Brevet FR3127583A1 — publié le 20230331

Compteur électrique (1), comportant : au moins une borne d’entrée (Ui), au moins un capteur de tension et au moins un capteur de courant ; une unité de traitement (11) agencée pour : acquérir les mesures de tension et les mesures de courant, et détecter une première période, au cours de laquelle le courant source est inférieur à un premier seuil de courant prédéfini, et une deuxième période, au cours de laquelle le courant source est supérieur à un deuxième seuil de courant prédéfini ; acquérir une première mesure de tension pendant la première période et une deuxième mesure de tension pendant la deuxième période ; détecter un serrage défectueux d’au moins un câble au niveau de la borne d’entrée lorsqu’au moins une valeur de détection représentative d’une différence entre une première mesure de tension et une deuxième mesure de tension est supérieure ou égale à un seuil de tension. FIGURE DE L’ABREGE : Fig.2 Détection d’un serrage défectueux L’invention concerne le domaine des compteurs électriques. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION Il peut arriver qu’un installateur serre mal un ou des câbles d’arrivée électrique (phase(s) ou neutre) lors de l’installation d’un compteur électrique chez un abonné (particulier ou industriel). Le problème de serrage peut aussi survenir longtemps après l’installation. Or, le serrage défectueux d’un câble au niveau d’une borne d’entrée du compteur peut conduire à un échauffement qui lui-même est susceptible de provoquer un incendie du compteur. Il a donc été naturellement envisagé, pour détecter un serrage défectueux et alerter l’installateur et/ou le gestionnaire du réseau, d’intégrer un capteur de température à l’intérieur du compteur pour mesurer la température à proximité des bornes d’entrée. Cette solution n’est cependant pas parfaitement satisfaisante. Cette solution requiert en effet l’intégration d’au moins un nouveau capteur et de composants de mesure associés, de sorte qu’elle est relativement complexe et coûteuse à mettre en œuvre. De plus, la hausse anormale de température détectée par le capteur de température dans le compteur peut être provoquée par un serrage défectueux, mais peut aussi avoir une autre origine, par exemple un échauffement d’un organe de coupure ( breaker ) monté sur une phase à l’intérieur du compteur. Il n’y a pas de dichotomie entre un échauffement dû à l’organe de coupure et un échauffement dû à un câble mal serré, de sorte que l’origine précise de l’échauffement ne peut pas être détectée. Cette solution ne permet donc pas non plus de déterminer la borne d’entrée qui est concernée par le serrage défectueux. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objet de permettre de détecter le serrage défectueux d’un câble au niveau d’une borne d’entrée d’un compteur, ladite détection étant rapide, simple, peu coûteuse à mettre en œuvre, et ne laissant subsister aucun doute sur l’origine du défaut. En vue de la réalisation de ce but, on propose un compteur électrique, agencé pour mesurer une énergie électrique fournie par une source, comportant : au moins une borne d’entrée, chaque borne d’entrée étant agencée pour être connectée à la source par un câble ; au moins un capteur de tension et au moins un capteur de courant agencés pour produire respectivement, depuis l’intérieur du compteur électrique, des mesures de tension pour évaluer une tension source fournie par la source, et des mesures de courant pour évaluer un courant source fourni par la source ; une unité de traitement agencée pour : acquérir les mesures de tension et les mesures de courant, et détecter au moins une séquence prédéfinie comprenant une première période, au cours de laquelle le courant source est inférieur à un premier seuil de courant prédéfini, et une deuxième période, au cours de laquelle le courant source est supérieur à un deuxième seuil de courant prédéfini, qui est supérieur au premier seuil de courant prédéfini ; acquérir, pour chaque séquence prédéfinie, au moins une première mesure de tension pendant la première période et au moins une deuxième mesure de tension pendant la deuxième période ; détecter un serrage défectueux d’au moins un câble au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble lorsque, pour au moins une séquence prédéfinie, au moins une valeur de détection représentative d’une différence entre une première mesure de tension et une deuxième mesure de tension est supérieure ou égale à un seuil de tension. Le compteur électrique selon l’invention ne nécessite pas de composants matériels additionnels pour détecter le serrage défectueux, de sorte que l’invention est à la fois simple et peu coûteuse à mettre en œuvre. Le critère de détection se base sur l’évolution de la tension source mesurée (en aval de la borne d’entrée) lorsque le courant source passe d’un niveau faible à un niveau élevé, ou inversement. Cette évolution dépend de la valeur d’impédance de la borne d’entrée, qui dépend elle-même de la qualité du serrage du câble. L’origine du défaut constaté est donc incontestable. Le serrage défectueux peut être détecté dès la survenue d’une séquence prédéterminée, et donc très rapidement. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel l’unité de traitement est agencée pour détecter une séquence prédéfinie seulement lorsqu’une durée séparant la première période de la deuxième période est inférieure à un seuil temporel prédéfini. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le seuil de tension est défini en fonction d’une première mesure de courant réalisée au cours de la première période et d’une deuxième mesure de courant réalisée au cours de la deuxième période. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel on a : SV = a*(I2-I1), où SV est le seuil de tension, a est un paramètre, I1 est la première mesure de courant réalisée au cours de la première période et I2 est la deuxième mesure de courant réalisée au cours de la deuxième période. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le paramètre a est défini en fonction du premier seuil de courant prédéfini et du deuxième seuil de courant prédéfini. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel l’unité de traitement est agencée pour détecter le serrage défectueux lorsqu’un premier nombre prédéfini d’une pluralité de valeurs de détection, obtenues au cours d’une même séquence prédéfinie, sont supérieures au seuil de tension. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel l’unité de traitement est agencée pour détecter le serrage défectueux lorsque plusieurs valeurs de détection, obtenues pour un deuxième nombre prédéfini de séquences prédéfinies successives, sont supérieures au seuil de tension. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, dans lequel le premier seuil de courant prédéfini est compris entre 2,5A et 7,5A, et le deuxième seuil de courant prédéfini est compris entre 20A et 60A. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, la source comprenant trois phases, le compteur électrique étant un compteur triphasé comprenant trois bornes d’entrée agencées pour être connectées chacune à une phase via un câble de phase, le compteur électrique comprenant, pour chaque câble de phase, un capteur de tension agencé pour produire des mesures de tension pour évaluer la tension source présente sur ledit câble de phase, et un capteur de courant agencé pour produire des mesures de courant pour évaluer le courant source circulant sur ledit câble de phase, l’unité de traitement étant agencée, pour chaque câble de phase, pour détecter un serrage défectueux dudit câble de phase au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble de phase à partir des mesures de tension et des mesures de courant produites par le capteur de tension et le capteur de courant associés. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, la source comprenant en outre un neutre, le compteur électrique comprenant en outre une borne d’entrée agencée pour être connectée au neutre via un câble de neutre, l’unité de traitement étant agencée pour : - lorsqu’elle détecte un ou des serrages défectueux d’un ou de deux câbles de phase au niveau de la ou des bornes d’entrée connectées audit ou auxdits câbles de phase, localiser un serrage défectueux réel au niveau de ladite ou desdites bornes d’entrée ; - lorsqu’elle détecte simultanément des serrages défectueux des trois câbles de phase au niveau des trois bornes d’entrée connectées auxdits câbles de phase, localiser un serrage défectueux réel au niveau de la borne d’entrée connectée au câble de neutre. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, la source comprenant une phase et un neutre, le compteur électrique étant un compteur monophasé comprenant une borne d’entrée agencée pour être connectée à la phase par un câble de phase et une borne d’entrée agencée pour être connectée au neutre par un câble de neutre, le compteur électrique comprenant un capteur de tension agencé pour produire des mesures de tension pour évaluer la tension source présente sur ledit câble de neutre, et un capteur de courant agencé pour produire des mesures de courant pour évaluer le courant source circulant sur ledit câble de phase, l’unité de traitement étant agencée pour détecter un serrage défectueux à partir des mesures de tension produites par le capteur de tension et des mesures de courant produites par le capteur de courant. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, la source étant un réseau de distribution d’énergie électrique. On propose de plus un compteur électrique tel que précédemment décrit, la source étant une installation d’un abonné productrice d’énergie électrique. On propose de plus un procédé de détection, mis en œuvre par une unité de traitement d’un compteur électrique tel que précédemment décrit, et comprenant les étapes de : acquérir les mesures de tension et les mesures de courant, et détecter au moins une séquence prédéfinie comprenant une première période, au cours de laquelle le courant source est inférieur à un premier seuil de courant prédéfini, et une deuxième période, au cours de laquelle le courant source est supérieur à un deuxième seuil de courant prédéfini, qui est supérieur au premier seuil de courant prédéfini ; acquérir, pour chaque séquence prédéfinie, au moins une première mesure de tension pendant la première période et au moins une deuxième mesure de tension pendant la deuxième période ; détecter un serrage défectueux d’au moins un câble au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble lorsque, pour au moins une séquence prédéfinie, au moins une valeur de détection représentative d’une différence entre une première mesure de tension et une deuxième mesure de tension est supérieure ou égale à un seuil de tension prédéfini. On propose de plus un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement du compteur électrique tel que précédemment décrit à exécuter les étapes du procédé de détection tel que précédemment décrit. On propose de plus un support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur tel que précédemment décrit. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de mise en œuvre particuliers non limitatifs de l’invention. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : la représente un compteur électrique selon un premier mode de réalisation de l’invention, le compteur étant un compteur triphasé dans une configuration en quatre fils ; la représente un schéma électrique du compteur de la (une seule phase étant représentée) ; la représente un compteur électrique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, le compteur étant un compteur triphasé dans une configuration en trois fils ; la représente un compteur électrique selon un troisième mode de réalisation de l’invention, le compteur étant un compteur monophasé ; la représente un schéma électrique du compteur de la . Compteur électrique (1), agencé pour mesurer une énergie électrique fournie par une source (2), comportant : au moins une borne d’entrée (Ui), chaque borne d’entrée étant agencée pour être connectée à la source par un câble (Ci) ; au moins un capteur de tension et au moins un capteur de courant agencés pour produire respectivement, depuis l’intérieur du compteur électrique, des mesures de tension pour évaluer une tension source (Vphi) fournie par la source, et des mesures de courant pour évaluer un courant source (Iphi) fourni par la source ; une unité de traitement (11) agencée pour : acquérir les mesures de tension et les mesures de courant, et détecter au moins une séquence prédéfinie comprenant une première période, au cours de laquelle le courant source est inférieur à un premier seuil de courant prédéfini, et une deuxième période, au cours de laquelle le courant source est supérieur à un deuxième seuil de courant prédéfini, qui est supérieur au premier seuil de courant prédéfini ; acquérir, pour chaque séquence prédéfinie, au moins une première mesure de tension pendant la première période et au moins une deuxième mesure de tension pendant la deuxième période ; détecter un serrage défectueux d’au moins un câble au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble lorsque, pour au moins une séquence prédéfinie, au moins une valeur de détection représentative d’une différence entre une première mesure de tension et une deuxième mesure de tension est supérieure ou égale à un seuil de tension. Compteur électrique selon la revendication 1, dans lequel l’unité de traitement (11) est agencée pour détecter une séquence prédéfinie seulement lorsqu’une durée séparant la première période de la deuxième période est inférieure à un seuil temporel prédéfini. Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le seuil de tension est défini en fonction d’une première mesure de courant réalisée au cours de la première période et d’une deuxième mesure de courant réalisée au cours de la deuxième période. Compteur électrique selon la revendication 3, dans lequel on a : SV = a*(I2-I1), où SV est le seuil de tension, a est un paramètre, I1 est la première mesure de courant réalisée au cours de la première période et I2 est la deuxième mesure de courant réalisée au cours de la deuxième période. Compteur électrique selon la revendication 4, dans lequel le paramètre a est défini en fonction du premier seuil de courant prédéfini et du deuxième seuil de courant prédéfini. Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (11) est agencée pour détecter le serrage défectueux lorsqu’un premier nombre prédéfini d’une pluralité de valeurs de détection, obtenues au cours d’une même séquence prédéfinie, sont supérieures au seuil de tension. Compteur électrique selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’unité de traitement (11) est agencée pour détecter le serrage défectueux lorsque plusieurs valeurs de détection, obtenues pour un deuxième nombre prédéfini de séquences prédéfinies successives, sont supérieures au seuil de tension. Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier seuil de courant prédéfini est compris entre 2,5A et 7,5A, et le deuxième seuil de courant prédéfini est compris entre 20A et 60A. Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, la source (2) comprenant trois phases (Ph1, Ph2, Ph3), le compteur électrique (1) étant un compteur triphasé comprenant trois bornes d’entrée (U1, U2, U3) agencées pour être connectées chacune à une phase via un câble de phase (C1, C2, C3), le compteur électrique comprenant, pour chaque câble de phase, un capteur de tension agencé pour produire des mesures de tension pour évaluer la tension source présente sur ledit câble de phase, et un capteur de courant agencé pour produire des mesures de courant pour évaluer le courant source circulant sur ledit câble de phase, l’unité de traitement étant agencée, pour chaque câble de phase, pour détecter un serrage défectueux dudit câble de phase au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble de phase à partir des mesures de tension et des mesures de courant produites par le capteur de tension et le capteur de courant associés. Compteur électrique selon la revendication 9, la source comprenant en outre un neutre, le compteur électrique comprenant en outre une borne d’entrée agencée pour être connectée au neutre via un câble de neutre, l’unité de traitement étant agencée pour : - lorsqu’elle détecte un ou des serrages défectueux d’un ou de deux câbles de phase au niveau de la ou des bornes d’entrée connectées audit ou auxdits câbles de phase, localiser un serrage défectueux réel au niveau de ladite ou desdites bornes d’entrée ; - lorsqu’elle détecte simultanément des serrages défectueux des trois câbles de phase au niveau des trois bornes d’entrée connectées auxdits câbles de phase, localiser un serrage défectueux réel au niveau de la borne d’entrée connectée au câble de neutre. Compteur électrique selon l’une des revendications 1 à 8, la source comprenant une phase et un neutre, le compteur électrique étant un compteur monophasé comprenant une borne d’entrée agencée pour être connectée à la phase par un câble de phase et une borne d’entrée agencée pour être connectée au neutre par un câble de neutre, le compteur électrique comprenant un capteur de tension agencé pour produire des mesures de tension pour évaluer la tension source présente sur ledit câble de neutre, et un capteur de courant agencé pour produire des mesures de courant pour évaluer le courant source circulant sur ledit câble de phase, l’unité de traitement étant agencée pour détecter un serrage défectueux à partir des mesures de tension produites par le capteur de tension et des mesures de courant produites par le capteur de courant. Compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, la source étant un réseau de distribution d’énergie électrique. Compteur électrique selon l’une des revendications 1 à 11, la source étant une installation d’un abonné productrice d’énergie électrique. Procédé de détection, mis en œuvre par une unité de traitement d’un compteur électrique selon l’une des revendications précédentes, et comprenant les étapes de : acquérir les mesures de tension et les mesures de courant, et détecter au moins une séquence prédéfinie comprenant une première période, au cours de laquelle le courant source est inférieur à un premier seuil de courant prédéfini, et une deuxième période, au cours de laquelle le courant source est supérieur à un deuxième seuil de courant prédéfini, qui est supérieur au premier seuil de courant prédéfini ; acquérir, pour chaque séquence prédéfinie, au moins une première mesure de tension pendant la première période et au moins une deuxième mesure de tension pendant la deuxième période ; détecter un serrage défectueux d’au moins un câble au niveau de la borne d’entrée connectée audit câble lorsque, pour au moins une séquence prédéfinie, au moins une valeur de détection représentative d’une différence entre une première mesure de tension et une deuxième mesure de tension est supérieure ou égale à un seuil de tension prédéfini. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement du compteur électrique selon l’une des revendications 1 à 13 à exécuter les étapes du procédé de détection selon la revendication 14. Support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication 15.