Brevet FR2826456A1 — publié le 20021227

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du contrôle de fonctionnement d'équipements électriques, plus particulièrement le contrôle rapide et la signalisation continue de la présence de tension sur des broches ou connecteurs à broches de raccordement haute tension. L'invention a pour objet un dispositif témoin autoalimenté de présence de tension au niveau d'une broche ou d'un connecteur embrochable. Il est bien connu qu'avant de manipuler, et notamment avant de débrancher ou de déconnecter une broche ou un connecteur de raccordement haute ou très haute tension, il faut absolument s'assurer que ladite broche ou ledit connecteur n'est pas sous tension, du fait des arcs électriques dangereux générés lors d'un débranchement sous tension. De telles déconnexions sont en particulier nécessaires lors des opérations de maintenance sur des postes transformateurs ou pour des interventions sur de tels postes lors d'incidents ou de dysfonctionnements (notamment défaut d'alimentation, coupure de lignes, court-circuits,...) La plupart des postes actuels disposent de voyants de signalisation d'alimentation et des fusibles et des interrupteurs accessibles de l'extérieur. Toutefois, de nombreux nouveaux postes transformateurs ne possèdent plus de tels moyens de signalisation et sont dépourvus d'interrupteurs, les fusibles étant en outre montés de manière inaccessible dans le corps du transformateur. Pour pouvoir vérifier la présence de tension sur les broches ou connecteurs montés sur ces transformateurs, lesdite (s) broches ou connecteurs raccordés à ces derniers sont pourvu (es) de bornes de vérification de présence de tension, comprenant un diviseur capacitif et présentant un point de prise de mesure pour le contrôle par un appareil extérieur, telle qu'une perche de contrôle réglementaire reliée à un instrument de mesure adéquat. Un exemple de connecteur embrochable avec une telle borne de vérification est représenté schématiquement, sous la forme d'une vue en coupe longitudinale, sur la figure 1 des dessins annexés. Ces bornes de vérification sont généralement constituées d'une douille métallique noyée dans le matériau isolant interne du connecteur. Le positionnement de cette douille est tel qu'elle permet de former un diviseur capacitif entre l'extérieur du connecteur embrochable recouvert d'un matériau conducteur et la partie affleurante de ladite douille (point de prise de mesure), recevant généralement une rondelle fixée par une vis (voir figure 1). L'isolation de la douille par rapport à la ligne et à la broche doit réglementairement présenter une valeur telle qu'une personne puisse involontairement toucher sans risque ladite douille ou ledit point de mesure d'où il résulte un courant de fuite maximal, au niveau de ladite douille, de valeur très faible. Or, on comprend aisément que la vérification de la présence de tension au moyen du matériel réglementaire précité (perche) est fastidieux et requiert une durée d'intervention non négligeable. Cet inconvénient est encore davantage pénalisant lorsque plusieurs transformateurs se trouvent dans un même local, puisqu'il faut alors procéder systématiquement à la vérification de la totalité des connecteurs, notamment pour déterminer celui qui n'est pas sous tension en cas de coupure ou d'un dysfonctionnement. Il existe donc un vrai besoin pour un système de signalisation permanent de la présence ou de l'absence de tension sur de tels connecteurs, permettant de faire une première sélection rapide des connecteurs a priori hors tension. Toutefois, la puissance disponible au niveau de ladite borne est tellement faible qu'elle ne permet pas d'actionner efficacement un dispositif de signalisation habituel, par exemple du type voyant ou analogue. Le problème posé à la présente invention consiste donc à concevoir un dispositif simple, robuste et fiable, pouvant être installé sur les connecteurs embrochables du type précité et permettant de signaler de manière permanente la présence ou l'absence de tension sur ce connecteur, de manière à pouvoir opérer une première vérification rapide, permettant de diriger et de limiter la vérification réglementaire consécutive. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif témoin de présence de tension au niveau d'une broche ou d'un connecteur haute tension pourvu (e) d'une borne à diviseur capacitif à très faible courant de fuite servant à la vérification réglementaire de présence ou d'absence de tension, par exemple par l'intermédiaire d'une perche de contrôle, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué, d'une part, par des moyens de montage et de fixation et des moyens de connexion électrique sur ladite borne, d'autre part, par un circuit d'accumulation et de stockage temporaire d'énergie électrique fournie exclusivement par ladite borne de vérification et, enfin, par un ou des moyens de signalisation ou d'avertissement actionnés séquentiellement, en étant alimentés par ledit circuit d'accumulation et de stockage, à chaque fois que le niveau d'énergie accumulé dans ce dernier dépasse un seuil prédéterminé. Le principe à la base de la présente invention consiste donc à accumuler sur une durée prédéterminée le peu d'énergie électrique pouvant être délivrée par la borne de vérification, et d'émettre en conséquence un signal intermittent répétitif indiquant la présence de tension sur le connecteur concerné. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 2 est une représentation de principe d'un dispositif témoin selon l'invention ; la figure 3 est une représentation de principe d'un dispositif témoin selon l'invention, monté sur un connecteur embrochable ; les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe d'une première et d'une seconde variantes de réalisation du dispositif selon l'invention, monté sur une borne de vérification, et, la figure 6 est une vue en coupe d'une bague ou d'un manchon d'adaptation faisant également partie de l'invention. Comme le montrent les figures 2 à 5 des dessins annexés, l'invention concerne un dispositif témoin autoalimenté 1 de présence de tension au niveau d'une broche 2 ou d'un connecteur haute tension pourvu (e) d'une borne 3 à diviseur capacitif à très faible courant de fuite servant à la vérification réglementaire de présence ou d'absence de tension, par exemple par l'intermédiaire d'une perche de contrôle (non représenté). Conformément à l'invention, ce dispositif témoin 1 à installation et à fonctionnement permanents est principalement constitué, d'une part, par des moyens 4,4', 4"de montage et de fixation et des moyens 5,5'de connexion électrique sur ladite borne 3, d'autre part, par un circuit 6,6'd'accumulation et de stockage temporaire d'énergie électrique fourni par ladite borne de vérification 3 et, enfin, par un ou des moyens 7 de signalisation ou d'avertissement actionnés séquentiellement, en étant alimentés par ledit circuit 6,6'd'accumulation et de stockage, à chaque fois que le niveau d'énergie accumulé dans ce dernier dépasse un seuil prédéterminé. Le délai entre deux actionnements consécutifs du ou des moyens 7 et donc entre deux émissions successives d'un signal de présence de tension peut être réglé par le choix ou, le cas échéant, l'ajustement des composants du circuit 6,6'et surtout des moyens 7 définissant le seuil de déclenchement prédéterminé. Dans la pratique, pour obtenir un fonctionnement fiable et aisément exploitable, ledit délai est avantageusement compris entre 0,5 s et 10 s, préférentiellement entre 1 et 3 s. Selon une première caractéristique de l'invention, les moyens de montage et de fixation sont préférentiellement choisis dans le groupe formé par une vis 4 adaptée pour un vissage au moins partiel dans la douille filetée 3'faisant partie de la borne de vérification 3, par un aimant annulaire 4'ou plusieurs aimant (s) pour une application par attraction magnétique sur la rondelle 3"ou analogue faisant partie de la borne de vérification 3 et par un manchon 4"adapté pour un montage ajusté sur la surface extérieure de la borne de vérification 3, notamment au niveau du matériau de revêtement conducteur extérieur 2'de la broche 2. Comme le montrent les figures 3 à 5 des dessins annexés, les moyens 5,5'de connexions électriques comprennent deux connecteurs distincts 5 et 5', isolés entre eux et reliés au circuit 6,6'd'accumulation et de stockage, un premier connecteur 5 interne étant en contact avec la douille filetée 3'ou la rondelle 3"faisant partie de la borne de vérification 3 et un second connecteur 5'externe étant en contact avec le matériau conducteur 2' recouvrant l'extérieur de la broche 2 et, au moins partiellement de la base de la borne de vérification 3. Avantageusement, le premier connecteur interne 5 peut se présenter sous la forme d'une vis, d'un plot ou d'une plaque en une matière conductrice et le second connecteur externe 5'sous la forme d'un manchon Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de montage et de fixation 4,4', 4"et les moyens de connexion électrique 5,5'sont, au moins partiellement, confondus, au moins un desdits moyens 4,4', 4", 5,5'remplissant ainsi une double fonction, mécanique et électrique. Comme le montrent également les figures précitées, le circuit d'accumulation et de stockage temporaire d'énergie électrique comprend des moyens 6 de redressement, par exemple sous la forme d'un pont à diodes, reliés en entrée aux moyens de connexion électrique 5,5'et en sortie à un ou des moyens 6'd'emmagasinage d'énergie électrique, par exemple sous la forme d'un ou de plusieurs condensateur (s). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté aux figures 4 et 5, le ou les moyens de signalisation ou d'avertissement 7 consiste (nt) en des moyens de signalisation lumineux et sont associés à des moyens 7'de déclenchement, le cas échéant intégrés au (x) dit (s) moyen (s) de signalisation 7, ce ou ces moyen (s) de signalisation étant choisi (s) dans le groupe formé par les ampoules à vapeur de mercure, les ampoules ou tube à néon, les parafoudres, les composants analogues à émission lumineuse devenant passants ou activés à partir d'une valeur de différence de potentiel appliquée déterminé, les diodes et les moyens avertisseurs lumineux analogues. Selon un second mode de réalisation de l'invention, non représenté aux figures annexées, les moyens de signalisation 7 consistent en un moyen de génération d'un signal sonore, associé à des moyens de déclenchement et d'attaque activés et alimentés par le circuit 6,6' d'accumulation et de stockage temporaire lorsque ce dernier a atteint un niveau de chargement prédéterminé. Les signaux sonores de différentes bornes 3 peuvent éventuellement présenter des tonalités, des mélodies et/ou des sonorités différentes, propres à chacune desdites bornes. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, aboutissant à un dispositif 1 peu encombrant et pouvant aisément remplacer le capuchon de protection de la borne de vérification, ledit dispositif 1 comprend un boîtier de protection 8 principalement constitué par un manchon conducteur 8'formant, par une portion d'extrémité ouverte, moyen 4"de montage et/ou de fixation et moyen 5'de connexion électrique externe, fermé par rapport à l'extérieur à l'une de ses extrémités par un couvercle 9, le cas échéant en un matériau transparent ou translucide, et compartimenté intérieurement, à distance de son autre extrémité ouverte, par une paroi ou un anneau 10 en un matériau isolant portant un autre moyen de connexion électrique 5 interne, formant éventuellement moyen de fixation 4 sur la broche de vérification 2, le volume intérieur délimité par ledit couvercle 9 et ladite paroi ou ledit anneau 10 intérieur (e), en coopération avec une portion du manchon métallique 8', renfermant le circuit 6,6'd'accumulation et de stockage et le ou les moyens 7 de signalisation ou d'avertissement. Pour pouvoir installer aisément le dispositif témoin 1 sur des bornes 3 de formes et de tailles différentes, il peut être au moins un, préférentiellement plusieurs, manchon (s) 11 adapteur (s) emmanchables de manière amovible dans la portion d'extrémité ouverte du manchon 8'du boîtier de protection présentant une première portion longitudinale 11'dont le diamètre extérieur est sensiblement identique au diamètre intérieur du manchon 8'faisant partie du boîtier de protection et de support et une seconde portion longitudinale 11"dont le diamètre ou la forme et les dimensions intérieur (es) est (sont) sensiblement identique (s) au diamètre ou aux dimension (s) extérieur (es) de la borne de vérification 2. Par ailleurs, pour éviter un endommagement des circuits et composant du dispositif témoin 1, ce dernier peut également comporter un circuit ou un composant 12 de protection contre les surtensions monté entre les moyens de connexion 5,5'et le circuit d'accumulation et de stockage 6, 6' (Figure 2). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif témoin autoalimenté de présence de tension au niveau d'une broche ou d'un connecteur haute tension pourvu (e) d'une borne à diviseur capacitif à très faible courant de fuite servant à la vérification réglementaire de présence ou d'absence de tension, par exemple par l'intermédiaire d'une perche de contrôle, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué, d'une part, par des moyens (4,4', 4") de montage et de fixation et des moyens (5,5') de connexion électrique sur ladite borne (3), d'autre part, par un circuit (6,6') d'accumulation et de stockage temporaire d'énergie électrique fournie exclusivement par ladite borne de vérification (3) et, enfin, par un ou des moyens (7) de signalisation ou d'avertissement actionnés séquentiellement, en étant alimentés par ledit circuit (6,6') d'accumulation et de stockage, à chaque fois que le niveau d'énergie accumulé dans ce dernier dépasse un seuil prédéterminé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage et de fixation sont choisis dans le groupe formé par une vis (4) adaptée pour un vissage au moins partiel dans la douille filetée (3') faisant partie de la borne de vérification (3), par un aimant annulaire (4') ou plusieurs aimant (s) pour une application par attraction magnétique sur la rondelle (3") ou analogue faisant partie de la borne de vérification (3) et par un manchon (4") adapté pour un montage ajusté sur la surface extérieure de la borne de vérification (3), notamment au niveau du matériau de revêtement conducteur extérieur (2') de la broche (2). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens (5,5') de connexions électriques comprennent deux connecteurs distincts (5 et 5'), isolés entre eux et reliés au circuit (6,6') d'accumulation et de stockage, un premier connecteur (5) interne étant en contact avec la douille filetée (3') ou la rondelle (3") faisant partie de la borne de vérification (3) et un second connecteur (5') externe étant en contact avec le matériau conducteur (2') recouvrant l'extérieur de la broche (2) et, au moins partiellement de la base de la borne de vérification (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier connecteur interne (5) se présente sous la forme d'une vis, d'un plot ou d'une plaque en une matière conductrice et en ce que le second connecteur externe (5') se présente sous la forme d'un manchon. 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de montage et de fixation (4, 4', 4") et les moyens de connexion électrique (5,5') sont, au moins partiellement, confondus. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit d'accumulation et de stockage temporaire d'énergie électrique comprend des moyens (6) de redressement, par exemple sous la forme d'un pont à diodes, reliés en entrée aux moyens de connexion électrique (5, 5') et en sortie à un ou des moyens (6') d'emmagasinage d'énergie électrique, par exemple sous la forme d'un ou de plusieurs condensateur (s). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le ou les moyens de signalisation ou d'avertissement (7) consiste (nt) en des moyens de signalisation lumineux et sont associés à des moyens (7') de déclenchement, le cas échéant intégrés au (x) dit (s) moyen (s) de signalisation (7). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce ou ces moyen (s) de signalisation sont choisi (s) dans le groupe formé par les ampoules à vapeur de mercure, les ampoules ou tube à néon, les parafoudres, les composants analogues à émission lumineuse devenant passants ou activés à partir d'une valeur de différence de potentiel appliquée déterminé, les diodes et les moyens avertisseurs lumineux analogues. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de signalisation (7) consistent en un moyen de génération d'un signal sonore associé à des moyens de déclenchement et d'attaque activés et alimentés par le circuit (6,6') d'accumulation et de stockage temporaire lorsque ce dernier a atteint un niveau de chargement prédéterminé. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier de protection (8) principalement constitué par un manchon conducteur (8') formant, par une portion d'extrémité ouverte, moyen (4") de montage et/ou de fixation et moyen (5') de connexion électrique externe, fermé par rapport à l'extérieur à l'une de ses extrémités par un couvercle (9), le cas échéant en un matériau transparent ou translucide, et compartimenté intérieurement, à distance de son autre extrémité ouverte, par une paroi ou un anneau (10) en un matériau isolant portant un autre moyen de connexion électrique (5) interne, formant éventuellement moyen de fixation (4) sur la broche de vérification (2), le volume intérieur délimité par ledit couvercle (9) et ladite paroi ou ledit anneau (10) intérieur (e), en coopération avec une portion du manchon métallique (8'), renfermant le circuit (6,6') d'accumulation et de stockage et le ou les moyens (7) de signalisation ou d'avertissement. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un, préférentiellement plusieurs, manchon (s) (11) adapteur (s) emmanchables de manière amovible dans la portion d'extrémité ouverte du manchon (8') du boîtier de protection présentant une première portion longitudinale (11') dont le diamètre extérieur est sensiblement identique au diamètre intérieur du manchon (8') faisant partie du boîtier de protection et de support et une seconde portion longitudinale (11") dont le diamètre ou la forme et les dimensions intérieur (es) est (sont) sensiblement identique (s) au diamètre ou aux dimension (s) extérieur (es) de la borne de vérification (2). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte également un circuit ou un composant (12) de protection contre les surtensions monté entre les moyens de connexion (5, 5') et le circuit d'accumulation et de stockage (6,6').