CA1183593A - Signaleur ultrasonique de position de sectionneur - Google Patents
Signaleur ultrasonique de position de sectionneurInfo
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- CA1183593A CA1183593A CA000393193A CA393193A CA1183593A CA 1183593 A CA1183593 A CA 1183593A CA 000393193 A CA000393193 A CA 000393193A CA 393193 A CA393193 A CA 393193A CA 1183593 A CA1183593 A CA 1183593A
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- H01H9/16—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off"
- H01H9/168—Indicators for switching condition, e.g. "on" or "off" making use of an electromagnetic wave communication
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Abstract
L'invention concerne un système de signalisation destiné à un dispositif sectionneur électrique incluant au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe. Le système comporte deux ensembles d'émission, reliés aux éléments de contact fixe et mobile du dispositif sectionneur pour l'émission d'au moins un signal ultrasonique signalant la position relative dudit élément mobile par rapport audit élément fixe dudit dispositif sectionneur. Un ensemble de réception reçoit ledit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission, et génère un signal de sortie représentatif de ladite position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe.
Description
3~93 La présen-te invention a trait à la signalisation de la position relative des contacts d'un dispositif sectionneur haute-tension, et concerne plus particulièrement un système de sigllalisation destiné à tel dispositif sectionneur qui inclut au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe et destiné
à déceler la position relative entre ce contact mobile et ce contact fixeO
Tout réseau de distribution et transport d'énergie électrique comporte des sectionneurs susceptibles de mettre sous tension et isoler les lignes de transport et appareils d'énergie y reliées. Chaque sectionneur est constitué de façon générale d'une lame pivotante qui est entralnée en rotation à l'aide d'un mécanisme motorisé et d'une mâchoire pourvue de doigts de contacts fixes et sujet à écartement et entre lesquels vient s'insérer la lame du sectionneur qui est tournée axiallement pour comprimer les doigts de contacts et permettre la mise sous tension d'une ligne ou appareil électrique. Il est donc primordial d'obtenir une information exacte de la position relative des divers contacts du sectionneur afin d'éviter toute erreur de commutation qui pourrait s'avérer coûteuse et de sorte à
promouvoir le schéma d'automatisation du réseau en son entité.
Jusqu'ici, l'information pertinente à la position relative des contacts a été recueillie au niveau du mécanisme dtentra~nement de la lame pivotante qui commande l'ouverture ou la fermeture du sectionneur, et cela à l'aide de micro-rupteurs adjoints au bloc de commande d'entrainement de la lame du sectionneur. Or, il existe entre le bloc de commande d'entrainement et l'extrémité de contact libre de la lame une série de raccords mécaniques et de structures plus ou moins 3~;9~
flexibles qui peuvent causer la fourniture d'indication de fermeture erronée de la part des micro-rupteurs. De telles indications erronées peuvent entra~ner la destruction des contacts au moment du passage d'un fort courant à travers le sectionneur, d'une part, et requiert souvent une vérification visuelle de la bonne fermeture des sectionneurs, d'autre part. Ainsi, les systèmes de signalisation actuels s'avèrent peu fiables quant aux informations fournies et vont de plus à l'encontre d'une automatisation poussée de la commande d'un réseau de transport d'énergie d~ au fait qu'une vérification visuelle de la position relative des contacts du sectionneur est nécessaire.
Une caractéristique de la présente invention réside en un système de signalisation exempt des désavantages inhérents aux syst~mes de signalisation actuellement connus, et qui fournit des informations exactes et de grande fiabilité quant à la position relative de chacun des contacts d'un sectionneur, que la commande motorisée soit monophasée ou triphasée.
Une autre caractéristique de la présente invention réside dans un système capable de lever toute indétennination quant à la position réelle du contact mobile d'un sectionneur.
Une caractéristique suppléoentaire de la présente invention réside dans un système de signalisation d'ins-tallation relativement facile et rapide, ne requérant aucun outillage spécial et pouvant etre installé sur la majorité
des sectionneurs existants.
En conséquence, la présente invention est relative à un système de signalisation destiné a un dispositif sectionneur électrique incluant au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe9 ce système comportant un ensemble dlémission relié auxdits ~3~
éléments fixe et mobile du dispositif sectionneur, pour l'émission d'au moins un signal ultrasonique signalant la position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe dudit dispositif sectionneur et un ensemble de réception dudit signal ultrasonique émis par ledit ensem~le d'émission et de génération d'un signal de sortie représentatif de ladite position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe du sectionneur.
Suivant un mode de réalisation préféré, la présente invention concerne un système de signalisation pour un dispositif sectionneur électrique incluant au moins une lame de contact et au moins un doigt de contact, ledit système comportant un ensemble d'émission d'au moins un signal ultrasonique~ relié audit doigt du dispositif sectionneur, pour l'émission dudit signal ultrasonique lorsque ledit doigt subit un déplacement sous l'action de ladite lame, un ensemble de réception recevant ledit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission ; et un ensemble de décodage relié audit ensemble de réception et générant un signal de sortie correspondant à une position pré-déterminée dudit doigt de contact par rapport ~ ladite lame, de sorte à signaler une condition de mise en fonction ou non du sectionneur.
En outre, de facon préférée, l'ensemble d'émission.
est à action mécanique et génère deux trains d'onde ultrasoniques chacun de frequence différente, lorsque actionné par un câble de contr81e flexible relié auKdoigts de contact, la fréquence de chaque train d'ond~scorrespondant respectivement à un écartement des doigts de contact sous l'action de la fermeture de la lame du sectionneur ou à un relâchement de ces mêmes doigts suivant l'ouverture du sectionneur.
~ ~, .. . . . . ..... .. . . .
3~
De plus, 1~ ensemble de réception des cndes ultrasoniques inclut des surfaces réfléchissantes qui dirigent les ondes ultrasoniques à un dispositif de transformation de ces ondes en signaux électriques. Ces derniers slgnaux représentatifs de la fréquence particulière dtun train d'onde sont ensuite décodés et traités en vue de l'actionnement sélectif d'un relais pour la génération à la sortie de l'ensemble de réception d'un signal indiquant la position de la lame par rapport aux doigts de contact du sectionneur.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera décrit ci-après avec ré~érence aux dessins annexés, dans lesquels:
la Figure 1 illustre de façon schématique l'agencement d'un dispositif sectionneur incorporant le système de sigl~alisation suivant la présente invention, la Figure 2 est un schéma montrant les composant.s de l'ensemble d'émission du système de signalisation de la présente invention, la Figure 3 est un bloc diagramme de l'ensemble de réception du système de signalisation de la présente invention et la Figure 4 illustre le montage physique de l'ensemble de réception~
Dans un réseau électrique triphasé~ chaque phase est raccordée~ à un certain point stratégique du réseau, à un sectionneur haute-tension 10 ou très haute-tension, dont les composants principaux ~ont i~lustrés à la Figure 1.
Ainsi que montré, le sectionneur -omporte de façon générale deu~ structures métalliques 1 et 2 posées respectivement , ~ , . . . ~ . .. .. .
35~3 sur les bases de béton 3 et 4 reliées entre elles ou non.
La structure métallique 2 supporte une colonne d'isolateurs 5 en porcelaine, alors que la structure métallique 1 supporte les colonnes d'isolateurs 6 et 7. Les colonnes d'isolateurs 5 et 6 sont montées fixes sur leurs structures métalliques respectives alors que la colonne 7 peut être entrainée en rotation par le mécanisme d'entralnement motorisé
8 ou par l'intermédiaire du volant 9 et de l'engrenage dé-multiplicateur 10~ La mise en rotation de la colonne 7 provoque le pivotement de la lame 12 du sectionneur de la position ouverte "A" à la position fermée ~B" ainsi que la mise en rotation de l'extrémité 12' de la lame 12 (voir la figure 2), cela par l'intermédiaire d'un mécanisme de pivotement et de rotation 11, ce dernier mécanisme n'étant pas détaillé ici car connu de l'homme de métier. Lorsqu'en position "B", l'extrémité libre de la lame s'insère entre les montants parallèles et verticaux d'une mâchoire 13 dont chaque paroi intérieure comporte généralement au moins un doigt 13' de contact flexible. Il est à noter que l'extrémité
libre 12' de la lame est habituellement de section droite ovale et d'une largeur excédant légèrement la distance séparant les deux doigts parallèles lorsque au repos d,e sorte que l'insertion de l'extrémité libre de la lame et sa mise en rotation par la colonne tournante 7 (voir la ~igure 2) provoque un écartement de ces doigts de contact.
Par contre, lorsque le sectionn~ur est ouvert, c'est~à-dire lorsque la lame 12 est ramenée ~ la position ouverte "A", les doigts de contact de la mâchoire 13 subissent alors un rel~â-chement et revlennent à leur position de repos initiale. En conséquence, on voit que ce sont ces états d'écartement et de relachement des doigts de contact qui déterminent ,, , ., . .. . , . .. , ,,, .. , , ~ , . . , . ., . , . . , . , , ~ . . ~ . , i9~3 1 respectivement la condition fermée ou ouverte du dispositif sectionneur~ Et le système de signalisation du présent mode de réalisation repose effectivement sur la détection de ces états de relâchement et dlécartement des doigts de contact, conjointement ~ une détection de la position du pivot mécanique 11, pour obtenir une information sur la condition ouverte ou fermée du sectionneur~
Le systeme de signalisation proprement dit comporte généralement un ensemble d'émission constitué dlun premier émetteur ultrasonique 14 monté à llextrémité supérieure de la colonne d'isolation 5 et un second émetteur ultrasonique 15 fixé à l'extrémité supérieure de la colonne isolante 6.
Les signaux ultrasoniques émis par l'émetteur 14 fournissent une indication sur la condition fermée ou indéterminée du sectionneur alors que 17 émetteur 15 génère des ondes ultrasoniques représentatives de la position ouverte (position A) de la lame ou de toute autre position indéterminée située entre les positions "A" et "B". Les signa émis par les émetteurs 14 et 15 sont dirigés de façon directionnelle vers un ensemble de réception 16 montré ici fixé à une entretoise 17 reliant les structures métalliques 1 et 2. Le récepteur 16 incorpore également un ensemble de décodage qui transforme les signaux ultrasoniques reçus en signaux électriques correspondantset qui génère un signal de sortie vers un centre de commande tnon montré) afin de signaler la condition ouverte ou fermée du sectionneur, ou encore le fait que la lame 12 occupe une positîon indéterminée.
Se référant ~ la F'igure 2, celle-ci illustre de 3~ façon schématique les éléments composant un des deux ensembles , ,,,, , , ,, ,, ~, .. ,, . . . , . . . ..... , . ,, .. , .... .. , . .. ~ ,.. .. . . . , . .. ~ .. . .
. ...... .. .. . .. . .
35~13 d'émission ou émetteurs 14 et 15, la description de l'émetteur raccordé au doigt 13' de la mâchoire 13 étant effectuée ici.
L'autre émetteur 15 est de conception identique. Chaque émetteur comporte un câble de contrôle 18 flexible en matière inoxydable, un boîtier étanche 20 contenant deux pulseurs et. un guide d'onde 19 fixé à la périphérie dlune ouverture pratiquée dans le bo~tier 20. Chaque pulseur contenu à 1 t intérieur du bo~tier 20 comporte un percuteur 21 ou 22 associé respectivement à un diapason 24 ou 25, chaque percuteur étant actionné de façon distincte par un jeu de levier 23 pivotant à 23~. Lorsque percutej chaque diapason 24, 25 émet un train d'ondes ultrasoniques de fréquence différente ltun de l'autre qui est choisi dans une gamme de fréquences variant généralement de 35 à 45 KH7J~
Le fonctionnement de l'ensemble d'émission est le suivant. Si l'on considère l'émetteur 14 qui fournit des informations sur la condition ouverte ou fermée du sectionneur, l'extrémité du câble de contrôle 18 est raccordée directement à un des doigts 13' de contact alors que le manchon 18a est fixé au doigt de contact opposé de sorte qu'un écartement de ces deux doigts provoqué par la rotation du levier 23 qui actionne alors le percuteur 22 qui lui met en vibration le diapason 25, émettant ainsi un train d'ondes ultrasoniques vers le récepteur 16 pour indiquer que le sectionneur est effectivement fermé. A
llinverse~ lorsque la lame 12 est retirée de la mâchoire 13, les doi~ts de contact sont relâchés et l'écartement entre eux diminue, ce qui se traduit par une poussée du c~ble 18 sur le levier 23, actionnant ainsi le percuteur 3~ 21 qui provoque l'émission d'un train d'ondes ultrasoniques par le diapason 24 indiquant la position indéterminée. Il est à
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~3~
noter que les deux trains d'ondes générés par l'émetteur 14 sont de fréquence distincte. En ce gui regarde l'ensemble d'émission 15, l'extrémité du cable 18 est reliée ~ un levier pivotant alors que le manchon 18a est monté fixe.
Le mode de fonctionnernent de l'émetteur 15 est essentiellement le même que celui décrit par l'émetteur 14, sauf qu'en ce cas-çi les deux trains d'ondes émis par llémetteur 15 sont de fréquence respective non seulement différente l'une de l'autre mais peut également être différente de celles émises par l'émetteur 14. Un premier train d'ondes émis par l'émetteur 15 indique que la lame 12 occupe une position intermédiaire ou indéterminée entre la position ouverte "~" et la position fermée "B" alors que l'autre train d'ondes signale que le sectionneur est ent:ièrement ouvert et que la lame occupe - la position sensiblement verticale "A"~ Chaque train d'ondes ultrasoniques émis par l'un ou l'autre des emetteurs 14 ou 15 est txansmis durant un temps prédéterminé d'environ 1 seconde et de façon directionnelle vers un ensemble de réception qui sera maintenant décrit avec référence à la Figure 3.
Llensemble de réception illustré à la Figure 3 a pour fonction de reconna~tre chacune des fréquences monotones exactes et d'une certaine durée produite par les émetteurs 14 et 15 à l'exclusion de toute autre fréquence et d'en signaler la présence. Le récepteur comporte un élément de détection 26 sensible aux fréquences des ondes ultrasoniques émises par les emetteurs, cet élément de détection étant en l'occurrence un microphone qui transforme chacune des ondes ultrasoniques captées en une vibration ou signal électrique de mame fréquenceu Ce signal électrique est ensuite amplifié à l'aide d'un amplificateur 27. Le 3~3 r~
i nte alors leS déCodeu h cun est synchronisé
Un circuit logique lu5ives interdit le P
i s autreS signaUx son P
ps vérifie la présenc d ce qui correspond a par l'un quelconque t le cirCuit logiqUe e 33 de type à aCcroc g actionnés originalem nna~tre des sources p h un signal de 50rti d cOntrôle pOur indi~Ue du sectionneur~
de cOntr8le~ on peu d Sectionneur a à la v ge jaune et verte qu i teS de fonctionnemen al1umé pOurrait Signa eSt bien fermé~ D
d' uvertUre du seCtionne l me cause un relâChem d igtS de contact de la t donne un signal de p l~amOrce du feU jaUne t ut le mouvement de p intermédiaire en ~à ce que le pUl5eur d ~ant les dernierS d tteint la positiOn ve ~ ~3S~3 vert s'allume alors. En ce cas 9 la condition indéterminée (feu jaune) est éliminée le sectionneur est ouvert.
Au moment de la fermeture du sectionneur, des les premiers degrés de rotation de la lame, un pulseur de l'émetteur 15 signale la position indéterminée (feu jaune), ce qui élimine le feu vert. Cette indication demeure jusqu'à ce que la lame ait écartée suffisamment les doigts de contact pour actionner un des pulseurs de l'émetteur 14 qui signale alors la position fermée du sectionneur (feu rouge), ce qui élimine le feu jaune. Par contre, si la lame du sectionneur pour quelques raisons que ce soit était mal localisée ou devait faire une rotation inférieure ou supérieure à 90? la condition finale signalée à l'opérateur serait la position indéterminee. Dans le cas d'une rotation insuffisante, le feu rouge ne serait jamais allumé, mais si la rotation est excessive le feu rouge s'allumerait alors, mais pour être remplacé par un feu jaune quelques secondes plus tard.
La Figure 4 illustre le montage physique de l'ensemble de réception qui est constitué de deux réflecteurs 34 et 35 montés suivant un angle d'au moins 45 et qui ont pour fonction de dévier les signaux émis par les deux émetteurs 14 et 15 vers un troisième réflecteur (non montré) ayant également un angle d'environ 45 et situé sous le boltier 36. Les réflecteurs 34 et 35 sont recouverts d'une couche de Teflon (marque enregistrée) afin d'éviter l'accumu lation de neige qui pourrait absorber les ondes ultrasoniques.
D'autre part, ~n ce qui concerne le boltier, ce dernier contient les éléments électroniques illustrés à la Figure 3 et au fond duquel est placé le microphone 26, derrière un grillage de protection ~non montré). Ce boitier est , . . . ..... . . . . .
3~i~3 fabriqué de ~ac,on étanche et blindé de sorte à
protéger les éléments qu'il contient des ondes électro statiques et électro-magnétiques extérieures. Le boitier 36 contient également une source d'alimentation des composants électroniques ,le la Figure 3.
Il est entendu que la portée de la présente invention inclut toute modification évidente du mode de réalisation préféré décrit ci-haut, compte tenu de l~ampleur des revendications qui suivert.
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à déceler la position relative entre ce contact mobile et ce contact fixeO
Tout réseau de distribution et transport d'énergie électrique comporte des sectionneurs susceptibles de mettre sous tension et isoler les lignes de transport et appareils d'énergie y reliées. Chaque sectionneur est constitué de façon générale d'une lame pivotante qui est entralnée en rotation à l'aide d'un mécanisme motorisé et d'une mâchoire pourvue de doigts de contacts fixes et sujet à écartement et entre lesquels vient s'insérer la lame du sectionneur qui est tournée axiallement pour comprimer les doigts de contacts et permettre la mise sous tension d'une ligne ou appareil électrique. Il est donc primordial d'obtenir une information exacte de la position relative des divers contacts du sectionneur afin d'éviter toute erreur de commutation qui pourrait s'avérer coûteuse et de sorte à
promouvoir le schéma d'automatisation du réseau en son entité.
Jusqu'ici, l'information pertinente à la position relative des contacts a été recueillie au niveau du mécanisme dtentra~nement de la lame pivotante qui commande l'ouverture ou la fermeture du sectionneur, et cela à l'aide de micro-rupteurs adjoints au bloc de commande d'entrainement de la lame du sectionneur. Or, il existe entre le bloc de commande d'entrainement et l'extrémité de contact libre de la lame une série de raccords mécaniques et de structures plus ou moins 3~;9~
flexibles qui peuvent causer la fourniture d'indication de fermeture erronée de la part des micro-rupteurs. De telles indications erronées peuvent entra~ner la destruction des contacts au moment du passage d'un fort courant à travers le sectionneur, d'une part, et requiert souvent une vérification visuelle de la bonne fermeture des sectionneurs, d'autre part. Ainsi, les systèmes de signalisation actuels s'avèrent peu fiables quant aux informations fournies et vont de plus à l'encontre d'une automatisation poussée de la commande d'un réseau de transport d'énergie d~ au fait qu'une vérification visuelle de la position relative des contacts du sectionneur est nécessaire.
Une caractéristique de la présente invention réside en un système de signalisation exempt des désavantages inhérents aux syst~mes de signalisation actuellement connus, et qui fournit des informations exactes et de grande fiabilité quant à la position relative de chacun des contacts d'un sectionneur, que la commande motorisée soit monophasée ou triphasée.
Une autre caractéristique de la présente invention réside dans un système capable de lever toute indétennination quant à la position réelle du contact mobile d'un sectionneur.
Une caractéristique suppléoentaire de la présente invention réside dans un système de signalisation d'ins-tallation relativement facile et rapide, ne requérant aucun outillage spécial et pouvant etre installé sur la majorité
des sectionneurs existants.
En conséquence, la présente invention est relative à un système de signalisation destiné a un dispositif sectionneur électrique incluant au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe9 ce système comportant un ensemble dlémission relié auxdits ~3~
éléments fixe et mobile du dispositif sectionneur, pour l'émission d'au moins un signal ultrasonique signalant la position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe dudit dispositif sectionneur et un ensemble de réception dudit signal ultrasonique émis par ledit ensem~le d'émission et de génération d'un signal de sortie représentatif de ladite position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe du sectionneur.
Suivant un mode de réalisation préféré, la présente invention concerne un système de signalisation pour un dispositif sectionneur électrique incluant au moins une lame de contact et au moins un doigt de contact, ledit système comportant un ensemble d'émission d'au moins un signal ultrasonique~ relié audit doigt du dispositif sectionneur, pour l'émission dudit signal ultrasonique lorsque ledit doigt subit un déplacement sous l'action de ladite lame, un ensemble de réception recevant ledit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission ; et un ensemble de décodage relié audit ensemble de réception et générant un signal de sortie correspondant à une position pré-déterminée dudit doigt de contact par rapport ~ ladite lame, de sorte à signaler une condition de mise en fonction ou non du sectionneur.
En outre, de facon préférée, l'ensemble d'émission.
est à action mécanique et génère deux trains d'onde ultrasoniques chacun de frequence différente, lorsque actionné par un câble de contr81e flexible relié auKdoigts de contact, la fréquence de chaque train d'ond~scorrespondant respectivement à un écartement des doigts de contact sous l'action de la fermeture de la lame du sectionneur ou à un relâchement de ces mêmes doigts suivant l'ouverture du sectionneur.
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De plus, 1~ ensemble de réception des cndes ultrasoniques inclut des surfaces réfléchissantes qui dirigent les ondes ultrasoniques à un dispositif de transformation de ces ondes en signaux électriques. Ces derniers slgnaux représentatifs de la fréquence particulière dtun train d'onde sont ensuite décodés et traités en vue de l'actionnement sélectif d'un relais pour la génération à la sortie de l'ensemble de réception d'un signal indiquant la position de la lame par rapport aux doigts de contact du sectionneur.
Un mode de réalisation préféré de la présente invention sera décrit ci-après avec ré~érence aux dessins annexés, dans lesquels:
la Figure 1 illustre de façon schématique l'agencement d'un dispositif sectionneur incorporant le système de sigl~alisation suivant la présente invention, la Figure 2 est un schéma montrant les composant.s de l'ensemble d'émission du système de signalisation de la présente invention, la Figure 3 est un bloc diagramme de l'ensemble de réception du système de signalisation de la présente invention et la Figure 4 illustre le montage physique de l'ensemble de réception~
Dans un réseau électrique triphasé~ chaque phase est raccordée~ à un certain point stratégique du réseau, à un sectionneur haute-tension 10 ou très haute-tension, dont les composants principaux ~ont i~lustrés à la Figure 1.
Ainsi que montré, le sectionneur -omporte de façon générale deu~ structures métalliques 1 et 2 posées respectivement , ~ , . . . ~ . .. .. .
35~3 sur les bases de béton 3 et 4 reliées entre elles ou non.
La structure métallique 2 supporte une colonne d'isolateurs 5 en porcelaine, alors que la structure métallique 1 supporte les colonnes d'isolateurs 6 et 7. Les colonnes d'isolateurs 5 et 6 sont montées fixes sur leurs structures métalliques respectives alors que la colonne 7 peut être entrainée en rotation par le mécanisme d'entralnement motorisé
8 ou par l'intermédiaire du volant 9 et de l'engrenage dé-multiplicateur 10~ La mise en rotation de la colonne 7 provoque le pivotement de la lame 12 du sectionneur de la position ouverte "A" à la position fermée ~B" ainsi que la mise en rotation de l'extrémité 12' de la lame 12 (voir la figure 2), cela par l'intermédiaire d'un mécanisme de pivotement et de rotation 11, ce dernier mécanisme n'étant pas détaillé ici car connu de l'homme de métier. Lorsqu'en position "B", l'extrémité libre de la lame s'insère entre les montants parallèles et verticaux d'une mâchoire 13 dont chaque paroi intérieure comporte généralement au moins un doigt 13' de contact flexible. Il est à noter que l'extrémité
libre 12' de la lame est habituellement de section droite ovale et d'une largeur excédant légèrement la distance séparant les deux doigts parallèles lorsque au repos d,e sorte que l'insertion de l'extrémité libre de la lame et sa mise en rotation par la colonne tournante 7 (voir la ~igure 2) provoque un écartement de ces doigts de contact.
Par contre, lorsque le sectionn~ur est ouvert, c'est~à-dire lorsque la lame 12 est ramenée ~ la position ouverte "A", les doigts de contact de la mâchoire 13 subissent alors un rel~â-chement et revlennent à leur position de repos initiale. En conséquence, on voit que ce sont ces états d'écartement et de relachement des doigts de contact qui déterminent ,, , ., . .. . , . .. , ,,, .. , , ~ , . . , . ., . , . . , . , , ~ . . ~ . , i9~3 1 respectivement la condition fermée ou ouverte du dispositif sectionneur~ Et le système de signalisation du présent mode de réalisation repose effectivement sur la détection de ces états de relâchement et dlécartement des doigts de contact, conjointement ~ une détection de la position du pivot mécanique 11, pour obtenir une information sur la condition ouverte ou fermée du sectionneur~
Le systeme de signalisation proprement dit comporte généralement un ensemble d'émission constitué dlun premier émetteur ultrasonique 14 monté à llextrémité supérieure de la colonne d'isolation 5 et un second émetteur ultrasonique 15 fixé à l'extrémité supérieure de la colonne isolante 6.
Les signaux ultrasoniques émis par l'émetteur 14 fournissent une indication sur la condition fermée ou indéterminée du sectionneur alors que 17 émetteur 15 génère des ondes ultrasoniques représentatives de la position ouverte (position A) de la lame ou de toute autre position indéterminée située entre les positions "A" et "B". Les signa émis par les émetteurs 14 et 15 sont dirigés de façon directionnelle vers un ensemble de réception 16 montré ici fixé à une entretoise 17 reliant les structures métalliques 1 et 2. Le récepteur 16 incorpore également un ensemble de décodage qui transforme les signaux ultrasoniques reçus en signaux électriques correspondantset qui génère un signal de sortie vers un centre de commande tnon montré) afin de signaler la condition ouverte ou fermée du sectionneur, ou encore le fait que la lame 12 occupe une positîon indéterminée.
Se référant ~ la F'igure 2, celle-ci illustre de 3~ façon schématique les éléments composant un des deux ensembles , ,,,, , , ,, ,, ~, .. ,, . . . , . . . ..... , . ,, .. , .... .. , . .. ~ ,.. .. . . . , . .. ~ .. . .
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35~13 d'émission ou émetteurs 14 et 15, la description de l'émetteur raccordé au doigt 13' de la mâchoire 13 étant effectuée ici.
L'autre émetteur 15 est de conception identique. Chaque émetteur comporte un câble de contrôle 18 flexible en matière inoxydable, un boîtier étanche 20 contenant deux pulseurs et. un guide d'onde 19 fixé à la périphérie dlune ouverture pratiquée dans le bo~tier 20. Chaque pulseur contenu à 1 t intérieur du bo~tier 20 comporte un percuteur 21 ou 22 associé respectivement à un diapason 24 ou 25, chaque percuteur étant actionné de façon distincte par un jeu de levier 23 pivotant à 23~. Lorsque percutej chaque diapason 24, 25 émet un train d'ondes ultrasoniques de fréquence différente ltun de l'autre qui est choisi dans une gamme de fréquences variant généralement de 35 à 45 KH7J~
Le fonctionnement de l'ensemble d'émission est le suivant. Si l'on considère l'émetteur 14 qui fournit des informations sur la condition ouverte ou fermée du sectionneur, l'extrémité du câble de contrôle 18 est raccordée directement à un des doigts 13' de contact alors que le manchon 18a est fixé au doigt de contact opposé de sorte qu'un écartement de ces deux doigts provoqué par la rotation du levier 23 qui actionne alors le percuteur 22 qui lui met en vibration le diapason 25, émettant ainsi un train d'ondes ultrasoniques vers le récepteur 16 pour indiquer que le sectionneur est effectivement fermé. A
llinverse~ lorsque la lame 12 est retirée de la mâchoire 13, les doi~ts de contact sont relâchés et l'écartement entre eux diminue, ce qui se traduit par une poussée du c~ble 18 sur le levier 23, actionnant ainsi le percuteur 3~ 21 qui provoque l'émission d'un train d'ondes ultrasoniques par le diapason 24 indiquant la position indéterminée. Il est à
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noter que les deux trains d'ondes générés par l'émetteur 14 sont de fréquence distincte. En ce gui regarde l'ensemble d'émission 15, l'extrémité du cable 18 est reliée ~ un levier pivotant alors que le manchon 18a est monté fixe.
Le mode de fonctionnernent de l'émetteur 15 est essentiellement le même que celui décrit par l'émetteur 14, sauf qu'en ce cas-çi les deux trains d'ondes émis par llémetteur 15 sont de fréquence respective non seulement différente l'une de l'autre mais peut également être différente de celles émises par l'émetteur 14. Un premier train d'ondes émis par l'émetteur 15 indique que la lame 12 occupe une position intermédiaire ou indéterminée entre la position ouverte "~" et la position fermée "B" alors que l'autre train d'ondes signale que le sectionneur est ent:ièrement ouvert et que la lame occupe - la position sensiblement verticale "A"~ Chaque train d'ondes ultrasoniques émis par l'un ou l'autre des emetteurs 14 ou 15 est txansmis durant un temps prédéterminé d'environ 1 seconde et de façon directionnelle vers un ensemble de réception qui sera maintenant décrit avec référence à la Figure 3.
Llensemble de réception illustré à la Figure 3 a pour fonction de reconna~tre chacune des fréquences monotones exactes et d'une certaine durée produite par les émetteurs 14 et 15 à l'exclusion de toute autre fréquence et d'en signaler la présence. Le récepteur comporte un élément de détection 26 sensible aux fréquences des ondes ultrasoniques émises par les emetteurs, cet élément de détection étant en l'occurrence un microphone qui transforme chacune des ondes ultrasoniques captées en une vibration ou signal électrique de mame fréquenceu Ce signal électrique est ensuite amplifié à l'aide d'un amplificateur 27. Le 3~3 r~
i nte alors leS déCodeu h cun est synchronisé
Un circuit logique lu5ives interdit le P
i s autreS signaUx son P
ps vérifie la présenc d ce qui correspond a par l'un quelconque t le cirCuit logiqUe e 33 de type à aCcroc g actionnés originalem nna~tre des sources p h un signal de 50rti d cOntrôle pOur indi~Ue du sectionneur~
de cOntr8le~ on peu d Sectionneur a à la v ge jaune et verte qu i teS de fonctionnemen al1umé pOurrait Signa eSt bien fermé~ D
d' uvertUre du seCtionne l me cause un relâChem d igtS de contact de la t donne un signal de p l~amOrce du feU jaUne t ut le mouvement de p intermédiaire en ~à ce que le pUl5eur d ~ant les dernierS d tteint la positiOn ve ~ ~3S~3 vert s'allume alors. En ce cas 9 la condition indéterminée (feu jaune) est éliminée le sectionneur est ouvert.
Au moment de la fermeture du sectionneur, des les premiers degrés de rotation de la lame, un pulseur de l'émetteur 15 signale la position indéterminée (feu jaune), ce qui élimine le feu vert. Cette indication demeure jusqu'à ce que la lame ait écartée suffisamment les doigts de contact pour actionner un des pulseurs de l'émetteur 14 qui signale alors la position fermée du sectionneur (feu rouge), ce qui élimine le feu jaune. Par contre, si la lame du sectionneur pour quelques raisons que ce soit était mal localisée ou devait faire une rotation inférieure ou supérieure à 90? la condition finale signalée à l'opérateur serait la position indéterminee. Dans le cas d'une rotation insuffisante, le feu rouge ne serait jamais allumé, mais si la rotation est excessive le feu rouge s'allumerait alors, mais pour être remplacé par un feu jaune quelques secondes plus tard.
La Figure 4 illustre le montage physique de l'ensemble de réception qui est constitué de deux réflecteurs 34 et 35 montés suivant un angle d'au moins 45 et qui ont pour fonction de dévier les signaux émis par les deux émetteurs 14 et 15 vers un troisième réflecteur (non montré) ayant également un angle d'environ 45 et situé sous le boltier 36. Les réflecteurs 34 et 35 sont recouverts d'une couche de Teflon (marque enregistrée) afin d'éviter l'accumu lation de neige qui pourrait absorber les ondes ultrasoniques.
D'autre part, ~n ce qui concerne le boltier, ce dernier contient les éléments électroniques illustrés à la Figure 3 et au fond duquel est placé le microphone 26, derrière un grillage de protection ~non montré). Ce boitier est , . . . ..... . . . . .
3~i~3 fabriqué de ~ac,on étanche et blindé de sorte à
protéger les éléments qu'il contient des ondes électro statiques et électro-magnétiques extérieures. Le boitier 36 contient également une source d'alimentation des composants électroniques ,le la Figure 3.
Il est entendu que la portée de la présente invention inclut toute modification évidente du mode de réalisation préféré décrit ci-haut, compte tenu de l~ampleur des revendications qui suivert.
... .. ... .. ...
Claims (15)
1. Système de signalisation destiné à un dispositif à
sectionneur électrique incluant au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe, ledit système comportant un ensemble d'émission relié audit élément de contact fixe du dispositif sectionneur pour l'émission d'au moins un signal ultrasonique signalant la position relative dudit élément mobile par rapport audit élément fixe dudit dispositif sectionneur; et un ensemble de réception dudit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission, et de génération d'un signal de sortie représen-tatif de ladite position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe.
sectionneur électrique incluant au moins un élément de contact mobile et au moins un élément de contact fixe, ledit système comportant un ensemble d'émission relié audit élément de contact fixe du dispositif sectionneur pour l'émission d'au moins un signal ultrasonique signalant la position relative dudit élément mobile par rapport audit élément fixe dudit dispositif sectionneur; et un ensemble de réception dudit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission, et de génération d'un signal de sortie représen-tatif de ladite position relative de l'élément mobile et de l'élément fixe.
2. Système de signalisation selon la revendication 1, dans lequel ledit ensemble d'émission comporte des moyens essentiellement mécaniques pour l'émission dudit signal ultrasonique.
3. Système de signalisation selon la revendication 2, dans lequel ledit élément fixe du sectionneur comporte au moins un doigt de contact flexible subissant un écartement sous une action de pression exercée par ledit élément mobile, et dans lequel ledit moyen mécanique inclut un moyen de détection dudit écartement du doigt de contact flexible.
4. Système de signalisation selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens mécaniques comportent un pulseur ultrasonique de fréquence prédéterminée mis en fonctionnement par ledit moyen de détection dudit écartement.
5. Système de signalisation selon la revendication 4, dans lequel ledit pulseur comprend un percuteur agissant sous l'action dudit moyen de détection et un diapason actionné par ledit percuteur pour l'émission de ladite onde ultrasonique de fréquence prédéterminée.
6. Système de signalisation selon la revendication 5, dans lequel ledit percuteur et ledit diapason sont compris dans un boîtier étanche pourvu d'une ouverture à laquelle est fixée un guide d'onde pour une propagation directionnelle de ladite onde ultrasonique de fréquence prédéterminée.
7. Système de signalisation selon la revendication 1, dans lequel ledit ensemble de réception comprend un élément de transformation de ladite onde ultrasonique en un signal électrique et des moyens de génération dudit signal électrique vers un centre de commande.
8. Système de signalisation selon la revendication 7, dans lequel ledit ensemble de réception inclut en outre au moins un réflecteur pour réfléchir ladite onde ultrasonique vers ledit élément de transformation.
9. Système de signalisation selon la revendication 1, dans lequel ledit ensemble d'émission comporte deux émetteurs mécaniques dont l'un est relié audit élément de contact fixe et génère un premier train d'ondes ultra-soniques de fréquence prédéterminée, l'autre émetteur générant un second train d'ondes ultrasoniques de fréquence différente de celle du premier train d'ondes;et dans lequel ledit ensemble de réception comporte un élément sensible aux fréquences desdits premier et second train d'ondes ultra-soniques et générant des signaux électriques de fréquence correspondante au premier et au second train d'ondes, et des moyens de décodage desdits signaux électriques et alimentant un circuit de sélection desdits signaux électriques et générant ledit signal de sortie représentatif de ladite position relative dudit élément mobile et dudit élément fixe.
10. Système de signalisation destiné à un dispositif sectionneur électrique incluant au moins une lame de contact et au moins un doigt de contact, ledit système comportant un ensemble d'émission d'au moins un signal ultrasonique, relié audit doigt de contact fixe dudit dispositif sectionneur pour l'émission dudit signal ultra-sonique de fréquence prédéterminée, lorsque ledit doigt subit un déplacement sous l'action de ladite lame; un ensemble de réception recevant ledit signal ultrasonique émis par ledit ensemble d'émission; et un ensemble de décodage relié audit ensemble de réception et générant un signal de sortie correspondant à une position prédéterminée du doigt de contact et de la lame, de sorte à signaler une condition de mise en fonction ou non du sectionneur.
11. Système de signalisation selon la revendication 10, dans lequel ledit ensemble d'émission comporte un premier moyen mécanique pour l'émission d'un premier train d'ondes ultrasoniques de fréquence prédéterminée correspondant à un déplacement dudit doigt de contact dans une direction donnée, et un second moyen mécanique pour l'émission d'un second train d'ondes ultrasoniques de fréquence différente de ladite fréquence prédéterminée correspondant au déplacement dudit doigt de contact dans une direction opposée à ladite direction donnée; ledit premier et second moyen mécanique étant actionné en un temps différent à l'aide d'un jeu de levier relié à un lien mécanique raccordé au doigt de contact.
12. Système de signalisation selon la revendication 10, incluant en outre un second ensemble d'émission relié à
ladite lame de contact mobile et générant au moins un train d'ondes ultrasoniques correspondant à au moins une position occupée par la lame de contact du sectionneur.
ladite lame de contact mobile et générant au moins un train d'ondes ultrasoniques correspondant à au moins une position occupée par la lame de contact du sectionneur.
13. Système de signalisation selon la revendication 12, dans lequel ledit second ensemble d'émission inclut au moins un ensemble mécanique pour l'émission dudit train d'ondes ultrasoniques à une fréquence prédéterminée, ledit moyen mécanique étant relié à ladite lame de contact au moyen d'un raccord mécanique.
14. Système de signalisation selon la revendication 11 ou 13, dans lequel les moyens mécaniques d'émission d'ondes ultrasoniques sont identiques et comportent chacun un pulseur constitué d'un percuteur actionnant un diapason.
15. Système de signalisation selon la revendication 10, dans lequel ledit ensemble d'émission comporte deux émetteurs, chaque émetteur générant deux signaux ultra-soniques de fréquence différente l'une de l'autre et d'un émetteur à l'autre.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |