Brevet FR3048138A1 — publié le 20170825

COUPE-CIRCUIT ET SYSTÈME DE PROTECTION D'UN RÉSEAU ÉLECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un coupe-circuit et un système de protection d'un réseau électrique utilisant des coupe-circuits. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un réseau de courant continu à haute tension (HVDC) est de plus en plus utilisé pour le transport de l'électricité ou pour l'alimentation électrique dans des véhicules terrestres, aériens, spatiaux ou marins. En effet, le courant continu cause moins de perte dans le transport électrique et n'engendre pas de puissance réactive. En outre, il présente une facilité de réglage et permet de limiter les fluctuations de puissances actives impliquant un net gain en termes de stabilité dynamique dans le réseau électrique. De manière générale, le réseau électrique en courant continu comporte des éléments de protection pour détecter un éventuel court-circuit ou tout autre changement brutal de l'intensité du courant dans une ligne et pour isoler cette dernière. En effet, les éléments de protection qui sont identiques comportent des limiteurs et/ou coupe-circuits pour limiter la valeur du courant à une valeur seuil prédéterminée en cas notamment d'un court-circuit sur une ligne et pour éventuellement couper le courant dans la ligne défectueuse. Toutefois, il existe des cas où il est difficile d'identifier correctement la ligne 2 5 réellement défectueuse et ceci peut résulter dans la déconnection d'une ligne non affectée par le défaut. En effet, la Fig. 5 illustre de manière schématique un exemple d'un circuit électrique de courant continu affecté par un court-circuit, selon l'art antérieur. Ce circuit électrique comporte trois noeuds N1, N2 et N3 reliés entre eux ainsi 30 qu'à des charges électriques 5 par plusieurs branches B1-B10 comportant des éléments de 3048138 2 protection Pi-Pio respectivement et parcourus par des intensités de courants 11-110 respectivement. En appliquant la loi des noeuds sur chacun des noeuds N1-N3 et en tenant compte des sens d'orientation des intensités de courant représentés sur la figure, on 5 obtient les équations suivantes : 13=11+12-14 ; 15=13+16-17 ; 19=15+18-110. Supposons que l'impédance dans la branche B5 est très inférieure à celle dans la branche B3 et qu'un court-circuit 1s est apparu dans la branche B5 entre les noeuds N2 et N3. Avant le court-circuit, l'intensité de courant 15 dans la branche B5 est alors très inférieure à l'intensité de courant 13 dans la branche B3 (15 REVENDICATIONS1. Système de protection d'un réseau (1) électrique de courant continu, ledit réseau (1) électrique comportant des noeuds (Ni) reliés par des branches (Bk), ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte des coupe-circuits bidirectionnels (Ci) montés dans lesdites branches, chaque coupe-circuit bidirectionnel (N,) étant associé à un noeud (N1) et étant configuré pour fonctionner selon des valeurs de coupe dépendantes du sens du courant relativement audit noeud auquel il est associé, lesdites valeurs de coupe comportant une première valeur de coupe pour un courant électrique entrant dans ledit noeud et une deuxième valeur de coupe strictement supérieure à ladite première valeur de coupe pour un courant électrique sortant dudit noeud. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque coupe-circuit bidirectionnel est configuré pour mesurer l'intensité de courant circulant dans la branche dans laquelle il est monté et pour détecter le sens du courant (entrant ou sortant) relatif audit noeud auquel il est associé, le coupe-circuit bidirectionnel étant en outre configuré pour limiter l'intensité de courant pendant un délai prédéterminé à la valeur de coupe correspondante (au sens du courant détecté) lorsque cette dernière aurait été atteinte par l'intensité du courant et pour couper le courant électrique après ce délai prédéterminé. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque coupe-circuit bidirectionnel comporte : -un capteur de courant configuré pour détecter le sens du courant relatif audit noeud auquel le coupe-circuit bidirectionnel est associé ainsi que pour mesurer l'intensité de courant circulant dans la branche dans laquelle le coupe-circuit est monté, -un microprocesseur configuré pour comparer l'intensité du courant à la valeur de coupe correspondant au sens de courant détecté, et pour transmettre un signal de limitation pour limiter l'intensité de courant à ladite valeur de coupe pendant un délai prédéterminé et un signal de coupure pour couper le courant au-delà dudit délai prédéterminé, 3048138 13 -un limiteur de courant configuré pour limiter l'intensité de courant à ladite valeur de coupe pendant le délai prédéterminé lorsqu'il reçoit ledit signal de limitation, et -un disjoncteur configuré pour couper le courant dans la branche dans laquelle le coupe-circuit est monté lorsqu'il reçoit ledit signal de coupure. 5 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit réseau d'alimentation électrique est un réseau maillé formant une structure en forme de filet 10 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau électrique de courant continu est un réseau d'alimentation électrique dans un aéronef. 6. Réseau électrique de courant continu maillé, caractérisé en ce qu'il comporte 15 le système de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7. Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte le réseau électrique selon la revendication 6. 20 8. Coupe-circuit bidirectionnel adapté pour être monté dans un système de protection de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est configuré pour fonctionner avec des valeurs de coupe spécifiques dans chaque sens du courant électrique. 9. Coupe-circuit bidirectionnel selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il 25 comporte : -un capteur de courant configuré pour détecter le sens du courant relatif à un noeud ainsi que pour mesurer l'intensité de courant circulant dans une branche dans laquelle le coupe-circuit est monté, -un microprocesseur configuré pour comparer l'intensité du courant à la valeur 30 de coupe correspondant au sens de courant détecté, et pour transmettre un signal de 3048138 14 limitation pour limiter l'intensité de courant à ladite valeur de coupe pendant un délai prédéterminé et un signal de coupure pour couper le courant au-delà dudit délai prédéterminé, -un limiteur de courant configuré pour limiter l'intensité de courant à ladite 5 valeur de coupe pendant le délai prédéterminé lorsqu'il reçoit ledit signal de limitation, et -un disjoncteur configuré pour couper le courant dans la branche dans laquelle le coupe-circuit est monté lorsqu'il reçoit ledit signal de coupure. 10. Coupe-circuit bidirectionnel selon la revendication 10, caractérisé en ce que 10 le limiteur de courant et le disjoncteur sont réunis dans un seul élément comportant un transistor à effet de champ de type MOSFET.