"Réseau fictif pour le contrôle des protections de
réseaux électriques" <EMI ID=1.1>
fonctionnement de dispositifs de protection associés à des disjoncteurs de réseaux polyphasés de transport d'énergie électrique.
Dans le but d'assurer le 'ninimum d'interruption d'exploitation des réseaux de transport d'énergie électrique à la suite de défauts
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tion capables de déceler le défaut et de provoquer le déclenchement du disjoncteur seulement si ce'déclenchement est nécessaire à l'élimination du défaut. De façon générale les dispositifs de protection sont sensibles aux tensions et courants du réseau en un point et émettent un signal de déclenchement lorsque des tensions et courants anormaux sont décelés au-delà de seuils fixés. Très fréquemment les dispositifs de protection sont équipés d'organes de temporisation de façon à n'émettre de signal de déclenchement que si le défaut décelé a duré un certain temps. Souvent la durée de temporisation est fonction de l'importance ou du type de défaut.
On appelle défaut l'apparition d'une charge anormale et excessive sur le réseau, ce qui se traduit par des surintensités accompagnées généralement de baisse corrélative de tons ion. On distingue
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téressent qu'une phase, des défauts biphasés qui intéressent deux phases simultanément, et défauts triphasés où les'trois phases sont intéressées simultanément.
Les dispositifs de protection comportant des organes qui seul sensibles respectivement aux tensions et courants, et qui sont reliés au réseau à travers des transformateurs de mesure ou des dis_positifs équivalents. Très généralement les tensions et courants appliqués aux organes sensibles sont ramenés à des niveaux nominaux normalisés (par exemple 1 A ou 5 A pour les organes sensibles aux
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des raisons évidentes d'interchangeabilité. Pour les mêmes raisons les niveaux des tensions continues d'alimentation ou de signalisation des dispositifs de protection sont établis généralement à
127 V ou 48 V.
Pour contrôler le fonctionnement d'un dispositif de protection, il convient d'appliquer aux organes sensibles du dispositif des tensions et courants qui correspondent aux tensions et courants qui sont appliqués lors d'un défaut réel, de type déterminé, et de vérifier que le dispositif de protection émet un signal de déclenchement à partir des niveaux voulus de tension et d'intensité, et avec <EMI ID=5.1>
quer les tensions et courants images de défaut en substitution aux tensions et courants images des tensions et courants présents nor malcment sur le réseau.
Les dispositifs dits "réseaux fictifs" sont destinés à contrôler le fonctionnement des dispositifs de protection en les plaçant dans les conditions précitées. A cet effet ils comportent généra lement des premières sources de tensions et courants capables de fournir aux organes sensibles correspondants des dispositifs de protection des tensions et courants images des tensions et courants présents sur un réseau sain, des secondes sources de tensions et courants capables de fournir aux organes sensibles des tensions
et courants images des tensions et courant de défaut, des organes
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défaut simulé, de substituer les secondes sources aux premières sur
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déclenchement émis pa:' le dispositif de protection agissant, de rompre les liaisons entre secmdes sources et organes sensibles, des moyens de mesure de grandeurs électriques images de défaut, et un moyen chronométrique lancé par le signal de commande de défaut et arrêté par le signal de déclenchement.
Les réseaux fictifs existants ne simulent que de façon imparfaite les défauts. En effet les organes de commutation sont des relais électromagnétiques classiques, ont des durées d'enclenchement qui représentent couramment plusieurs périodes du réseau, et opèrent les substitutions de sources par ouverture de contacts repos suivis de la fermeture de contact travail, au m'oins pour les tensions. Il en résulte que l'établissement des valeurs de défaut succède à la suppression des valeurs présentes sur réseau sain avec un retard durant lequel les organes sensibles correspondants ne sont pas alimentés, ce qui risque de perturber,le fonctionnement du dispositif de protection. L'instant origine du défaut- est mal défini et l'erreur équivoque sur l'origine du défaut entache la précision du moyen chronométrique.
Pour des temporisations courtes du dispositif de protection il n'est pas possible de relever sur les moyens de mesure, voltmètres et ampèremètres classiques, les valeurs des grandeurs électriques de défaut ; celles-ci doivent faire l'objet d'un réglage préalable, et les valeurs exactes lors <EMI ID=8.1>
L'invention a pour objet un réseau fictif qui ne présente pas ces inconvénients et qui est caractérisé en ce qu'il comporte
comme moyen de mesure des voltmètre et ampèremètre numériques connus avec une commande de mémorisation de valeur mesurée, et comme organes de commutation des moyens logiques de séquence comprenant un premier moyen de relais adapté à substituer sans coupure les secondes sources aux premières en enclenchant en réponse au signal de commande de défaut simulé, à déclencher en réponse à un signal de coupure, et à émettre à l'enclenchement un signal de lancement en direction du moyen chronométrique,' un deuxième moyen de relais enclenché en réponse au signal de déclenchement et commandant à l'état enclenché la mémorisation desdits voltmètre et ampèremètre numériques et l'arrêt dudit moyen chronométrique,
un moyen de temporisation mis en action par l'enclenchement dudit deuxième moyen de relais et émettant en fin de temporisation un signal de coupure en direction du premier moyen de relais, et un troisième moyen de relais adapté à couper, en réponse audit signal de .coupure, les liaisons entre premières sources et premier moyen de relais.
Ainsi, la substitution des secondes sources aux premières s'effectuant sans coupure, l'instant d'origine du défait simulé est défini de façon précise et non équivoque, et coïncide avec
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trique. La coupure des valeurs de défaut se produit avec un retard déterminé par le moyen de temporisation sur le signal de déclenchement, en sorte que les voltmètre et ampèremètre numériques peuvent prendre en compte et mémoriser les valeurs réelle:: de défaut. Ce retard de temporisation correspond sensiblement à la durée de déclenchement d'un disjoncteur réel, et l'émission du signal de coupure a les mômes effets sur le réseau fictif que la fin de déclenchement du disjoncteur réel, c'est-à-dire la suppression des valeurs de défaut sans rétablissement des valeurs de tension et courants correspondant à un réseau sain.
De préférence l'.e réseau fictif est prévu pour simuler de façon distincte des types de défaut intéressant une ou plusieurs phases; les premières et secondes sources comportent chacune une sortie de tension et une sortie de courant par phase du réseau et le premier moyen de relais comporte un dispositif de relais associé à chaque
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protection correspondant aux phases intéressées par le type de
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de type sélectionné.
Chaque dispositif de relais comporte de préférence un organe relais adapté à transférer la liaison d'un organe sensible à la
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ce à la sortie de tension de seconde source, la liaison avec la sortie de seconde source étant établie avant rupture de la liaison
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courant d'échange. Ainsi au cours du transfert, l'organe sensible sera alimenté conjointement par la première et la seconde sources
à travers les moyens. limiteurs de courant, en sorte que les deux sources ne pourront débiter l'une dans l'autre qu'un courant limité,
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fera par étapes progressives.
En disposition préférée l'organe relais comporte un contact repos et un contact travail d'un relais principal dont le contact repo� s'ouvre avant fermeture du contact travail, et un contact . repos et un contact travail d'un relais auxiliaire à transfert plus rapide que le relais principal et dont le contact travail se ferme avant ouverture du contact repos, ce relais auxiliaire comportant une bobine d'excitation court-circuitée par un contact repos du relais principal, et des résistances limiteuses de courant ét�nt disposées entre contact repos du relais auxiliaire et sortie de première source, et entre contact travail du relais auxiliaire et sortie de seconde source.
Avant commande d'enclenchement, organe sensible et première source sont reliés directement à travers le contact repos du relais principal. Dès le début d'enclenchement les contacts repos du relais principal s'ouvrent, si bien que,' d'une part, la liaison entre
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te, d'autre part, la bobine d'excitation du relais auxiliaire est décourt-circuitée et ce relais manoeuvre; Dès fermeture du contact travail du relais auxiliaire l'organe sensible est relié à la première source à travers la résistance limiteuse connectée au contact repos encore fermé, et à la seconde source à travers la
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courant échangé par la première et la seconde sources est limité par l'ensemble des résistances limiteuses en série. A l'ouverture du contact repos du relais auxiliaire, l'organe sensible n'est plus
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connectée au contact travail du relais auxiliaire, puis le contact travail du relais principal se ferme, et la liaison entre organe sensible et seconde source est'directe à travers ce dernier contact travail.
Dans un réseau fictif triphasé où un décaleur de phase alimente conjointement les première et seconde sources de tension, les première et seconde sources de courant comprennent un moyen de réglage de tension triphasé et des jeux d'impédance de réglage du courant débité par phase, et les première et seconde sources de
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prennent trois transformateurs à curseurs couplés montés en étoile; les sorties des première et seconde sources de tension sont constituées respectivement par les bornes de tête et les curseurs des transformateurs montés en étoile. De préférence chacun de ces transformateurs comporte une prise au tiers du bobinage à partir du cent::e d'étoile et la matrice de sélection est adaptée, en position de sélection de défaut intéressant deux phases, à'relier le centre d'étoile du décaleur de phase à la prise au tiers du transformateur à curseur correspondant à la troisième phase. Ainsi les tensions entre curseurs des transformateurs correspondant aux phases intéressées et centre d'étoile du décaleur sont égales et de phases opposées, simulant ainsi correctement les tensions de défaut entre deux phases.
Le réseau fictif peut être prévu pour simuler également un défaut de durée limitée, un enclenchement sur défaut, et un défaut permanent. Des moyens de commutation de mode, enclenchables manuellement indépendamment, et déclenchés par un seul moyen de déclenchement sont capables, dans le premier mode de lancer un second moyen de temporisation au signal de commande de défaut simulé, et de relier la sortie de ce second moyen de temporisation à la sortie
du premier et d'établir une liaison unidirectionnelle entre la sortie du second moyen de mémorisation et la commande de mémorisation des voltmètre et ampèremètre. Le second moyen de temporisation définit la durée du défaut à durée limitée, à la fin de laquelle les première et seconde sources' sont coupées, si le dispositif de <EMI ID=21.1>
commutation de mode correspondant-envoie immédiatement à l'apparition du défaut simulé un signal spécifique vers le dispositif de protection qui peut alors fonctionner selon un mode spécifique d'un enclenchement sur défaut, enclenche en permanence le troisième moyen de relais en sorte qu'il n'existe pas avant l'apparition du défaut de tension sur le réseau, et dirige le signal de lancement sur la commande de mémorisation des appareils numériques qui enregistrent alors les tensions et intensités juste après l'apparition du défaut. Enfin en mode défaut permanent, les liaisons de commande
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sont coupées, en sorte que le fonctionnement du dispositif de pro-tection ne commande pas la coupure des sources, et.que le chronomètre n'enregistre pas des durées sans signification. Dans ce troisième mode, un moyen manuel est prévu pour commander la mémorisation des appareils de mesure et la coupure des sources.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma simplifié d'un réseau fictif.selon l'invention la figure 2 est un schéma de dispositif de relais à transfert sans coupure la figure 3 est.un.schéma synoptique de fonctionnement du réseau fictif de la figure 1 ; la figure 4 est un schéma d'une matrice de sélection de typa de défaut ; la figure 5 est un schéma de sources de tensions et courants la figure 6 est un diagramme des compositions de'tension en défaut biphasé <EMI ID=23.1> la figure 8 est un schéma de voltmètre de crête numérique.
Selon la .forme de réalisation choisie et représentée figure 1, le réseau fictif, prévu pour le contrôle du fonctionnement d'un
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tension 3 pour l'alimentation des organes sensibles du dispositif de protection 1. Ces sources sont représentées en schéma unifilaire pour la clarté de la figure, mais il faut comprendre que ces sources sont triphasées pour simuler un réseau triphasé de transport d'énergie. La source de courant 2 comprend une source d'alimenta- <EMI ID=25.1>
avec une prise 22 pour le courant' de défaut et une prise 23 pour le courant de charge normal. L'entrée 11 des organes sensibles au courant du dispositif de protection 1 peut être reliée à la prise
22 à travers ur contact travail 55 d'un relais 5 et à la prise 23
à travers un contact repos 82 d'un relais 8, et un or gare interrupteur 24. La sortie 12 des organes sensibles au courant du dispositif de protection 1 est reliée à une borne de retour de courant à travers un transformateur d'intensité d'un ampèremètre 25 . L'entrée
10 des organes sensibles aux tensions du dispositif de protection
1 est reliée au pôle commun 52 de contact d'inversion du relais 5, le pôle repos 53 étant relié à travers un contact repos 81 du relais 8 au sommet d'un autotransformateur 31 alimenté par la source d'alimentation de tension 30. Le pôle travail 54 est relié au curseur 32 de l'autotransformateur 31. Comme il sera expliqué en détail plus loin, lors de l'excitation du relais 5, la liaison
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rupture de la liaison entre le pôle commun 52 et le pôle repos 53 . Des impédances sont prévues en série avec les pôles repos 53 et travail 54 pour limiter les courants d'échange lors de la manoeuvre du relais 5. L'entrée 10 du dispositif de protection 1 est également reliée à un voltmètre 35. L'ampèremètre 25 et le. voltmètre 35 sont des appareils numériques connus, prévus pour afficher périodi-
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tionnement cyclique pouvant être interrompu et la dernière valeur mesurée affichée de façon permanente par fermeture des boucles respectives 26 et 36 en réponse à l'excitation d'un relais 103.
Le réseau fictif comporte également un chronomètre compteur 4, de modèle connu, avec une entrée commune 40, une entrée d'affichage
41 et une entrée de comptage 42. Le comptage d'impulsions d'horloge est lancé par fermeture d'une boucle extérieure entre les entrées commune 40 et de comptage 42, et interrompu par ouverture de cette boucle. La fermeture d'une boucle extérieure entre les entrées commune 40 et d'affichage 41 provoque l'affichage mémorisé du contenu du compteur, l'ouverture ultérieure de cette boucle provoquant une remise à zéro du compteur. La boucle d'affichage 40, 41 comprend un contact repos d'un relais de lancement 46 et un contact travail d'un relais d'affichage 45, tandis que la boucle de comptage 40, 42 comprend en série un contact repos 47 d'un relais de
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mande de déclenchement sur laquelle appâtait un signal adapté à provoquer le déclenchement d'un disjoncteur réel ; sur le réseau
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lais 6 à travers un organe interrupteur 115.
La logique de commande du réseau fictif comporte une source de tension continue 16 pour l'alimentation des différents relais. Un dispositif interrupteur 15 a deux états ouvert et fermé avec une commande manuelle alternative, ou poire à contact, permet à l'état fermé de mettre sous tension la ligne 17, ce qui simulera l'apparition d'un défaut. La ligne 17 alimente en premier lieu un relais
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du relais 5 à travers un contact repos d'un relais 72. Comme on le verra plus loin, le relais 5 est alimenté à partir d'une tension
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liser des combinaisons de relayage complexe. Le relais 5, outre le
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tionnés, possède un contact travail 51 au travers duquel la tension de source 16 sera appliquée, en passant par un organe interrupteur
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citation du relais de lancement 46.
La ligne 17 met également sous tension un moyen de temporisation auxiliaire 9 réglable entre 50 et 550 ms ; en fin de temporisation un contact se ferme pour appliquer la tension de ligne 17, soit sur une sortie extérieure 92a, soit sur une ligne intérieure
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encore sous tension la bobine d'excitation d'un relais intermédiaire de déclenchement 62, à travers un contact travail 61 du relais de commande de déclenchement 6, ainsi qu'à travers un'contact de réalimentation du relais 62 et une diod� 64. Ce contact de réalimentation du relais 62 met également sous tension de la ligne 17, à travers la diode 63a, la ligne 63 qui alimente de son côté un dispositif ce temporisation 7 réglable entre 50 et 150 ms. Un contact à fermeture temporisée 71 de ce dispositif de temporisation 7 met sous tension de la ligne 17 la ligne 91 déjà citée. Cette ligne
-91 permet l'excitation à travers la diode 93 du relais d'affichage
45.
Ce relais d'affichage 45 peut également être excité de façon fugitive à partir de la ligne 17 à travers une capacité 48, la valeur de cette capacité 48 étant déterminée conjointement avec la résistance de bobine du relais 45 pour que 3a constante de temps <EMI ID=36.1>
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comporte, outre le contact repos en série avec la bobine d'excita-
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d'une part à travers la diode 85 à la bobine d'excitation 80 du relais 8 déjà cité, et d'autre part à la ligne 63 à travers la diode 73. Cette ligne 63 peut être reliée de plus à la source 16 par
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101. Lcexcitation de ce relais 103 peut également être provoquée à travers la diode 102 par fermeture'd'un contact travail du relais intermédiaire de déclenchement 62, contact shunté par une résistan-
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d'excitation du relais 103, sous l'effet de la tension de la ligne
17, un courant insuffisant pour exciter le relais 103 au repos, mais suffisant pour maintenir ce relais excité après une .excitation
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lement être provoquée par la fermeture du contact travail 51 du
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l'organe de commutation 84. Enfin la mise sous tension de la ligna
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relais 107 dont la fermeture provoque l'émission d'un signal sur une sortie 107a.
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nes de commutation 115 et 116 sont fermés, l'organe commutateur 92 est sur la position 92a, les organes commutateurs 84 et 106 .sont ouverts. Le dispositif interrupteur 15 étant ouvert, on' simule un régime de réseau sain, pour lequel les tensions de réseau sont des tensions normales appliquées à travers les contacts repos 81 et 53 des relais 8 et 5 respectivement, à l'entrée des organes sensibles
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terrupteur 24 et en réglant la prise, 23 de l'impédance 21. Pendant ces réglages l'ampèremètre 25 et le voltmètre 35 indiquent à intervalles périodiques les valeurs de tension et courant appliquée?.
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la position de la prise 22 de l'impédance 21 et celle du curseur
32 de 1 'autotransformateur 31, de façon approchée pour simuler un défaut représentant une impédance choisie sur un réseau avec une <EMI ID=48.1>
rants de défaut simulés sont des valeurs proportionnelles aux tensions et courants sur un roseau réel avec des coefficients de transformation convenables.
En fermant le dispositif interrupteur 15, on envoie sur la ligne 17 un signal de commande de défaut simule qui résulte de la mise sous tension de cette ligne 17. Ce signal de commande de dé-
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met à zéro l'affichage du chronomètre compteur 4. Simultanément le relais 57 est excité, ce qui excite corrélativement le relais 5. Le collage du relais 5 provoque, par fermeture du contact 55 l'application du courant de défaut simulé au dispositif de protection
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53 au pôle travail 54 la substitution de la tension de défaut à la tension de réseau sain sur les organes sensibles à la tension 10
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tation du relais de lancement 46, qui lance en réponse le comptage
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52 et le pôle travail 54 étant établie avant rupture de la liaison entre les pôles commun 52 et repos 53, la substitution de tension
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53 et 54 sont en court-circuit et de ce fait la partie de transformateur 31 située entre le curseur 32 et le sommet du transformateur
31 débite sur les impédances de limitation de courant d'échange insérées dans ces pôles ; lors de ce stade intermédiaire la tension appliquée à l'organe sensible 10 est intermédiaire entre la tension de réseau sain et la tension de défaut. Par ailleurs l'établissement
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Si tension et courant de défaut simulé sont tels que le dispositif de protection 1 joue, ce dernier émet, après temporisation à contrôler, un signal de commande de déclenchement sur sa sortie 13. Le relais 6, de caractéristiques adaptées au signal de commande de déclenchement normalisé, est excité avec fermeture de son contact travail 61 et ouverture du contact repos 47. L'ouverture du contact
47 ouvre la boucle 40, 42 du chronomètre 4 et arrête le comptage de ce dernier. La fermeture du contact 61 provoque 1 Excitation du
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102. La mise sous tension de la ligne 63 lance la temporisation 7.
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nières valeurs mesurées par le voltmètre 35 et l'ampèremètre 25. En fin de durée de la temporisation 7, le contact 71 se ferme et met sous tension la ligne 91, ce qui, d'une part excite le relais
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diode 93. L'excitation du relais 72 coupe l'excitation du relais 5, excite le relais 8 à travers la diode 85, et réalimente la ligne
63 à travers la diode 73. Il en résulte la coupure simultanément des courants et tensions de défaut par le relais 5, et des tensions
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chement du relais 72 simule le déclenchement d'un disjoncteur (la protection avec élimination du défaut, la temporisation 7 simulant
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temporisation 7 permet de plus 1 Acquisition et la mémorisation
des valeurs de défaut par le voltmètre 35 et l'ampèremètre 25 au moment du déclenchement. La coupure du relais 5 a également pour conséquence la retombée du relais de lancement 46. La boucle 40,
41 du chronomètre 4 est fermée et la durée enregistrée de temporisation du dispositif de protection s.'affiche. L'ouverture manuelle du
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réseau sain.
Pour faire fonctionner le réseau fictif en mode de défaut
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en résulte que lors de la simulation d'un défaut par fermeture du dispositif interrupteur 15, la fermeture du relais 5 ne provoque pas le lancement du chronomètre 4, et l'apparition d'un signal do commande de déclenchement sur la sortie 13 du dispositif de protection 1 ne commande pas l'excitation du relais 6. On peut alors faire varier à loisir tension et intensité de défaut simulé, par exemple pour rechercher les seuils de fonctionnement du dispositif de protection 1. Le réglage effectué,' l'appui sur le bouton poussoir
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-travers la diode 101 et misé eh service de la temporisation 7. Après fonctionnement de cette dernière, le relais 72 est excité et la ligne 63 réalimentée à travers la diode 73, tandis que les re-
-lais 5 et 8 coupent les tension et intensité. Entre temps le voltmètre 35 et l'ampèremètre 25 affichent les valeurs de défaut mémo- <EMI ID=64.1>
Pour faire fonctionner le réseau fictif en mode de défaut de durée prédéterminée, les organes de commutation 115 et 116 sont fermés, et l'organe de commutation 92 est mis en position 9 la.. Le dispositif de temporisation 9 est réglé sur une durée choisie. A la fermeture du dispositif interrupteur 15, la temporisation 9 est lancée. Si le dispositif de protection 1 joue avant la fin de temporisation du dispositif 9, le fonctionnement du réseau fictif ne diffère pas du fonctionnement en mode de défaut fugitif.
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fin de durée de temporisation du dispositif 9, la ligne 91 est mise
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termédiaire du relais 72 commandant les relais 5 et 8, en même temps que la retombée du relais de lancement 46 par suite de la coupure du- relais 5, arrête le chronomètre 4 et commande son affichage. Le chronomètre 4 indique donc la durée réelle du défaut simulé, que ce défaut disparaisse en réponse au fonctionnement du dispositif de protection 1 ou par action de la- temporisation 9, celle-ci simulant l'élimination du défaut par un disjoncteur plus
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pres.
En fonctionnement sur mode d'enclenchement sur défaut, les organes de commutation 106 et 84 sont fermés. Dans ce mode de fonctionnement sur réseau réel, un disjoncteur qui a déclenché préalablement sur un défaut est réenclenché pour que le réseau soit remis en service si le défaut a été éliminé suite au déclenchement, soit que l'élimination résulte de l'extinction-. drune décharge (amorçage
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que les dispositifs de protection prévus pour être associés avec des disjoncteurs équipés pour un réenclenchement dans ces conditions doivent être adaptés à commander un déclenchement rapide si un défaut se manifeste à l'enclenchement,' et comporter à cet effet une entrée de commande particulière, de façon à commander un changement de mode de fonctionnement du dispositif de protection lors de l'enclenchement du disjoncteur. Ceci est simule, sur le réseau fictif, par l'excitation du relais 107 à travers l'organe de commutation
106, ce qui fait apparaître un signal de commande simulant le signal de commande émis par le disjoncteur réel en enclenchement. Par ailleurs la fermeture de l'organe de commutation 84 provoque <EMI ID=69.1>
courant de réseau sain, et simulé l'état du réseau réel avant enclenchement du disjoncteur. Comme précédemment, la fermeture du dispositif interrupteur 15 émet le signal de commande de défaut simulé, et le fonctionnement du réseau fictif est tel que décrit
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8.
Que ce soit en mode normal de défaut fugitif, en mode de dé-
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parition du défaut simulé, la fermeture du contact 51 provoquant l'excitation du relais 103 à travers un interrupteur 105 fermé, la diode 104 et la diode 102. On remarquera en outre que le chrono-
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relais de lancement 46.
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peut être remplacé par un dispositif automatique pour obtenir un
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signal temporisé issu du dispositif de temporisation 9 et disponi-
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interrupteur automatique.
La disposition préférée du relais 5 pour rétablissement des
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rence à la figure 2. Cette disposition comporte un premier relais, classique, avec une bobine d'excitation 200, deux contacts repos
201 et 202 et trois contacts travail 203, 204 et 205,'et un second relais du type relais inverseur à lames souples et contact mouillé au mercure, avec un bobinage d'excitation 210, une lame d'inversion
211, une lame repos 212 et une lame travail 213. L'inverseur à lames souples du relais est du modèle dans lequel en cours dtinversion le mercure établit un pont entre les contacts, en sorte que la liaison est établie entre les lames 211 et 213 avant que ne se rompe le pont de mercure entre lames 211 et 212, et inversement au retour.
<EMI ID=79.1> <EMI ID=80.1>
est commune aux deux bobines 200 et 210. La borne positive 220 est <EMI ID=81.1>
ne 210 est court-circuitée par le contact repos 201. Le contact
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relais avec une résistance 214 en série sont disposés en parallèle entre l'entrée 222 et la sortie 224. De façon analogue, le contact travail 203 et le contact travail 211, 213 avec la résistance 215 en série sont disposés en parallèle entre l'entrée 223 et la sortie
224. Le contact travail 204 du premier relais est disposé entre l'entrée 225 et la sortie 226. La tension de réseau sain est appliquée sur 1\entrée 222, la tension de'défaut sur l'entrée 223, et la sortie 224 est reliée à l'organe sensible à la tension du dispositif de protection. L'entrée 225 est reliée à l'impédance de réglage de courant de défaut, et la sortie 226 alimente 3. 'organe sensible au courant du dispositif de protection ; le contact 205 correspond
<EMI ID=83.1>
Au repos, tant qu'une tension de commande n'est pas appliquée entre bornes 220 et 221, la tension de réseau sain présente sur l'entrée 222 est appliquée à travers le contact 202 à la sertie 224 sans impédance de liaison. Lorsqu'une tension de commande continue est appliquée entre les bornes 220 et 221, la succession des.actions
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provoqué un mouvement appréciable de son armature, la bobine 210
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201 ; les ouvertures des contacts repos 201 et 202, pratiquement simultanées, mettent sous tension la bobine 210 et mettent en série la résistance 214 entre l'entrée 222 et la sortie 224. Le relais
210 étant à action plus rapide que le relais 200, la lame 211 va être appelée de la lame 212 à la lame 213 avant que le contact travail 203 soit fermé. Le contact entre lames 211 et 213 est établi avant que soit coupé le contact entre lames 211 et 212 : les en-
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travers les résistances 214 et 215 respectivement. La tension dif-
<EMI ID=87.1>
débite alors dans les résistances 214 et 215 en série, tandis que
la sortie 224 est à une tension intermédiaire. Puis le contact 211,
212 se rompt et la tension de défaut est appliquée à la sortie 224
à travers la résistance 215. Enfin les contacts travail du relais
200 se ferment, la tension de défaut est appliquée directement à la sortie 224, le courant de défaut traverse le contact 204 et la <EMI ID=88.1>
le chronomètre 4 (figure 1) .
La figure 3 illustre ce fonctionnement de l'ensemble des relais 200, 210 de la figure 2. La ligne 15 représente la fermeture du dispositif interrupteur 15 de la figure 1 ; les lignes 202, 203,
212 et 213 représentent l'état des contacts de mêmes références à la figure 2 ; la ligne 224 représente alors la variation de tension sur la sortie 224 de la figure 2, entre la tension de réseau sain et la tension de défaut, tandis que la ligne 226 représente le courant appliqué à l'organe sensible du dispositif de protection, avec un courant de réseau normal précédant un courant de défaut passant par le contact 204 de la figure 2.
La fermeture des contacts travail du relais 5 de la figure 1
<EMI ID=89.1>
simulé, et croissant régulièrement jusqu'au point 47 correspondant à l'apparition à la ligne 13 d'un signal de commande de déclenche-
<EMI ID=90.1>
<EMI ID=91.1>
la temporisation 7 (ligne 70 de.la figure 3) qui sera cuivi après temporisation par la fermeture du contact 71 (voir figure 1), comme
<EMI ID=92.1>
du relais 103 aura provoqué l'affichage mémorisé des indications
du voltmètre 35 et de l'ampèremètre 25 ; les lignes de références correspondantes 35 et 25 de la figure 3 représentent, en pointillés, les .indications des appareils de mesure en fonctionnement cyclique, puis en traits pleins. les indications mémorisées. La ligne 45 illus-
<EMI ID=93.1>
tivement à la fermeture du dispositif interrupteur 15. pour provoquer l'affichage du contenu nul du compteur, et qui est appelé à nouveau à la fermeture du contact 71 pour afficher la durée de réponse du dispositif de protection.
Le réseau fictif a été décrit jusqu'ici, pour des raisons de clarté, comme s'il simulait un réseau monophasé. En fait il est prévu pour simuler un réseau triphasé, disposition pratiquement universelle des réseaux de transport d'énergie électrique alternative. Les types de défauts qui doivent être simulés sont de trois classes suivant le nombre de phases intéressées par les défauts ; les défauts intéressant une seule phase, dits défauts monophasés, <EMI ID=94.1>
terre à laquelle est relié, directement ou indirectement, le neutre du réseau ; dans ces types de défauts seule la phase intéressée débite le courant de défaut qui retourne ci un point neutre et sa tension. est série réduite à la tension de défaut, les Jeux autres phases saines restant à leur tension nominale. Les défauts intéressant deux des phases, dits défauts biphasés, correspondent à une décharge entre deux conducteurs de phase ; le courant de défaut circule dans ces deux phases et les tensions de défaut, en raison des chutes en ligne résultant du courant de défaut, ont pour tension origine la tension intermédiaire entre les tensions des deux phases intéressées à l'état sain, c'est-à-dire une tension en opposition de phase avec la phase qui reste saine, et égale à la moitié de cette dernière tension.
Il faut distinguer le défaut biphasé, tel qu'il vient d'être défini, de l'apparition de défaut à la terre sur deux phases simultanément. Dans ce dernier cas il sragit en fait de deux défauts distincts, monophasés, et non d'un défaut unique intéressant deux phases, ou défaut biphasé, au sens de la présente description. Un défaut qui intéresse les trois phases, dit défaut triphasé, correspond à une décharge généralisée entre phases. Les tensions de défaut ont pour tension d'origine le potentiel de neutre et la somme des courants de défaut dans un conducteur de neutre est nulle.
La figure 4 représente une matrice de sélection de type de défaut 400 avec cette ligne de commutation référencée de 401 à 407, à commutation manuelle et verrouillage mutuel, en sorte que l'enclenchement d'une ligne quelconque de commutation déclenche les si:-:
autres lignes. Les lignes 401, 402, 403 correspondent respective- <EMI ID=95.1>
les lignes 404, 405, 406 correspondent à des défauts biphasés in-
<EMI ID=96.1>
<EMI ID=97.1>
ligne 401 est représentée enclenchée.
Les sources de tension et courant sont représentées schématiquement en monofilaire. La source de tension 460, à neutre sorti
<EMI ID=98.1>
groupe de trois transformateurs à curseur couplé monté en étoile
<EMI ID=99.1>
461b au tiers à partir du neutre 461a. La source de courait 470 à
<EMI ID=100.1> <EMI ID=101.1>
<EMI ID=102.1>
(tension naine),la tension de curseur du transformateur 461 (tension de défaut) et le courant débite dans l'impédance 471. En
<EMI ID=103.1>
<EMI ID=104.1>
tension de relais 462 sont dirigées sur la colonne de commutation
425, avec une entrée par phase respectivement 421 à 423. Les prises
<EMI ID=105.1>
430 de la matrice 400, tandis que le neutre de source de tension
460 N est relié à l'entrée 420. Enfin la matrice 400 comporte une entrée 450 de commande de relais 462 qui, à travers la colonne de commutation 415, est dirigée sur les relais 462 par les sorties
411 à 413 affectées respectivement chacune à une phase.
La colonne de commutation 415 comporte des contacts ouverts à
<EMI ID=106.1>
413 en sorte que soient coupées les liaisons qui correspondent aux phases non intéressées par le défaut, c'est-à-dire 412 et 413 sur la ligne 401, 413 et 411 sur la ligne 402, 411 et 412 sur la ligne
<EMI ID=107.1>
Ainsi les relais 462 disposés sur.les phases intéressées par le défaut seront donc excités, tandis que les relais 4G2' correspondant à des phases non intéressées ne seront pas excités, lors de la simulation d'un défaut de type déterminé. La colonne 425 correspond au branchement du voltmètre 451 qui est donc branché entre
430 et 421, 422, 423 pour les lignes 401, 402, 403 respectivement,.
<EMI ID=108.1>
406 respectivement, et entre 430 et 421 pour la ligne 407. La colonne de commutation 435 comprend des contacts aux lignes 404, 405 et 406 uniquement. Pour chacune de ces lignes, la liaison entre l'entrée 420 reliée au neutre 462 N et l'entrée 430 reliée au neu-
<EMI ID=109.1>
aux entrées 433, 431, 432 pour 'les lignes 404, 405, 406 respective- <EMI ID=110.1>
respondant à la phase non intéressée par le défaut biphasé simule.
La colonne de commutation 445 est affectée, conjointement avec des contacts sur Centrée 440, à la commutation du transforma-
<EMI ID=111.1>
405, 40G, la borne 453 est reliée respectivement aux entrées 441,
<EMI ID=112.1>
441 respectivement ; a la ligne 407 la borne 453 est reliée à l'entrée 431, tandis que la borne 454 est reliée conjointement au::
entrées 442 et 443.
Ainsi 1\enclenchement drune ligne quelconque de commutation de la matrice 400 réalise l'excitation sélective des relais 462 et le branchement des appareils de mesure 451 et 452 pour simuler le
<EMI ID=113.1>
<EMI ID=114.1>
<EMI ID=115.1>
re 6.
En référence à la figure 5,qui représente de façon plus détaillée la constitution des sources de tension et courant du réseau fictif, on voit qu'une même source triphasée 500 avec trois conducteurs de phase 501, 502, 503, alimente conjointement la source de tension 510 dans son ensemble, et la source de courant 520 dans son ensemble.
La source 510 comprend un décaleur de phases 505, avec un primaire branché en triangle et un secondaire branché en étoile avec neutre sorti. Ce dispositif connu est analogue ae un moteur asynchrone à rotor bobiné, le calage du rotor par rapport au stator définissant le décalage de phases entre les tensions au primaire et
<EMI ID=116.1>
lement que le .courant est déphasé par rapport à la tension, on a préféré,, pour des questions de consommation, réaliser le décalage de phases sur les tensions par rapport aux courants.
Le secondaire du décaleur de phases 505 attaque un groupe de trois transformateurs à curseur couplé 511, 512, 513, branchés en
<EMI ID=117.1>
<EMI ID=118.1>
l'entrée 430 de la matrice de sélection, comme il a été vu en <EMI ID=119.1>
sède une prise au tiers reliée respectivement aux entrées 431, 432,
433 de la matrice (seule la liaison de la prise au tiers du trans-
<EMI ID=120.1>
phases du décaleur 505 sont reliées, à travers des contacts repos d'un relais 515, aux contacts d'inversion respectifs 553 de trois relais 550, dont un seul est représenté sur la phase II. Le relais
550, représenté très schématiquement, est constitué comme le groupe de relais de la figure 2,.avec des résistances de limitation de courant d'échange 554. La sortie de contact inverseur 553 est reliée, d'une part à l'entrée respective du dispositif de protection
<EMI ID=121.1>
mune aux trois relais homologues 551 et la sortie respective de la matrice de sélection 411, 412 ou 413.
La source de courant 520 comprend un groupe de trois transfor-
<EMI ID=122.1>
523<1> attaquent, à travers trois contacts travail respectifs d'un relais 525, des impédances de réglage de courant normal respectivement 531 à 533, et d'autre part trois impédances de réglage de courant de défaut 541, 542, 543 respectivement. La bobine du relais
515 est alimentée, à travers un dispositif interrupteur 526 et en série un contact repos du relais 515, par une source de tension permanente. Ainsi on peu*: appliquer un courant permanent au dispositif de protection en fermant le dispositif interrupteur 526, lorsque le relais 515 est au repos. L'excitation du relais 515, qui correspond au relais 8 de la.figure 1, va couper les tensions de
<EMI ID=123.1>
réseau sain.
Les courants de défaut passent par un contact travail de relais 550 sur la phase respective avant d'être dirigés sur le dispositif de protection 580.
<EMI ID=124.1>
tensions et courants de réseau sain, après apparition du défaut des tensions et courants de défaut sur les saules pliais intéressées par le défaut de type sélectionné par la matrice ; après déclencha- <EMI ID=125.1>
tension, ni courant appliqué au dispositif de protection.
A la figure 6, on a représenté un diagramme vectoriel des
<EMI ID=126.1>
III. Par le jeu de la matrice de sélection les tensions aux bornes
601, 602 et 603 sont appliquées respectivement aux têtes des transformateurs à curseur 621, 622, 623, le neutre 600 est relié à la prise au tiers 642 du transformateur 622, et les tensions de défaut
<EMI ID=127.1>
respectivement. Les tensions entre les bornes 601, 602, 603 et le neutre 650 du groupe de transformateurs 621, 622, 623 sont représentés .vectoriellement dans les cercles 611, 612, 613 respectivement, avec 611 et 613 mutuellement en opposition de phases et en quadrature avec 612, tandis que les modules de 611, 612 et 613 sont res-
<EMI ID=128.1>
tensions entre neutre 650 et les curseurs 631 et 633 des transformateurs 621 et 623, c'est-à-dire les tensions de défaut biphasées, sont représentées dans le cercle 660 en opposition de phase et symétrique par rapport au neutre 650. Ces -tensions simulent donc bien un défaut entre phases, où les chutes de tension en ligne sont sensiblement en phase avec les tensions entre phases à la source...,
On a expliqué, en référence à la figure 1, que le réseau fictif fonctionnait normalement en mode de défaut fugitif, c'est-à-dire que l'émission par le dispositif de protection d'un signal de commande de déclenchement entraîne, avec un délai correspondant à la durée de déclenchement d'un disjoncteur de puissance, la disparition des tensions et courants de défaut et de réseau sain, mais qu'il était prévu pour fonctionner également en mode défaut perma-nent, par ouverture des organes de commutation 115 et 116, en mode défaut à durée prédéterminée par inversion de l'organe de commuta-
<EMI ID=129.1>
<EMI ID=130.1>
84 et 106. Comme représenté figure .7 , les organes de commutation
115 et 116 sont deux contacts repos d'un relais 711, l'organe de commutation 92 est, constitué par un contact repos et un contact
<EMI ID=131.1>
<EMI ID=132.1>
<EMI ID=133.1>
<EMI ID=134.1>
700a commune et un poussoir à ouverture 700. Ainsi, chaque mode particulier de fonctionnement est obtenu par enclenchement du relais correspondant obtenu par appui sur le poussoir à fermeture respec-
<EMI ID=135.1>
nu par appui sur le poussoir à. ouverture 700 à partir de n'importe quel. des trois modes particuliers.
Les voltmètre et ampèremètre utilisés dans le réseau fictif sont constitués de façon connue, par.association d'un détecteur de
<EMI ID=136.1>
<EMI ID=137.1>
et une entrée de blocage de fonctionnement cyclique 802, et fonctionne par pesées successives ; l'équilibre atteint il affiche la valeur mesurée puis reprend une nouvelle mesure par pesées, tant que l'entrée de blocage 802 n'est pas court-circuitée : le courtcircuit de cette entrée arrête le fonctionnement cyclique et la
<EMI ID=138.1>
prend entre une entrée de mesure 8J.5 et une masse formant seconde
<EMI ID=139.1>
<EMI ID=140.1>
à la masse. Le condensateur 811 est chargé, à partir d'une source de tension positive, à travers un transistor modulateur 806 et une .diode 807, la base du transistor 806 étant reliée à la sortie de l'amplificateur opérationnel 810. Un second amplificateur opérationnel 805 à rétroaction négative totale pour présenter une impédance d'entrée très grande et une impédance de sortie très basse, transfère la tension de charge du condensateur 811 à l'entrée 801 du voltmètre numérique 800.
L'amplificateur opérationnel 810 pilote le transistor 806 de façon à charger le condensateur 811 à la tension de crête positive appliquée à son entrée directs 1 311 effet le transistor 806 est en
<EMI ID=141.1>
teur 810 est supérieure à la tension sur l'entrée inverseuse, et en blocage dans le cas contraire. transis tors unijonction 812 et
<EMI ID=142.1>
ficateur 810, avec décharge corrélative du condensateur 811, en <EMI ID=143.1>
<EMI ID=144.1>
positive peut être dérivée du signal de début de cycle du voltmètre
800. '
par ailleurs le réseau fictif comporte une pluralité de voyants
<EMI ID=145.1>
<EMI ID=146.1>
chement, le fonctionnement des temporisations., etc.. Egalement il est prévu des commutateurs de sensibilité des voltmètre et ampèremètre, couplés avec les organes de réglage de courant et de tension, de façon que ces appareils de mesure soient toujours dans leur gamme de sensibilité optimale. Ces dispositions accessoires mais utiles pour une exploitation aisée du réseau fictif ne sont pas décrites mais sont réalisées de façon classique et évidente aux yeux d'un technicien averti.
Le réseau fictif selon l'invention peut être associé à un disjoncteur fictif, appareillage reproduisant les signalisations et
<EMI ID=147.1>
que la signalisation de coupure des phases, de.manière à pouvoir
<EMI ID=148.1>
comportant une pluralité de -disposa tifs de protection à fonctionnement combiné ; on pourra ainsi, par exemple, contrôler le fonctionnement des systèmes de protection, par exemple en modes de réenclenchement successifs, en recherche systématique de défauts par exploration cyclique, etc.. Dans ce cas le dispositif interrupteur manuel 15 sera remplacé par un dispositif à commande automatique associé au disjoncteur fictif.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en englobe toutes les variantes d'exécution.
REVENDICATIONS
1. Réseau fictif destiné au contrôle du fonctionnement de dispositifs de protection associés à des disjoncteurs des réseaux de transport d'énergie électrique polyphasée, et comprenant à cet effet des premières sources de tensions et courants capables de fournir aux organes sensibles correspondants du dispositif de protection des tensions et courants images des tensions et courants présents sur un réseau sain, des secondes sources de tensions et courants capables de fournir aux organes sensibles des tensions et courants images d'un défaut, des organes de commutation capables, en réponse à un signal de commande de défaut simulé, de substituer les secondes sources aux premières sur les liaisons aux organes sensibles, et, en réponse à un signal de déclenchement émis par le dispositif de protection agissant,
de rompre les liaisons entre secondes sources et organes sensibles, des moyens de mesure des grandeurs électriques images de défaut et un moyen chronométrique lancé par le signal de commande de défaut et arrêté par le signal de dédenchement, réseau fictif caractérisé en ce qu'il comporte comme moyens démesure des voltmètre et ampèremètre numériques connus avec une commande de mémorisation de valeur mesurée, et comme organes de commutation des moyens logiques de séquence comprenant un premier moyen de relais adapté à substituer sans coupure de tension les secondes sources aux premières en enclenchant en réponse au signal de commande de défaut simulé, à déclencher en réponse à un signal de coupure et à.émettre en enclenchant un signal de lancement en direction du moyen chronométrique,
un.deuxième moyen de relais enclenché en réponse audit signal de déclenchement et commandant à l'état enclenché la mémorisation desdits voltmètre et ampèremètre numériques et l'arrêt dudit moyen chronométrique, un moyen de temporisation mis en action par l'enclenchement dudit deuxième moyen de relais et émettant en fin de temporisation,un signal de coupure en direction du premier moyen de relais, et un troisième moyen de relais adapté à couper, en réponse audit signal de coupure les liaisons entre première source et premier moyen de relais.