WO2012049378A1 - Locating faults in an electrical network - Google Patents

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WO2012049378A1
WO2012049378A1 PCT/FR2011/000512 FR2011000512W WO2012049378A1 WO 2012049378 A1 WO2012049378 A1 WO 2012049378A1 FR 2011000512 W FR2011000512 W FR 2011000512W WO 2012049378 A1 WO2012049378 A1 WO 2012049378A1
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WO
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location
distance
defect
measuring
network
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Application number
PCT/FR2011/000512
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French (fr)
Inventor
Olivier Coutelou
Original Assignee
Schneider Electric Industries Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

Definitions

  • the invention relates to the localization of faults on an electrical distribution network, in particular low voltage or even medium voltage, adapting to the existing configuration of said network.
  • the invention relates to a method and a device that can be used on any network whose exact configuration is not known, that is to say that the location of the cables, or even the number of branches , are not detailed.
  • the distribution networks 1 can be broken down into different levels, with a first very high and high voltage distribution and distribution network THT / HTB (from 35 to more than 200 kV), used to transport or distribute the electrical energy from the production plants 3 over great distances.
  • a medium-voltage distribution network HTA or MT usually between 1 and 35 kV, and more precisely 15 or 20 kV in France, succeeds him for smaller scale transport, to customers of industrial type 7 or to LV low voltage networks (in particular 0.4 kV in France) via other transformer stations 15; a network BT 10 supplies customers 20, 20 'of low energy demand.
  • the networks 1, 10 are subject to various defects, which it is important to detect and locate in order to overcome the problems generated: power failure, degradation of the resistance insulation materials, not to mention the safety of people.
  • WO 2008/128324 describes the positioning of detectors on lines so that the analysis of the characteristics of electrical voltages allows detection. defect; WO 2008/70766 uses a magnetic detection system distributed by optical fiber. Another option described in WO 2007/103924 is to interrogate the counters of the clients 20, 20 'to identify the presence of a fault in the power supply branch.
  • the location of the fault between a source station 15 and a load 20, 20 'of a network BT 10 is conventionally limited to the determination of a distance du of the fault 25 with respect to the source station 15 and / or a distance d of the defect 25 with respect to a measuring device 30, with advances concerning the accuracy of determination of the path from then to a report on the topology of the network 1 gives the location of the defect 25.
  • the OTDR is particularly used: this TDR (Time Domain Reflectometry) technology consists in injecting an electrical pulse on the electrical network 10 and inspecting the return signal to determine the linear distance d of the defect 25, sometimes by two measures to improve the accuracy (WO 2010/43602).
  • the device 30 frequently used for the TDR comprises, as illustrated in FIG. 2, means for injecting the signal 32. , means 34 for receiving the reflected signal, and means 36 for analyzing the signals and evaluating the distance d, with many developments to improve the accuracy: see for example WO 2009/87045), or the SSTDR technology ("Spread Spectrum Time Domain Reflectrometry ”) which adds to the TDR a spectrum spread of the transmitted and received pulsation.
  • SSTDR technology Spread Spectrum Time Domain Reflectrometry
  • the common point of these fault localization systems and methods is a linear result requiring to know the actual configuration of the network 1, 10: the result obtained is a distance traveled from a measurement point, which distance is then transferred to a topographic diagram of the network 1, taking into account any derivations, to arrive at a precise location on one or more cables, shown in the diagram.
  • the LV / MV network which includes underground cables that can not be directly visualized, may have been modified since its installation, with, in particular, additions due to urbanization and / or moving cables 22 during development work without reporting information on the initial plan; for old networks, the original plans may no longer be accessible.
  • the solutions existing fault localization then give a result that is not exploitable easily.
  • the invention aims to overcome the disadvantages of the preceding methods and fault locating devices.
  • the invention proposes a localization system that does not require an exact knowledge of the network configuration and can be efficient even if the number and the location of the branches of an underground network are inaccessible, particularly in the case of a network for which no design history is available.
  • the invention thus relates to a defect localization method in an area in which there is an electrical network comprising a measure of the distance separating the defect from different measurement points of the grating, preferably by reflectometry, and data analysis ;
  • the separation distance of the defect and the measuring point is a linear measurement, which defines a course over a length of cable, whereas the location and even the number of electrical conductors forming the electrical network are not necessarily known, to the except for their inclusion in the network area, which may be arbitrary.
  • the analysis of the data which are therefore not carried over to a topological representation of the conductors, comprises the determination of zones of location of the defect with respect to the various measurement points, independently of the topology of the conductors and in particular via circles.
  • the method provides for setting apart the aberrant, disjoint localization zones.
  • the intersection is determined by iterations, considering the location areas of increasing size.
  • the intersection location is then transferred to a visualization tool for correspondence with a map or map, to verify the in situ location of the network cable and initiate fault repair.
  • the analysis of the location zones is carried out by means of a discretization of the area under consideration, with a step chosen to optimize the accuracy of the result and the speed of the analysis; the determination of the intersection location is preferably performed sequentially, by checking the presence or absence of points in each of the location areas.
  • the discrete points are preferably identified by their GPS coordinates, and the intersection location can be superimposed directly on a map accessible via the internet.
  • a fault locating device comprises means for storing pairs of values comprising the location of a measuring point and a parameter representative of the linear distance separating the defect of said measurement point, means for associating with each pair an infinite set of location values, in particular defined by an inequality relating to a disk, means for comparing said finite sets and determining the set common to the stored pairs, and means for geographically locating said common set.
  • the locating device according to the invention can be part of an apparatus, advantageously portable, comprising means for measuring the distance separating it from the defect capable of supplying the storage means successively.
  • the location device according to the invention can be part of a system further comprising a plurality of fault distance measuring means mounted on the network, for example each associated with a counter of a user or other device electrical distribution; the measuring means are each adapted to communicate to the storage means of the localization device the recommended pairs of values, namely the location of the measuring point and the associated measured distance.
  • the measuring means comprise a reflectometer.
  • FIG. 2 diagrammatically represents a locating device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows the location principle according to the invention.
  • the system according to the invention is used in a LV network, possibly MT, the configuration of which is at least partially unknown: some or all of the lines 22 are underground, with no updated general plan, and the wired conductors (cables) 22 forming the network 10 are distributed in an area A of the network 10 according to a topology whose schema is not accessible.
  • a topology whose schema is not accessible.
  • most of the networks 10 are very old and the various modifications inherent to the urban changes or to the maintenance operations are not listed on the initial plan of the network, if it is still available: we know that the network 1 is formed of current distribution conductors 22 within a distribution area A, but the topology formed by the drivers is at least partially forgotten.
  • access points to the cables of the network 10 are naturally present: the customer connections 20, 20 ', the transformation station 15 and some bypass ports. These points are used to connect measuring means 30 of the defect distance 25, in order to implement the method according to the invention; in particular, a device 40 according to the invention can recover the measurements of the distance d separating each of these points of the defect 25 in order to locate the latter. All the principles of linear measurement to give the distance traveled between the defect 25 and a measurement point may be used but, according to a preferred embodiment, the measurement of the distance d away from a fault 25 by TDR (or SSTDR) is recommended.
  • a portable apparatus 50 comprises injection means 32, receiving means 34 of the reflected signal, means 36 for determining the distance d, and means 42 for storing pairs of values, one of the values being a parameter representative of the distance d and the other the coordinates (X, Y) of the measuring point.
  • the method according to the invention is implemented thanks to a multitude of measurement devices 30j TDR or SSTDR permanently located on the network 10.
  • the measuring devices 30j are associated with counters 20 of the users and / or measuring cases, for example means for measuring the locally produced and redistributed energy or estimators of the line fault distance, and / or for communication devices on the power line; the head-end transformer 10 may also comprise measuring means 30 0 , and / or certain by-passes may be provided with such measuring means.
  • the measuring means 30 are then advantageously provided with communication means to external storage means 42, associated with processing means 44 similar to the previous ones.
  • the method according to the invention can be implemented, with an estimate of the distance d separating the defect 25 from different measurement points 30 of the network 10, said distance d being a linear path between the two points 25, 30 (and not a distance "as the crow flies").
  • the initial detection of the defect 25 can take all existing forms; alternatively, if the measuring means 30 are permanently on the network 10, in particular in "smart meters", it is possible to use the reflectometry to check the presence of the defect 25 by comparison of successive measurements, for example-all minutes. In the latter case, when the presence of the defect is identified, it is advantageous to measure the distance d through the difference between the reflectometry results before and after the defect in order to increase the accuracy.
  • the locating method according to the invention starts with the evaluation of the linear path distance d in several places of the network 10, especially simultaneously if the network 10 is equipped with a suitable system with measuring means 30; associated with the meters 20, 20 'of the users and the distribution transformer 15; the results of the evaluation are communicated, preferably by radio means (WiFi, Bluetooth, ZigBee, etc.), to storage means 42 of a localization device 40, together with an identification of the location of the measured.
  • a portable apparatus 50 is used successively by an operator in different locations so as to store in appropriate means 42, for example in a memory of the locating apparatus 50, the estimated course distances d and the location X, Y the measuring point. Any other alternative or combination is possible, for example with a portable device 50 making it possible to take into account values do, d coming from measuring devices 30; associated with the transformer 15 and some recent meters.
  • the method according to the invention is continued by analyzing the pairs (d; X, Y) of stored values, one of said values (X, Y) being representative of the location of the measurement, the other of said values (d ) being representative of the linear path separating the defect from the location of the measurement.
  • the analysis starts with a determination of the location area Z, of the defect with respect to the location of the measurement, said zone 3 ⁇ 4 being independent of the conductors 22 traveled by the measurement signal: in fact, when the network is known, it is sufficient to postpone the distance thus measured along the lines to, thanks to two or three measurements depending on the complexity of the branch tree 22, locate the defect 25.
  • the location zone Zi is an infinite set of values corresponding to a possible distance from the defect, which is preferably stored via a representative parameter which makes it possible, by a simple equation, to find the set, in particular said measured distance.
  • the parameter representative of the zone Zi is preferably the radius of a circle centered on the measurement location; advantageously, the radius considered is equal to the measurement d of the maximum distance with respect to the defect increased by the tolerance ⁇ (or accuracy) of the measurement which, in particular in the case of an identification by RDT, is related to the technology and setting.
  • the location zone Zi is therefore the infinite set of points x, y of the area A corresponding to the disk equation: (x - X) 2 + (y - Y) 2 ⁇ (d + ⁇ ) 2
  • the analysis of the data in the method according to the invention is continued by comparing the location zones Zj: the defect 25 is at the intersection of the different zones (see FIG. 3).
  • Different means can be used to determine the intersection location L, for example graphically or preferably automatically, in particular by equations modeling the previously defined circles.
  • the determination of the intersection zone L is carried out via a discretization of the representative area A of the network 10, that is to say the geographical area in which the network 10 is distributed: using a finite number of values to be compared with each of the location areas Z; allows to use more economical means in time, in memory and in cost; moreover, the result, albeit less precise, is sufficient for electrical networks 10 which at least partially reproduce the existing terrestrial infrastructures.
  • the area A in which the network 10 is located is identified and represented by a number of points P determined.
  • This "discretization" of the region in question can be carried out at a predefined pitch according to the nature of the network 10 and the means available to then refine the actual search for the cable to correct the defect 25; in particular, steps of 20 cm, 50 cm or 1 m can be chosen.
  • the identification of the discrete points P is performed by the coordinates (x, y) GPS ("Global Positioning System"), which allows to superimpose directly results to a map obtained by any means, including computer.
  • a first option is to compare the coordinates (x, y) of each point P of the area A of the network 10 with the equation of said zone 3 ⁇ 4, then check the P points that are included in each zone Zj. For example, each point P of the network 10 receives a coefficient 1 or 0 according to whether or not it is inside each location disk Zj, and the points of the intersection zone L are those whose product of the coefficients n ' is not bad.
  • the result of the analysis algorithm may comprise several discrete points P.
  • one or more additional measurements may be made near the location of the location.
  • L intersection in fact, whatever the principle used, a measurement at short distance d is more precise, and it becomes possible to restrict the place of intersection L and thus the number of points. More generally, even if the analysis does not go through a discretization, it is preferred to have an area of intersection L of restricted size, which depends on the precision ⁇ of the evaluation and also on the number of measurements, that it is advantageous to multiply; in particular, the use of the meters of the users makes it possible to obtain the maximum of measurements, typically from ten to twenty for a network BT.
  • a portable device 50 it is preferred to distribute the measurement points homogeneously, taking advantage of non-buried accesses.
  • a viewing tool 48 including a plane, preferably automatically via GPS coordinates and pre-recorded maps or accessible via the Internet. From the visualization tool 48, the intersection L can sometimes be further restricted for practical reasons, for example the presence of infrastructures definitely excluding the presence of underground cables. Moreover, once the defect is located, even within 50 cm, the ground can again sufficiently restrict the search area for rapid repair, for example by eliminating the load-bearing walls of buildings. Conversely, the result of the preceding analysis algorithm can generate a place L comprising no point.
  • the reason may be a "too great" measurement accuracy with respect to the step of discretization of the points P. It is then possible to restart the analysis with a smaller step of discretization, or even by removing one of the location zones Zi deemed aberrant to widen the place of intersection L or by degrading the precision ⁇ of the measurement.
  • the result of the analysis algorithm may not generate an intersection L, two of the location zones Z, at least being disjoint; an analysis of the points belonging to each of the zones Z makes it possible to identify the disjoint zone and to eliminate it.
  • This result may be due to the fact that several faults are present in the network 10; advantageously, suitable means, in a system commonly referred to as “smart", can divide the areas into several disjoint sets and apply the above method for each set.
  • the analysis means 44 of the localization device 40 are adapted to carry out the algorithm of the method; in particular, they comprise means for determining the location zones 3 ⁇ 4 from the pairs (d; X, Y) of values originating from the storage means 42, and means 44 for determining their intersection L.
  • the device comprises a storage memory 46 of discrete values (x, y) making it possible to represent the surface of the network 10, which delivers to the analysis means 44 the data necessary for the determination of the intersection L.
  • the result is transmitted to means of visualization 48, in particular by superposition of the determined intersection zone with a plane by identifying the coordinates (x, y) of discretization points P.
  • the method according to the invention can be fully automated; it thus allows a precise and reliable location of a fault on an unknown underground network, which allows a quick and efficient intervention of the maintenance teams.
  • a visualization of the location by means of a display and / or mapping system: the result can be communicated to a screen displaying by elsewhere a map or a photograph of the area concerned.
  • the method according to the invention does not require any modification of the measurement technology: in fact, for the TDR or the SSTDR, the main axes of development are based on the digital processing of the information to simplify the use of the measuring apparatus and the optimization of the measurement, whereas according to the invention, it is a question of taking advantage of the devices already marketed to treat an ignored problem, namely the absence of data or the gaps concerning the actual configuration of the device. the majority of underground LV networks.
  • the invention has been described with reference to a location on an underground LV power grid of unknown configuration, it is not limited thereto: besides the fact that an MV network may be concerned, it is possible that certain sections, even the complete network, to be mapped and / or aerial. In addition, it is possible to proceed iteratively with the analysis, in particular with a portable apparatus 50, for example by determining a first intersection zone with a limited number of measurements, and then adding one or more measurements. , if possible close to the first intersection area to decrease the size of the location area, to determine a second intersection area, and so on.

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Abstract

The invention relates to a method that has been developed to enable the location of a fault (25) in a low-voltage electrical network (10), the configuration of which is unknown and the underground cable map of which is unavailable. The method is based on measuring the distance (d) separating the fault (25) from a certain number of points (30) for measuring said distance, advantageously associated with the meters of the users, and determining an intersection location (L) at which the fault (25) is located. The intersection area (L) is preferably identified by one or more pairs of GPS coordinates in order to transfer the result directly to a map. The method can be implemented by a device according to the invention enabling the processing of data from various measuring devices, or by a portable apparatus according to the invention combining all of the functionalities.

Description

LOCALISATION DE DEFAUTS DANS UN RESEAU ELECTRIQUE  LOCATION OF DEFECTS IN AN ELECTRICAL NETWORK
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne la localisation de défauts sur un réseau de distribution électrique, notamment basse tension, voire moyenne tension, s' adaptant à la configuration existante dudit réseau. En particulier, l'invention est relative à un procédé et un dispositif qui peuvent être utilisés sur tout réseau dont la configuration exacte n'est pas connue, c'est-à- dire que la localisation des câbles, voire le nombre d'embranchements, ne sont pas détaillés. TECHNICAL FIELD The invention relates to the localization of faults on an electrical distribution network, in particular low voltage or even medium voltage, adapting to the existing configuration of said network. In particular, the invention relates to a method and a device that can be used on any network whose exact configuration is not known, that is to say that the location of the cables, or even the number of branches , are not detailed.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Tel qu'illustré en figure 1, les réseaux 1 de distribution peuvent être décomposés en différents niveaux, avec un premier réseau de transport et de répartition très haute et haute tensions THT/HTB (de 35 à plus de 200 kV), utilisé pour transporter ou répartir l'énergie électrique depuis les centrales de production 3 sur de grandes distances. Après transformation 5, un réseau de distribution moyenne tension HTA ou MT, usuellement entre 1 et 35 kV, et plus précisément 15 ou 20 kV en France, lui succède pour des transports à plus petite échelle, vers des clients de type industriels 7 ou vers des réseaux basse tension BT 10 (en particulier 0,4 kV en France) via d'autres postes de transformation 15 ; un réseau BT 10 alimente les clients 20, 20' de faible demande énergétique. Composés de lignes aériennes et/ou de câbles souterrains 22, les réseaux 1, 10 sont sujets à des défauts 25 variés, qu'il est important de détecter et localiser afin de pallier les problèmes générés : rupture d'alimentation, dégradation de la tenue des matériels d'isolation, sans compter la sécurité des personnes. As illustrated in FIG. 1, the distribution networks 1 can be broken down into different levels, with a first very high and high voltage distribution and distribution network THT / HTB (from 35 to more than 200 kV), used to transport or distribute the electrical energy from the production plants 3 over great distances. After transformation 5, a medium-voltage distribution network HTA or MT, usually between 1 and 35 kV, and more precisely 15 or 20 kV in France, succeeds him for smaller scale transport, to customers of industrial type 7 or to LV low voltage networks (in particular 0.4 kV in France) via other transformer stations 15; a network BT 10 supplies customers 20, 20 'of low energy demand. Composed of overhead lines and / or underground cables 22, the networks 1, 10 are subject to various defects, which it is important to detect and locate in order to overcome the problems generated: power failure, degradation of the resistance insulation materials, not to mention the safety of people.
De nombreuses études se sont penchées sur la localisation des défauts 25 dans les réseaux de distribution 10. Par exemple, WO 2008/128324 décrit le positionnement de détecteurs sur les lignes de façon à ce que l'analyse des caractéristiques des tensions électriques permette la détection du défaut ; WO 2008/70766 utilise quant à lui un système de détection magnétique distribué par fibre optique. Une autre option décrite dans WO 2007/103924 consiste à interroger les compteurs des clients 20, 20' pour identifier la présence d'un défaut dans la branche d'alimentation. Numerous studies have examined the location of defects in distribution networks 10. For example, WO 2008/128324 describes the positioning of detectors on lines so that the analysis of the characteristics of electrical voltages allows detection. defect; WO 2008/70766 uses a magnetic detection system distributed by optical fiber. Another option described in WO 2007/103924 is to interrogate the counters of the clients 20, 20 'to identify the presence of a fault in the power supply branch.
De façon générale, la localisation du défaut 25 entre un poste source 15 et une charge 20, 20' d'un réseau BT 10 est classiquement limitée à la détermination d'une distance do du défaut 25 par rapport au poste source 15 et ou une distance d du défaut 25 par rapport à un dispositif de mesure 30, avec des avancées concernant la précision de détermination du parcours d, puis à un report sur la topologie du réseau 1 donne la localisation du défaut 25. Parmi les différents systèmes possibles, la réflectométrie est particulièrement utilisée : cette technologie TDR {« Time Domain Reflectometry » selon la terminologie anglo-saxonne) consiste à injecter une pulsation électrique sur le réseau électrique 10 et à inspecter le signal de retour pour déterminer la distance linéaire d du défaut 25, parfois par deux mesures pour améliorer la précision (WO 2010/43602). Bien qu'une option soit l'injection en un point et la réception en un autre point (US 201001 11521), le dispositif 30 fréquemment utilisé pour la TDR comprend, tel qu'illustré en figure 2, des moyens pour injecter le signal 32, des moyens 34 pour recevoir le signal réfléchi, et des moyens 36 pour analyser les signaux et évaluer la distance d, avec de nombreux développements visant à améliorer la précision : voir par exemple WO 2009/87045), ou la technologie SSTDR (« Spread Spectrum Time Domain Reflectrometry ») qui ajoute à la TDR un étalement du spectre de la pulsation émise et reçue. In general, the location of the fault between a source station 15 and a load 20, 20 'of a network BT 10 is conventionally limited to the determination of a distance du of the fault 25 with respect to the source station 15 and / or a distance d of the defect 25 with respect to a measuring device 30, with advances concerning the accuracy of determination of the path from then to a report on the topology of the network 1 gives the location of the defect 25. Among the various possible systems, the OTDR is particularly used: this TDR (Time Domain Reflectometry) technology consists in injecting an electrical pulse on the electrical network 10 and inspecting the return signal to determine the linear distance d of the defect 25, sometimes by two measures to improve the accuracy (WO 2010/43602). Although one option is injection at one point and reception at another point (US 201001 11521), the device 30 frequently used for the TDR comprises, as illustrated in FIG. 2, means for injecting the signal 32. , means 34 for receiving the reflected signal, and means 36 for analyzing the signals and evaluating the distance d, with many developments to improve the accuracy: see for example WO 2009/87045), or the SSTDR technology ("Spread Spectrum Time Domain Reflectrometry ") which adds to the TDR a spectrum spread of the transmitted and received pulsation.
Cependant, le point commun de ces systèmes et procédés de localisation de défaut est un résultat linéique nécessitant de connaître la configuration réelle du réseau 1 , 10 : le résultat obtenu est une distance parcourue depuis un point de mesure, distance qui est ensuite reportée sur un schéma topographique du réseau 1, en tenant compte des éventuelles dérivations, pour aboutir à une localisation précise sur un câble, voire plusieurs, représenté sur le schéma. Or, il apparaît fréquemment que le réseau BT/MT, qui comprend des câbles souterrains qu'il n'est pas possible de visualiser directement, peut avoir été modifié depuis sa mise en place, avec notamment ajout de dérivations dues à l'urbanisation et/ou déplacement des câbles 22 lors de travaux d'aménagement sans report des informations sur le plan initial ; pour des réseaux anciens, les plans originaux peuvent d'ailleurs ne plus être accessibles. Comme le câble lui-même peut ne pas être identifié ou localisé, les solutions de localisation de défaut existantes donnent alors un résultat qui n'est pas exploitable facilement. However, the common point of these fault localization systems and methods is a linear result requiring to know the actual configuration of the network 1, 10: the result obtained is a distance traveled from a measurement point, which distance is then transferred to a topographic diagram of the network 1, taking into account any derivations, to arrive at a precise location on one or more cables, shown in the diagram. However, it often appears that the LV / MV network, which includes underground cables that can not be directly visualized, may have been modified since its installation, with, in particular, additions due to urbanization and / or moving cables 22 during development work without reporting information on the initial plan; for old networks, the original plans may no longer be accessible. As the cable itself may not be identified or located, the solutions existing fault localization then give a result that is not exploitable easily.
EXPOSE DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des procédés et dispositifs de localisation de défaut précédents. En particulier, l'invention propose un système de localisation qui ne nécessite par une connaissance exacte de la configuration du réseau et peut être performant même si le nombre et la localisation des branches d'un réseau souterrain sont inaccessibles, notamment dans le cas d'un réseau pour lequel aucun historique de conception n'est disponible. Among other advantages, the invention aims to overcome the disadvantages of the preceding methods and fault locating devices. In particular, the invention proposes a localization system that does not require an exact knowledge of the network configuration and can be efficient even if the number and the location of the branches of an underground network are inaccessible, particularly in the case of a network for which no design history is available.
Sous un aspect, l'invention est ainsi relative à un procédé de localisation de défaut dans une aire dans laquelle se situe un réseau électrique comprenant une mesure de la distance séparant le défaut de différents points de mesure du réseau, de préférence par réflectométrie, et analyse des données ; la distance de séparation du défaut et du point de mesure est une mesure linéaire, qui définit un parcours sur une longueur de câble, alors que la localisation et même le nombre de conducteurs électriques formant le réseau électrique ne sont pas nécessairement connus, à l'exception de leur inclusion dans l'aire de réseau qui peut être quelconque. L'analyse des données, qui ne sont donc pas reportées sur une représentation topologique des conducteurs, comprend la détermination de zones de localisation du défaut par rapport aux différents points de mesure, indépendamment de la topologie des conducteurs et notamment par l'intermédiaire de cercles dont le rayon correspond à la distance mesurée augmentée de la tolérance de la mesure, et la détermination du lieu d'intersection de toutes les zones de localisation ; en cas de résultat vide, le procédé prévoit la mise à l'écart des zones de localisation aberrantes, disjointes. De préférence, l'intersection est déterminée par itérations, en considérant les zones de localisation de taille croissante. Le lieu d'intersection est ensuite reporté sur un outil de visualisation pour une correspondance avec un plan ou une carte, afin de vérifier la localisation in situ du câble du réseau et initier la réparation du défaut. Avantageusement, l'analyse des zones de localisation est réalisée par l'intermédiaire d'une discrétisation de l'aire considérée, avec un pas choisi pour optimiser la précision du résultat et la rapidité de l'analyse ; la détermination du lieu d'intersection est de préférence réalisée séquentiellement, par vérification de la présence ou non des points dans chacune des zones de localisation. Les points discrets sont de préférence identifiés par leurs coordonnées GPS, et le lieu d'intersection peut être superposé directement à une carte accessible via internet. In one aspect, the invention thus relates to a defect localization method in an area in which there is an electrical network comprising a measure of the distance separating the defect from different measurement points of the grating, preferably by reflectometry, and data analysis ; the separation distance of the defect and the measuring point is a linear measurement, which defines a course over a length of cable, whereas the location and even the number of electrical conductors forming the electrical network are not necessarily known, to the except for their inclusion in the network area, which may be arbitrary. The analysis of the data, which are therefore not carried over to a topological representation of the conductors, comprises the determination of zones of location of the defect with respect to the various measurement points, independently of the topology of the conductors and in particular via circles. whose radius corresponds to the measured distance increased by the tolerance of the measurement, and the determination of the place of intersection of all the localization zones; in the case of an empty result, the method provides for setting apart the aberrant, disjoint localization zones. Preferably, the intersection is determined by iterations, considering the location areas of increasing size. The intersection location is then transferred to a visualization tool for correspondence with a map or map, to verify the in situ location of the network cable and initiate fault repair. Advantageously, the analysis of the location zones is carried out by means of a discretization of the area under consideration, with a step chosen to optimize the accuracy of the result and the speed of the analysis; the determination of the intersection location is preferably performed sequentially, by checking the presence or absence of points in each of the location areas. The discrete points are preferably identified by their GPS coordinates, and the intersection location can be superimposed directly on a map accessible via the internet.
Sous un autre aspect, l'invention se rapporte à des moyens pour mettre en œuvre le procédé précédent. En particulier, un dispositif de localisation de défaut selon l'invention comprend des moyens pour stocker des couples de valeurs comprenant la localisation d'un point de mesure et un paramètre représentatif de la distance linéaire séparant le défaut dudit point de mesure, des moyens pour associer à chaque couple un ensemble infini de valeurs de localisation, notamment défini par une inégalité relative à un disque, des moyens pour comparer lesdits ensembles finis et déterminer l'ensemble commun aux couples stockés, et des moyens pour localiser géographiquement ledit ensemble commun. In another aspect, the invention relates to means for implementing the above method. In particular, a fault locating device according to the invention comprises means for storing pairs of values comprising the location of a measuring point and a parameter representative of the linear distance separating the defect of said measurement point, means for associating with each pair an infinite set of location values, in particular defined by an inequality relating to a disk, means for comparing said finite sets and determining the set common to the stored pairs, and means for geographically locating said common set.
Le dispositif de localisation selon l'invention peut faire partie d'un appareil, avantageusement portable, comprenant des moyens permettant de mesurer la distance le séparant du défaut aptes à alimenter successivement les moyens de stockage. Alternativement, le dispositif de localisation selon l'invention peut faire partie d'un système comprenant en outre une pluralité des moyens de mesure de la distance de défaut montés sur le réseau, par exemple associés chacun à un compteur d'un usager ou autre appareil de distribution électrique ; les moyens de mesure sont chacun adaptés pour communiquer aux moyens de stockage du dispositif de localisation les couples de valeurs préconisés, à savoir la localisation du point de mesure et la distance mesurée associée. Une combinaison des deux solutions est possible. Avantageusement, les moyens de mesure comprennent un réflectomètre. The locating device according to the invention can be part of an apparatus, advantageously portable, comprising means for measuring the distance separating it from the defect capable of supplying the storage means successively. Alternatively, the location device according to the invention can be part of a system further comprising a plurality of fault distance measuring means mounted on the network, for example each associated with a counter of a user or other device electrical distribution; the measuring means are each adapted to communicate to the storage means of the localization device the recommended pairs of values, namely the location of the measuring point and the associated measured distance. A combination of both solutions is possible. Advantageously, the measuring means comprise a reflectometer.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées. La figure 1, déjà décrite, illustre un réseau de distribution électrique. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of illustration and in no way limiting, represented in the appended figures. Figure 1, already described, illustrates an electrical distribution network.
La figure 2 représente schématiquement un dispositif de localisation selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 montre le principe de localisation selon l'invention. FIG. 2 diagrammatically represents a locating device according to one embodiment of the invention. Figure 3 shows the location principle according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT
Le système selon l'invention est utilisé dans un réseau BT, éventuellement MT, dont la configuration est au moins partiellement inconnue : certaines des lignes 22, voire toutes, sont souterraines, sans plan général actualisé, et les conducteurs filaires (câbles) 22 formant le réseau 10 sont distribués dans une aire A du réseau 10 selon une topologie dont le schéma n'est pas accessible. De fait, la plupart des réseaux 10 sont très anciens et les différentes modifications inhérentes aux mutations urbanistiques ou aux opérations de maintenance ne sont pas répertoriées sur le plan initial du réseau, si tant est que celui-ci soit encore disponible : on sait que le réseau 1 est formé de conducteurs 22 de distribution du courant au sein d'une aire A de distribution, mais la topologie formée par les conducteurs est au moins partiellement oubliée. Malgré cette situation dans laquelle plus personne ne sait exactement où passent les câbles 22, des points d'accès aux câbles du réseau 10 sont naturellement présents : les raccordements clients 20, 20', le poste de transformation 15 et certains regards de dérivation. Ces points sont utilisés pour y raccorder des moyens de mesure 30 de la distance d de défaut 25, afin de mettre en œuvre le procédé selon l'invention ; notamment, un dispositif 40 selon l'invention peut récupérer les mesures de la distance d séparant chacun de ces points du défaut 25 afin de localiser ce dernier. Tous les principes de mesure linéaire permettant de donner la distance parcourue entre le défaut 25 et un point de mesure peuvent être utilisés mais, selon un mode de réalisation préféré, la mesure de la distance d d'éloignement d'un défaut 25 par TDR (ou SSTDR) est préconisée. De fait (voir aussi par exemple l'art antérieur cité ci-dessus), ces technologies de réfiectométrie donnent des mesures fiables de la distance d séparant le défaut 25 d'une source 32 d'injection le long du conducteur 22 transportant le signal entre ces deux points 25, 32 ; qui plus est, les appareils dédiés, éventuellement portables, déjà commercialisés sont suffisamment simples pour une automatisation complète du traitement des données et de leur analyse. The system according to the invention is used in a LV network, possibly MT, the configuration of which is at least partially unknown: some or all of the lines 22 are underground, with no updated general plan, and the wired conductors (cables) 22 forming the network 10 are distributed in an area A of the network 10 according to a topology whose schema is not accessible. In fact, most of the networks 10 are very old and the various modifications inherent to the urban changes or to the maintenance operations are not listed on the initial plan of the network, if it is still available: we know that the network 1 is formed of current distribution conductors 22 within a distribution area A, but the topology formed by the drivers is at least partially forgotten. Despite this situation, in which no one knows exactly where the cables 22 pass, access points to the cables of the network 10 are naturally present: the customer connections 20, 20 ', the transformation station 15 and some bypass ports. These points are used to connect measuring means 30 of the defect distance 25, in order to implement the method according to the invention; in particular, a device 40 according to the invention can recover the measurements of the distance d separating each of these points of the defect 25 in order to locate the latter. All the principles of linear measurement to give the distance traveled between the defect 25 and a measurement point may be used but, according to a preferred embodiment, the measurement of the distance d away from a fault 25 by TDR (or SSTDR) is recommended. In fact (see also for example the prior art cited above), these refiectometry technologies give reliable measurements of the distance d separating the fault 25 from an injection source 32 along the conductor 22 carrying the signal between these two points 25, 32; Moreover, dedicated devices, possibly portable, already marketed are simple enough for complete automation of data processing and analysis.
En particulier, pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention, il est possible d'utiliser un réflectomètre 30 classique associé à des moyens de stockage des données 42 et des moyens de traitement 44 aptes à mettre en œuvre l'algorithme du procédé faisant partie du dispositif de localisation 40. Par exemple, un appareil portable 50 comprend des moyens d'injection 32, des moyens de réception 34 du signal réfléchi, des moyens 36 de détermination de la distance d, et des moyens de stockage 42 de couples de valeurs, l'une des valeurs étant un paramètre représentatif de la distance d et l'autre les coordonnées (X,Y) du point de mesure. In particular, to implement the method according to the invention, it is possible to use a conventional reflectometer 30 associated with data storage means 42 and processing means 44 able to implement the algorithm of the method making part of the locating device 40. For example, a portable apparatus 50 comprises injection means 32, receiving means 34 of the reflected signal, means 36 for determining the distance d, and means 42 for storing pairs of values, one of the values being a parameter representative of the distance d and the other the coordinates (X, Y) of the measuring point.
Selon une autre option, le procédé selon l'invention est mis en œuvre grâce à une multitude de dispositifs 30j de mesure TDR ou SSTDR localisés à demeure sur le réseau 10. De préférence, les dispositifs de mesure 30j sont associés à des compteurs 20 des usagers et/ou à des boîtiers de mesure, par exemple des moyens de mesure de l'énergie produite localement et redistribuée ou des estimateurs de la distance de défaut de ligne, et/ou à des appareils de communication sur la ligne électrique ; le transformateur 15 de tête de réseau 10 peut également comprendre des moyens de mesure 300, et/ou certains regards de dérivation peuvent être munis de tels moyens de mesure. Les moyens de mesure 30 sont alors avantageusement munis de moyens de communication vers des moyens de stockage 42 externes, associés à des moyens de traitement 44 similaires aux précédents. According to another option, the method according to the invention is implemented thanks to a multitude of measurement devices 30j TDR or SSTDR permanently located on the network 10. Preferably, the measuring devices 30j are associated with counters 20 of the users and / or measuring cases, for example means for measuring the locally produced and redistributed energy or estimators of the line fault distance, and / or for communication devices on the power line; the head-end transformer 10 may also comprise measuring means 30 0 , and / or certain by-passes may be provided with such measuring means. The measuring means 30 are then advantageously provided with communication means to external storage means 42, associated with processing means 44 similar to the previous ones.
Ainsi, lorsqu'un défaut 25 est détecté sur le réseau 10, le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre, avec une estimation de la distance d séparant le défaut 25 de différents lieux de mesure 30 du réseau 10, ladite distance d étant un parcours linéaire entre les deux points 25, 30 (et non une distance « à vol d'oiseau »). La détection initiale du défaut 25 peut prendre toutes les formes existantes ; alternativement, si les moyens de mesure 30, sont à demeure sur le réseau 10, notamment dans des « compteurs intelligents », il est possible d'utiliser la réflectométrie pour vérifier la présence du défaut 25 par comparaison de mesures successives, par exemple- toutes les minutes. Dans ce dernier cas, lorsque la présence du défaut 25 est identifiée, il est avantageux de mesurer la distance d par l'intermédiaire de la différence entre les résultats de la réflectométrie avant et après le défaut afin d'augmenter la précision. Thus, when a fault 25 is detected on the network 10, the method according to the invention can be implemented, with an estimate of the distance d separating the defect 25 from different measurement points 30 of the network 10, said distance d being a linear path between the two points 25, 30 (and not a distance "as the crow flies"). The initial detection of the defect 25 can take all existing forms; alternatively, if the measuring means 30 are permanently on the network 10, in particular in "smart meters", it is possible to use the reflectometry to check the presence of the defect 25 by comparison of successive measurements, for example-all minutes. In the latter case, when the presence of the defect is identified, it is advantageous to measure the distance d through the difference between the reflectometry results before and after the defect in order to increase the accuracy.
Le procédé de localisation selon l'invention débute par l'évaluation de la distance d de parcours linéaire en plusieurs endroits du réseau 10, notamment simultanément si le réseau 10 est équipé d'un système adapté avec moyens de mesure 30; associés aux compteurs 20, 20' des usagers et au transformateur de distribution 15 ; les résultats de l'évaluation sont communiqués, de préférence par des moyens radio (de type WiFi, Bluetooth, ZigBee, etc.), à des moyens de stockage 42 d'un dispositif de localisation 40, conjointement à une identification du lieu de la mesure. Alternativement, un appareil portable 50 est utilisé successivement par un opérateur en différents lieux de façon à stocker dans des moyens adaptés 42, par exemple dans une mémoire de l'appareil de localisation 50, les distances de parcours d évaluées et la localisation X,Y du point de mesure. Toute autre alternative ou combinaison est possible, avec par exemple un appareil portable 50 permettant de prendre en compte des valeurs do, d issues de dispositifs de mesure 30; associés au transformateur 15 et à certains compteurs 20 récents. The locating method according to the invention starts with the evaluation of the linear path distance d in several places of the network 10, especially simultaneously if the network 10 is equipped with a suitable system with measuring means 30; associated with the meters 20, 20 'of the users and the distribution transformer 15; the results of the evaluation are communicated, preferably by radio means (WiFi, Bluetooth, ZigBee, etc.), to storage means 42 of a localization device 40, together with an identification of the location of the measured. Alternatively, a portable apparatus 50 is used successively by an operator in different locations so as to store in appropriate means 42, for example in a memory of the locating apparatus 50, the estimated course distances d and the location X, Y the measuring point. Any other alternative or combination is possible, for example with a portable device 50 making it possible to take into account values do, d coming from measuring devices 30; associated with the transformer 15 and some recent meters.
Le procédé selon l'invention se poursuit par l'analyse des couples (d ; X,Y) de valeurs stockés, une desdites valeurs (X,Y) étant représentative de l'endroit de la mesure, l'autre desdites valeurs (d) étant représentative du parcours linéaire séparant le défaut 25 de l'endroit de la mesure. L'analyse débute par une détermination d'une la zone de localisation Z, du défaut par rapport à l'endroit de la mesure, ladite zone ¾ étant indépendante des conducteurs 22 parcourus par le signal de mesure : de fait, lorsque le réseau est connu, il suffit de reporter la distance ainsi mesurée le long des lignes pour, grâce à deux ou trois mesures selon la complexité de l'arborescence des branches 22, localiser le défaut 25. Selon l'invention, comme le réseau 10 n'est pas connu, il est impossible de visualiser le trajet effectivement parcouru sur un conducteur 22 : l'information obtenue concerne l'éloignement d maximal du défaut 25 par rapport au point de mesure. La zone de localisation Zi est un ensemble infini de valeurs correspondant à un éloignement possible du défaut, qui est de préférence stocké par l'intermédiaire d'un paramètre représentatif permettant par une équation simple de retrouver l'ensemble, notamment ladite distance mesurée. Le paramètre représentatif de la zone Zi est de préférence le rayon d'un cercle centré sur l'endroit de mesure ; avantageusement, le rayon considéré est égal à la mesure d de la distance maximale par rapport au défaut 25 augmentée de la tolérance δ (ou précision) de la mesure qui, notamment dans le cas d'une identification par TDR, est liée à la technologie et au paramétrage. La zone de localisation Zi est donc l'ensemble infini des points x,y de l'aire A répondant à l'équation de disque : (x - X)2 + (y - Y)2 < (d + δ)2 The method according to the invention is continued by analyzing the pairs (d; X, Y) of stored values, one of said values (X, Y) being representative of the location of the measurement, the other of said values (d ) being representative of the linear path separating the defect from the location of the measurement. The analysis starts with a determination of the location area Z, of the defect with respect to the location of the measurement, said zone ¾ being independent of the conductors 22 traveled by the measurement signal: in fact, when the network is known, it is sufficient to postpone the distance thus measured along the lines to, thanks to two or three measurements depending on the complexity of the branch tree 22, locate the defect 25. According to the invention, as the network 10 is not not known, it is impossible to visualize the path actually traveled on a driver 22: the information obtained relates to the maximum distance d of the defect from the measuring point. The location zone Zi is an infinite set of values corresponding to a possible distance from the defect, which is preferably stored via a representative parameter which makes it possible, by a simple equation, to find the set, in particular said measured distance. The parameter representative of the zone Zi is preferably the radius of a circle centered on the measurement location; advantageously, the radius considered is equal to the measurement d of the maximum distance with respect to the defect increased by the tolerance δ (or accuracy) of the measurement which, in particular in the case of an identification by RDT, is related to the technology and setting. The location zone Zi is therefore the infinite set of points x, y of the area A corresponding to the disk equation: (x - X) 2 + (y - Y) 2 <(d + δ) 2
L'analyse des données dans le procédé selon l'invention se poursuit par la comparaison des zones de localisation Zj : le défaut 25 se trouve à l'intersection des différentes zones (voir figure 3). Différents moyens peuvent être mis en œuvre pour déterminer le lieu d'intersection L, par exemple graphiquement ou de préférence automatiquement, notamment par des équations modélisant les cercles précédemment définis. Avantageusement, selon l'invention, la détermination de la zone d'intersection L est réalisée via une discrétisation de l'aire A représentative du réseau 10, c'est-à-dire la zone géographique dans laquelle le réseau 10 est distribué : l'utilisation d'un nombre fini de valeurs à comparer avec chacune des zones de localisation Z; permet d'utiliser des moyens plus économes en temps, en mémoire et en coût ; de plus, le résultat, certes moins précis, est suffisant pour des réseaux électriques 10 qui reproduisent au moins partiellement les infrastructures terrestres existantes. The analysis of the data in the method according to the invention is continued by comparing the location zones Zj: the defect 25 is at the intersection of the different zones (see FIG. 3). Different means can be used to determine the intersection location L, for example graphically or preferably automatically, in particular by equations modeling the previously defined circles. Advantageously, according to the invention, the determination of the intersection zone L is carried out via a discretization of the representative area A of the network 10, that is to say the geographical area in which the network 10 is distributed: using a finite number of values to be compared with each of the location areas Z; allows to use more economical means in time, in memory and in cost; moreover, the result, albeit less precise, is sufficient for electrical networks 10 which at least partially reproduce the existing terrestrial infrastructures.
Dans un procédé préféré selon l'invention, l'aire A au sein de laquelle se trouve le réseau 10 est identifiée et représentée par un nombre de points P déterminé. Cette « discrétisation » de la région considérée peut être réalisée à un pas prédéfini selon la nature du réseau 10 et les moyens disponibles pour ensuite affiner la recherche réelle du câble pour corriger le défaut 25 ; notamment, des pas de 20 cm, 50 cm ou 1 m peuvent être choisis. Avantageusement, l'identification des points discrets P est réalisée par les coordonnées (x,y) GPS (« Global Positioning System »), ce qui permet de superposer directement les résultats à une carte obtenue par tout moyen, notamment informatique. Pour analyser l'ensemble des zones de localisation Zj et déterminer le lieu d'intersection L, une première option est de comparer les coordonnées (x,y) de chaque point P de l'aire A du réseau 10 avec l'équation de ladite zone ¾, puis de vérifier les points P qui sont inclus dans chaque zone Zj. Par exemple, chaque point P du réseau 10 reçoit un coefficient 1 ou 0 selon sa présence ou non à l'intérieur de chaque disque de localisation Zj, et les points de la zone d'intersection L sont ceux dont le produit des coefficients n'est pas nul. In a preferred method according to the invention, the area A in which the network 10 is located is identified and represented by a number of points P determined. This "discretization" of the region in question can be carried out at a predefined pitch according to the nature of the network 10 and the means available to then refine the actual search for the cable to correct the defect 25; in particular, steps of 20 cm, 50 cm or 1 m can be chosen. Advantageously, the identification of the discrete points P is performed by the coordinates (x, y) GPS ("Global Positioning System"), which allows to superimpose directly results to a map obtained by any means, including computer. To analyze all the location zones Zj and determine the intersection location L, a first option is to compare the coordinates (x, y) of each point P of the area A of the network 10 with the equation of said zone ¾, then check the P points that are included in each zone Zj. For example, each point P of the network 10 receives a coefficient 1 or 0 according to whether or not it is inside each location disk Zj, and the points of the intersection zone L are those whose product of the coefficients n ' is not bad.
Notamment en présence d'un petit nombre de mesures, ou dans le cas d'un réseau 10 relativement étendu ou d'un pas de discrétisation faible, il peut être souhaitable de rationaliser l'analyse de l'ensemble des zones de localisation Z, et de procéder par itérations, en excluant d'une vérification de sa présence à l'intérieur d'une zone de localisation Zi tout point P qui n'aurait pas été présent dans une zone Zj précédemment analysée. Il est préféré alors de classer les zones de localisation Zj selon leur taille et par exemple de procéder par ordre croissant de rayon. Ainsi, les points discrets P représentatifs de l'aire A du réseau 10 sont passés en revue pour la zone de localisation Zj la plus petite, puis les points internes à cette première zone sont passés en revue pour la zone deuxième en taille, et ainsi de suite. Ceci offre pour avantage une détermination rapide. Selon la taille du lieu d'intersection L, le résultat de l'algorithme d'analyse peut comprendre plusieurs points discrets P. Pour affiner le résultat, et si cela est possible, une ou plusieurs mesures additionnelles peuvent être réalisées à proximité du lieu d'intersection L : de fait, quel que soit le principe utilisé, une mesure à faible distance d est plus précise, et il devient possible de restreindre le lieu d'intersection L et donc le nombre de points. Plus généralement, même si l'analyse ne passe pas par une discrétisation, il est préféré d'avoir une zone d'intersection L de taille restreinte, ce qui dépend de la précision δ de l'évaluation et également du nombre de mesures, qu'il est avantageux de multiplier ; en particulier, l'utilisation des compteurs 20 des usagers permet d'obtenir le maximum de mesures, typiquement de dix à vingt pour un réseau BT. Dans le cas d'un appareil portable 50, il est préféré de répartir les points de mesure de façon homogène, en profitant des accès non enterrés. Une fois le lieu d'intersection L identifié, il est reporté sur un outil de visualisation 48, notamment un plan, de préférence automatiquement via les coordonnées GPS et des cartes pré-enregistrées ou accessibles via Internet. Depuis l'outil de visualisation 48, l'intersection L peut parfois être encore restreinte pour des raisons pratiques, par exemple la présence d'infrastructures excluant définitivement la présence de câbles souterrains. Par ailleurs, une fois le défaut localisé, même à 50 cm près, le terrain peut là encore restreindre suffisamment la zone de recherche pour une réparation rapide, par exemple en éliminant les murs porteurs de bâtiments. Inversement, le résultat de l'algorithme d'analyse précédent peut générer un lieu L ne comprenant aucun point. La raison peut être une « trop grande » précision de mesure par rapport au pas de discrétisation des points P. Il est alors possible de recommencer l'analyse avec un pas de discrétisation plus petit, voire en supprimant une des zones de localisation Zi jugée aberrante pour élargir le lieu d'intersection L ou bien en dégradant la précision δ de la mesure. In particular, in the presence of a small number of measurements, or in the case of a relatively large network or of a low step of discretization, it may be desirable to rationalize the analysis of all the location areas Z, and proceed by iterations, excluding from a verification of its presence within a location zone Zi any point P which would not have been present in a zone Z j previously analyzed. It is then preferred to classify the location areas Zj according to their size and for example to proceed in ascending order of radius. Thus, the discrete points P representative of the area A of the network 10 are reviewed for the smallest location area Zj, then the points internal to this first area are reviewed for the second area in size, and thus right now. This offers the advantage of rapid determination. Depending on the size of the intersection location L, the result of the analysis algorithm may comprise several discrete points P. To refine the result, and if possible, one or more additional measurements may be made near the location of the location. L intersection: in fact, whatever the principle used, a measurement at short distance d is more precise, and it becomes possible to restrict the place of intersection L and thus the number of points. More generally, even if the analysis does not go through a discretization, it is preferred to have an area of intersection L of restricted size, which depends on the precision δ of the evaluation and also on the number of measurements, that it is advantageous to multiply; in particular, the use of the meters of the users makes it possible to obtain the maximum of measurements, typically from ten to twenty for a network BT. In the case of a portable device 50, it is preferred to distribute the measurement points homogeneously, taking advantage of non-buried accesses. Once the intersection location L identified, it is reported on a viewing tool 48, including a plane, preferably automatically via GPS coordinates and pre-recorded maps or accessible via the Internet. From the visualization tool 48, the intersection L can sometimes be further restricted for practical reasons, for example the presence of infrastructures definitely excluding the presence of underground cables. Moreover, once the defect is located, even within 50 cm, the ground can again sufficiently restrict the search area for rapid repair, for example by eliminating the load-bearing walls of buildings. Conversely, the result of the preceding analysis algorithm can generate a place L comprising no point. The reason may be a "too great" measurement accuracy with respect to the step of discretization of the points P. It is then possible to restart the analysis with a smaller step of discretization, or even by removing one of the location zones Zi deemed aberrant to widen the place of intersection L or by degrading the precision δ of the measurement.
Enfin, le résultat de l'algorithme d'analyse peut ne pas générer d'intersection L, deux des zones de localisation Z, au moins étant disjointes ; une analyse des points appartenant à chacune des zones Z, permet d'identifier la zone disjointe et de l'éliminer. Ce résultat peut être dû au fait que plusieurs défauts 25 sont présents dans le réseau 10 ; avantageusement, des moyens adaptés, dans un système qualifié communément « d'intelligent », peuvent répartir les zones en plusieurs ensembles disjoints et appliquer le procédé précédent pour chacun des ensembles. Les moyens d'analyse 44 du dispositif de localisation 40 sont adaptés pour réaliser l'algorithme du procédé ; en particulier, ils comprennent des moyens de détermination des zones de localisation ¾ à partir des couples (d ; X,Y) de valeurs issues des moyens de stockage 42, et des moyens de détermination 44 de leur intersection L. Avantageusement, l'appareil comprend une mémoire de stockage 46 de valeurs discrètes (x,y) permettant de représenter la surface du réseau 10, qui délivre aux moyens d'analyse 44 les données nécessaires à la détermination de l'intersection L. Le résultat est transmis à des moyens de visualisation 48, notamment par superposition de la zone d'intersection déterminée avec un plan en repérant les coordonnées (x,y) des points P de discrétisation. Finally, the result of the analysis algorithm may not generate an intersection L, two of the location zones Z, at least being disjoint; an analysis of the points belonging to each of the zones Z makes it possible to identify the disjoint zone and to eliminate it. This result may be due to the fact that several faults are present in the network 10; advantageously, suitable means, in a system commonly referred to as "smart", can divide the areas into several disjoint sets and apply the above method for each set. The analysis means 44 of the localization device 40 are adapted to carry out the algorithm of the method; in particular, they comprise means for determining the location zones ¾ from the pairs (d; X, Y) of values originating from the storage means 42, and means 44 for determining their intersection L. Advantageously, the device comprises a storage memory 46 of discrete values (x, y) making it possible to represent the surface of the network 10, which delivers to the analysis means 44 the data necessary for the determination of the intersection L. The result is transmitted to means of visualization 48, in particular by superposition of the determined intersection zone with a plane by identifying the coordinates (x, y) of discretization points P.
Le procédé selon l'invention peut être entièrement automatisé ; il permet ainsi une localisation précise et fiable d'un défaut 25 sur un réseau 10 souterrain inconnu, ce qui permet une intervention rapide et efficace des équipes de maintenance. En particulier, il est possible d'associer au procédé et au dispositif selon l'invention une visualisation de la localisation par l'intermédiaire d'un système d'affichage et/ou de cartographie : le résultat peut être communiqué à un écran affichant par ailleurs une carte ou une photographie du quartier concerné. De plus, le procédé selon l'invention ne requiert pas de modification de la technologie de mesure : de fait, pour le TDR ou le SSTDR, les principaux axes de développement reposent sur le traitement numérique des informations pour simplifier l'utilisation de l'appareil de mesure et l'optimisation de la mesure, alors que selon l'invention, il s'agit de tirer parti des appareils déjà commercialisés pour traiter un problème ignoré, à savoir l'absence de données ou les lacunes concernant la configuration réelle de la majorité des réseaux BT souterrains. The method according to the invention can be fully automated; it thus allows a precise and reliable location of a fault on an unknown underground network, which allows a quick and efficient intervention of the maintenance teams. In particular, it is possible to associate with the method and the device according to the invention a visualization of the location by means of a display and / or mapping system: the result can be communicated to a screen displaying by elsewhere a map or a photograph of the area concerned. In addition, the method according to the invention does not require any modification of the measurement technology: in fact, for the TDR or the SSTDR, the main axes of development are based on the digital processing of the information to simplify the use of the measuring apparatus and the optimization of the measurement, whereas according to the invention, it is a question of taking advantage of the devices already marketed to treat an ignored problem, namely the absence of data or the gaps concerning the actual configuration of the device. the majority of underground LV networks.
Bien que l'invention ait été décrite en référence à une localisation sur un réseau électrique BT souterrain de configuration inconnue, elle ne s'y limite pas : outre le fait qu'un réseau MT peut être concerné, il est possible que certains tronçons, voire le réseau complet, soient cartographiés et/ou aériens. De plus, il est possible de procéder itérativement à l'analyse, notamment avec un appareil portatif 50, par exemple en procédant à la détermination d'une première zone d'intersection avec un nombre restreint de mesures, puis en ajoutant une ou plusieurs mesures, si possible proches de la première zone d'intersection afin de diminuer la taille de la zone de localisation, pour déterminer une deuxième zone d'intersection, et ainsi de suite. Although the invention has been described with reference to a location on an underground LV power grid of unknown configuration, it is not limited thereto: besides the fact that an MV network may be concerned, it is possible that certain sections, even the complete network, to be mapped and / or aerial. In addition, it is possible to proceed iteratively with the analysis, in particular with a portable apparatus 50, for example by determining a first intersection zone with a limited number of measurements, and then adding one or more measurements. , if possible close to the first intersection area to decrease the size of the location area, to determine a second intersection area, and so on.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de localisation de défaut (25) dans un réseau électrique (10) comprenant des conducteurs (22) linéaires distribués selon une topologie au sein d'une aire (A) de réseau comprenant : A fault locating method (25) in an electrical network (10) comprising linear conductors (22) distributed according to a topology within a network area (A) comprising:
l'évaluation de la distance (d) séparant le défaut (25) de différents points de mesure (15, 30i) du réseau (10), ladite distance (d) étant un parcours linéaire le long d'un conducteur (22) ;  evaluating the distance (d) separating the defect (25) from different measurement points (15, 30i) of the array (10), said distance (d) being a linear path along a conductor (22);
la détermination de zones de localisation (¾) du défaut (25) par rapport aux différents points de mesure (15, 30,) à partir des distances évaluées (d), lesdites zones (Zj) étant indépendantes de la topologie des conducteurs (22) du réseau (10) ; l'analyse de l'ensemble des zones de localisation (¾) du défaut (25) pour déterminer un lieu d'intersection (L) ;  determining location areas (¾) of the defect (25) with respect to the different measurement points (15, 30,) from the evaluated distances (d), said zones (Zj) being independent of the conductor topology (22). ) of the network (10); analyzing all of the location areas (¾) of the defect (25) to determine an intersection location (L);
le report du lieu d'intersection (L) sur un outil de visualisation (48) pour estimer la localisation du défaut (25) sur l'aire (A).  the report of the intersection location (L) on a visualization tool (48) to estimate the location of the defect (25) on the area (A).
Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'évaluation de la distance (d) est réalisée par réflectométrie d'un signal injecté en différents points de mesure (15, 30j). Method according to Claim 1, in which the evaluation of the distance (d) is carried out by reflectometry of a signal injected at different measuring points (15, 30j).
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel l'analyse de l'ensemble des zones de localisation (Zj) du défaut (25) comprend la détermination de la taille des zones (Zj) et l'analyse itérative par taille croissante desdites zones (Zi). Method according to one of Claims 1 or 2, in which the analysis of all the localization areas (Zj) of the defect (25) comprises the determination of the size of the zones (Zj) and the iterative analysis by increasing size. said zones (Zi).
Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 comprenant en outre la discrétisation de l'aire (A) de distribution du réseau (10) en un ensemble de points (P), et dans lequel l'analyse de l'ensemble des zones de localisation (Z,) comprend une sélection des points discrets (P) compris dans toutes lesdites zones (Zj). Method according to one of claims 1 to 3, further comprising discretizing the area (A) of distribution of the network (10) into a set of points (P), and in which the analysis of all the areas of location (Z,) comprises a selection of discrete points (P) included in all said zones (Zj).
Procédé selon la revendication 4 dans lequel chaque point discret (P) de la surface (A) est identifié par des coordonnées GPS (x,y). Procédé selon la revendication 5 dans lequel le report du lieu d'intersection (L) comprend la mise en correspondance des points discrets (P) dudit lieu (L) sur une carte topographique ou un plan géographique. The method of claim 4 wherein each discrete point (P) of the surface (A) is identified by GPS coordinates (x, y). A method according to claim 5 wherein the transfer of the intersection location (L) comprises mapping the discrete points (P) of said location (L) to a topographic map or a geographical plane.
Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel l'analyse de l'ensemble des zones de localisation (¾) comprend l'identification de zones de localisation aberrantes et la mise à l'écart desdites zones aberrantes de sorte que l'analyse de l'ensemble des zones de localisation ne les considère pas. Method according to one of Claims 1 to 6, in which the analysis of all the location areas (¾) comprises the identification of aberrant localization areas and the setting aside of said aberrant zones so that the analysis of all the localization areas does not consider them.
Dispositif (40) de localisation de défaut (25) dans un réseau électrique (10) de conducteurs (22) linéaires distribués selon une topologie dans une aire (A) comprenant : des moyens (42) pour stocker des couples de valeurs comprenant la localisation d'un point de mesure (X,Y) et au moins un paramètre représentatif d'un ensemble infini (Ζ;) d'éloignements (d) entre le défaut (25) et ledit point de mesure (15, 30) ; des moyens (44) pour comparer lesdits ensembles infinis (Z,) et déterminer l'ensemble commun aux couples stockés ; des moyens (48) pour localiser géographiquement ledit ensemble commun. Fault location device (25) in an electrical network (10) of linear conductors (22) distributed according to a topology in an area (A), comprising: means (42) for storing pairs of values comprising the location a measurement point (X, Y) and at least one parameter representative of an infinite set (Ζ;) of distances (d) between the defect (25) and said measuring point (15, 30); means (44) for comparing said infinite sets (Z,) and determining the set common to the stored pairs; means (48) for geographically locating said common set.
Système de localisation de défaut (25) dans un réseau électrique (10) de conducteurs (22) linéaires distribués selon une topologie dans une aire (A) comprenant un dispositif (40) selon la revendication 8 et des moyens (30) permettant la mesure de la distance (d) les séparant d'un défaut (25) du réseau (10), ladite distance (d) étant parcourue le long d'un conducteur (22), lesdits moyens de mesure (30) étant aptes à communiquer ladite distance (d) aux moyens pour stocker (42) du dispositif de localisation (40), et lesdits moyens pour stocker (42) étant aptes à déterminer le paramètre représentatif de l'ensemble infini correspondant.. Fault location system (25) in an electrical network (10) of linear conductors (22) distributed according to a topology in an area (A) comprising a device (40) according to claim 8 and means (30) for measuring the distance (d) separating them from a defect (25) of the grating (10), said distance (d) being traversed along a conductor (22), said measuring means (30) being able to communicate said distance (d) to the means for storing (42) the locating device (40), and said storing means (42) being able to determine the parameter representative of the corresponding infinite set.
Système selon la revendication 9 dans lequel les moyens de mesure (30) de la distance (d) comprennent une pluralité de moyens de mesure associés à des appareils de distribution électrique (15, 20). Appareil (50) de localisation de défaut (25) dans un réseau électrique (10) de conducteurs (22) linéaires distribués selon une topologie dans une aire (A) comprenant : The system of claim 9 wherein the distance measuring means (30) comprises a plurality of measuring means associated with electrical distribution apparatuses (15, 20). Apparatus (50) for locating a fault (25) in an electrical network (10) of linear conductors (22) distributed according to a topology in an area (A) comprising:
- des moyens (30) permettant de mesurer la distance (d) les séparant le défaut (25), ladite distance (d) étant parcourue le long d'un conducteur (22) ;  means (30) for measuring the distance (d) separating them from the defect (25), said distance (d) being traversed along a conductor (22);
- des moyens (42) pour stocker au moins un paramètre représentatif d'un ensemble infini (Z,) d'éloignement en fonction de la distance (d) mesurée et la localisation (X,Y) du point de mesure ;  means (42) for storing at least one parameter representative of an infinite set (Z,) of distance as a function of the distance (d) measured and the location (X, Y) of the measurement point;
- des moyens (44) pour comparer des ensembles infinis (¾) et déterminer l'ensemble commun aux points de mesure ;  means (44) for comparing infinite sets (¾) and determining the set common to the measurement points;
- des moyens (48) pour localiser géographiquement ledit ensemble commun.  means (48) for geographically locating said common set.
Appareil selon la revendication 11 dans lequel les moyens pour stocker (42) comprennent des moyens de réception de couples de valeurs, l'une desdites valeurs étant une distance (d) de défaut et l'autre desdites valeurs étant la localisation (X,Y) du point de mesure de la distance de défaut (d), lesdits couples étant communiqués par les moyens de mesure (30). An apparatus according to claim 11 wherein the means for storing (42) comprises means for receiving pairs of values, one of said values being a distance (d) of defect and the other of said values being the location (X, Y ) of the measuring point of the fault distance (d), said pairs being communicated by the measuring means (30).
Appareil (50) selon l'une des revendications 11 ou 12 ou système selon l'une des revendications 9 ou 10 dans lequel les moyens de mesure (30) comprennent un réflectomètre. Apparatus (50) according to one of claims 11 or 12 or system according to one of claims 9 or 10 wherein the measuring means (30) comprises a reflectometer.
Appareil (50) selon l'une des revendications 11 à 13 ou système selon l'une des revendications 9 ou 10 dans lequel l'ensemble infini d'éloignement (Zi) est un disque centré sur le point de mesure (X, Y), et le paramètre représentatif est un rayon (d + δ) du disque (¾). Apparatus (50) according to one of claims 11 to 13 or system according to one of claims 9 or 10 wherein the infinite set of distance (Zi) is a disc centered on the measuring point (X, Y) , and the representative parameter is a radius (d + δ) of the disk (¾).
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