Brevet FR2808593A1 — publié le 20011109

DISPOSITIF DE SIGNALISATION DE PRESENCE TENSION ET EQUIPEMENT ELECTRIQUE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF L'invention concerne un dispositif de signalisation de présence tension comportant au moins une première électrode destinée à avoir une première liaison capacitive avec au moins un conducteur à surveiller, et un circuit de visualisation connecté à la première électrode et à un point de raccordement de masse électrique, et comportant au moins un voyant pour indiquer la présence d'une tension sur ledit conducteur. L'invention concerne aussi un équipement électrique comportant un tel dispositif. Les dispositifs détection de présence tension connus destinés à être utilisés en moyenne tension et haute tension comportent généralement un diviseur capacitif entre un conducteur à surveiller et une masse électrique. Un circuit de visualisation est connecté entre un point milieu du diviseur capacitif et la masse. Ce circuit de visualisation comporte un voyant lumineux qui allume ou clignote lorsqu'une tension est présente sur le conducteur. tel dispositif est décrit notamment dans la demande de brevet européen EP0109914 et dans la demande de brevet français FR2689248. Avec ce type dispositif de surveillance, lorsque le voyant lumineux est éteint, il n' pas possible de savoir si cela signifie une absence de tension sur le conducteur ou une défaillance du dispositif surveillance. La présence d'une tension qui n'est pas signalée peut présenter un danger pour le personnel qui peut intervenir sur les conducteurs ou pour des manoeuvres d'appareils connectés audits conducteurs. Une telle situation n'est pas compatible avec une installation électrique ou la sécurité doit être très élevée. L'invention a pour but un dispositif de signalisation de présence tension et un équipement électrique permettant une sécurité améliorée concernant la signalisation de la présence de l'absence de tension sur un conducteur. Un dispositif de signalisation de présence tension selon l'invention comporte - une seconde électrode ayant une seconde liaison capacitive avec la première électrode, ladite seconde électrode étant destinée à recevoir pendant une opération de test, une tension électrique alternative de test, et - des moyens de test fournissant ladite tension de test pendant l'opération de test, la dite tension étant appliquée entre ladite seconde électrode et une masse électrique. De préférence, la seconde électrode est disposée entre la première électrode et une masse électrique. Dans un mode de réalisation préférentiel, moyens de test comportent un organe de commande pour relier ladite seconde électrode à un potentiel de masse en dehors de l'opération de test et à une source de tension test pendant l'opération de test. Avantageusement, la première électrode réaliser par une première plaque métallique, la seconde électrode est réalisée par une seconde plaque métallique, et une liaison capacitive entre la première et la seconde plaques réalisée par une troisième plaque en matériaux isolant solide. De préférence, les plaques ont chacune une surface de valeur inférieure à 15 décimètres carrés. De préférence, la troisième plaque en matériaux isolant solide a une épaisseur inférieure à 5 millimètres. Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une troisième électrode ayant une troisième liaison capacitive avec un second conducteur à surveiller, et un circuit déphaseur disposé entre la troisième électrode la première électrode pour détecter le sens de rotation de phase. Avantageusement, le circuit déphaseur comprend une quatrième liaison capacitive entre la troisième électrode et une masse électrique, une résistance connectée entre la troisième électrode et la première électrode. De préférence, le circuit de visualisation comporte un circuit doubleur de tension comportant - une première diode connectée, dans un premier sens, entre la première électrode et une première sortie sur laquelle est connecté un premier condensateur relié ' la masse, - une seconde diode connectée, dans un second sens, entre la première électrode et une seconde sortie sur laquelle est connecté un second condensateur relié à masse, et - voyant lumineux connecté entre la première et la seconde sorties. équipement électrique selon l'invention, comportant des conducteurs électriques à surveiller, comporte au moins un dispositif de signalisation de présence tension tel que défini ci-dessus. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un dispositif de signalisation de présence tension selon l'état de la technique ; - les figures 2 et 3 représentent des dispositifs de signalisation de présence tension selon des modes de réalisation de l'invention ; - la figure 4 représente un équipement électrique comportant des dispositifs de signalisation de présence tension selon un mode de réalisation de l'invention ; - figure 5 représente une disposition d'électrodes d'un dispositif de signalisation de présence tension selon un mode de réalisation de l'invention ; - figure 6 représente un dispositif de signalisation de présence tension selon un mode de réalisation de l'invention comportant une signalisation de la rotation de phase. Un dispositif de surveillance de type connu représenté sur la figure 1 comporte un diviseur capacitif 1 disposé entre un conducteur 2 et une masse électrique 3, et un circuit de visualisation 4 connecté entre un point milieu 5 du diviseur et la masse 3. Le diviseur capacitif comprend un premier condensateur 6 connectée entre le conducteur 2 et le point milieu 5, et un second condensateur 7 connecté entre le point milieu et la masse 3. Le point milieu peut être électrode et le premier condensateur peut être une liaison capacitive entre l'électrode et le conducteur. Le circuit de visualisation comprend une diode 8, connectee entre le point milieu et un condensateur de charge 9 alimentant un voyant lumineux 10, le condensateur et le voyant étant d'autre part relié à la masse 3. Le voyant comporte aussi une résistance 11 en série pour limiter le courant pendant l'allumage. Le voyant est de préférence du type au néon qui s'amorce dés qu'un seuil de tension est dépassé et s'éteint lorsque le courant qui le traverse devient inférieur à une valeur minimale. L'impédance du diviseur capacitif est élevée ce qui permet de charger le condensateur 9 en courant continu pendant une durée longue, de l'ordre d'une seconde, pouvant varier en fonction de la valeur de la tension à surveiller. Dés que le seuil de tension d'amorçage du voyant est atteint, le condensateur 9 décharge dans le voyant 10 et la résistance 11. Puis, dés que le courant atteint une valeur basse, le voyant s'éteint et ce bloque. Ensuite, le condensateur se recharge à nouveau. Ainsi, lorsqu'une tension sur le conducteur permet d'alimenter le circuit de visualisation à travers le diviseur capacitif, le condensateur 9 le voyant 10 fonctionnent comme un oscillateur à relaxation. Le voyant émet alors des flashs lumineux environs toutes les une à deux secondes et permet d'indiquer la présence d'une tension sur le conducteur 2. Avec de tels dispositifs il n'est possible de savoir si lorsqu'un voyant n'est allumé, cela signifie le manque de tension sur le conducteur ou la défaillance d'un composant ou d'une connexion électrique. Pour vérifier que manque d'éclairage du voyant ne vient pas d'un dysfonctionnement du dispositif de surveillance, un dispositif de surveillance selon un mode réalisation de l'invention comporte un circuit de test permettant d'injecter une tension par une troisième liaison capacitive. Ainsi, l'ensemble du dispositif de surveillance est testé. Un dispositif de signalisation de présence tension selon un mode de réalisation de l'invention est représenté sur figure 2. Ce dispositif comporte au moins une première électrode destinée à avoir une première liaison capacitive 6 avec au moins un conducteur 2 à surveiller et un circuit de visualisation 4 connecté à la première électrode 12 et à un point raccordement de masse électrique 3. Pour tester le bon fonctionnement d'un ensemble constituer par les liaisons capacitives et le circuit de visualisation, le dispositif comporte une seconde électrode 3 ayant une liaison capacitive 14 avec la première électrode 12 et un circuit de test 15 fournissant une tension électrique alternative VT de test pendant une opération de test. tension de test est appliquée entre la seconde électrode 13 et un point de raccordement de la masse électrique 3. Pour assurer un couplage très efficace des électrodes, la seconde électrode 13 est disposée de préférence entre la première électrode 12 et une de masse électrique 3. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le circuit de test 15 comporte un organe de commande 16 connecté à la seconde électrode 13 pour relier la seconde électrode à un potentiel de masse en dehors de l'opération de test et à une source 17 de tension de test pendant l'opération de test. Avantageusement l'organe de commande est un bouton poussoir commutateur comportant un point commun connecté à la seconde électrode, une première sortie à ouverture connectée à la masse et une seconde sortie à fermeture connectée à la source de tension 17. Le circuit de visualisation représenté sur la figure 2 comporte avantageusement un circuit doubleur de tension afin de permettre une tension de test basse même avec des voyants 10 à amorçage du type néon. Le circuit doubleur comporte une première diode 18 connectée, dans un premier sens, entre la première électrode 12 et une première sortie 19 sur laquelle est connecté un premier condensateur 20 relié à la masse, et une seconde diode 21 connectée, dans un second sens, entre la première électrode 12 et une seconde sortie 22 sur laquelle est connecté un second condensateur 23 relié à la masse, et un voyant lumineux 10 connecté entre la première et la seconde sorties respectivement 19 et 22. De préférence, les condensateurs 20 et 23 des valeurs de l'ordre de 0,2 microfarad. Les diodes 18 et 21 sont connectées en sens inverses pour charger le premier condensateur avec première polarité correspondant à la polarité d'une première alternance de la tension du conducteur 2 ou de la tension de test VT, et le second condensateur avec une seconde polarite correspondant à la polarité d'une seconde alternance de la tension conducteur 2 ou de la tension de test VT. Puisque les tensions des condensateurs sont de polarités différentes, la tension entre la première et la seconde sorties 19 et 22 correspond à la somme des tensions sur les condensateurs. Ainsi, le voyant 10 connecté avec sa résistance 11 sorties 19 et 22 reçoit la somme des tensions présentes sur les condensateurs 20 et 23, soit environ une tension double par rapport à un redressement de type connu tel que celui de la figure La figure 3 montre un autre mode de réalisation où la diode 21 est connectée à la masse 3 ainsi que le voyant 10. Une telle disposition permet d'avoir une tension élev' ou doublée tout en utilisant un seul condensateur 20. De plus, puisque le voyant est connecté à la masse, le nombre de conducteurs électriques peut être réduit. La figure 4 montre un équipement électrique comportant des dispositifs de signalisation de présence tension selon un mode réalisation de l'invention. Cet équipement comporte trois conducteurs 2A, 2B et 2C à surveiller et trois dispositifs de surveillance comportant respectivement trois premières électrodes 12A, 12B et 12C en liaison capacitive respectivement 6A, 6B et 6C avec lesdits conducteurs, trois secondes électrodes 13A, 13B et 13C en liaisons capacitives respectivement 14A, 14B et 14C avec les trois premières électrodes, et trois circuits de visualisation 4A, 4B et 4C comprenant des voyants respectivement 1 0A, 1 OB et 1 0C. Dans mode de réalisation, un panneau de visualisation 24 visible par un utilisateur supporte les voyants 10A, lOB et 10C, et l'organe de commande 16 du test. Sur ce panneau des entrées 25 A, et 25C permettent de connecter les secondes électrodes 13A, et 13C à l'organe de commande pour commander le test en même temps pour les trois dispositifs. Les trois secondes électrodes 13A, 13B et 13C sont connectées en parallèle sont soit reliées à la masse dans une position normale de l'organe 16, soit reliées à une source de tension de test 17 dans une position spéciale de test de l'organe 16. Dans ce cas, la source de tension de test est un transformateur 26 basse tension connecté en série avec une résistance 27. Ce transformateur peut par exemple fournir une tension de test d'environ 220 volts. Le panneau de visualisation est, de préférence, disposé sur tableau ou des cellules électriques haute ou moyenne tension. L'organe 16 est représenté par un bouton poussoir commutateur, de préférence directement accessible à des utilisateurs. Cependant un organe 16 de commande de test peut aussi être un relais pouvant être commandé à distance ou télécommandé. De plus, un organe de commande peut être utilisé pour commander le test de plusieurs dispositifs de signalisation répartis sur plusieurs panneaux. La figure 5 montre une disposition préférentielle les électrodes d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. Dans cette disposition, la première électrode 12 est réaliser par une première plaque métallique 28, la seconde électrode 13 est réalisée par une seconde plaque métallique 29, et la liaison capacitive 14 entre la première et seconde plaques est réalisée par une troisième plaque 30 en matériaux isolant solide. Avantageusement, les plaques 28, 29 et 30 peuvent avoir chacune surface de valeur inférieure à 15 décimètres carrés (dm2) et la troisième plaque 26 en matériaux isolant solide a de préférence une épaisseur inférieure à 5 millimètres. Par exemple, les plaques 28, 29 et 30 peuvent avoir une surface d'environ 10 décimètres carrés (dm2) et la plaque 30 en matériau isolant peut avoir une épaisseur de 4 millimètres. Le matériau isolant peut être par exemple un matériau plastique tel que le polychlorure de vinyle dit "PVC". La première et la seconde plaques peuvent avoir des dimensions différentes, par exemple la première plaque est de préférence plus grande que la seconde. De plus, les formes des plaques peuvent être les plus diverses. Cependant des formes rectangulaires ou carrées sont préférées. Un dispositif selon un mode réalisation de l'invention peut avantageusement comporter un circuit de détection de sens de rotation de phase. Un mode de réalisation d'un tel dispositif est représenté sur figure 6. Ce dispositif comporte une première électrode 12A ayant une première liaison capacitive 6A avec un premier conducteur à surveiller 2A, seconde électrode 13A ayant une seconde liaison capacitive 14A avec la première électrode 12A, un premier circuit visualisation 4A connecté à la première électrode 12A. Pour détecter le sens de rotation de phase des conducteurs à surveiller le dispositif comporte aussi troisième électrode 31 ayant une troisième liaison capacitive 32 avec un second conducteur 2B à surveiller, et un circuit déphaseur disposé entre la troisième électrode 31 et première électrode 12A. Le circuit déphaseur comprend une quatrième liaison capacitive 33 entre la troisième électrode 31 et une masses électriques 3, et une résistance 34 connectée entre la troisième électrode 31 et première électrode 12A. Ainsi, le circuit déphaseur permet d'appliquer sur une première électrode 12A de surveillance d'un premier conducteur 2A un signal de rotation SR représentatif d'une tension d'un second conducteur. En ayant un déphasage et par conséquent une rotation de phase, le signal rotation SR provenant du second conducteur s'ajoute à un premier signal SP de la première électrode provenant du premier conducteur. Ainsi, selon le sens de rotation des phases des conducteurs 2A et 2B, les amplitudes des signaux SP et s'ajoutent ou se retranchent. Par exemple, si la rotation de phase sur les conducteurs est dans un premier sens, les signaux SP et SR sont de sens opposés et le signal appliqué au premier circuit de visualisation est faible. Dans ce cas, le circuit de visualisation s'éteint ou clignote très lentement. Si la rotation de phase dans les conducteurs est dans un sens inverse, les signaux SP et SR sont dans le même sens et le signal appliqué au premier circuit de visualisation devient élevé. Le circuit de visualisation clignote alors de manière plus rapide est indique un autre sen de rotation de phase. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le circuit de visualisation 4A permet de surveiller présence tension sur le conducteur 2A et le sens de rotation de phase, et le circuit de visualisation 4B permet de surveiller la présence tension sur le conducteur 2B. Le circuit de test comprenant l'organe de manoeuvre 16 et la source de tension 17 connectés aux secondes electrodes 13A et 13B permet de tester les deux dispositifs de surveillance de tension. Ainsi dans un tel mode de réalisation, si un voyant est destiné à signaler aussi le sens de rotation et que d'autres voyants sont destinés à signaler seulement la présence tension, l'absence d'allumage ou la fréquence de clignotement du voyant signalant le sens de rotation par rapport au à la fréquence de clignotement des autres voyants est représentative du sens de rotation de phase. Le circuit de test permet de tester l'ensemble des voyants. Par exemple, dans un équipement alternatif triphasé, en particulier moyenne ou haute tension, comprenant trois circuits de visualisation pour surveiller chaque conducteur de phase, circuit de visualisation peut être destiné à contrôler le sens de rotation de phase et deux circuits de visualisation sont destinés à surveiller uniquement la présence tension. Si le circuit de contrôle de rotation s'éteint ou clignote très lentement par rapport aux autres un premier sens de rotation est signalé. Si ledit circuit de contrôle de rotation clignote comme les autres circuits de visualisation ou plus rapidement, un sens inverse au premier sens de rotation signalé. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, les secondes électrodes 13, 13A, 1313 13C ayant une seconde liaison capacitive 14, 14A, 14B ou 14C avec la première électrode peuvent être des condensateurs réalisés en composants discrets connectés entre la premiere électrode ou le point milieu d'un diviseur capacitif et le circuit de test 15 fournissant une tension électrique alternative VT. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, il est utilisé un voyant au néon présentant des caractéristiques d'amorçage. Cependant, dans d'autres modes de réalisation de l'invention, d'autres moyens de visualisation peuvent être envisager, notamment des diodes électroluminescentes associées à des composants électroniques à seuil ou des oscillateurs, des coupleurs optoélectroniques associés à des liaisons électriques ou des fibres optiques pour reporter la signalisation dans des lieux plus éloignés, ou des voyants mécaniques ou électromécaniques. De plus, pour certains types de voyants, il n'est pas utile de disposer d'un circuit doubleur de tension. REVENDICATIONS 1. Dispositif de signalisation de présence tension comportant - moins une première électrode (12) destinée à avoir une première liaison capacitive avec au moins un conducteur (2) à surveiller, et - circuit de visualisation (4) connecté à la première électrode et à un point de raccordement de masse (3) électrique, et comportant au moins un voyant (10) pour indiquer la présence d'une tension sur ledit conducteur (2), dispositif caractérisé en ce qu'il comporte - une seconde électrode (13, 13A, 13B, 13C) ayant une seconde liaison capacitive (14, 14c) avec la première électrode, ladite seconde électrode étant destinée à recevoir pendant une opération de test, une tension électrique alternative de test (VT), et - moyens de test (15) fournissant ladite tension de test (VT) pendant l'opération de test dite tension étant appliquée entre ladite seconde électrode (13, 13A, 13B, 13C) et une masse électrique (3). Z. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la seconde électrode (13, 1 13B, 13C) est disposée entre la première électrode (12, 12A, 12B, 12C) et une masse électrique (3). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens de test comportent un organe de commande (16) pour relier ladite seconde électrode (13, 13A, 1 13C) à un potentiel de masse en dehors de l'opération de test et à une source de tension de test (17) pendant l'opération de test. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que première électrode (12, 12A, 12B, 12C) est réalisée par une première plaque métallique (28), la seconde électrode (13, 13A, 13B, 13C) est réalisée par une seconde plaque métallique (29), et une liaison capacitive (14) entre la première et la seconde plaques est réalisée par une troisième plaque (30) en matériaux isolant solide. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les plaques (28, 30) ont chacune une surface de valeur inférieure à 15 décimètres carrés. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la troisieme plaque (30) en matériaux isolant solide a une épaisseur inférieure à 5 millimètres. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé ce qu'il comporte une troisième électrode (31) ayant une troisième liaison capacitive (32) avec un second conducteur ' surveiller (2B), et un circuit déphaseur (33, 34) disposé entre troisième électrode et la première électrode pour détecter le sens de rotation de phase. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que le circuit déphaseur comprend une quatrième liaison capacitive (33) entre la troisième électrode (31) et une masse electrique (3), et une résistance (34) connectée entre la troisième électrode et la première électrode. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en que le circuit de visualisation comporte un circuit doubleur de tension comportant - une première diode (18) connectée, dans un premier sens, entre la première électrode et une première sortie ( sur laquelle est connecté un premier condensateur (20) relié à la masse (3), - une seconde diode (21) connectée, dans un second sens, entre la première électrode et une seconde sortie (22) laquelle est connecté un second condensateur (23) relié à la masse (3), et - un voyant lumineux 0, 11) connecté entre la première et la seconde sorties (19, 22). 10. Equipement électrique comportant des conducteurs électriques à surveiller caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de signalisation de présence tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.