Brevet FR2707817A1 — publié le 19950120

La présente invention a pour objet un système d'adaptation pour un réseau de distribution de l'énergie électrique utilisé comme support de transmission d'informations et de signaux analogiques et/ou numériques à large bande. Elle est applicable dans les réseaux multiservices de type privé et/ou collectif et professionnel. L'utilisation du réseau électrique comme support de transmission des signaux à faible bande passante étant connue et sortant du cadre de l'invention ne sera donc pas décrite. Une méthode de transmission de signaux analogiques et/ou numériques à large bande utilisant le réseau électrique comme support de transmission, et un système mettant en oeuvre cette méthode ont fait l'objet de la demande de brevet numéro 92 6468 déposée par les demandeurs le 27 mai 1992. Le système décrit dans cette demande comprend notamment, au niveau de chaque compteur électrique individuel, un système de blocage sélectif de fréquences permettant ainsi de définir des réseaux individuels et des réseaux collectifs. II comprend également un dispositif d'interfaçage faisant fonction d'injecteur et/ou d'extracteur d'informations à chaque point terminal du réseau, ce dispositif se composant d'un transformateur large bande et d'un filtre d'antiparasitage connectés au réseau par l'intermédiaire d'une liaison capacitive. Or, lorsque le réseau de distribution électrique est utilisé pour transmettre des signaux analogiques et/ou numériques à large bande, il doit présenter une réponse amplitude / fréquence et phase / fréquence aussi plate que possible. Mais, dans toute installation de distribution de l'énergie électrique, certains tronçons de ce réseau ne sont pas chargés ou le sont de façon incorrecte. On sait qu'une ligne non chargée peut ramener un court-circuit pour des fréquences bien particulières dépendant de la longueur du tronçon. Ainsi, toute l'énergie des signaux haute fréquence se trouve absorbée par ces lignes non chargées ou mal chargées, rendant alors la transmission impossible autour de ces fréquences particulières sans augmenter de façon prohibitive le niveau des signaux transmis. On est dans ce cas confronté à des problèmes de rayonnement parasites encore plus difficiles à résoudre. La présente invention a donc pour objet de remédier au problème précédemment cité en prévoyant un système d'adaptation permettant d'obtenir une réponse amplitude / fréquence et une réponse phase / fréquence aussi plate que possible avec une dynamique inférieure à 10 dB, par exemple. Le système d'adaptation proposé est caractérisé par le fait qu'il comprend, associée à chaque extrémité des lignes actives, une charge d'adaptation. Une autre caractéristique du système d'adaptation proposé réside dans le fait que ladite charge d'adaptation comprend, connectés en série, une résistance et un condensateur, bloquant les signaux ayant la même fréquence que le courant électrique distribué et présentant une impédance négligeable pour lesdits signaux à large bande. Une autre caractéristique du système d'adaptation proposé réside dans le fait que, lorsque les points d'injection ou d'extraction desdits signaux à large bande ne sont pas les points terminaux uniques de la ligne correspondante, les points d'accès terminaux de ces lignes sont pourvus de charges d'adaptation. Une autre caractéristique du système d'adaptation proposé réside dans le fait que ladite charge d'adaptation est constituée soit d'un condensateur connecté en série avec une résistance, soit d'un circuit accordé à la fréquence centrale de la bande à transmettre et constitué d'une self, d'un condensateur et d'une résistance montés en parallèle et connectés en série avec un condensateur. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, le schéma d'un exemple de configuration d'un réseau de distribution de l'énergie électrique; - la figure 2, un exemple de courbe de réponse obtenue dans le réseau de la figure 1 utilisé comme support de transmission de signaux analogiques et/ou numériques à large bande; - la figure 3, un exemple de charge d'adaptation conçue conformément à la présente invention; - la figure 4, un exemple de courbes obtenues dans le réseau de la figure 1 utilisé comme support de transmission de signaux large bande après introduction de charges d'adaptation de valeurs différentes. On décrira tout d'abord, en se reportant au schéma de la figure 1, un exemple de configuration d'un réseau de distribution de l'énergie électrique. Le réseau de la figure 1 comprend un ensemble CDD, composé d'un compteur électrique associé à un disjoncteur différentiel, dont une entrée est connectée au réseau général de distribution via une ligne LIG, et dont les sorties SCD sont connectées à un tableau TFD composé d'organes de sécurité tels que des fusibles et/ou des disjoncteurs. A partir du tableau TFD l'énergie électrique est distribuée par différentes lignes en "étoile". Chaque branche de cette étoile alimente respectivement, par exemple, un premier circuit d'éclairage ECL, un circuit d'alimentation CHA des éléments de chauffage et de climatisation, un premier circuit PRI d'alimentation des prises de courant d'un premier ensemble de pièces (chambres à coucher, par exemple), et un second circuit PRS d'alimentation de prises d'un second ensemble (cuisine, par exemple). Chacun de ces circuits alimente plusieurs points de distribution P1 à P6, soit sous forme parallèle, soit sous forme série, soit sous forme mixte série-parallèle. Le premier circuit d'alimentation PRI comprend ainsi trois points de distribution P1 à P3 définissant trois tronçons de ligne T1 à T3 situés respectivement entre la sortie du tableau TFD et le point de distribution P1, entre les points de distribution P1 et P2 et entre les points de distribution P2 et P3. Le second circuit d'alimentation PRS comprend également trois points de distribution P4 à P6 répartis sur deux branches parallèles : une première branche est composée d'un tronçon de ligne T4 compris entre le tableau TFD et un point de dérivation DV et d'un tronçon de ligne T5 compris entre ce point de dérivation DV et le point de distribution P6 ; une seconde branche est composée d'un premier tronçon de ligne T6 compris entre le point de dérivation DV et le point de distribution P5 et d'un second tronçon de ligne T7 compris entre les points de distribution P5 et P6. Ce réseau étant utilisé pour transmettre des signaux à large bande, cetfe transmission peut être effectuée, par exemple, entre les prises P1 et P6. Dans ce cas, les tronçons de ligne T3, T6 et T7 ne sont pas chargés. Ces tronçons non chargés se comportent, à des fréquences bien particulières dépendant notamment de la longueur de ces tronçons, comme des courts-circuits. Toute l'énergie haute fréquence est absorbée par ces tronçons non chargés ou mal chargés, rendant ainsi la transmission impossible autour de ces fréquences particulières. On obtient alors une courbe de réponse niveau / fréquence comme le montre le schéma de la figure 2 : au voisinage des fréquences F1 et F2 le niveau du signal disponible est inférieur au niveau moyen du signal disponible aux autres fréquences de l'ordre de 20 dB. La présente invention a pour objet de remédier à ce problème en chargeant les extrémités des tronçons de ligne non chargés ou mal chargés par un circuit d'adaptation. Dans ce qui suit on appellera ligne active une ligne où sont injectés ou reçus les signaux haute fréquence. Dans l'exemple précité et illustré par le schéma de la figure 1 où les signaux haute fréquence sont injectés entre les prises P1 et P6 les lignes actives sont le premier circuit d'alimentation PRI constitué des tronçons T1 à T3 et la première branche du second circuit d'alimentation PRS constituée des tronçons T4 et T6. Les autres lignes telles que les lignes des circuits d'éclairage ECL et d'alimentation des éléments de chauffage CHA sont dites lignes passives. Selon le principe de l'invention, toutes les extrémités de ces lignes seront chargées. En ce qui concerne les lignes actives, dans le cas où le point d'injection ou d'extraction des signaux à large bande n'est pas le point terminal unique de la ligne (prise P3 dans l'exemple choisi), on propose de charger toutes les prises d'accès terminales, c'est-à-dire les prises P3, P4 et P6 dans l'exemple de la figure 1. On décrira maintenant, en se reportant aux schémas des figures 3 et 4, un exemple de charge d'adaptation conçue conformément à la présente invention. La charge d'adaptation peut être une charge résistive constituée d'une résistance connectée en série avec un condensateur afin de bloquer les signaux dont la fréquence est de 50 Hz. La valeur du condensateur est suffisamment élevée pour présenter une impédance négligeable aux fréquences des signaux analogiques et/ou numériques injectés. La valeur de la résistance est en principe égale à la valeur de l'impédance caractéristique des injecteurs et des extracteurs des signaux haute fréquence. Toutefois, pour limiter les pertes de transmission, il est possible d'augmenter la valeur de ladite résistance au détriment de la régularité de la réponse amplitude I fréquence. Cette caractéristique est illustrée par les courbes de la figure 4 la courbe f(i) est la courbe de réponse en absence de charge d'adaptation, la courbe f(2) la courbe de réponse avec une charge d'adaptation composée d'un condensateur en série avec une résistance dont la valeur est sensiblement égale au double de la résistance caractéristique des injecteurs et des extracteurs, la courbe f(3) étant la courbe de réponse avec une charge d'adaptation constituée d'un condensateur connecté en série avec une résistance dont la valeur est égale à l'impédance caractéristique des injecteurs et des extracteurs. On voit que cette dernière courbe est plus plate que les précédentes. On obtiendra des résultats améliorés avec une charge d'adaptation telle que représentée sur le schéma de la figure 4. Cette charge est constituée d'un circuit accordé L1 - R1 - C1 connecté en série avec un condensateur CL. Ce condensateur a le même rôle que le condensateur de la charge d'adaptation précédente. La détermination de sa valeur répond donc aux mêmes critères. Le circuit constitué de la self Li et du condensateur C1 connectés en parallèle est accordé à la fréquence centrale de la bande à transmettre. On ajuste le coefficient de qualité du circuit avec la résistance R1 en fonction de la largeur de la bande à transmettre. On peut disposer en série différents circuits constitués d'une self et d'un condensateur connectés en parallèle, accordés sur des fréquences différentes pour élargir la bande ou pour transmettre plusieurs gammes de fréquences. Si un tronçon terminal ou un ensemble de tronçons terminaux sont courts, il est possible de ne pas charger la prise terminale mais la prise précédente. Dans le cas où la charge terminale est faible par rapport à la valeur désirée, il est possible de masquer ladite charge par un réseau inductif. Ces charges d'adaptation sont disposées soit à l'extérieur de la prise dans un boîtier de type gigogne, par exemple, soit intégrées directement à l'intérieur de la prise. II est bien évident que la description qui précède n'a été fournie qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système d'adaptation pour un réseau de distribution de l'énergie électrique utilisé comme support de transmission d'informations et de signaux analogiques et/ou numériques à large bande, caractérisé par le fait qu'il comprend, associée à chaque extrémité des lignes actives (PRI, PRS), une charge d'adaptation. 2. Système d'adaptation tel que défini en 1, caractérisé par le fait que ladite charge d'adaptation comprend, connectés en série, une résistance (R1) et un condensateur (CL), bloquant les signaux ayant la même fréquence que le courant électrique distribué et présentant une impédance négligeable pour lesdits signaux à large bande. 3. Système d'adaptation tel que défini en 1, caractérisé par le fait que, lorsque les points d'injection ou d'extraction (P1, P5) desdits signaux à large bande ne sont pas les points terminaux uniques de la ligne correspondante, les points d'accès terminaux (P3, P4, P6) de ces lignes (PRI, PRS) sont pourvus de charges d'adaptation. 4. Système d'adaptation tel que défini en 1, caractérisé par le fait que ladite charge d'adaptation est constituée soit d'un condensateur (CL) connecté en série avec une résistance (R1) soit d'un circuit accordé à la fréquence centrale de la bande à transmettre et constitué d'une self (L1), d'un condensateur (C1) et d'une résistance (R1) montés en parallèle et connectés en série avec un condensateur (CL).