Dispositif de protection électrique La présente invention a pour objet un dispositif destiné<B>à</B> protéger une ligne électrique polyphasée, connectée par une seule de ses extrémités<B>à</B> un réseau plus ou moins complexe, quand il se produit un<B>dé-</B> faut dissymétrique dans la susdite ligne. Celle-ci sera dénommée<B> </B> antenne<B> </B> dans la suite de l'exposé.<B>Il</B> doit être entendu que cette ligne peut comporter des récepteurs passifs et des machines tournantes récep trices ou génératrices, ou seulement des récepteurs passifs ou seulement des machines tournantes.
Pour qu'un tel dispositif de protection fonctionne correctement, il faut, eune part, qu'il soit sensible <B>à</B> tout défaut dissymétrique survenant dans l'antenne et, d%utre part, qu'il soit sélectif, c'est-à-dire qi#ciI ne fonctionne que pour un défaut dissymétrique<B>y</B> survenant,<B>à</B> l'exclusion de tout défaut dissymétrique se produisant dans le réseau.
Des dispositifs de protection sont connus, dans lesquels on utilise des relais sensibles<B>à</B> la puissance inverse, puisque les composantes inverses du courant et de la tension n'apparaissent qu'au moment d'un défaut d'isolement dissymétrique. Le défaut, pouvant être considéré comme générateur de puissance in verse, le sens d'écoulement de cette puissance est un critère sélectif qui permet de détecter l'emplacement du défaut par rapport<B>à</B> l'emplacement du relais de protection de l'antenne.
Cependant, un relais sensible uniquement<B>à</B> la puissance inverse (c'est-à-dire<B>à</B> un produit contenant la tension et le courant inverses) ne fonctionne, pas lorsque l'un de ces deux termes est nul ou extrême ment faible. Ces conditions sont réalisées dans les deux cas suivants: <B>1.</B> Si l'antenne<B>à</B> protéger est raccordée<B>à</B> un réseau dont la puissance est très élevée par rapport<B>à</B> la puissance de l'antenne, le courant de défaut limité par l'impédance de l'antenne provoque une chute de tension inverse très faible sur le réseau. 2. Si l'antenne est raccordée<B>à</B> un réseau pré sentant une impédance inverse très élevée, le courant inverse est trop faible ou nul.
Ce courant inverse est nul en particulier dans le cas où l'antenne comportant au moins une génératrice n'est pas encore couplée au ré seau. Le but de la présente invention est de créer un dispositif de protection d'une antenne, plus sensible et plus sélectif que les dispositifs connus, de manière <B>à</B> fonctionner, en particulier, dans les deux cas sus mentionnés. Le principe sur lequel l'invention est basée sera expliqué en regard de la fig. <B>1</B> du dessin, qui est un diagramme unifilaire représentant une antenne raccordée<B>à</B> un réseau, et<B>de</B> la fig. 2 qui est une diagramme d'impédance inverse.
Sur la fig. <B>1,</B> M désigne l'antenne raccordée au réseau<B>N,</B> au point<B>0,</B> par un disjoncteur<B>C</B> dont l'ouverture est, en particulier, commandée par un relais<B>D.</B>
En cas<B>de</B> défaut dissymétrique survenant dans l'antenne, au point<B>E</B> par exemple, il appardit <B>à</B> l'em placement du relais<B>D</B> une tension et un courant inverses dont le quotient vectoriel est l'impédance inverse Z du réseau<B>N</B> au moment où se produit le défaut. Ce quotient est donc indépendant de la posi tion du défaut sur l'antenne. De même, pour un défaut dissymétrique survenant dans le réseau<B>N,</B> au point F par exemple, il apparaît<B>à</B> l'emplacement du relais<B>D</B> une tension et un courant inverses dont le quotient vectoriel est l'impédance inverse Z de l'an tenne, au moment du défaut.
Or, dans un système de coordonnées, oÙ l'abscisse représente la résistance inverse R, et l'ordonnée, la réactance inverse X, l'impédance inverse de l'antenne est contenue dans le quadrant<B>1</B> (fig. 2), tandis que l'impédance inverse du réseau est contenue dans le quadrant<B>3.</B>
Les différentes valeurs (modules et arguments) <B>de</B> l'impédance inverse de l'antenne dépendent<B>de</B> la constitution de l'antenne. Elle seront déterminées pour toutes les conditions d'exploitation de celle-ci (par exemple, nombre de machines réceptrices ou génératrices en service dans l'antenne).
Ces différentes valeurs de l'impédance inverse de l'antenne sont inscrites dans une zone L, de préfé rence circulaire, dont le diamètre et la position du centre sont tels qu'à rintérieur <B>de</B> cette zone se trouve toujours l'extrémité d'un vecteur tel que OA représentant l'impédance inverse r de l'antenne au moment d'un défaut dissymétrique dans le réseau<B>N.</B>
Au moment d'un défaut dissymétrique survenant dans l'antenne M, on voit qu'un vecteur tel que OB représentant l'impédance inverse Z du réseau au mo ment de ce défaut, même si cette impédance 'inverse est très faible, a toujours son extrémité B nettement en dehors de la zone circulaire.
On voit donc qu7il est possible d?obtenir un dis positif sélectif de protection d#une antenne, en uti lisant un relais sensible<B>à</B> toute valeur de l'impédance inverse Z du réseau qui apparaît lors d'un défaut dissymétrique dans l'antenne. Ce relais ne fonctionne pas lorsque l'impédance inverse qui apparaît est<B>à</B> l'intérieur du contour fermé (zone de verrouillage). <B>Il</B> fonctionne pour toutes les valeurs de l'impédance inverse qui apparaît<B>à</B> l'extérieur de cette zone.
On ne fait aucune hypothèse sur la forme géomé trique du contour fermé de cette zone. Toutefois, ce contour sera avantageusement un cercle englobant toutes les valeurs que peut prendre l'impédance in verse de l'antenne lors d'un défaut dissymétrique dans le réseau.
Le dispositif de protection selon l'invention com prend au moins un relais, disposé au point de raccor dement de l'aritenne, et du réseau et alimenté par les tensions et les courants inverses qui apparaissent lors de défauts dissymétriques. Ce dispositif est caracté risé en ce que ledit relais est pourvu de moyens grâce auxquels il compare l'impédance inverse déter minée par ces courants et ces tensions avec au moins une impédance inverse de référence dont l'extrémité du vecteur représentatif coïncide avec un point carac téristique d'une figure géométrique contenant les dif férentes valeurs que peut prendre l'impédance inverse de l'antenne lors d'un défaut dissymétrique dans le réseau,
le tout étant agencé de manière que ledit relais ne fonctionne pas lorsque l'extrémité du vec- teur représentatif de l'impédance inverse qui apparaît lors d'un défaut dissymétrique se trouve<B>à</B> l'intérieur de la susdite figure géométrique, et fonctionne lors que l'extrémité de ce vecteur se trouve<B>à</B> l'extérieur de cette figure géométrique.
Lorsque la. susdite figure<B>1</B> géométrique sera, par exemple, un cercle, l'extrémité du vecteur représen tant l'impédance inverse de référence cdincide avec <B>le</B> centre de ce cercle, ou encore les extrémités res pectives de deux vecteurs représentant deux impé dances inverses de références déterminent un dia mètre de ce cercle.
Les fig. <B>3</B> et<B>5</B> du dessin annexé représentent, schématiquement et<B>à</B> titre d'exemples, deux formes (Texécution de l'objet de l'invention. Les fig. 4 et<B>6</B> sont des diagrammes explicitant respectivement le fonctionnement des relais des fig. <B>3</B> et<B>5.</B>
Dans le dispositif représenté<B>à</B> la fig. <B>3, 11,</B> 12, <B>13,</B> représentent les trois lignes d'une antenne tri phasée. Les secondaires des trois transformateurs de courant 14,<B>15, 16</B> alimentent un filtre de courant inverse bien connu 20. Un tel filtre comporte, par exemple, deux circuits ayant un point commun, dont l'un est constitué par une résistance, l'autre par une impédance, l'impédance étant dimensionnée de telle sorte que son module soit égal<B>à</B> la valeur de la résistance et que la tension entre ses bornes soit décalée en avant de 60o par rapport au courant qui la traverse. Les secondaires des transformateurs de tension<B>17, 18</B> alimentent un filtre de tension inverse également bien connu 21.
Un tel filtre comporte, par exemple, deux circuits ayant un point commun, dont l'un est constitué par une résistance et une induc tance, et dont l'autre est constitué par une résistance et un condensateur, les différents éléments de ces circuits étant dimensionnés pour que les tensions<B>à</B> leurs bornes soient égales et décalées de<B>600.</B>
Les bornes de sortie du filtre 20 sont connectées <B>à</B> un circuit comportant deux impédances 22 et<B>23.</B> La valeur de l'impédance 22 est Zl. La valeur des impédances 22 et<B>23</B> est Z2. 24 et<B>25</B> désignent deux bobines d'un relais. Leur extrémité commune est connectée<B>à</B> une borne de sortie du filtre de ten sion inverse 21. L'autre extrémité de la bobine<B>25</B> est connectée<B>à</B> l'extrémité de l'impédance<B>23</B> reliée <B>à</B> une borne de sortie du filtre 20. La deuxième borne de sortie du filtre 21 est connectée<B>à</B> l'extrémité de rimpédance 22 reliée<B>à</B> une borne de sortie du filtre 20.
Dans cet exemple, les impédances de référence Z, et 4 ont un même argument, mais des modules de valeurs différentes.<B>19</B> désiane un contact dont la fermeture est commandée par l'équipage mobile (non représenté) du relais lorsque le couple qui s'exerce sur ledit équipage mobile est positif. Le con tact<B>19,</B> quand il est fermé, provoque l'ouverture du disjoncteur<B>C</B> (fig. <B>1),</B> ce qui sépare l'antenne du réseau.
S'il se produit un défaut dissymétrique, soit dans le réseau, soit dans l'antenne, il apparaît un courant inverse I aux bornes de sortie du filtre 20 et une tension inverse<B>U</B> aux bornes de sortie du filtre 21.
La tension aux bornes de la bobine 24 est: <B>U -</B> Zj et la tension aux bornes de la bobine<B>25</B> est<B>: U -</B> ZI.
Le relais, qu'il soit du type électrodynamique, ferrodynamique ou<B>à</B> induction, est constitué de ma- niùre que le couple exercé sur son équipage mobile soit nul lorsque les deux vecteurs représentant les tensions<B>1 U -</B> Zil <B>1</B> et<B>1 U -</B> ZA <B>1</B> sont décalés de <B>90,,,</B> le couple étant positif pouf tout angle de ces deux vecteurs inférieur<B>à 900</B> et négatif pour tout angle de ces deux vecteurs supérieur<B>à 90".</B> Le couple est donc proportionnel au terme réel du produit:
<B>(U -</B> Zjl) <B>- (U -</B> 7#. I) Le dispositif représenté<B>à</B> la fig. <B>5</B> est établi selon le principe des balances électromagnétiques.
Le relais de ce dispositif comporte essentielle ment deux bobines<B>31</B> et<B>32</B> et un fléau mobile<B>33</B> qui coopère avec des contacts<B>35</B> et qui est sollicité par les deux bobines. 34 désigne une impédance de valeur Zl. Lorsque aucun couple n'est exercé sur<B>le</B> fléau<B>3 3,</B> ou si les couples exercés sur ce fléau sont égaux, les contacts<B>35</B> sont ouverts.<B>Il</B> en est de même si le couple exercé par la bobine<B>32</B> est prépondé rant.
Par contre, les con-tacts <B>35</B> se ferment si le cou ple exercé par la bobine<B>31</B> l'emporte sur celui exercé par la bobine<B>32.</B> La bobine<B>32</B> et l'impédance 34 sont parcourues par le courant inverse<B>1</B> qui apparaît aux bornes d'un filtre de courant inverse (non repré senté), lors d'un défaut dissymétrique, soit dans le réseau, soit dans l'antenne. Le couple électromagné tique produit dans la bobine<B>32</B> est proportionnel<B>à</B> 12. La bobine<B>31</B> et l'impédance 34 sont soumises<B>à</B> une tension inverse<B>U</B> qui appardit aux bornes d'un filtre de tension inverse (non représenté) lors du défaut susmentionné.
Le couple électromagnétique produit dans la bobine<B>3 1</B> est proportionnel<B>à: (U -</B> Z11)2.
Le couple exercé sur le fléau mobile<B>33</B> est nul lorsque K<B>(U -</B> Z,1)2 <B>=</B> K' 12, K et K' étant des constantes qui dépendent du nombre de spires des bobines<B>31</B> et<B>32.</B>
S'il s7agit d'un défaut dissymétrique, dans le ré seau, le quotient représente l'impédance inverse r de l'antenne,
EMI0003.0019
de sorte que l'égalité précédente devient S'il s'agit d'un défaut dissymétrique dans le ré seau, le quotient
EMI0003.0020
représente l'impédance inverse Z' de l'antenne et le produit précédent s'exprime ainsi<B>:</B> 12(r-zl) <B>-</B> (r-z,) Le couple exercé sur l'équipage mobile du relais est nul quand le produit scalaire des grandeurs !Z'-Zil et IZ-7_21 est nul, c'est-à-dire quand les deux vecteurs représentant ces grandeurs font entre eux un angle de<B>900.</B>
Sur la fig. 4 représentant un système de coor données<B>:</B> résistance inverse R<B>-</B>réactance inverse X, OG représente l'impédance inverse égale<B>à</B> l'impé dance de préférence Z, et OH représente l'impédance inverse égale<B>à</B> l'impédance de référence 7.. L, est une circonférence ayant GH comme diamètre.
Pour une valeur de l'impédance inverse r de l'antenne représentée par un vecteur tel que OK, dont l'extré mité se trouve sur la circonférence L<B>1</B> les vecteurs GK et HK, représentant respectivement les<B>diffé-</B> rences vectorielles Ir <B>-</B> Z,<B>1</B> et<B>1</B> Z'<B>-</B> Z2<B>1 ,</B> font entre eux un angle droit. Comme cela a été expliqué précédemment, le couple exercé sur l'équipage mobile du relais est nul.
Pour toute valeur de l'impédance inverse r re présenté par un vecteur dont l'extrémité se trouve sur la circonférence LI le couple exercé sur l'équi page mobile du relais est évidemment nul. Pour toute, valeur de l'impédance inverse r représentée par un vecteur tel que OW par exemple, dont l'extrémité se trouve<B>à</B> l'intérieur de la circonférence Ll, le couple exercé sur l'équipage mobile du relais est négatif (de sorte que le contact<B>19</B> reste ouvert) car l'angle GKH est supérieur<B>à 900.</B> Par contre,
pour les valeurs de l'impédance inverse représentées par des vecteurs dont l'extrémité est située en dehors de la circonfé rence LI et notamment pour les valeurs de l'impé dance inverse du réseau déterminées par le quotient vectoriel de la tension et du courant inverses qui apparaissent<B>à</B> l'emplacement du relais en cas de défaut dans l'antenne, l'équipage mobile dudit relais est soumis<B>à</B> un couple positif et son contact<B>19</B> se ferme.
EMI0003.0037
Le lieu géométrique des points représentatifs<B>de</B> l'impédance r qui satisfont<B>à</B> cette dernière égalité est une circonférence L2<B>de</B> rayon
EMI0003.0038
(fig. <B>6),</B> dont le centre est l'extrémité P du vecteur OP, représentant l'impédance inverse égale<B>à</B> l'impé dance de référence ZI.
Pour toute valeur de l'impédance inverser re présentée par un vecteur tel que<B>OS</B> dont l'extrémité se trouve sur la circonférence L.,, <B>le</B> couple exercé sur le fléau mobile<B>33</B> du relais 'est évidemment nul. Pour toute valeur de l'impédance inverse r repré sentée par un vecteur tel que<B>OS',</B> par exemple, dont l'extrémité se trouve<B>à</B> l'intérieur de la circonfé rence L2, la différence vectorielle V<B><I>-</I></B> Z,<B>=</B> PS' est plus petite que PS. Le couple exercé par la bobine <B>32</B> est prépondérant,<B>de</B> sorte que les contacts<B>35</B> restent ouverts.
Par contre, pour toutes les valeurs de l'impédance inverse représentées par des vecteurs dont l'extrémité est située en dehors de la circonfé rence 4 et, en particulier, pour les valeurs de l'im pédance inverse du réseau qui apparaissent<B>à</B> l'em placement du relais en cas de défaut dans l'antenne, la différence vectorielle V<B><I>-</I></B> Z, est plus grande que PS. Le couple exercé par la bobine<B>31</B> est pré pondérant et les contacts<B>35</B> se ferment.
Electrical protection device The present invention relates to a device intended <B> to </B> protect a polyphase electrical line, connected by only one of its ends <B> to </B> a more or less complex network, when there is an asymmetric <B> fault </B> in the above line. This will be called <B> </B> antenna <B> </B> in the remainder of the description. <B> It </B> must be understood that this line may include passive receivers and machines rotating receivers or generators, or only passive receivers or only rotating machines.
For such a protection device to function correctly, it must, on the one hand, be sensitive <B> to </B> any asymmetrical fault occurring in the antenna and, on the other hand, that it be selective. ie qi # ciI only works for an asymmetric <B> y </B> fault occurring, <B> to </B> the exclusion of any asymmetric fault occurring in the network.
Protection devices are known in which relays sensitive <B> to </B> reverse power are used, since the reverse components of the current and of the voltage appear only at the time of an insulation fault. asymmetric. Since the fault can be considered as an inverse power generator, the direction of flow of this power is a selective criterion which makes it possible to detect the location of the fault in relation to <B> to </B> the location of the control relay. antenna protection.
However, a relay sensitive only to <B> to </B> reverse power (that is, <B> to </B> a product containing reverse voltage and current) will not operate, when the one of these two terms is zero or extremely weak. These conditions are met in the following two cases: <B> 1. </B> If the antenna <B> to </B> to protect is connected <B> to </B> a network whose power is very high compared to <B> to </B> the power of the antenna, the fault current limited by the impedance of the antenna causes a very low drop in reverse voltage on the network. 2. If the antenna is connected <B> to </B> a network with very high reverse impedance, the reverse current is too low or zero.
This reverse current is zero in particular in the case where the antenna comprising at least one generator is not yet coupled to the network. The aim of the present invention is to create a device for protecting an antenna, which is more sensitive and more selective than the known devices, so as to <B> to </B> operate, in particular, in the two cases mentioned above. The principle on which the invention is based will be explained with reference to FIG. <B> 1 </B> of the drawing, which is a single line diagram showing an antenna connected <B> to </B> a network, and <B> of </B> FIG. 2 which is an inverse impedance diagram.
In fig. <B> 1, </B> M designates the antenna connected to the <B> N, </B> network at point <B> 0, </B> by a circuit breaker <B> C </B> whose opening is, in particular, controlled by a <B> D. </B> relay.
In the event of <B> an asymmetrical </B> fault occurring in the antenna, at point <B> E </B> for example, it appears <B> at </B> the location of the relay <B> D </B> an inverse voltage and current whose vector quotient is the inverse impedance Z of the <B> N </B> network at the moment when the fault occurs. This quotient is therefore independent of the position of the fault on the antenna. Likewise, for an asymmetric fault occurring in the network <B> N, </B> at point F for example, it appears <B> at </B> the location of the relay <B> D </B> a reverse voltage and current whose vector quotient is the reverse impedance Z of the antenna, at the time of the fault.
However, in a coordinate system, where the abscissa represents the reverse resistance R, and the ordinate, the reverse reactance X, the reverse impedance of the antenna is contained in the quadrant <B> 1 </B> ( fig. 2), while the inverse network impedance is contained in quadrant <B> 3. </B>
The different values (modules and arguments) <B> of </B> the reverse impedance of the antenna depend on the <B> </B> construction of the antenna. They will be determined for all the operating conditions of the latter (for example, number of receiving or generating machines in service in the antenna).
These different values of the reverse impedance of the antenna are inscribed in a zone L, preferably circular, the diameter and position of the center of which are such that inside <B> of </B> this zone is located. always the end of a vector such as OA representing the inverse impedance r of the antenna at the moment of an asymmetric fault in the <B> N. </B> network
At the time of an asymmetric fault occurring in the antenna M, we see that a vector such as OB representing the reverse impedance Z of the network at the time of this fault, even if this reverse impedance is very low, always has its end B clearly outside the circular zone.
We can therefore see that it is possible to obtain a selective device for the protection of an antenna, by using a relay sensitive <B> to </B> any value of the reverse impedance Z of the network which appears during a asymmetric fault in the antenna. This relay does not operate when the reverse impedance that appears is <B> to </B> inside the closed contour (interlock zone). <B> It </B> works for all reverse impedance values that appear <B> outside </B> outside this area.
No assumption is made on the geometrical shape of the closed contour of this zone. However, this contour will advantageously be a circle encompassing all the values that the reverse impedance of the antenna can take during an asymmetric fault in the network.
The protection device according to the invention comprises at least one relay, arranged at the connection point of the aerial, and of the network and supplied by the reverse voltages and currents which appear during asymmetric faults. This device is characterized in that said relay is provided with means by which it compares the reverse impedance determined by these currents and these voltages with at least one reference reverse impedance, the end of the representative vector of which coincides with a point charac teristic of a geometric figure containing the different values that the reverse impedance of the antenna can take during an asymmetric fault in the network,
the whole being arranged so that said relay does not operate when the end of the vector representative of the reverse impedance which appears during an asymmetrical fault is <B> inside </B> the aforesaid geometric figure, and works when the end of this vector is <B> outside </B> the outside of this geometric figure.
When the. aforesaid geometric figure <B> 1 </B> will be, for example, a circle, the end of the vector representing the inverse reference impedance cdincident with <B> the </B> center of this circle, or the respective ends of two vectors representing two inverse reference impedances determine a diameter of this circle.
Figs. <B> 3 </B> and <B> 5 </B> of the appended drawing represent, schematically and <B> to </B> by way of examples, two forms (the execution of the object of the invention. Fig. 4 and <B> 6 </B> are diagrams explaining respectively the operation of the relays of fig. <B> 3 </B> and <B> 5. </B>
In the device shown <B> to </B> in FIG. <B> 3, 11, </B> 12, <B> 13, </B> represent the three lines of a three-phase antenna. The secondaries of the three current transformers 14, <B> 15, 16 </B> feed a well-known reverse current filter 20. Such a filter comprises, for example, two circuits having a common point, one of which consists of by a resistance, the other by an impedance, the impedance being dimensioned in such a way that its modulus is equal <B> to </B> the value of the resistance and that the voltage between its terminals is shifted forward by 60o with respect to the current flowing through it. The secondaries of voltage transformers <B> 17, 18 </B> feed an equally well-known reverse voltage filter 21.
Such a filter comprises, for example, two circuits having a common point, one of which is constituted by a resistor and an inductance, and the other of which is constituted by a resistor and a capacitor, the different elements of these circuits being sized so that the voltages <B> at </B> their terminals are equal and offset by <B> 600. </B>
The output terminals of filter 20 are connected <B> to </B> a circuit having two impedances 22 and <B> 23. </B> The value of impedance 22 is Z1. The value of impedances 22 and <B> 23 </B> is Z2. 24 and <B> 25 </B> designate two coils of a relay. Their common end is connected <B> to </B> an output terminal of the reverse voltage filter 21. The other end of the coil <B> 25 </B> is connected <B> to </B> the end of impedance <B> 23 </B> connected <B> to </B> an output terminal of filter 20. The second output terminal of filter 21 is connected <B> to </B> the end of impedance 22 connected <B> to </B> an output terminal of the filter 20.
In this example, the reference impedances Z, and 4 have the same argument, but moduli of different values. <B> 19 </B> unties a contact whose closing is commanded by the mobile unit (not shown) of the relay when the torque which is exerted on said moving element is positive. Contact <B> 19, </B> when it is closed, causes the opening of the circuit breaker <B> C </B> (fig. <B> 1), </B> which separates the antenna network.
If an asymmetric fault occurs, either in the network or in the antenna, a reverse current I appears at the output terminals of the filter 20 and a reverse voltage <B> U </B> at the output terminals of the filter 21.
The voltage across the coil 24 is: <B> U - </B> Zj and the voltage across the coil <B> 25 </B> is <B>: U - </B> ZI.
The relay, whether of the electrodynamic, ferrodynamic or <B> </B> induction type, is made up so that the torque exerted on its moving part is zero when the two vectors representing the voltages <B> 1 U - </B> Zil <B> 1 </B> and <B> 1 U - </B> ZA <B> 1 </B> are shifted by <B> 90 ,,, </B> on torque being positive for any angle of these two vectors less <B> than 900 </B> and negative for any angle of these two vectors greater than <B> than 90 ". </B> The torque is therefore proportional to the real term of the product:
<B> (U - </B> Zjl) <B> - (U - </B> 7 #. I) The device shown <B> in </B> in fig. <B> 5 </B> is based on the principle of electromagnetic scales.
The relay of this device essentially comprises two coils <B> 31 </B> and <B> 32 </B> and a moving beam <B> 33 </B> which cooperates with contacts <B> 35 </ B> and which is requested by the two coils. 34 denotes an impedance of value Zl. When no torque is exerted on <B> the </B> beam <B> 3 3, </B> or if the torques exerted on this beam are equal, the contacts <B> 35 </B> are open . <B> It </B> is the same if the torque exerted by the coil <B> 32 </B> is preponderant.
On the other hand, the contacts <B> 35 </B> close if the torque exerted by the coil <B> 31 </B> outweighs that exerted by the coil <B> 32. </ B > The coil <B> 32 </B> and the impedance 34 are traversed by the reverse current <B> 1 </B> which appears at the terminals of a reverse current filter (not shown), when an asymmetric fault, either in the network or in the antenna. The electromagnetic torque produced in the coil <B> 32 </B> is proportional <B> to </B> 12. The coil <B> 31 </B> and the impedance 34 are subjected <B> to < / B> a reverse voltage <B> U </B> which appears across a reverse voltage filter (not shown) during the aforementioned fault.
The electromagnetic torque produced in the coil <B> 3 1 </B> is proportional <B> to: (U - </B> Z11) 2.
The torque exerted on the movable beam <B> 33 </B> is zero when K <B> (U - </B> Z, 1) 2 <B> = </B> K '12, K and K' being constants which depend on the number of turns of the coils <B> 31 </B> and <B> 32. </B>
If it is an asymmetric fault, in the network, the quotient represents the inverse impedance r of the antenna,
EMI0003.0019
so that the preceding equality becomes If it is an asymmetric defect in the network, the quotient
EMI0003.0020
represents the reverse impedance Z 'of the antenna and the preceding product is expressed as <B>: </B> 12 (r-zl) <B> - </B> (rz,) The torque exerted on l The moving equipment of the relay is zero when the scalar product of the quantities Z'-Zil and IZ-7_21 is zero, that is to say when the two vectors representing these quantities make an angle of <B> 900 between them. </B>
In fig. 4 representing a coordinate system given <B>: </B> reverse resistance R <B> - </B> reverse reactance X, OG represents the reverse impedance equal to <B> at </B> the impedance of preferably Z, and OH represents the reverse impedance equal to <B> to </B> the reference impedance 7. L, is a circumference with GH as its diameter.
For a value of the inverse impedance r of the antenna represented by a vector such as OK, the end of which is on the circumference L <B> 1 </B> the vectors GK and HK, representing respectively the < B> Vector differences </B> Ir <B> - </B> Z, <B> 1 </B> and <B> 1 </B> Z '<B> - </B> Z2 < B> 1, </B> make a right angle between them. As explained above, the torque exerted on the moving equipment of the relay is zero.
For any value of the inverse impedance r re presented by a vector the end of which is on the circumference LI, the torque exerted on the moving equi page of the relay is obviously zero. For any, value of the inverse impedance r represented by a vector such as OW for example, the end of which is <B> within </B> inside the circumference L1, the torque exerted on the mobile unit of the relay is negative (so that contact <B> 19 </B> remains open) because the angle GKH is greater than <B> than 900. </B> On the other hand,
for the values of the reverse impedance represented by vectors whose end is located outside the circumference LI and in particular for the values of the reverse impedance of the network determined by the vector quotient of the reverse voltage and current which appear <B> at </B> the location of the relay in the event of a fault in the antenna, the moving equipment of said relay is subjected <B> to </B> a positive torque and its contact <B> 19 </B> closes.
EMI0003.0037
The geometrical locus of the representative points <B> of </B> impedance r which satisfy <B> at </B> this last equality is a circumference L2 <B> of </B> radius
EMI0003.0038
(fig. <B> 6), </B> whose center is the end P of the vector OP, representing the reverse impedance equal to <B> to </B> the reference impedance ZI.
For any value of the reverse impedance re presented by a vector such as <B> OS </B> whose end is on the circumference L. ,, <B> the </B> torque exerted on the mobile beam <B> 33 </B> of the relay 'is obviously zero. For any value of the inverse impedance r represented by a vector such as <B> OS ', </B> for example, the end of which is <B> inside </B> inside the circumference L2, the vector difference V <B> <I> - </I> </B> Z, <B> = </B> PS 'is smaller than PS. The torque exerted by the coil <B> 32 </B> is preponderant, <B> so </B> that the contacts <B> 35 </B> remain open.
On the other hand, for all the values of the inverse impedance represented by vectors whose end is situated outside the circumference 4 and, in particular, for the values of the inverse impedance of the network which appear <B> at </B> the location of the relay in the event of a fault in the antenna, the vector difference V <B> <I> - </I> </B> Z, is greater than PS. The torque exerted by the coil <B> 31 </B> is preponderant and the contacts <B> 35 </B> close.