BR102015015479B1

BR102015015479B1 - Equipamento de telecontrole

Info

Publication number: BR102015015479B1
Application number: BR102015015479-8A
Authority: BR
Inventors: Stéphane Sinistro; Christophe Mollier; Eric Suptitz
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2022-07-26
Also published as: US20160006223A1; EP2963746A1; ES2817079T3; RU2015125695A; EP2963746B1; CN105281431B; CN105281431A; FR3023444A1; US9515459B2; AU2015203683B2; FR3023444B1; RU2015125695A3; RU2680591C2; AU2015203683A1; BR102015015479A2

Abstract

MÓDULO DE SUPRIMENTO DE ENERGIA PARA EQUIPAMENTO DE TELECONTROLE MODULAR E EQUIPAMENTO COMPREENDENDO O MESMO. Um módulo de suprimento de energia para aparelhos eletrônicos inteligentes e capazes de transformar a energia da rede de LV e de uma bateria em energia que pode ser usada por ditos aparelhos é produzido para servir como suporte para ditos aparelhos. Em particular, para um uso em um item de equipamento de telecontrole, o invólucro (110) do módulo de suprimento de energia é plano, pode ser instalado sobre trilhos DIN montados na parede e compreende em sua face frontal (134), um trilho DIN (140) para fixar os aparelhos que ele alimenta, isto é, outros módulos funcionais do equipamento. O invólucro (110) também compreende uma placa (112) para as conexões. Preferivelmente, o suprimento de energia é produzido por conexão em série, e o módulo de suprimento de energia compreende uma porta (180) dedicada a uma comunicação externa através de um módulo do equipamento.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A invenção refere-se à arquitetura dirigindo o arranjo dos vários componentes de uma interface de controle remota de comutação. Em particular, a invenção refere-se a um projeto do módulo de suprimento de energia de um item de equipamento de telecontrole que permite o arranjo dos outros componentes, notavelmente na forma de módulos funcionais, a serem otimizados. A invenção refere-se também a um item de equipamento de telecontrole compreendendo o módulo de suprimento de energia sobre o qual os módulos de comunicação e de monitoramento ou de controle/comando são enxertados.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] As redes elétricas 1 são geralmente projetadas com uma arquitetura de múltiplos níveis, com uma primeira rede para transportar e distribuir voltagens muito altas e altas a partir das estações de energia sobre grandes distâncias. Ela é seguida por uma rede de distribuição de voltagem média de HVA ou MV 3 para transporte em escala menor, para clientes do tipo industrial ou para redes de LV de voltagem baixa 4 que suprem energia a clientes com demanda de baixa energia (ver também Figura 1A).

[003] As redes elétricas 1 são geralmente projetadas com uma arquitetura de múltiplos níveis, com uma primeira rede para transportar e distribuir voltagens muito altas e altas a partir das estações de energia sobre grandes distâncias. Ela é seguida por uma rede de distribuição de voltagem média de HVA ou MV 3 para transporte em escala menor, para clientes do tipo industrial ou para redes de LV de voltagem baixa 4 que suprem energia a clientes com demanda de baixa energia (ver também Figura 1A).

[004] Ao nível de rede de distribuição 3, geralmente entre 1 e 35 kV, e mais especificamente 15 ou 20 kV na França, é comum para a engrenagem de comutador HVA 5 ser capaz de ser controlada remotamente a partir de estações remotas 6, convencionalmente em subestações de transformador MV/LV. Assim, Electricité de France (EdF) usa interfaces de controle 10 remoto de comutação 400 A, ou ITI, para controlar até oito comutações 5 usando a rede digital ou de rádio analógica ou digital GPRS (General Packet Radio Service), a rede de telefone comutada pública PSTN, um link de telefone dedicado (ou LS de link arrendado), ou outros tipos de redes de computador.

[005] Uma ITI 10, diretamente alimentada sobre a rede AC LC 4, portanto, permite telecomunicação com a estação de controle de rede 6, manobrando os controles elétricos dos comutadores 5, detecção de falhas de HVA, abertura automática de um comutador 5 quando da detecção de um alimentador defeituoso, transição automática de fontes de energia, gravação de manobras e sinalização de eventos com carimbo de data. Além disso, a ITI 10 deve assegurar estas assim chamadas funções principais no caso de perda da fonte de energia de AC; para este fim, ela compreende uma fonte de energia autônoma que assume o controle a partir da fonte de AC externa usual.

[006] Mais geralmente, este assim chamado tipo de "telecontrole" do equipamento 10, ou FRTU (Feeder Automation Remote Terminal Unit) está localizado nas subestações de MV/LV 6 e assegura as funções de medição, comunicação e de controle, sendo ligado a jusante a sensores 7, e a montante a um supervisor de gerenciamento remoto 8 de tipo SCADA (Supervisory Control e Data Acquisition).

[007] Relatórios governam os elementos constituintes do equipamento de telecontrole, que podem variar notavelmente por causa do ambiente de rede (subterrâneo/aéreo), sua densidade (número de alimentadores a serem monitorados), seu aterramento, possibilidades de comunicação (rádio, GSM, etc.), aspectos específicos dos sensores ou restrições de vestígio, não contando os requisitos normativos locais. Assim, parece desejável ter uma oferta modular tornando possível construir o equipamento de telecontrole 10 para melhor reunir as necessidades do cliente, que, entre outras coisas, facilita o gerenciamento técnico e a logística, enquanto permitindo uma possível adaptação. Então, parece desejável facilitar as conexões entre os módulos de tal oferta.

[008] Além do mais, a inserção de meios de produção descentralizados, com painéis fotovoltaicos, estações eólicas e de energia pequenas, nas redes de LV 4 e as redes de MV 3 aumenta consideravelmente sua complexidade, com uma distribuição de energia não constante e de duas vias cujas flutuações paramétricas devem ser gerenciadas. Em particular, além das funções de controle e de detecção de falha MV 3, pode ser desejável estender as funcionalidades de um FRTU 10 para o gerenciamento do plano de voltagem 3 de voltagem média e o gerenciamento da rede de LV 4.

EXPLICAÇÃO DA INVENÇÃO

[009] Entre outras vantagens, a invenção visa a propor uma configuração específica de um dos módulos de um item de equipamento de telecontrole, de suprimento de energia, de modo a oferecer uma arquitetura modular otimizada.

[0010] Sob um dos aspectos, a invenção refere-se a um módulo de suprimento de energia, ou planta de energia, para um item de equipamento de telecontrole, o invólucro do qual é adaptado para servir como suporte para aparelhos eletrônicos que ele alimenta. O módulo de suprimento de energia compreende meios de suprimento de energia eletrônicos, em particular a placa de circuito impresso, que compreende notavelmente meios para conexão a uma rede de voltagem baixa e a uma bateria como fonte auxiliar, meios para transformar a energia a partir das fontes às quais o módulo pode ser conectado para suprir alimentação de energia a aparelhos eletrônicos, e meios para conexão a aparelhos eletrônicos para alimentar os mesmos, bem como, possivelmente, uma porta de comunicação e/ou meios de exibição do tipo de diodo de emissão de luz.

[0011] Os meios de suprimento de energia eletrônicos são alojados em um invólucro do module que compreende uma face de suporte, notavelmente metal, pretendida para ser fixada sobre uma montagem de parede, por exemplo, usando meios apropriados para fixação a trilhos DIN, tais como meios de encaixe rápido em um trilho e meios de travamento sobre um trilho paralelo; a placa de circuito impresso é preferivelmente instalada paralela à face de suporte.

[0012] Parte do invólucro é fechada por um tampa, preferivelmente isolante, compreendendo orifícios dos quais a conexão e os meios de exibição são acessíveis, e a outra parte é fechada por uma cobertura, vantajosamente metal, tendo uma face frontal oposta à face de suporte que é provida com meios de fixação para aparelhos eletrônicos alimentados, notavelmente um trilho DIN; meios de isolamento podem então ser providos para isolar os meios eletrônicos a partir do invólucro. Persianas de ventilação são preferivelmente providas sobre duas paredes laterais da cobertura para permitir uma convecção de codificação natural.

[0013] Sob outro aspecto, a invenção refere-se a um item de equipamento de telecontrole cujo suprimento de energia é assegurado por tal módulo. O item de equipamento de telecontrole assim compreende ainda pelo menos um módulo para monitorar uma rede de voltagem média. O item de equipamento também pode compreender um módulo de comunicação, também instalado, através de meios de fixação, sobre a face frontal do módulo de suprimento de energia ao qual ela é conectada pelos meios de conexão, o módulo de comunicação sendo ligado ao módulo de monitoramento de tal modo que a ligação entre o módulo de monitoramento e o módulo de suprimento de energia esta na forma de "cadeia" através do módulo de comunicação. Vantajosamente, o módulo de suprimento de energia e o módulo de comunicação são ainda ligados através de uma porta de comunicação.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0014] Outras vantagens e aspectos surgirão mais claramente a partir da seguinte descrição de modalidades particulares da invenção, dadas de modo a serem ilustrativas e não limitantes, representadas nas Figuras anexas.

[0015] As Figuras 1A e 1B ilustram esquematicamente um item de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção e seu local em uma rede elétrica.

[0016] As Figuras 2A e 2B representam uma ponte de conexão.

[0017] As Figuras 3A, 3B e 3C mostram os diferentes elementos para uma planta de energia de um item de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0018] A Figura 4 mostra a forma geral de um invólucro de módulo de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0019] As Figuras 5A e 5B representam um módulo de comunicação de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0020] As Figuras 6 e 7 mostram módulos de monitoramento para a rede de MV e rede de LV para um item de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0021] A Figura 8 ilustra esquematicamente um item de equipamento de acordo com uma modalidade da invenção instalada em uma subestação de MV/LV a ser monitorada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERIDA

[0022] Para simplificar a descrição, os vários elementos serão descritos em relação a uma posição de uso do item de equipamento 10, montada em uma gabinete 20 na subestação de MV/LV 6 em uma parede vertical. No entanto, é entendido que os termos de posição tais como "horizontal", "lateral", "de fundo" não estão em nenhum modo restritivo como para o objetivo da invenção. Além do mais, os termos geométricos, tal como "ortogonal", etc., deve ser entendido em seus termos mecânicos aceitos, isto é, tolerar um desvio a partir da definição matemática estrita: por exemplo, um "retângulo" pode, de acordo com a invenção, ser arredondado e ter ângulos amaciados diferindo levemente de 90°.

[0023] Como ilustrado na Figura 1A, um item de equipamento de telecontrole 10 compreende um primeiro módulo 100 pretendido para seu suprimento de energia, um segundo módulo 200 servindo como interface de comunicação e pelo menos um terceiro módulo 300 pretendido para o monitoramento, ou controle/comando, de rede de MV 3 de voltagem média. Além disso, o item de equipamento 10 pode compreender pelo menos um quarto módulo 400i pretendido para monitorar a rede de LV 4 de voltagem baixa, usando o mesmo módulo de comunicação 200 como o(s) módulo(s) de monitoramento de MV 300. De acordo com a modalidade preferida da invenção, cada módulo 100, 200, 300, 400 é formado por um invólucro individual alojando os elementos funcionais e pode assem ser separado dos outros, por exemplo, para substituição; os módulos 100, 200, 300, 400 são ligados juntos com meios apropriados para assegurar a comunicação e o suprimento de energia.

[0024] O item de equipamento de telecontrole 10 é, como também ilustrado na Figura 1B, instalado convencionalmente em um gabinete 20 dedicado, ainda que outras opções sejam possíveis. Um gabinete 20 é parcialmente padronizado notavelmente com respeito às suas dimensões e aos elementos que tem que alojar, ditos elementos por sua vez impondo certas restrições de isolamento relativas: ver, por exemplo, o Pedido de Patente FR 13 56645. Em particular, o gabinete 20 aloja uma bateria 105, geralmente no fundo do gabinete por razões de peso, um retentor de fusível 22, uma comunicação externa do tipo rádio 24, e o item de equipamento de telecontrole 10.

[0025] Vantajosamente, o item de equipamento de telecontrole 10 está localizado no topo do gabinete 20 e forma uma fileira, a comunicação 200 e módulos de monitoramento 300, 400 estando notavelmente alinhados lado a lado. Preferivelmente, os perfis dos módulos alinhados são similares para formar uma montagem coerente, com uma largura que é idêntica ou um múltiplo de um passo fixo, de modo a facilitar sua montagem, o funcionamento dos cabos, as conexões, bem como o acesso a um monitor das interfaces.

[0026] Em uma modalidade preferida, o módulo de comunicação 200 está localizado em uma extremidade do alinhamento, por exemplo, para facilitar suas conexões aos sistemas de gerenciamento externos 8 tal como uma estação SCADA. Uma vez que o módulo de comunicação 200 tem que ser ligado funcionalmente aos outros módulos 100, 300, 400 do FRTU 10, e a fim de simplificar estas conexões, é preferível usar uma conexão em série ou conexão de tipo "cadeia" é preferível usar uma conexão em série ou, isto é, que a transmissão de informação para a comunicação é feita etapa por etapa a partir do módulo de comunicação 200, através de meios apropriados 210, por exemplo, um sistema de conexão preferivelmente do tipo RJ45. Esta solução oferece a vantagem adicional da possibilidade de adicionar/remover módulos de monitoramento 300i, 400i sem um limite. Na modalidade preferida em que o monitoramento 300i, 400i e módulos de comunicação 200 são colocados lado a lado, é vantajoso para os terminais de conexão 205 de cada módulo 200, 300, 400 serem colocados a uma distância idêntica a partir da borda de seu invólucro, de modo que a distância separando os mesmos é constante, por exemplo, 26 mm. Assim, é possível prover meios de conexão 210, dos quais os dois conectores 212 são ligados por um comprimento otimizado de Cooper que oferecem uma aparência externa sem quaisquer cabos pendentes.

[0027] Em uma modalidade preferida ilustrada na Figura 2, o sistema de conexão 210 para conexão de cadeia é rígido, na forma de pontes. Os dois conectores 212 são assim ligados por uma base na forma de U 214, compreendendo notavelmente um núcleo de cabo embainhado 216, notavelmente os cordões 8 se os conectores 212 são RJ45 terminais. Para minimizar o tamanho do sistema de conexão 210, o raio de curvatura do cabo 216 é aumentado, e coletores 218 são encaixados na extremidade de cada conector 212 a fim de proteger dito cabo 216 que se apóia em sua borda.

[0028] Como indicado, a conexão Ethernet do tipo RJ45 é mais para a transmissão de informação em um item de equipamento de telecontrole modular 10. A escolha de minimizar o comprimento do cabo 216, no entanto, gera dificuldades na manipulação das portas de Ethernet macho 212 que compreendem uma trava 220 e uma aba 222 para ser empurrada quando da extração em. De acordo com a modalidade preferida, os dois conectores 212 são, portanto, colocados paralelos um ao outro, com sua aba 222 no mesmo lado do sistema de conexão 210, e um botão de impulsão 224 é encaixado para atuar as duas abas 222 ao mesmo tempo. O botão de impulsão 224 é preferivelmente mobilizado pivotando em torno de um eixo, que é vantajosamente formado integralmente com o botão de impulsão 224 estendendo uma placa duas vigas 226. O botão de impulsão 224 coopera com uma sobremoldagem 228 da peça na forma de U daqui.

[0029] De fato, a montagem formada pela extremidade dos conectores 212, pelo cabo 216 e pelos coletores 218 é sobremoldada com plástico, a sobremoldagem 228 sendo provida com dois ilhoses 230, emergentes ou não, para acomodar os ilhoses 226 do botão de impulsão 224. Na ausência de quaisquer tensões, o botão de impulsão 224 é adjacente às abas 222 das portas da Ethernet 212 sem compressão nas mesmas; preferivelmente, uma peça do botão de impulsão 224 repousa sobre uma superfície 232 formada na sobremoldagem, a sobremoldagem 228 deste modo formando um vazio 234 sob a outra peça do botão de impulsão 224, situada no outro lado do eixo 226. Uma pressão sobre o botão de impulsão 224 no lado do vazio 234 resulta em um pivotamento em torno do eixo 226 de modo que dita peça do botão de impulsão 224, adjacente às abas 222, vem para comprimir simultaneamente e identicamente sobre as duas abas 222 para liberar as travas mecânicas 220 dos conectores RJ45, a fim de inserir ou extrair a ponte 210 a partir dos módulos adjacentes entre os quais se assegura o link. A operação é assim realizada em uma etapa única e somente com uma mão.

[0030] Preferivelmente, a peça sobremoldada 228 do sistema de conexão 210 compreende meios para tornar a mesma parcialmente flexível, notavelmente como foles 236. Esta flexibilidade torna possível, por exemplo, facilitar a inserção de vigas 226 nos ilhoses 230 ao montar a ponte 210, e possivelmente ajustar os conectores 212 quando de sua inserção nos terminais 205 dos módulos para aceitar um leve desvio de nível ou de espaçamento entre os módulos 200, 300, 400 lado a lado.

[0031] O sistema de conexão 210 oferece a maior vantagem de sua facilidade de implementação para a conexão/desconexão dos módulos para e de um com o outro por causa da atuação simultânea das duas abas de conexão 222. Além disso, a configuração torna possível limitar o vestígio devido à conexão entre os módulos 200, 300, 400 enquanto permitindo uma boa visão da conexão. No entanto, é entendido que outros tipos de conexão podem ser usados para sua conexão de cadeia do FRTU 10.

[0032] Cada um do monitoramento 300i, 400 dos módulos de comunicação 200 é, além do mais, ligado ao módulo de suprimento de energia 100 para o suprimento de energia. O módulo de suprimento de energia 100 do item de equipamento de telecontrole 10 pode ser adaptado para servir como uma planta de energia, projetada para o controle e comando de toda subestação 6, incluindo a motorização do MV 5, ainda comutadores LV 9. Como para qualquer item de equipamento de telecontrole, a planta de energia 100 é projetada para ser alimentada à rede de LV 4 e em uma bateria 105 que é capaz de monitorar (nível de temperatura de carga, etc.), notavelmente quando a rede principal tem uma falha, para suprir simultaneamente um número de níveis de voltagem, para alimentar as diferentes funções do FRTU 10 (comunicação, medições, controles dos comutadores motorizados 5), etc.: meios eletrônicos, preferivelmente na forma de placa de circuito impresso, formam a peça funcional correspondente da planta de energia 100.

[0033] Dado as restrições de volume e peso de tal planta de energia 100, notavelmente para nível alto de energia impondo dimensões mínimas para os transformadores, os radiadores, etc., um desafio a ser encontrado é a incorporação no volume restrito imposta por certas prescritores para os gabinetes 20 alojando os aparelhos necessários para o telecontrole. De acordo com a invenção, uma solução que não as alternativas conhecidas (suprimento de sólidos independente de bloco de energia, placa de gerenciamento associada com um alojamento de bateria ou módulo de energia baixa adicionado sobre o trilho DIN como na faixa de iRIO) é desenvolvida, a fim de satisfazer as restrições mecânicas (dimensões máximas do recinto do FRTU 10), térmicas (problemas de sobreaquecimento) e eletromecânicas (coexistência de sinais níveis diferentes e em frequências diferentes) enquanto sendo incorporadas na oferta modular 10 desenvolvida.

[0034] Assim, como representado esquematicamente na Figura 1B, o módulo de suprimento de energia 100 de acordo com a modalidade preferida da invenção é projetado para servir como suporte no alinhamento dos módulos de comunicação 200 e de monitoramento 300, 400: o módulo de suprimento de energia 100 é plano, colocado paralelo à montagem de parede, por exemplo, fixado através de um ou mais trilhos DIN, e seu invólucro 110 compreende, sobre a face frontal, meios pretendidos para suportar os outros módulos 200, 300, 400 do item de equipamento de telecontrole 10. Notavelmente, o módulo de suprimento de energia 100 tem uma espessura menor do que 85 mm, por exemplo, 70-74 mm + 7 mm de trilho de fixação, para uma área de parede ocupada menor do que 200 mm x 300 mm, por exemplo, 190 x 270 (±1) mm2. Assim, a perda de espaço é minimizada, as restrições mecânicas para manter a planta de energia 100 são baixas, a distribuição dos níveis de voltagem é facilitada e não limitada.

[0035] Além do mais, a fim de garantir uma boa visibilidade de sua interface humana/máquina e uma boa acessibilidade aos outros sistemas de conexão, a planta de energia 100 compreende uma placa de interface funcional 112, por exemplo, localizada no fundo do invólucro 110. Para aumentar a modularidade e reduzir as conexões, o suprimento de energia dos módulos 200, 300, 400 do FRTU 10 também é produzido etapa por etapa, através de uma cadeia, similar ao transformador de informação entre ditos módulos: somente um dos módulos, preferivelmente o módulo principal de comunicação 200, é alimentado através de uma conexão sobre a placa funcional 112, os outros sendo através de um sistema de conexão que pode ser acoplado sistema de conexão de transmissão de dados ou, preferivelmente, separado com cabos de suprimento de energia dedicados 240, possivelmente na forma de pontes se os terminais de suprimento de energia 245 encontram critérios de espaçamento similares aos descritos para os terminais de transmissão 205.

[0036] Em uma modalidade preferida representada na Figura 3, o módulo de suprimento de energia 100 assim compreende um invólucro 110 em duas peças com, além da placa funcional 112, uma peça de alojamento paralelepipédica 114 substancialmente retangular. O invólucro compreende uma base 116, vantajosamente uma placa de aço dobrada, formando as paredes laterais 118 da peça de alojamento principal 114 e da face traseira 120 do módulo 100. Dita face traseira 120 é pretendida para ser fixada sobre uma parede vertical, por exemplo, do gabinete 20, e compreende vantajosamente peças carimbadas 122 que tornam possível ser enganchada sobre o trilho DIN 124, preferivelmente dois trilhos DIN horizontais presentes sobre a montagem de parede; vantajosamente, bossas 126 também são formadas a fim de serem comprimidas sobre ditos trilhos 124 para permitir um posicionamento paralelo à parede, e/ou orifícios 128 são adaptado para acomodar uma trava 130 sobre pelo menos um dos trilhos DIN 124.

[0037] O invólucro 110 é fechado por uma primeira cobertura 132, notavelmente de placa de aço dobrada, formando a face frontal 134 acomodando outros módulos 200, 300, 400 e a faces de topo e de fundo 136 da peça de alojamento principal 114. A face de topo e de fundo 136 são cada uma providas com persianas de ventilação 138, que otimizam a convecção natural e o resfriamento dos componentes de suprimento de energia alojados no invólucro 110; a face frontal 134 é provida com meios para fixar o outro módulos 200, 300, 400 do item de equipamento 100, vantajosamente um trilho DIN 140.

[0038] O invólucro 110 ao nível da placa de placa de interface funcional 112 é fechado por uma segunda tampa 142 provida com orifícios 144 necessária para o encaixe dos conectores e elementos de exibição da interface humana/máquina; dada esta configuração, entende-se que a face de fundo da primeira tampa 132 é mais estreita do que a face de topo. A segunda tampa 142 é vantajosamente feita de material de isolamento ou de plástico a fim de garantir o isolamento ao nível de conector.

[0039] O invólucro 110 aloja os meios para transformar a energia recebida pelo módulo 100, na forma de um circuito impresso que é isolado a partir da tampa de metal 132 por meios apropriados, notavelmente um isolante de fundo 146 forrando três paredes do invólucro 110 e um isolante intermediário 148 aumentando as distâncias de isolamento, feito vantajosamente de plástico. Preferivelmente, os meios necessários para assegurar a operação da planta de energia 100 estão na forma de uma placa de circuito impresso única 150 que será colocada paralela ao fundo da base 120 do item de equipamento de telecontrole 10, todos os elementos funcionais estando localizado sobre uma e a mesma superfície de dita placa 150 que limita as restrições mecânicas e de produção; a eletrônica de placa única, além do mais, permite um gerenciamento mais simples das referências de componentes e de seu plano de esboço. O invólucro 110 aloja os meios para transformar a energia recebida pelo módulo 100, na forma de um circuito impresso que é isolado a partir da tampa de metal 132 por meios apropriados, notavelmente um isolante de fundo 146 forrando três paredes do invólucro 110 e um isolante intermediário 148 aumentando as distâncias de isolamento, feito vantajosamente de plástico. Preferivelmente, os meios necessários para assegurar a operação da planta de energia 100 estão na forma de uma placa de circuito impresso única 150 que será colocada paralela ao fundo da base 120 do item de equipamento de telecontrole 10, todos os elementos funcionais estando localizado sobre uma e a mesma superfície de dita placa 150 que limita as restrições mecânicas e de produção; a eletrônica de placa única, além do mais, permite um gerenciamento mais simples das referências de componentes e de seu plano de esboço.

[0040] A placa 150 suporta os vários meios necessários para assegurar a operação do módulo de suprimento de energia 100, bem como elementos assegurando funções preferidas, notavelmente para o controle dos parâmetros. Em particular, a placa 150 compreende um transformador de isolamento de LV, um circuito de retificação e de conversão para suprir uma voltagem DC 12 V a partir de 220 V AC, e um circuito para carregar a bateria 105. Além disso, como necessário, a placa 150 compreende circuitos para medir e controlar as correntes e voltagens de entrada e de saída. Vantajosamente, a placa 150 compreende também um microprocessador de supervisão e um circuito de carregador tornando possível suprir uma corrente diferente, notavelmente aos comutadores de MV 5, bem como meios apropriados para monitorar a bateria bem como coletores de calor ou outros elementos de resfriamento.

[0041] Estes elementos são complementados por seu acesso ao nível da tampa de interface 142 por: meios 170 para conexão a um suprimento de energia de LV, notavelmente de fase única; meios 172 para conexão a uma bateria 105; meios de conexão 245 para distribuir o suprimento de energia, notavelmente 12 V, a dispositivos eletrônicos inteligentes, ou IED, no presente documento os outros módulos do item de equipamento, e em particular o módulo de comunicação 200; meios de conexão 174 para alimentar, notavelmente a 12 V, equipamento de comunicação padronizado, tal como um rádio 24; meios de conexão para outro suprimento de energia, notavelmente a 24 ou 48 V, por exemplo, para a motorização dos comutadores de MV 5; conectores a sensores, por exemplo, uma sonda de temperatura; conectores a entradas/saídas; meios de conexão dedicados para um teste de bateria na carga externa; meios de endereçamento, por exemplo, por roda de codificador; diodos de emissão de luz 176 para indicar estado (bateria, conexão de um módulo a um dos conectores, etc.).

[0042] Em particular, o módulo de suprimento de energia compreende uma porta 180 dedicada à comunicação diretamente com o módulo de comunicação 200, notavelmente um conector para o link Modbus, que pode, por exemplo, permitir uma atualização dos processadores de monitoramento/controle; dependendo de se o módulo de suprimento de energia 100 é incorporado no loop de comunicação 210, outro terminal de comunicação RJ45 205 pode ser provido.

[0043] O módulo de suprimento de energia 100 é assim plano, servindo como suporte mecânico para outras funções. A fixação sobre a face traseira sobre dois trilhos DIN paralelos 130, um por enganche, o outro por travamento, torna possível montar e desmontar a planta de energia 100 sobre e de seu suporte com nenhuma ferramenta específica. Além disso, a presença de persianas 138 no topo e no fundo da tampa 132 permite uma convecção natural da planta de energia 100, sem ventilador, enquanto garantindo o índice de proteção IP2x. Dependendo do nível de isolamento pelo aplicativo, do prescritor, do país, etc., a face traseira 120 do módulo de suprimento de energia 100 pode ser usado para explorar o item de equipamento como dissipador de calor através do uso de uma vedação de calor.

[0044] O arranjo da comunicação 200 e os módulos de monitoramento 300, 400 no trilho DIN 140 sobre a face frontal, e a placa do sistema de conexão 112 da planta de energia 100 permitem conexões simplificadas, que podem ser facilmente acessadas e vistas, concentrando todo o sistema de conexão na peça de fundo do suprimento de energia. Uma vez que, em todos os casos, os módulos 200, 300, 400 necessitam de um suprimento de energia, o fato de que o último suporta mecanicamente os mesmos facilita sua integração definindo uma arquitetura comum, incluindo uma opção de cadeia se a opção de cadeia não estiver retida. A sobreposição dos módulos 200, 300, 400 sobre o sentido de profundidade do suprimento de energia 100 no gabinete torna possível economizar espaço comparando com soluções usuais, devido ao uso da profundidade, da dimensão que é menos usada e que torna possível economizar sobre o volume funcional.

[0045] Em particular, todos os módulos 200, 300, 400 têm um perfil similar, baseado no de diferentes dispositivos elétricos conhecidos encaixados nos trilhos DIN. No entanto, parece que os módulos 200, 300, 400 devem ser preferivelmente adaptados para mostrar uma interface humana/máquina, e permitir um número significativo de conexões. Notavelmente, como ilustrado na figure 4 e de acordo com uma modalidade preferida, a fim de aumentar uma área de superfície de conexão, o perfil dos invólucros 30 dos módulos 200, 300, 400 não é retangular, mas compreende uma porção oblíqua.

[0046] Mais especificamente, a forma geral 30 dos invólucros dos módulos 200, 300, 400 compreende uma parede de fundo 32 provida com meios 34 para fixação sobre um trilho, notavelmente sobre o trilho DIN 140 do módulo de suprimento de energia 100, uma parede frontal 36, oposta à parede de fundo 32 e pretendida para exibir informação, notavelmente para acomodar a interface humana/máquina 38 do módulo, e duas paredes laterais similares 40 pretendidas para ser fixadas juntas. A parede de topo 42 pode star localizada diretamente sob a parede de um gabinete 20 (ver Figura 1B) e é preferivelmente horizontal. Como especificado acima, é vantajoso para a distância separar duas paredes laterais 40 de cada invólucro 30 para ser um múltiplo de um e o mesmo valor, notavelmente observar um passo de 45 mm; além do mais, para satisfazer os critérios de vestígio máximos dos prescritores, e tendo em conta a espessura do módulo de suprimento de energia 100 que é adicionado aos mesmos, é preferível para a distância separar a parede de fundo 32 a partir da parede frontal 36 para ser menor do que 140 mm; a altura do invólucro, correspondendo à parede de fundo 32, é vantajosamente da ordem de 140 mm, que deixa acesso suficiente à placa 112 do módulo de suprimento de energia 100, se para as conexões ou para exibir a interface específica a dito módulo 100.

[0047] A parede de fundo 44 é mais especificamente pretendida para as conexões. A fim de aumentar sua área de superfície e facilitar ditas conexões, de acordo com uma modalidade preferida, a parede de fundo 44 está em três partes. Uma parte frontal 46, substancialmente horizontal, é provida com os terminais de conexão 205 para a cadeia, preferivelmente localizada a uma distância constante de sua respectiva placa ao nível de canto com a parede lateral 40: particularmente e os conectores 210 ilustrados em relação à Figura são usados, a conexão é fácil. Uma parede de fundo 48, também substancialmente horizontal, compreende o acesso a uma aba de puxar de travamento 34‘ para os meios 34 para fixação sobre um trilho e os terminais de conexão 245 para o suprimento de energia. Entre a peça de fundo 48 e a peça frontal 46, a peça intermediária 50 é preferivelmente oblíqua, que aumenta seu comprimento, e é usada para as conexões específicas aos módulos 200, 300, 400.

[0048] O volume do invólucro 30 tem que permanecer significativo para alojar os vários elementos funcionais, e preferivelmente o ângulo α entre a peça de fundo 48 e a peça intermediária 50 da parede de fundo 44 é da ordem de 160°. A parede frontal 36 é de comprimento suficiente para ser capaz de inserir na mesma, uma interface humana/máquina 38 legível, notavelmente 77,5 mm de altura. Em uma modalidade vantajosa, a parede frontal 36 e a interface humana/máquina 38 formam parte de uma montagem funcional ou nariz, 52, que é cortada sobre o resto do invólucro uma vez que o último é montado: ver também Figura 5B.

[0049] Assim, na modalidade preferida, dois trilhos DIN 124 apropriadamente espaçados (por exemplo, com uma distância centro a centro de 100 mm) servem como montagem de parede. A planta de energia 100 é enganchada sobre o trilho de topo e é então fixada usando uma trava 130 segura à base de metal 116 do invólucro 110 sobre o trilho de fundo. Uma vez fixado sobre a montagem, o módulo de suprimento de energia 100 pode então acomodar, sobre seu trilho DIN 140 situado sobre uma face frontal 134, os vários módulos 200, 300, 400 do item de equipamento 10 de acordo com a invenção.

[0050] Se o número de módulos excede a capacidade de acomodação de dito trilho 140 (vantajosamente 6 vezes o passo, isto é um módulo duplo 200 e quatro módulos de monitoramento 300i, 400), é possível adicionar outro trilho DIN diretamente sobre a montagem de parede, em qualquer extensão do módulo de suprimento de energia 100, ou abaixo.

[0051] A planta de energia 100 é então conectada às suas fontes de energia 4, 105, ao meio de comunicação externos que é provável de alimentar, às motorizações dos comutadores 5 para ser alimentado e controlado, bem como aos outros módulos 200, 300, 400 do item de equipamento de telecontrole 10; como indicado, preferivelmente, a planta de energia 100 é conectada para suprir energia somente ao módulo de comunicação 200, que irá transmitir a etapa de energia etapa por etapa preferivelmente por um sistema de ponte 240. A planta de energia 100 é, além do mais, ligada a dito módulo de comunicação 200 por um link de módulo dedicado 180 para as trocas de informações específicas referentes ao monitoramento e o controle inerente ao item de equipamento de telecontrole 10.

[0052] De fato, é o segundo módulo 200 que liga os módulos de monitoramento 300, 400 juntos e com o mundo exterior: este elemento 200 interage na comunicação a montante (a um centro de controle SCADA 8, com um técnico, para um sistema de armazenamento), mas também na comunicação a jusante, isto é, comunicação entre módulos de monitoramento 300, 400, com a planta de energia 100, com terceiros itens de equipamento 5, 9 na subestação 6.

[0053] Como nas ofertas de telecontrole convencionais para o gerenciamento de redes de eletricidade de MV 3, os meios de comunicação 200 podem usar um número de mídias (Ethernet, USB, GPRS, 3G, rádio, etc.) e um número de protocolos (de acordo com os padrões IEC, ou Modbus/TCP, ou ainda no modo de segurança cibernético conformando-se para o padrão IEC 62351), a fim de dar acesso às medições remotas e informação, e passar comandos aos comutadores 5 com uma vista para reconfigurações (após uma falha, a troca de esquema operacional em manutenção, um derramamento de carga de alimentadores antes da sobrecarga de um transformador, etc.). Os meios de comunicação 200 implementados podem gerenciar a comunicação remota para o centro de controle 8, a comunicação local para um requisito de configuração no local, para manutenção, ou mesmo as trocas com outros itens de equipamento situados na mesma subestação 6, semelhante a um portal, notavelmente com uma malha para as trocas internas do produto 10.

[0054] Também no presente documento, os meios de comunicação são alojados em um e no mesmo invólucro 250 formando um módulo de comunicação 200, o perfil do qual será similar ao dos outros módulos de acordo com a Figura 4, e a largura do qual é convencionalmente maior do que o passo, notavelmente 90 mm.

[0055] De fato, acordo com uma modalidade preferida, as funções asseguradas pelo módulo de comunicação 200 são separadas em dois blocos: a comunicação a montante que diz respeito à transmissão da informação notavelmente a um sistema de gerenciamento centralizado 8 a um rádio 24 ou similar, e o resto, assimilado para comunicação a jusante, que assim diz respeito a toda a comunicação entre os módulos do item de equipamento de telecontrole 10 e com os elementos da subestação de MV/LV 6.

[0056] A comunicação a montante é determinada pelo cliente do item de equipamento 10, de acordo com suas escolhas de protocolo e da mídia (tal como, por exemplo, uma comunicação por rede de telefone comutada pública, ou GSM, ou rádio; comunicação 3G ou FSK) e pode trocar com a atualização dos protocolos ou engrenagem de comutação dedicada. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, os elementos referentes à comunicação a montante, isto é, na extremidade, a "tradução" para transferir os dados em recepção ou em transmissão, são implementados em cassetes 252 que podem ser removidos a partir do módulo de comunicação 200. Assim, dependendo do esboço do item de equipamento 10 e/ou de sua atualização, um cassete 252 apropriado é escolhido, inserido em um alojamento apropriado 254 do invólucro 250 de modo que a comunicação pode ser imediatamente assegurada de acordo com o protocolo correto. Os cassetes 252 compreendem os meios necessários para sua função, associados, de acordo com o caso, com isolamentos, e preferivelmente uma interface humana/máquina 256 que são similares um ao outro, notavelmente indicando uma falha de comunicação, transmissão e recepção, e certas funções específicas (como um diodo de emissão de luz de anexo para o cassete GSM), um meios de conexão com fio 258 ou possivelmente uma antena 258’. Vantajosamente, o invólucro 250 do módulo de comunicação 200 compreende duas fendas 254 para a inserção de um cassete 252, uma das quais pode permanecer não utilizada, assim aumentando a largura do módulo 200, mas permitindo maior flexibilidade e versatilidade de uso, enquanto oferecendo uma possibilidade de redundância no caso de uma falha de uma das mídias.

[0057] Por sua vez, a comunicação a jusante é implementada por meios eletrônicos adequados, em particular uma montagem 260 de placas eletrônicas, por exemplo, cada uma das funções ou blocos de funções dedicados. Preferivelmente, a fim de permitir um dos meios de comunicação de adaptação 200, mesmo nos módulos de monitoramento 300, 400 e de suprimento de energia 100 que são ligados aos mesmos, a montagem eletrônica 260 compreende um microprocessador adaptado para prover vários serviços, e que pode ser atualizado e/ou reconfigurado a partir do exterior.

[0058] Em particular, a montagem de placas 260 suporta meios apropriados para: atualizações de gerenciamento; interrupções e falhas de gerenciamento (análise de partida, de testes, de pós-falha); suprimentos de energia de gerenciamento, entradas/saídas, incluindo lâmpadas externas e quaisquer sondas de temperatura, interfaces humanas/máquina, bem como energia, tornando possível controlar o consumo do módulo e a informação dada; implementar segurança cibernética; gerenciar os cassetes de comunicação 252; implementar comunicação auxiliar, tal como comunicações de rede de área local (LAN) de WiFi ou USB ou Ethernet para, por exemplo, um servidor da web básico suprindo uma visão geral dos dados internos do módulo para instalação ou manutenção, ou para um dispositivo "escravo" a ser gerenciado; e, naturalmente, comunicação com os outros módulos 100, 300, 400 do item de equipamento de telecontrole 10.

[0059] O arranjo das placas da montagem 260 é produzido como sendo incorporado em um invólucro 250 do qual uma peça tem que ser capaz de permanecer "vazia", formando os alojamentos 254 para receber os cassetes 252 que podem ou não podem ser delimitados pelas paredes do invólucro. O invólucro 250 é assim cortado junto em um número de peças 250A, 250B, 250C em torno da montagem eletrônica 260, preferivelmente com um nariz de interface removível 52. Os meios de conexão da montagem eletrônica 260 surgem a partir do invólucro através do lado oblíquo 50 mencionado acima; à luz da presença dos alojamentos 254, dito lado de conexão oblíquo 50 pode estar presente somente sobre uma parte da espessura do módulo 200 na extensão do nariz 52 e da interface humana/máquina; a outra parte, situada ao nível dos cassetes 252, pode ser simplificada, e é pretendida um pouco para as conexões para terceiros itens de equipamento 262 ou para uma rede de longa distância WAN 262’, independente da operação específica do item de equipamento de telecontrole 10. Uma porta USB 264 pode, além do mais, ser provida para estender a memória do microprocessador ou para uma câmera de vídeo: a única conexão é preferivelmente colocada sobre uma peça da montagem de placas 260 acessível ao nível dos alojamentos 254 para cassetes 252.

[0060] Além dos meios de comunicação sem fio, tal como uma conexão de WiFi, e possivelmente com a exceção dos meios de conexão com fio 262, 264 a terceiros itens de equipamento, a conexão e meios de exibição da montagem eletrônica 260 preferivelmente todos surgem a partir do invólucro 250 sobre sua face de fundo 44, notavelmente com: a porta de Modbus 266 para a ligação com a planta de energia 100, entradas/saídas 268 para sensores (tal como uma sonda de temperatura ou um sensor de porta) ou relés, etc..

[0061] As duas portas de comunicação 205, respectivamente, suprimento de energia 245, comuns aos módulos 200, 300, 400 são colocadas sobre a peça frontal 46, respectivamente, a peça de fundo 48, da parede de fundo 44, pelo uma das portas 205, 245 localizada a uma distância predefinida a partir da borda do invólucro 250 que virá a ser colocada lado a lado com um módulo de monitoramento 300, 400 a fim de usar as pontes de conexão 210, 240; a segunda porta de comunicação 205’ é pretendida para fechar o loop de comunicação por um cabo de Ethernet e a segunda porta de suprimento de energia 245‘ é pretendida para uma conexão com a planta de energia 100: elas podem, portanto, estar situadas a uma distância diferente, as pontes de conexão 210, 240 não senso capazes de ser usadas. Parece vantajoso no presente documento para a peça de invólucro compreendendo as fendas 254 ser a peça situada na cabeça da fileira do item de equipamento de telecontrole 10.

[0062] A interface humana/máquina 270 do módulo de comunicação é adaptada para possibilitar ao usuário visualizar o estado das diferentes funcionalidades implementadas em e pelo módulo de comunicação 200, notavelmente através de diodos de emissão de luz, tal como o estado das funções de comunicação (presença de WiFi, alarme, etc.), o estado das funções principais do módulo de suprimento de energia 100 (presença das diferentes voltagens, falha de bateria, etc.), a operação dos outros módulos, etc. Os botões de impulsão permitem a ativação ou desativação, bem como a execução manual de funções de rede de automação tais como dispositivos de troca de ativação ou desativação.

[0063] Além disso, o módulo de comunicação 200 de acordo com a modalidade preferida é configurado para ser capaz por si mesmo de se comunicar com uma ferramenta externa permitindo uma atualização do software e certas configurações: uma porta USB 272 para a conexão de uma ferramenta de configuração ser incorporada, preferivelmente sobre a face central e a interface humana/máquina 270. Vantajosamente, a porta USB 272 é ocultada por uma vedação flexível removível e cativa 274. Alguns dos diodos possivelmente podem ser configuráveis através do microprocessador através da porta USB 272.

[0064] Esta funcionalidade oferecida pela porta USB 272 e a reconfiguração também permitem a recuperação remota de dados tais como logs de evento, alarme, medição, para o fim de diagnósticos após eventos sobre a rede elétrica, que também oferece possibilidades para rastreamento e gerenciamento de hardware da base instalada. Esta opção, bem como a escolha de comunicação a montante cassetes 252, torna possível atualizar o módulo de comunicação 200, e mais geralmente o dispositivo de telecontrole 10, em linha com os avanços tecnológicos (tal como a definição de novos protocolos de comunicação), requisitos de cliente (tal como para Smartphones), mas também em linha com modificações arquitetônicas para a rede 1, sendo capazes de ter em conta a adição de novos módulos de monitoramento 300, 400 ou outros módulos. Embora aberta para estas futuras trocas, a oferta permanece confiável e segura, notavelmente em termos de segurança cibernética, em virtude do fato de que todas as comunicações passam pelo módulo dedicado 200.

[0065] De fato, além das comunicações e do módulo de suprimento de energia 100, o módulo de comunicação 200 naturalmente gerencia a informação necessária para o telecontrole da rede de MV 3. Ele recebe os dados coletados pelo(s) módulo(s) de monitoramento 300 de MV e transmite ao(s) mesmo(s) qualquer informação necessária para o gerenciamento da rede 3: de fato, uma oferta de telecontrole é pretendida para detectar avarias, notavelmente do tipo curto circuito, na rede de MV(s) 3, e intervir sobre a rede através de pelo menos um comutador 5, a fim, por exemplo, de isolar a seção falhada da rede e reconfigurar a rede 3 para minimizar o número de clientes afetados pelo incidente. Em particular, quando os comutadores 5 são motorizados, o módulo de suprimento de energia 100 é adaptado para alimentar sua operação (através, por exemplo, de uma transformação e de uma conexão 24 ou 48 V) apenas como o módulo de comunicação 200 pode enviar a indicação ao módulo de monitoramento 300 de interesse para uma atuação; além disso, o suprimento de energia pode ser produzido através do módulo de controle/comando 300 ou do módulo de comunicação 200 submetidos a um link de suprimento de energia 24 ou 48 V, por exemplo, também na configuração de cadeia.

[0066] Mais geralmente, um item de equipamento de telecontrole compreende meios de controle/comando de MV apropriados para produzir as funções necessárias nas linhas, isto é, uma das linhas, compreendendo um dos comutadores 5 como ilustrado na Figura 1A, que eles monitoram através de links com sensores de MV 7 que são colocados sobre os mesmos, a saber: detecção de falhas do tipo curto circuito (fase-fase ou fase- terra); gerenciamento da presença/ausência de redes; gerenciamento de ajuste do comutador 5; controle (local ou remoto) do comutador 5 para fechar a abrir; possivelmente tendo em conta as funções de automação de rede tal como uma transição de fonte de energia automática PASA ou um função de automação de alarme descentralizada (ADA); monitoramento das correntes e voltagens, alimentações e energias de MV.

[0067] De acordo com a modalidade preferida da invenção, para fazer melhor uso da arquitetura modular do item de equipamento de telecontrole 10, cada módulo de controle/comando 300 monitora somente uma linha: isto facilita as conexões evitando erros de conexão; além disso, embora a prescrição usual seja convencionalmente 4 linhas (com um que entra para uma subestação de MV/LV 6 bem como um alimentador para uma subestação subsequente e possivelmente uma a outra subestação), na extremidade, poucas linhas são usadas na prática que resulta em uma massa e um custo que são supérfluos com os dispositivos provendo esta prescrição padrão. Além disso, os invólucros 310 dos módulos de controle/comando de linha única 300 são suficientemente estreitos para serem capazes de alinhar facilmente três/quatro dos mesmos no módulo de suprimento de energia 100 se necessário.

[0068] Além do mais, sabe-se que os meios e métodos para detectar falhas dependem de numerosos fatores: rede aérea ou subterrânea, rede de três ou quatro fios, aterramento do neutro da rede, existência de uma rede secundária, presença ou não presença de sensores corrente e/ou voltagem de MV 7. Além disso, os muitos tipos de sensores 7 variam de acordo com as networks 3, apenas como os comutadores 5 podem ser motorizados ou não. De acordo com a modalidade preferida da invenção, os meios eletrônicos para processar o sinal coletado pelo módulo de monitoramento 300 são adaptados para ser configurados de acordo com a rede em que estão localizados: eles podem compreender um ou mais algoritmos de detecção de falha, preferivelmente dentre os descritos nos documentos EP 2169799 ou EP 2687860, por exemplo, com meios para selecionar no momento da instalação; além disso, os algoritmos podem ser atualizados através de um link tal como uma porta USB acessível removendo o nariz 52, ou através do módulo de comunicação 200.

[0069] O microprocessador específico para a função do módulo de monitoramento 300 de MV vantajosamente usa um sistema idêntico ao do módulo de comunicação 200, notavelmente com respeito aos gerenciadores de configuração, potência, teste, atualização, manutenção para analisar as falhas.

[0070] Em particular, os meios eletrônicos compreendem uma placa de corrente com meios de conexão 322 apropriados, uma placa de voltagem com meios de conexão 324 apropriados, e uma placa de controle de comutador 5 provida com meios de conexão 326 apropriados, possivelmente associados com meios de controle para o motor associado motor 328. Os meios para determinar o controle de comutador, isto é, detecção de falha, pode ser o objetivo de uma placa dedicada, ou estar localizada na placa de controle, ou outra solução; uma conexão para a atualização/seleção pode ser provida diretamente no módulo de controle/comando de MV 300 (notavelmente removendo o nariz 52) ou através do módulo de comunicação 200. De fato, naturalmente, o invólucro 310 também loja os elementos adaptados para o suprimento de energia 245 e a comunicação 205, notavelmente por encadeamento.

[0071] O módulo de monitoramento de MV 300 também compreende uma interface humana/máquina preferivelmente associada com um nariz 52 de um invólucro 310. A interface humana/máquina 340 é adaptada para permitir ao usuário visualizar o estado de funcionalidades diferentes implementadas em e pelo módulo de monitoramento de MV 300, notavelmente através de diodos de emissão de luz 342, tais como estados, alarmes, automação de rede, estados de controle local ou remoto, etc. A interface humana/máquina 340 preferivelmente representa esquematicamente a rede 344 indicando os estados dos vários elementos (comutador principal de terra, comutador, presença de voltagem) por meios de cor. Botões de impulsão 346 tornam possível ativar ou desabilitar, e executar manualmente comandos locais sobre os comandos de MV 5 associados. Alguns dos diodos 342 podem possivelmente ser configuráveis através do microprocessador através da porta USB ou através do módulo de comunicação 200.

[0072] Assim, o item de equipamento de telecontrole 10 compreende monitoramento padronizado e mesmo módulos de controle 300, que são adaptáveis a qualquer rede 1, 3 em uma forma simplificada, se em termos do número de módulos 300i para ser usado ou a detecção de falha e sistema de controle/comando a ser implementado.

[0073] Além do mais, o item de equipamento de telecontrole de acordo com uma modalidade preferida da invenção também torna possível monitorar a rede de LV 4. De fato, no campo de telecontrole de redes de distribuição elétrica 1, somente o gerenciamento da rede de MV 3 é geralmente considerado, os problemas sendo primariamente a continuidade e a qualidade de distribuição: uma vez que a falha em LV 4 afeta somente um número muito limitado de clientes, diferente da mesma falha em MV 3, somente uma observação passiva da rede de LV 4 é às vezes implementada, mais frequentemente do que não pela agregação dos dados, o problema de contadores de cliente é, no entanto, evidente que, à luz dos problemas concernentes à eficácia de energia, à integração de energias renováveis dispersadas, ao equilíbrio das fases, ou ao gerenciamento do plano de voltagem LV pode se tornar crucial.

[0074] A coexistência dentro de um e do mesmo produto das funções de MV e LV é convencionalmente excluída por razões de isolamento: tipicamente um isolamento de 10 kV é necessário entre os conjuntos de MV e LV. No item de equipamento de telecontrole 10 de acordo com a invenção, as funções de monitoramento da rede de LV 4 são incorporadas usando sensores de LV 410 autônomos que se comunicam no modo sem fio, preferivelmente de acordo com o protocolo de ZigBee. Assim, o isolamento entre os grupos de módulos formando a arquitetura é observado. Como ilustrado na Figura 7, os sensores 410 usados estão preferivelmente na forma de tripletos de toróides de abertura 412, cada um dos quais pode ser instalado sem interromper a rede em um dos cabos da linha, sendo notavelmente cabos adaptados 4A, 4B, 4C até de 27 mm. Preferivelmente, os três toróides 412 de um conjunto de sensores 410 estão associados com uma base de comunicação 414, que pode compreender também uma interface de monitor 416, por exemplo, para verificar o estado de comunicação Zigbee. Vantajosamente, os elementos específicos para a configuração para o emparelhamento de troca de dados sem fio através do protocolo Zigbee e os pontos de acesso durante os testes na produção são mascarados sob uma vedação removível 418.

[0075] Os dados de um conjunto de sensores 410 são transmitidos ao módulo de monitoramento de LV 400 que assim compreende meios de recepção de ZigBee 420 internos a seu invólucro 430; preferivelmente, o módulo de monitoramento de LV 400 compreende ainda meios 432 para conexão a um monitoramento de sensor de corrente com fio 9‘ as correntes do transformador MV/LV secundário, a fim de assegurar uma medição contínua do mesmo para permitir as funções de monitoramento de transformador, diferente dos sensores 410 que podem exibir uma possível descontinuidade de medição comunicada ao módulo 400, devido a um nível de corrente insuficiente para garantir a auto-alimentação.

[0076] Para satisfazer suas funções, o módulo de monitoramento de LV 400 também compreende meios 434 para conexão a um sensor de voltagem da rede de LV 4 e preferivelmente meios 436 para conexão às sondas de temperatura. De fato, o módulo de controle/comando da rede de LV 400, além de servir como portal de comunicação Zigbee para seus sensores 410, é adaptado para satisfazer algumas, ou todas, das seguintes funções: gerenciamento do sensor 410; medições de correntes, voltagens, potências (ou fator de potência) e energias (ativa, reativa e aparente; total e por fase) de acordo com as normas indicadas nos entrantes e alimentadores de LV 4, para um melhor gerenciamento e um melhor equilíbrio do plano de carga; detecção de corte neutro, de presença/ausência de voltagem de um fusível de LV soprado; monitoramento do equilíbrio das cargas; gravação das formas de onda; indicação de uma transição de falha de LV do tipo curto circuito, quaisquer que sejam os cabos 4A, 4B, 4C e para qualquer sistema de aterramento; detecção de MV de uma falha de terra resistente ou de um condutor rompido de acordo com o princípio descrito no documento FR 2976363, por exemplo; medição da frequência de LV real.

[0077] Para este fim, o módulo de monitoramento de LV 400 aloja, em seu invólucro 430, em uma forma similar à do invólucro de monitoramento de LV 310 e naturalmente compreendendo os meios de conexão 205, 245 para o encadeamento de comunicação e suprimento de energia, e possivelmente uma porta de atualização USB notavelmente acessível removendo o nariz 52, e meios eletrônicos, notavelmente na forma de placa, apropriados para satisfazer as funções acima.

[0078] Os meios eletrônicos do módulo de monitoramento de LV 400 podem ser adaptados para serem atualizados ou modificados em virtude de um microprocessador como descrito em relação ao módulo de MV 300, também através de uma comunicação direta pelo módulo de comunicação 200. Além destas funcionalidades específicas para o módulo de monitoramento de LV 400, os meios eletrônicos de fato compreendem, como para o módulo de monitoramento de MV 300, meios para iniciar o módulo 400, meios tornando possíveis atualizações e configuração do processador, meios para reagir a uma falha de hardware, através de um auto-teste, meios para monitorar o consumo do módulo em relação ao modo de suprimento de energia (bateria 105 ou rede 4) do equipamento 10, meios para análise, após falha, os eventos internos e dando um diagnóstico, meios comunicação com os outros módulos, ainda meios para dar a um servidor remoto uma visão geral dos dados internos do módulo 400.

[0079] Entre as funções a ser implementadas, também é possível dar informação sobre o transformador da subestação 6, informação que será comunicada ao gerenciador central 8, como as medições de sua temperatura, a previsão de sua duração pela temperatura de monitoramento e carga, controle da posição de seu ajuste monitorando o nível de voltagem de LV.

[0080] Além disso, em virtude da implementação da medição e do monitoramento das correntes de LV e MV no mesmo item de equipamento de telecontrole 10, a detecção de um fusível de transformador soprado é facilitada, as correntes de LV e MV estando disponíveis diretamente através da comunicação 205: esta detecção pode ser implementada no módulo de LV 400 e/ou no módulo de MV 300 ou diretamente no controlador central 8.

[0081] Preferivelmente, os meios eletrônicos são adaptados para sincronizar os sinais a partir dos meios de recepção 420 a fim de serem capazes de gerenciar a pluralidade de alimentadores, e, por exemplo, implementar o método descrito no pedido de patente FR 13 61222 permitindo o monitoramento de potências e de energias na pluralidade alimentadores de LV com uma medição de voltagem única. Assim, é possível concentrar o controle de uma pluralidade de linhas de LV no mesmo módulo 400.

[0082] Além do mais, se o entrante do painel de LV e/ou os alimentadores 4 são equipados com comutadores e disjuntores de circuito 9, pode ser possível controlar os mesmos através de uma comunicação dedicada, por exemplo, por comandos de cadeia ou integrados através do módulo de comunicação 200. O módulo de controle/comando de LV 400 finalmente também compreende uma interface humana/máquina preferivelmente associada com um nariz 52 de um módulo 430. A interface humana/máquina 440 é adaptada para permitir ao usuário visualizar o estado das diferentes funcionalidades implementadas em pelo módulo de monitoramento de LV 400, notavelmente através de diodos de emissão de luz 442, tais como estados, alarmes, estado de comunicação Zigbee, etc. A interface humana/máquina 440 preferivelmente representa esquematicamente a rede 444 indicando o estado dos vários elementos (comutador de terra, comutador, presença de voltagem) por meio de cor. Preferivelmente, a interface humana/máquina 440 do módulo de voltagem baixa 400 toma a mesma forma como a interface 340 do módulo de MV 300, exceto para os botões de impulsão 346, a fim de simplificar a interpretação dos dados pelo usuário.

[0083] Assim, em virtude das escolhas tecnológicas de acordo com a modalidade preferida, é possível incorporar uma função para monitorar até doze alimentadores de LV trifásicos que saem em um item de equipamento de telecontrole 10 com um módulo de monitoramento de LV 400 único. Os problemas de isolamento são notavelmente resolvidos pelo uso de sensores auto-alimentados de comunicação sem fio.

[0084] Mais geralmente, as diferentes opções na modalidade preferida tornam possível prover um item de equipamento de telecontrole 10 que satisfaz os novos problemas das redes de distribuição elétricas modernas e "inteligentes" 1 (ou "grades inteligentes"). A oferta modular apresentada facilita a consistência da faixa entre os diferentes contextos de aplicação (rede subterrânea versus aérea, inclusão dos recursos de energia distribuídos, supervisão estendida a partir do domínio de MV para o domínio de LV, etc.), enquanto retendo as possibilidades de atualização mais recente, em ambos os níveis de software e de hardware. As escolhas da modularidade de software e hardware são refletidas na mecânica dos vários elementos constituintes, mas também seu arranjo (distribuição do suprimento de energia, por exemplo,) e sua inter-operabilidade (trocas de informação entre módulos).

[0085] Em particular, o item de equipamento de telecontrole 10 compreende meios de suprimento de energia 100, meios de comunicação 200, meios de monitoramento de MV 300 e meios de monitoramento de LV 400. Cada um destes meios 100, 200, 300, 400 é preferivelmente alojado em um invólucro funcional 110, 250, 310, 430, estes módulos estando no formado DIN e tendo o mesmo perfil 30 para os que estão alinhados, assim facilitando sua montagem e otimizando a fiação do sistema de conexão da solução, que é vantajosamente feito pelas pontes de Ethernet 210 que são similares um ao outro para a maioria das conexões: a solução nem é fixa nem restringida por um gabinete 20, enquanto sendo considerado como "ordinário" na implementação.

[0086] Notavelmente, a solução proposta e ilustrada em uma modalidade na Figura 8 articula-se em torno:

[0087] de uma planta de energia 100 que alimenta todas as funções (eletrônica, rádio/GSM, motorização dos comutadores) com o nível de voltagem necessário, a partir da rede de LV 4 e de uma fonte auxiliar segurada por uma bateria 105 para que ele manipula o gerenciamento (carregamento, monitoramento); o invólucro 110 desta planta de energia 100 serve como um suporte mecânico para os outros módulos, incorporando um trilho DIN 140 sobre a face frontal;

[0088] a módulo de comunicação 200, que conecta os módulos um ao outro, mas também com o mundo exterior (ao centro de controle 8, a uma "nuvem" e aplicativos de armazenamento de dados para monitorar, a um computador para o pessoal técnico, a um terceiro item de equipamento na subestação 6, etc.); este módulo suporta tipos diferentes de comunicação e diferentes protocolos, e assegura as funções da segurança cibernética; se ainda suporta o banco de dados, e as funcionalidades de sistema através de uma bancada de trabalho automática lógica programável;

[0089] pelo menos um módulo 300i para controle e comando de comutadores de MV 5 que suporta todas as funções em relação a um alimentador que sai 3;

[0090] pelo menos um módulo de monitoramento de LV 400 associado com um unidade de sensores de comunicação auto- alimentados e com fio 410, ou vários.

[0091] O suprimento de energia para os módulos 200, 300, 400 bem como a comunicação entre os mesmos são preferivelmente transportados por encadeamento, que ainda aumenta as possibilidades de atualização mais recente e adaptação, enquanto facilitando a instalação e implementação. Os requisitos referentes à segurança cibernética e à criptografia de dados podem assim ser diretamente incorporados no módulo de comunicação 200 que gerencia todas as trocas. Além disso, os diferentes meios para implementação de controle, monitoramento, comando, e comunicação são providos para ser capazes de serem adaptados às necessidades do cliente no local, de acordo com a rede (incluindo se é uma rede de duas vias) em virtude das facilidades de software, e atualizados através de uma plataforma comum, notavelmente um processador no módulo de comunicação 200 que pode ser conectado a qualquer ferramenta de configuração, de modo que o item de equipamento 10 pode incorporar novas funcionalidades desenvolvidas durante sua duração. Da instalação, o item de equipamento 10 compreende preferivelmente em todos os casos, os meios para usar as diferentes mídias e protocolos de comunicação disponíveis, oferecendo uma taxa de bit melhor, uma largura de banda aumentada e possibilidades de redundância no evento de falha de uma rede de comunicação. A conexão com terceiro equipamento é provida, como é um armazém aumentado das medições de dados (medições, registro dos eventos, de alarmes), localmente e/ou remotamente, através de transferências backups periódicos.

[0092] Na modalidade preferida, além disso, um gerenciamento otimizado de consumo do item de equipamento 10, através do uso de modos de "economia de energia" sobre os microprocessadores ou do uso de princípios de auto-alimentação, é incorporado. Além disso, os sistemas eletrônicos implementados nos diferentes módulos 100, 200, 300, 400 podem levar em conta a definição de lógicas de controle localizadas, a fim de assegurar novas funcionalidades curativas (tal como uma auto-recuperação após uma falha) ou funcionalidades preventivas (tal como derramamento de carga no evento de picos de consumo, ou a possibilidade de depender da produção descentralizada próxima para aliviar a rede principal), sem ter necessariamente a sistematicamente que relatar de volta ao centro de controle 8.

[0093] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a um item de equipamento de telecontrole otimizado, não está limitada ao mesmo: as diferentes opções implementadas no item de equipamento preferido podem ser adaptadas a outros dispositivos elétricos, e o item de equipamento de telecontrole pode compreender variantes para certos elementos preferidos.

Claims

1. Equipamento de telecontrole (10), compreendendo um módulo de suprimento de energia (100) compreendendo um invólucro (110) alojando meios eletrônicos (150) que: - compreendem meios (170) para conexão a uma rede de voltagem baixa (4), meios (172) para conexão a uma bateria (105), meios de conexão (245) para alimentar módulos eletrônicos (200, 300, 400), e - são adaptados para transformar a energia da rede (4) e da bateria (105) para que elas possam ser conectadas em energia de suprimento de alimentação para os módulos eletrônicos (200, 300, 400) aos quais elas podem ser conectadas, - compreendem uma face de suporte (120) pretendida para ser fixada sobre uma montagem de parede, o equipamento de telecontrole sendo caracterizado pelo fato de que - o invólucro é fechado para uma primeira peça (114) por uma cobertura (132) tendo uma face frontal (134) oposta à face de suporte (120) e provido com meios de fixação (140) para módulos eletrônicos (200, 300, 400), e, para a segunda peça (112), por uma tampa (142) compreendendo orifícios (144) dos quais os meios de conexão (170, 172, 174, 245) dos meios eletrônicos (150) são acessíveis, o equipamento de telecontrole compreendendo ainda pelo menos um módulo de monitoramento (300) para uma rede de voltagem média (3), dito módulo de monitoramento (300) sendo instalado sobre a face frontal (134) da cobertura (132) do módulo de suprimento de energia (100) através dos meios de fixação (140) e sendo ligado ao módulo de suprimento de energia (100) através de meios de conexão (245) para alimentar módulos eletrônicos do módulo de suprimento de energia (100) e um módulo de comunicação (200) instalado sobre a face frontal (134) da cobertura (132) do módulo de suprimento de energia (100) através dos meios de fixação (140) e conectado aos meios de conexão (245) para alimentar módulos eletrônicos do módulo de suprimento de energia (100), dito módulo de comunicação (200) também sendo ligado ao módulo de monitoramento (300) de modo que a ligação entre o módulo de monitoramento (300) e o módulo de suprimento de energia (100) está na forma de uma conexão em série através do módulo de comunicação (200), sendo que o módulo de comunicação (200) é ligado ao módulo de monitoramento (300) através de uma conexão em série usando um conector rígido.

2. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque a cobertura (132) e a face de suporte (120) são metálicas, a tampa (142) é iso- lante.

3. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender meios (146, 148) para isolar os meios eletrônicos (150) em relação à cobertura (132) e à face de suporte (120).

4. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato deque os meios eletrônicos compreendem uma placa de circuito impresso (150) que é alojado paralelo à face de suporte no invólucro (110).

5. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato deque a placa de circuito impresso (150) compreende ainda uma porta de comunicação (180), a tampa (142) compreendendo um orifício para acesso a dito acesso para dita porta (180).

6. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato deque a placa de circuito interno (150) compreende ainda meios de exibição (176), a segunda tampa (142) compreendendo orifícios adaptados para ditos meios de exibição (176).

7. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato deque os meios de fixação da face frontal (134) da cobertura (132) compreendem um trilho DIN (140).

8. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato deque a face de suporte (120) compreende meios de fixação (122) com dois trilhos paralelos.

9. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato deque os meios de fixação compreendem meios de encaixe rápido (122) sobre um primeiro trilho e meios de travamento (130) sobre o segundo trilho.

10. Equipamento de telecontrole (10) de energia elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato deque a cobertura (132) compreende duas paredes laterais (136) providas com persianas de ventilação (138).