et modifications peuvent être apportées au mode de réqlisation décrit et présenté,sans toutefois sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif électronique de controle de qualité d'un réseau de distribution élec trique,caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de coupure d'un réseau de distribution électrique 2 Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte comme particu larité un dispositif intégrateur constitué des temporisations à circuits intégrés (31) et (42) et le jeu de contacts (39) et (46) 3 Dispositif selon revendication 2 caractérisé en ce qu'il permet par construction d'éliminer le passage des ultra-rapides inférieures a 300 millisecondes et les coupures prolongées au delà de 600 millisecondes. 4 Dispositif selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce qu'il permet d'intégré les RAPIDES de 300 millisecondes dans le comptage total par l'intermédiaire des contacts (25) dans la position repos. 5 Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur constitué principalement par le circuit opérationnel (51) permettant de déceler les chutes de tension de 20 % de la tension nominale du réseau de distribution électrique. 6 Dispositif selon revendication 5 caractérisé en ce que la durée de la chute de tension est controlée par un temporisateur a circuit intégré (63) donnant l'indi cation qu'après 200 millisecondes.