INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans un mode de réalisation possible, l’étape INT comprend la comparaison de chacune des trois tensions efficaces déterminées à une valeur seuil (correspondant par exemple à un seuil de coupure, tel que 10% d’une tension primaire théorique du réseau) et la détermination de la présence de la tension du réseau sur la ligne électrique haute tension lorsque les valeurs efficaces des trois tensions simples sont toutes supérieures à la valeur seuil. En l’absence de tension de réseau, l’étape INT conclut à l’absence d’erreur.
En présence de tension de réseau, l’étape INT comprend la comparaison de la tension homopolaire crête V HM à un premier seuil. Ce premier seuil peut être fixé par rapport à la tension efficace de référence V eff _M , par exemple 3% de la tension efficace de référence V eff _M .
Si la tension homopolaire crête V HM est inférieure au premier seuil, l’étape INT conclut à l’absence d’erreur. Dans le cas contraire, l’étape INT conclut à la présence d’une erreur. La valeur de ce premier seuil est de préférence choisie nettement inférieure au seuil d’alarme fixé par le GRT mais suffisamment élevée pour s’affranchir des fluctuations naturelles du réseau électrique. Dans le cas d’un transformateur capacitif ou LPVT, ce premier seuil reste significatif d’une défaillance naissante du transformateur car elle permet de détecter l’amorçage d’un seul condensateur unitaire de la colonne du diviseur capacitif
L’identification de celui des trois transformateurs de tension qui est affecté par cette erreur s’opère de la manière suivante.
Lorsque la tension homopolaire crête excède le premier seuil, l’étape INT comprend la détermination d’un écart entre la tension efficace de référence V eff _M et celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence. Dans le mode de réalisation privilégié évoqué précédemment où la tension efficace de référence correspond à la moyenne des deux tensions efficaces les plus proches, celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence est donc la tension efficace non utilisée dans le calcul de cette moyenne.
Cet écart est comparé à un deuxième seuil, qui peut être identique au premier seuil, par exemple 3% de la tension efficace de référence V eff _M .
Si l’écart est inférieur au deuxième seuil, l’étape INT conclut que l’erreur ne peut être attribuée à l’un des trois transformateurs de tension en particulier. L’erreur peut alors être identifiée comme étant une erreur d’angle de phase.
Si l’écart est supérieur au deuxième seuil, l’étape INT détecte une erreur du transformateur de tension correspondant à celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence V eff _M .
On a vu par ailleurs que la dérive de précision s’accompagne d’une sur-contrainte des condensateurs sains qui les rend plus fragiles. Par effet d’emballement, la dégradation du TCT peut s’accélérer, pouvant aller jusqu’à la destruction du TCT, parfois par explosion, et collatéralement celle d’autres matériels présents dans le poste. Il est donc important de pouvoir détecter rapidement les débuts de dérive avant de voir la situation empirer.
La solution imposée par le Gestionnaire du Réseau de Transport d’électricité (GRT) consiste à mesurer la tension secondaire homopolaire, c’est-à-dire la somme instantanée des tensions secondaires des TCT associés chacun à l’une des phases d’une même ligne haute tension triphasée. Au-delà d’un seuil fixé par le GRT, l’utilisateur du réseau de transport a l’obligation de se déconnecter du réseau de transport, le temps d’effectuer le remplacement du TCT défaillant. Le GRT estime en effet qu’une dérive au-delà de ce seuil peut entrainer une dégradation rapide du TCT préjudiciable à la stabilité du réseau électrique auquel il est connecté.
Attendre d’atteindre le seuil d’alarme fixé par le GRT pour remplacer le TCT défaillant oblige l’utilisateur producteur à se déconnecter du réseau durant cette maintenance non programmée pour permettre au GRT de garantir la stabilité du réseau. La durée nécessaire à l’utilisateur producteur pour rétablir sa capacité à fournir l’énergie électrique au réseau de transport conformément aux règles du GRT est de l’ordre de 24 h sous réserve de la disponibilité d’un autre TCT. Pendant cette durée, le GRT doit faire appel à d’autres unités de production non planifiées afin d’assurer l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité. Quant à l’utilisateur consommateur contraint à la déconnexion, il ne dispose plus de l’énergie électrique nécessaire pour son exploitation.
L’étude du fonctionnement des TCT montre qu’il est possible de repérer des dérives de plus faible ampleur qui évitent d’atteindre ce niveau d’alarme. Il est alors possible de continuer à exploiter le TCT défaillant sans contrevenir aux règles du GRT. Le remplacement du TCT peut ainsi être programmé lors d’une phase de maintenance suivant la détection de cette dérive de faible ampleur.
Une solution de diagnostic ex situ consiste à démonter les TCT associés à un même départ ou arrivée pour les tester en laboratoire. Cette solution n’est toutefois pas acceptable pour l’utilisateur car elle rend le départ ou l’arrivée concerné inexploitable sur une longue période.
Une autre solution, décrite par exemple dans les demandes internationales WO 2014/162020 A1 et WO 2014/162021 A1, a été développée par la société espagnole Arteche afin de réaliser un diagnostic in situ des TCT d’un poste d’interconnexion disposant de plusieurs départs triphasés. Cette solution se base sur la comparaison des signaux secondaires délivrés par les TCT associés à une même phase des différents départs triphasés, ces signaux secondaires étant censés correspondre à un même signal de tension primaire. La dérive d’un TCT par rapport aux autres se traduit par un écart dans le signal secondaire qui est ensuite interprété par un terminal de pilotage de l’ensemble. Cet écart permet alors d’identifier le ou les TCT qui dérivent et l’origine de leur dérive. Pour donner un diagnostic fiable, il est nécessaire de disposer d’au moins trois départs triphasés équipés de TCT ou d’un départ équipé d’un transformateur inductif de tension qui sert alors de référence.
Cette solution de la société espagnole Arteche ne convient pas aux postes ne disposant que d’un seul départ ou arrivée triphasé (poste d’évacuation des unités de production, postes de livraison de clients alimentés en haute tension, etc.). Dans un tel cas de figure, il n’est effectivement pas possible de disposer d’une référence de tension permettant de faire la comparaison avec le TCT à diagnostiquer. Par ailleurs, si pour les postes de petite taille ne disposant que de deux départs (ou arrivées) cette solution permet de détecter s’il y a un problème ou non, elle ne permet toutefois pas d’identifier le TCT défaillant.
On relèvera que les transformateurs LPVT, qui sont basés sur la structure diviseur capacitif ou diviseur capacitif-résistif et ne disposent que d’un seul étage de transformation haute tension / basse tension, peuvent être sujets aux mêmes types de défaillance par amorçage de condensateur unitaire.
Une dérive de précision des transformateurs basés sur la technologie du diviseur inductif est également susceptible de se produire, conséquence d’un défaut dans l’isolation des fils des bobinages des transformateurs venant mettre en court-circuit plusieurs spires d’un bobinage. La valeur de la tension secondaire mesurée peut alors être plus élevée ou plus faible que la tension réelle selon que le défaut apparaît respectivement sur le bobinage primaire ou sur le / l’un des bobinage(s) secondaire(s). Par ailleurs, un courant induit élevé circule dans les spires mises en court-circuit, susceptible de provoquer un échauffement supérieur à ce que le transformateur peut supporter. Il peut s’en suivre des amorçages électriques, une explosion de l’appareil ou un incendie des matériaux diélectriques comme les huiles ou les résines.
L’invention a pour objectif de proposer une solution de diagnostic in situ de transformateurs de tension équipant un poste électrique haute tension qui puisse permettre de passer outre au moins l’un des inconvénients mentionnés.
Pour ce faire, l’invention propose un procédé de surveillance de transformateurs de tension chacun connecté à l’une des phases d’une même ligne haute tension triphasée, comprenant les étapes suivantes :
à partir d’une mesure d’une tension secondaire de chacun des transformateurs de tension sur une fenêtre temporelle, détermination d’une tension homopolaire crête de trois tensions efficaces correspondant chacune à la tension efficace de la tension secondaire de l’un des transformateurs de tension ; détermination d’une tension efficace de référence à partir des trois tensions efficaces déterminées ; lorsque la tension homopolaire crête excède un premier seuil : détermination d’un écart entre la tension efficace de référence et celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence; détection d’une erreur du transformateur de tension correspondant à celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence lorsque ledit écart est supérieur à une deuxième seuil.
la détermination de la tension efficace de référence comprend la détermination des deux tensions efficaces présentant le plus faible écart relatif parmi les trois tensions efficaces déterminées et le calcul de la moyenne desdites deux tensions efficaces ; le premier seuil est une fraction de la tension efficace de référence ; le deuxième seuil est identique au premier seuil ; les transformateurs de tension intègrent chacun un diviseur capacitif de tension ou un diviseur capacitif/résistif de tension qui comprend un étage haute tension et un étage moyenne ou basse tension et l’erreur est attribuée à l’étage haute tension, respectivement à l’étage moyenne ou basse tension, du transformateur de tension correspondant à celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence lorsque celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence est supérieure, respectivement inférieure, à la tension efficace de référence ; les transformateurs de tension sont des transformateurs inductifs comprenant chacun un enroulement primaire et un enroulement secondaire et dans lequel l’erreur est attribuée à l’enroulement primaire, respectivement à l’enroulement secondaire, du transformateur de tension correspondant à celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence lorsque celle des trois tensions efficaces déterminées qui est la plus éloignée de la tension efficace de référence est supérieure, respectivement inférieure, à la tension efficace de référence ; il comprend la réitération desdites étapes et la génération d’une alerte lorsqu’une erreur de l’un des transformateurs de tension est détectée lors de plusieurs itérations consécutives desdites étapes ; la mesure de la tension secondaire de chacun des transformateurs de tension sur la fenêtre temporelle correspond à un ensemble d’échantillons numériques successifs chacun associé à un niveau de qualité correct ; la détermination des trois tensions efficaces comprend la détection des passages à zéro de la tension secondaire mesurée pour chacun des transformateurs de tension sur la fenêtre temporelle.
- la , déjà discutée précédemment, est un schéma d’un transformateur capacitif de tension ;
- la est un schéma d’un système de diagnostic conforme à une mise en œuvre possible de l’invention ;
- la est un algorigramme illustrant une réalisation possible du procédé selon l’invention.
En référence à la , l’invention porte sur un procédé de surveillance de transformateurs de tension chacun connecté à l’une des phases Pa, Pb, Pc d’une même ligne haute tension triphasée assurant un départ ou une arrivée d’un poste électrique. Par souci de lisibilité, un seul transformateur de tension TTa est représenté sur la , en l’occurrence un transformateur capacitif de tension associé à la phase Pa. L’invention n’est pas limitée à ce type de transformateur et s’étend également aux transformateurs LPVT en montage diviseur capacitif ou diviseur capacitif/résistif ou encore aux transformateurs inductifs de tension.
Toujours en référence à la , le procédé selon l’invention est mis en œuvre par un système 10 de diagnostic de défauts des transformateurs de tension. Ce système 10 comprend un appareil de surveillance 30 et, le cas échéant lorsque les transformateurs de tension délivrent un signal analogique, un convertisseur analogique-numérique 20. Les transformateurs de tension délivrant un signal numérique intègrent leur propre convertisseur analogique-numérique auquel est alors couplé l’appareil de surveillance 30. Un tel convertisseur analogique-numérique intégré prend par exemple la forme d’un concentrateur de type MU pour « Merging Unit » apte à délivrer à l’appareil de surveillance 30 un flux de données conforme au protocole IEC 61850-9-2. On prend dans ce qui suit l’exemple de transformateurs à sortie analogique, sans que l’invention ne soit pour autant limitée à ce type de transformateurs.
Le convertisseur analogique-numérique 20 est couplé, d’une part, à un secondaire de chacun des transformateurs de tension et, d’autre part, à l’appareil de surveillance 30. Le convertisseur analogique-numérique 20 est configuré pour convertir en des valeurs échantillonnées les signaux analogiques issus de transformateurs de mesure de tension VTa équipant le secondaire de chacun des transformateurs de tension et pour fournir les valeurs ainsi échantillonnées à l’appareil de surveillance 30.
L’appareil de surveillance 30 comprend un module 31 de calcul de tensions caractéristiques et un module 32 d’interprétation de l’état des transformateurs de tension dont les fonctions seront décrites ci-après. L’appareil de surveillance 30 prend typiquement la forme d’un microcontrôleur dans lequel est implémenté un logiciel de traitement des données issues du convertisseur analogique-numérique 20 afin d’élaborer un diagnostic.
Dans un exemple de réalisation, les transformateurs de tension TTa, chacun associé à l’une des phases Pa, Pb, Pc de la ligne triphasée, sont reliés par leurs sorties secondaires à trois entrées du convertisseur analogique-numérique 20 (typiquement un concentrateur autonome de type SAMU pour « Stand-Alone Merging Unit »). Les signaux des trois entrées sont échantillonnés de manière synchrone par le convertisseur analogique-numérique 20. La fréquence d’échantillonnage peut être adaptée en fonction de la précision de la mesure souhaitée, en particulier si on souhaite prendre en compte finement les harmoniques. Le théorème de Shannon précise que la fréquence d’échantillonnage minimale est le double de la fréquence qu’on veut observer. Les fréquences de 4 000 et 4 800 Hz peuvent notamment être utilisées, qui sont normalisées pour le protocole IEC 61850-9-2 et permettent ainsi d’explorer jusqu’à l’harmonique 40 des réseaux 50 Hz ou 60 Hz.
Les échantillons Va, Vb et Vc résultants de la numérisation des mesures des tensions secondaires des transformateurs de tension peuvent être conditionnés de façon à pouvoir identifier l’instant de l’échantillonnage (par exemple sous forme d’un numéro d’échantillon par rapport à une référence de temps, codé en binaire). Un niveau de qualité peut être associé à chacun de ces échantillons Va, Vb et Vc.
Ces échantillons ainsi conditionnés sont envoyés sous forme de flux de données dans une ligne de transmission de type informatique. Ce flux de données peut être conforme au standard IEC 61850-9-2 relatif à la transmission de valeurs échantillonnées (« Sampled Values » en anglais) et être envoyé dans un bus de terrain Ethernet.
L’utilisation d’un concentrateur autonome de type SAMU conforme à la norme IEC 61869-13 présente les avantages listés ci-après.
Tout d’abord, les tensions d’entrée des voies de mesure des tensions sont compatibles avec les tensions de sortie des transformateurs de tension conformes à la norme IEC 61869-5, norme couramment utilisée dans les postes électriques.
Ensuite, l’impédance d’entrée des voies de mesure des tensions est suffisamment élevée (typiquement de l’ordre du mégohm) pour que la puissance appelée au transformateur de tension soit négligeable devant la puissance de précision dudit transformateur de tension. Le transformateur de tension fonctionne alors à l’intérieur de sa classe de précision telle que définie au § 5.6 de la norme IEC 61869-5 et la connexion du SAMU ne fait pas dériver la précision du réducteur de mesure.
Par ailleurs, la précision de la conversion analogique numérique est identifiée par une classe de précision telle que définie au § 5.6.1302 de la norme IEC 61869-13. Cela permet de garantir que la conversion n’entraine pas de dérive de précision excessive par rapport à celle que l’on veut observer. Les classes de précision typiques sont les classes 0,5 et 0,2 correspondant respectivement à des erreurs en amplitude de ±0,5 % et ±0,2 % et des erreurs de déphasage de ±20’ et ±10’. Il est bien sûr possible d’utiliser des classes plus précises que la classe 0,2.
Enfin, l’isolement des entrées des transformateurs de mesure du SAMU doit respecter les exigences précisées au § 5.3.1301 de la norme IEC 61869-13. De ce fait, les entrées vont supporter les tensions secondaires résultant des ondes utilisées pour évaluer les niveaux d’isolement exigés par la norme IEC 61869-5 concernant les TCT. Les conditions de fonctionnement en toute sécurité sont ainsi respectées.
L’unité de surveillance 30 est connectée à la ligne de transmission du flux de données de façon à recevoir les données en provenance du convertisseur analogique-numérique 20. L’unité de surveillance 30 est configurée pour décoder les trames des signaux numériques et reconstituer les signaux correspondant aux mesures des tensions secondaires des transformateurs de tension Va, Vb et Vc sous forme de tableaux de valeurs, chaque ligne du tableau correspondant à un instant donné de l’échantillonnage.
Dans ce mode de mise en œuvre les lignes de découpe 11a qui se situaient respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure de la jointure du volet principal 5 et du volet de message 11 et qui étaient susceptibles de créer une amorce de rupture, sont déplacées verticalement vers le centre du volet et sont remplacées par des lignes de pliure 12a. De plus, on peut créer une troisième ligne de pliure 12a sensiblement à égale distance des deux premières. Par ailleurs, ainsi que dans le mode de mise en œuvre décrit précédemment en regard de la , on a créé parallèlement à ces lignes de pliure 12a une ligne de rupture 12b décalée latéralement vers le centre du volet de message 11. C’est donc suivant ces lignes de rupture 12b que le volet message 11 va se séparer du volet principal 5 lorsque l’utilisateur exercera soit une traction de direction F sur celui-ci, soit viendra déchirer ces lignes de rupture au moyen d’un accessoire, ainsi que représenté sur la .
On pourrait bien entendu suivant l’invention réaliser des volets d’une dimension quelconque et d’une forme autre qu’un rectangle, et notamment par exemple d’une forme carrée ainsi que représenté sur la , une forme triangulaire ainsi que représenté sur la ou une forme polygonale ainsi que représenté sur la .
Suivant l’invention l’un au moins des volets de la carte 3 pourra comporter un « QR code » donnant accès par « scannage » de celui-ci à une vidéo, notamment une vidéo explicatrice des opérations à effectuer pour extraire de celle-ci le volet de message 11.
Bien entendu suivant l’invention, la fixation du recto du volet principal sur le recto du volet de fond peut être assurée avec tout moyen autre que les pattes 9. On pourrait ainsi, comme représenté sur la , réaliser à la partie supérieure et/ou à la partie inférieure du recto du volet principal 5 une bande adhésive 19 qui, après pliage de l’ensemble constitué par le volet principal 5 et du volet de message autour de la ligne mixte reliant ces deux volets, viendra adhérer sur le recto du volet de fond 13.
Une telle bande adhésive ne devra pas perturber l’extraction du volet de message et, pour ce faire, sa hauteur a devra être inférieure à la distance b séparant les extrémités supérieure et inférieure des volets de message 11 et principal 5, si bien que, dans ces conditions nous aurons a<(h2-h1)/2.
Par ailleurs la hauteur h1 du volet de message 11 devra préférentiellement être supérieure à la hauteur l3 du cadre 5a.
La présente carte, notamment une carte de vœux, suivant l’invention est particulièrement intéressante en ce qu’elle se présente sous l’apparence d’une carte de type classique, qu’elle est d’une esthétique soignée tout en possédant la particularité d’être réutilisable un grand nombre de fois et qu’enfin elle peut être fabriquée sur des machines industrielles à grand débit qui la rendent apte à une production en grande quantité.
Procédé d’authentification ou d’identification d’un document de sécurité La présente invention concerne les documents de sécurité et l’identification ou l’authentification de ceux-ci.
Par « document de sécurité », on désigne un document de valeur, tel qu’un moyen de paiement, par exemple un billet de banque, un chèque, une carte bancaire ou un ticket restaurant, un document d'identité, tel qu'une carte d'identité, un visa, un passeport ou un permis de conduire, un ticket de loterie, un titre de transport ou encore un ticket d'entrée à des manifestations culturelles ou sportives.
Pour sécuriser un document, il est courant d’utiliser des éléments de sécurité qui sont ajoutés au papier lors de la fabrication du document.
Il est ainsi connu d’utiliser des pigments minéraux pour permettre d’authentifier ou d’identifier un papier, en lui conférant une signature spécifique. Ces pigments minéraux sont introduits pendant la fabrication du papier en partie humide. Ils peuvent être constitués de mélanges de terres rares, comme cela est décrit dans les publications EP0975460, WO9938702, WO9938700, WO9939051, WO9938703, WO2004111951, WO2005035261, WO2005035271, WO2005035272, WO2005036470, WO2005036477, WO2005036478 et WO2005036479.
L’emploi de tels pigments pose plusieurs problèmes. D’une part leur nature minérale contribue à l’augmentation de la charge minérale du papier et donc augmente le taux de cendres du papier. De plus, une surcharge en pigment minéraux tend à dégrader la résistance mécanique du papier. D’autre part, comme pour les autres charges minérales d’opacification (par exemple le dioxyde de titane), leur rétention lors de l’égouttage est imparfaite et leur perte dans les eaux sous-toile peut être importante et, s’agissant de marqueurs parfois très onéreux, cela peut avoir un impact économique non négligeable. Dans certains cas par ailleurs, de par la toxicité inhérente à leur nature chimique, leur utilisation peut poser des problèmes environnementaux. Enfin, leur détection nécessite souvent l’emploi de détecteurs électromagnétiques spécifiques de haute technicité, ce qui complexifie l’authentification du document.
Par ailleurs, il est connu d’utiliser des techniques d’observation microscopique pour identifier et quantifier des fibres spécifiques synthétiques ou naturelles d’un substrat papetier. Les publications WO2015/200575, WO2015/200577 et WO2015/200572 décrivent de telles méthodes. Dans certaines situations, et notamment dans le cas de mélange avec d’autres fibres comme par exemple des fibres de coton, les opérations de raffinage du papier peuvent rendre l’identification de ces fibres « spéciales » très difficile et nécessiter l’analyse par un opérateur particulièrement expérimenté. La similitude de nature fibreuse d’une essence particulière avec les autres composantes fibreuses du papier, qui ont une forme fine et allongée, contribue à cette difficulté.
Il existe un besoin pour accroître encore la sécurisation des documents, en particulier en simplifiant leur authentification et/ou leur identification.