Brevet FR3129486A1 — publié le 20230526

Système de détermination de présence de tension (1) destiné à être raccordé à un capteur de mesure de tension (3) pour au moins une phase (4) d'un réseau électrique haute tension, le système (1) comportant pour ladite au moins une phase (4) : - un indicateur visuel (7) de présence d'une tension mesurée par le capteur de mesure de tension (3), dite tension de mesure, - une première borne de sortie (8) configurée pour recevoir un premier signal de sortie (10), - une deuxième borne de sortie (9) configurée pour recevoir un second signal de sortie (12), et - une pluralité de composants linéaires (15, 16), le système (1) étant configuré pour que les première et deuxième bornes de sortie (8, 9) soient isolées fonctionnellement l’une de l’autre et isolées fonctionnellement de l’indicateur visuel (7) uniquement par la pluralité de composants linéaires. Figure de l’abrégé : Figure 1 Système de détermination de présence de tension pour un réseau électrique haute tension La présente divulgation concerne un système de détermination de présence de tension pour un réseau électrique haute tension, et une installation électrique associée. Classiquement, l’état de tension d’une installation électrique appartenant à un réseau électrique haute tension est déterminé à partir d’un système de détermination de présence de tension qui est installé sur une face avant de l’installation ou l’appareillage électrique. Le système de détermination de présence de tension indique, généralement visuellement, la présence de tension dans chaque phase de l’installation électrique, par exemple à partir de l’éclairage d’un voyant ou d’un écran à cristaux liquides (ACL ou LCD, de l’anglais « liquid cristal display ») associé à chacune desdites phases. Le système de détermination de présence de tension peut être un système détecteur de tension, communément appelé VDS (de l’anglais « voltage detecting system ») et décrit par la norme CEI 61243-5, ou un système indicateur de présence de tension, communément appelé VPIS (de l’anglais « voltage presence indicating system ») et décrit par la norme CEI 62271-206, anciennement CEI 61958. Le système de détermination de présence de tension peut aussi être un système détecteur et indicateur de tension, ou VDIS (de l’anglais « voltage detecting and indicating system »), décrit par la norme CEI 62271-213, qui a remplacé et fusionné les normes CEI 61243-5 et CEI 62271-206. Outre l’indication de présence de tension, les dispositifs VDS, VPIS et VDIS peuvent remplir, pour chaque phase de l’installation électrique, une fonction de mesure de la tension et une fonction de comparaison de phases. En particulier, un premier signal permettant d’estimer la tension sur chacune des phases est accessible depuis une borne de sortie du système de détermination de présence de tension, et un deuxième signal représentatif d’un angle de phase de la tension sur chaque phase est accessible depuis une autre borne de sortie du système de détermination de présence de tension. La fonction de comparaison de phases permet de coupler un comparateur de phases à deux dispositifs de signalisation d’installations électriques différentes pour vérifier la correspondance directe entre les phases des deux installations, afin d’éviter le croisement des phases, par exemple lors d’un raccordement de ces cellules durant une reconfiguration du réseau ou après toute intervention à la suite d’un incident. Suivant les normes CEI 61243-5, CEI 62271-206 et CEI 62271-213, les fonctions d’indication de présence de tension, de mesure de la tension et de comparaison de phases du système de détermination de présence de tension sont câblées en parallèle. De ce fait, lorsque l’une de ces fonctions est déficiente, car par exemple en court-circuit, les autres fonctions seront aussi déficientes. Ceci entraine un risque majeur pour la sécurité d’un opérateur manipulant l’installation électrique car il ne sera pas alerté de la présence de tension dans celle-ci si, par exemple, un comparateur de phases défaillant est couplé à la borne de sortie respective du système de détermination de présence de tension. FR 3 071 927 B1 divulgue l’emploi d’écrêteurs pour éviter ce problème dans une installation munie d’un dispositif VPIS. Les écrêteurs sont en particulier constitués de deux diodes Zener montées tête-bêche en série et qui sont disposées de sorte à éviter que le dysfonctionnement de l’une des fonctions du VPIS entraine le dysfonctionnement des autres fonctions. Toutefois, la nouvelle norme CEI 62271-213 applicable aux dispositifs VDIS exige que les signaux de sortie soient en phase avec la tension du réseau, ce qui empêche l’utilisation de diodes Zener, actives ou passantes en fonctionnement nominal, qui amènent du déphasage au niveau des signaux de sortie. Il est donc nécessaire de trouver une solution qui garantisse que le dysfonctionnement de l’une des fonctions d’indication de présence de tension, de mesure de la tension ou de comparaison de phases dans un dispositif VDIS, n’entraine pas le dysfonctionnement des autres fonctions. Au-delà de la nouvelle norme CEI 62271-213, il est généralement souhaité d’avoir aussi un signal de sortie représentatif en amplitude et en angle de la tension du réseau sur la borne de sortie associée à la fonction mesure de tension afin de pouvoir faire des mesures de puissance. Résumé La présente divulgation vient améliorer la situation. Il est proposé un système de détermination de présence de tension destiné à être raccordé à un capteur de mesure de tension pour au moins une phase d'un réseau électrique haute tension, le système comportant pour ladite au moins une phase : - un indicateur visuel de présence d'une tension mesurée par le capteur de mesure de tension, dite tension de mesure, - une première borne de sortie configurée pour recevoir un premier signal de sortie représentatif de la tension de mesure en amplitude et en angle de phase, - une deuxième borne de sortie configurée pour recevoir un second signal de sortie représentatif de la tension de mesure en amplitude et en angle de phase, et - une pluralité de composants linéaires, les première et deuxième bornes de sortie étant reliées en aval de l’indicateur visuel, le système étant configuré pour que les première et deuxième bornes de sortie soient isolées fonctionnellement l’une de l’autre et isolées fonctionnellement de l’indicateur visuel uniquement par la pluralité de composants linéaires. L’indicateur visuel de présence, la première borne de sortie et la deuxième borne de sortie permettent au système de détermination de présence de tension d’assurer les fonctions d’indication de présence de tension, de mesure de la tension et de comparaison de phases du système de détermination de présence de tension. Grâce à la pluralité de composants linéaires, les première et deuxième bornes de sortie sont isolées fonctionnellement l’une de l’autre, ce qui empêche qu’un disfonctionnement sur l’une des bornes de sortie ne provoque le dysfonctionnement de l’autre borne de sortie. De surcroit, la pluralité de composants linéaires assurant aussi que l’indicateur visuel de présence soit isolé fonctionnellement des première et deuxième bornes de sortie, on empêche également qu’un disfonctionnement sur l’une des bornes de sortie ne provoque le dysfonctionnement de l’indicateur visuel de présence, et vice versa. Les trois fonctions du système de détermination de présence de tension sont ainsi isolées sans besoin d’employer des diodes Zener, mais uniquement à partir de la pluralité de composants linéaires. Selon un autre aspect, la pluralité de composants linéaires comprend pour chaque phase un premier ensemble de composants linéaires relié à la première borne de sortie et un deuxième ensemble de composants linéaires relié à la deuxième borne de sortie. Selon un autre aspect, le premier ensemble de composants linéaires et le deuxième ensemble de composants linéaires sont montés en parallèle l’un de l’autre. Selon un autre aspect, chaque ensemble de composants linéaires présente une impédance comprenant une partie capacitive ou une partie résistive. Selon un autre aspect, chaque ensemble de composants linéaires est une impédance de même type qu’une impédance du capteur de mesure de tension. Selon un autre aspect, le système comprend pour chaque phase un module de protection électrique connecté entre un point d’entrée et la terre, le point d’entrée étant placé entre l’impédance du capteur de mesure de tension et l’indicateur visuel. Selon un autre aspect, l’indicateur visuel comprend au moins une diode électroluminescente ou un écran à cristaux liquides, et est configuré pour s’activer quand un courant mesuré est au-dessus d’un premier seuil et pour s’éteindre quand le courant mesuré est en-dessous d’un deuxième seuil. Selon un autre aspect, le premier seuil est égal à un courant associé à une tension égale à 45% d’une tension nominale phase-phase. Selon un autre aspect, le deuxième seuil est égal à un courant associé à une tension égale à 10% de la tension nominale phase-phase. L’invention a également pour objet une installation électrique comprenant au moins une cellule d’appareillage électrique et un système de détermination de présence de tension tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 montre un schéma d’un circuit électrique comprenant un exemple de système de détermination de présence de tension selon l’invention. Système de détermination de présence de tension (1) destiné à être raccordé à un capteur de mesure de tension (3) pour au moins une phase (4) d'un réseau électrique haute tension, le système (1) comportant pour ladite au moins une phase (4) : - un indicateur visuel (7) de présence d'une tension mesurée par le capteur de mesure de tension (3), dite tension de mesure, - une première borne de sortie (8) configurée pour recevoir un premier signal de sortie (10) représentatif de la tension de mesure en amplitude et en angle de phase, - une deuxième borne de sortie (9) configurée pour recevoir un second signal de sortie (12) représentatif de la tension de mesure en amplitude et en angle de phase, et - une pluralité de composants linéaires (15, 16), les première et deuxième bornes de sortie (8, 9) étant reliées en aval de l’indicateur visuel (7), le système (1) étant configuré pour que les première et deuxième bornes de sortie (8, 9) soient isolées fonctionnellement l’une de l’autre et isolées fonctionnellement de l’indicateur visuel (7) uniquement par la pluralité de composants linéaires. Système (1) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de composants linéaires comprend pour chaque phase (4) un premier ensemble de composants linéaires (15) relié à la première borne de sortie (8) et un deuxième ensemble de composants linéaires (16) relié à la deuxième borne de sortie (9). Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier ensemble de composants linéaires (15) et le deuxième ensemble de composants linéaires (16) sont montés en parallèle l’un de l’autre. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque ensemble de composants linéaires (15, 16) présente une impédance comprenant une partie capacitive ou une partie résistive. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque ensemble de composants linéaires (15, 16) est une impédance de même type qu’une impédance du capteur (3) de mesure de tension. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant pour chaque phase (4) un module de protection électrique (6) connecté entre un point d’entrée (A) et la terre, le point d’entrée (A) étant placé entre l’impédance du capteur (3) de mesure de tension et l’indicateur visuel (7). Système (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur visuel (7) comprend au moins une diode électroluminescente ou un écran à cristaux liquides, et est configuré pour s’activer quand un courant mesuré est au-dessus d’un premier seuil et pour s’éteindre quand le courant mesuré est en-dessous d’un deuxième seuil. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier seuil est égal à un courant associé à une tension égale à 45% d’une tension nominale phase-phase. Système (1) selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel le deuxième seuil est égal à un courant associé à une tension égale à 10% de la tension nominale phase-phase. Installation électrique comprenant au moins une cellule d’appareillage électrique et un système de détermination de présence de tension (1) selon l’une des revendications précédentes.