FR2573256A1 - Method and device for dealing with earthing faults, in particular in a medium-voltage three-phase network - Google Patents

Method and device for dealing with earthing faults, in particular in a medium-voltage three-phase network Download PDF

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Abstract

The neutral NMT is normally connected to earth through a low impedance ZNT. In response to an earthing fault in one of the medium-voltage phases, the said impedance ZNT is increased abruptly in order to make it subsequently change gradually towards a Petersen coil. If the fault disappears, the impedance ZNT is returned to a low value. In the contrary case, the medium-voltage network NMT is isolated.

Description

Procédé et dispositif pour traiter les défauts à la terre, en p-articulier dans un réseau triphasé moyenne tension.Method and device for dealing with earth faults, in particular in a three-phase medium voltage network.

L'invention concerne l'exploitation des réseaux électriques triphasés moyenne tension. Elle s'attache plus particulièrement à l'élimination des défauts à la terre qui peuvent se présenter dans un tel réseau, tout en évitant autant que possible de couper la charge du réseau par le disjoncteur série prévu à cet effet.The invention relates to the operation of medium-voltage three-phase electrical networks. It is more particularly concerned with the elimination of earth faults which may occur in such a network, while avoiding, as far as possible, cutting the load on the network by the series circuit breaker provided for this purpose.

On distingue plusieurs catégories de défauts à la terre: - les défauts dits auto-extincteurs, qui ne provoquent aucun déclenchement du disjoncteur série moyenne tension, et constituent 5 à 15% des cas; - les défauts fugitifs, éliminés par un déclenchement rapide, de quelques dixièmes de secondes qui constituent 70 à 80% des cas, dont 50% intéressent une seule phase; - les défauts semi-permanents, éliminés parundéclenche- ment lent de quelques secondes, qui constituent 5 à 15% des cas, dont 5% de défauts purement monophasés; - les défauts permanents, qui nécessitent une intervention sur le réseau et de nombreuses coupures; ces derniers défauts constituent 3 à 8% des cas. There are several categories of ground faults: - so-called self-extinguishing faults, which do not trigger the medium-voltage series circuit breaker, and constitute 5 to 15% of cases; - transient faults, eliminated by a rapid triggering, of a few tenths of seconds which constitute 70 to 80% of cases, 50% of which concern a single phase; - semi-permanent faults, eliminated by slow triggering of a few seconds, which constitute 5 to 15% of cases, including 5% of purely single-phase faults; - permanent faults, which require intervention on the network and numerous interruptions; these latter defects constitute 3 to 8% of cases.

De plus, un défaut à la terre peut constituer le point de départ d'un défaut évolutif, qui n'est en principe ni autoextincteur, ni permanent, et intéresse 20 à 25% des cas.In addition, an earth fault can constitute the starting point for an evolving fault, which is in principle neither self-extinguishing nor permanent, and concerns 20 to 25% of cases.

Abstraction faite des défauts auto-extincteurs, la présente invention concerne les défauts monophasés fugitifs et semipermanents, et le cas échéant certains des défauts évolutifs.Apart from self-extinguishing faults, the present invention relates to single-phase fugitive and semi-permanent faults, and where appropriate certain of the progressive faults.

Par ailleurs, on peut distinguer trois cas, selon la struc- - ture du réseau moyenne tension et son mode d'exploitation - certains réseaux sont à neutre isolé, c'est-à-dire que l'impédance entre la borne de neutre et la terre est pratiquement infinie. Le courant de défaut se referme alors par les capacités parasites que présente le réseau par rapport à la terre, et qui sont équivalentes à une seule capacité dite homopolaire.In addition, three cases can be distinguished, depending on the structure of the medium-voltage network and its operating mode - certain networks are isolated neutral, that is to say that the impedance between the neutral terminal and the earth is practically infinite. The fault current is then closed by the parasitic capacities which the network presents with respect to the earth, and which are equivalent to a single so-called zero sequence capacity.

- dans d'autres réseaux, le neutre est mis à la terre par une impédance, peu réactive, et faible devant la capacité parasite homopolaire.- in other networks, the neutral is earthed by an impedance, not very reactive, and weak compared to the zero sequence parasitic capacity.

- enfin, on sait aussi mettre le neutre à la terre par une inductance, dite bobine de Petersen, qui est accordée avec la capacité parasite homopolaire pour constituer un circuit bouchon à la fréquence du réseau.- finally, we also know how to put the neutral to earth by an inductance, called a Petersen coil, which is tuned with the zero sequence parasitic capacitance to form a plug circuit at the network frequency.

Dans ce dernier cas, la bobine de Petersen peut souvent annuler à elle seule les courants de défaut à la terre. Elle élimine par conséquent les défauts semi-permanents, sans nécessité d'ouvrir le disjoncteur monté en série sur le réseau moyenne tension.In the latter case, the Petersen coil can often cancel ground fault currents on its own. It therefore eliminates semi-permanent faults, without the need to open the circuit breaker mounted in series on the medium voltage network.

Dans les deux premiers cas, on utilise des disjoncteurs auxiliaires montés en parallèle sur chaque phase. Leur mise en conduction permet de dériver temporairement le courant conduit par la capacité parasite homopolaire, et le cas échéant par l'impédance faible précitée. Ainsi, le courant qui passe par le défaut - et l'entretient - est annulé fugitivement, sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir le disjoncteur série du réseau moyenne tension.In the first two cases, auxiliary circuit breakers mounted in parallel on each phase are used. Their conduction makes it possible to temporarily derive the current conducted by the parasitic zero sequence capacitance, and if necessary by the aforementioned low impedance. Thus, the current which passes through the fault - and maintains it - is fleetingly canceled, without it being necessary to open the series circuit breaker of the medium voltage network.

Aucune des trois techniques qui Viennent d'etre décrites n'est entièrement satisfaisante.None of the three techniques which have just been described is entirely satisfactory.

En effet, le développement de réseaux moyenne tension possédant des tronçons à la fois aériens et souterrains conduit à des capacités parasites homopolaires qui sont importantes et évolutives, par conséquent difficilement compatibles aussi bien avec l'exploitation à neutre isolé, qu'avec celle à bobine de Petersen. De plus, ces deux techniques sont mal adaptées à la détection et à la localisation des défauts.Indeed, the development of medium-voltage networks having both aerial and underground sections leads to zero sequence parasitic capacities which are large and scalable, and therefore difficult to compatible with both isolated neutral operation and that with coil operation. from Petersen. In addition, these two techniques are ill-suited to detecting and locating faults.

Reste la mise à la terre du neutre par une impédance faible, qui est la seule à permettre une détection et une localisation du défaut. Par contre, elle nécessite l'usage d'un disjoncteur "shunt" en parallèle, pour éliminer les défauts semipermanents. Ce disjoncteur shunt présente à son tour un inconvénient,qui est de transformer un éventuel deuxième défaut à la terre en défaut biphasé de forte valeur.There remains the grounding of the neutral by a low impedance, which is the only one to allow detection and localization of the fault. On the other hand, it requires the use of a "shunt" circuit breaker in parallel, to eliminate semi-permanent faults. This shunt circuit breaker in turn has a drawback, which is to transform a possible second earth fault into a high-value two-phase fault.

La Demanderesse s'est donc posé Ie problème consistant à trouver des moyens permettant d'éliminer les défauts à la terre, en particulier les défauts fugitifs et semi-permanents, sans couper la charge du réseau moyenne tension, et ce quelle que soit la valeur ou l'évolution de la capacité parasite homopolaire,tout en évitant qu'un deuxième défaut à laterre n'ait des conséquences graves.The Applicant therefore posed the problem of finding means making it possible to eliminate earth faults, in particular fugitive and semi-permanent faults, without cutting the load on the medium voltage network, whatever the value. or the evolution of the homopolar parasitic capacity, while preventing a second earth defect from having serious consequences.

L'invention a également pour but de permettre dans ce même contexte la détection et la localisation du défaut initial.The invention also aims to allow in this same context the detection and localization of the initial fault.

Pour cela, selon l'un de ses aspects, l'invention offre un procédé pour traiter les défauts à la terre, en particulier dans un réseau électrique moyenne tension, dont le neutre est normalement relié à la terre par une impédance faible.For this, according to one of its aspects, the invention offers a method for treating earth faults, in particular in a medium voltage electrical network, the neutral of which is normally connected to earth by a low impedance.

Selon le procédé proposé, en réponse à un défaut à la terre, on met en oeuvre les étapes suivantes a/ on fait augmenter brusquement ladite impédance, pour la faire évoluer ensuite progressivement vers une bobine de Petersen accordée avec les capacités parasites que présente le réseau par rapport à la terre, b/ on ramène ladite impédance à une valeur faible si le défaut disparaît, tandis que l'on disjoncte le réseau moyenne tension de son alimentation seulement si le défaut ne disparait pas au bout d'un temps prédéterminé.According to the proposed method, in response to an earth fault, the following steps are implemented: a / said impedance is suddenly increased, so that it then progressively evolves towards a Petersen coil tuned with the parasitic capacitances presented by the network. with respect to earth, b / the said impedance is reduced to a low value if the fault disappears, while the medium voltage network is cut off from its supply only if the fault does not disappear after a predetermined time.

De préférence, avant la disjonction, le procédé comprend au moins une tentative de forcer temporairement ladite impédance à une valeur faible afin d'affranchir le défaut, cette tentative étant suivie d'un retour au voisinage de l'impédance accordée de la bobine de Petersen, si le défaut ne disparaît pas.Preferably, before the disjunction, the method comprises at least one attempt to temporarily force said impedance to a low value in order to clear the fault, this attempt being followed by a return to the vicinity of the granted impedance of the Petersen coil. , if the fault does not disappear.

Selon uniautre aspect de l'invention, à l'opération a/, on asservit l'impédance à rester voisine de la valeur d'accord de la bobine de Petersen pendant un temps choisi, sous réserve de l'extinction du défaut. L'asservissement de l'impédance est fondé en particulier sur des mesures de l'un au moins des paramètres électriques suivants : courant traversant l'impédance, tension aux bornes de l'impédance, ainsi que leurs évolutions depuis le début de l'opération a/.According to another aspect of the invention, in operation a /, the impedance is controlled to remain close to the tuning value of the Petersen coil for a selected time, subject to the extinction of the fault. Impedance control is based in particular on measurements of at least one of the following electrical parameters: current passing through the impedance, voltage across the impedance, as well as their changes since the start of the operation at/.

Dans les réseaux connus à faible impédance neutre-terre, il est connu de mesurer des courants homopolaires dans chaque départ Moyenne Tension et/ou portion de ligne. Très avantageusement, le procédé de l'invention prévoit de comparer chacun de ces courants homopolaires à une valeur de référence définie d'après la courbe inverse représentant, en fonction de la valeur du courant de défaut, le temps de réponse séparant ladite augmentation brusque d'impédance du début du défaut; le départ M.T. (et/ou portion de ligne) en défaut est considéré comme celui dont le courant mesuré est égal à la valeur de référence, ou le plus proche de celle-ci.In known networks with low neutral-earth impedance, it is known to measure zero sequence currents in each Medium Voltage feeder and / or line portion. Very advantageously, the method of the invention provides for comparing each of these zero sequence currents with a reference value defined according to the inverse curve representing, as a function of the value of the fault current, the response time separating said abrupt increase d 'impedance of the start of the fault; the faulty M.T. (and / or portion of line) feeder is considered to be that whose measured current is equal to, or closest to, the reference value.

L'invention offre également un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. Ce dispositif comporte des moyens à impédance variable et à commutation brusque, susceptibles d'être connectés entre le neutre et la terre, et comprenant un circuit à impédance variable, dont la composante réactive est principalement inductive, et possédant des bornes de neutre et de terre pour ladite connection, et un circuit de commutation, inter-agissant avec le circuit à impédance variable, pour le faire passer d'un état normal de basse impédance audit état d'impédance variable.The invention also offers a device allowing the implementation of the above method. This device comprises means with variable impedance and abrupt switching, capable of being connected between neutral and earth, and comprising a circuit with variable impedance, the reactive component of which is mainly inductive, and having terminals of neutral and earth for said connection, and a switching circuit, interacting with the variable impedance circuit, to pass it from a normal state of low impedance to said variable impedance state.

De préférence, les moyens à impédance variable et à commutation brusque comprennent un transformateur moyenne tension/ basse tension, dont le circuit primaire définit le circuit à impédance variable, celle-ci étant obtenue au moins en partie par saturation croisée du circuit magnétique de ce transformateur, tandis que le circuit secondaire du môme transformateur contient le circuit de commutation.Preferably, the variable impedance and abrupt switching means comprise a medium voltage / low voltage transformer, the primary circuit of which defines the variable impedance circuit, the latter being obtained at least in part by cross saturation of the magnetic circuit of this transformer , while the secondary circuit of the same transformer contains the switching circuit.

Très avantageusement, le circuit magnétique de transformateur moyenne tension/basse tension comprend un circuit ouvert en fer feuilleté, qui se ferme, à travers deux entrefers, sur un noyau de retour porteur d'un enroulement auxiliaire propre au contrôle de la saturation du circuit magnétique, par application à cet enroulement d'un courant continu réglable; alors que l'enroulement primaire de moyenne tension est monté entre la borne de neutre et la borne de terre, l-'enroulement secondaire de basse tension est fermé sur un dis jonc- teur limiteur, lequel permet la commutation brusque de ladite impédance, d'une valeur normale faible à une valeur plus élevée, tandis que le courant continu appliqué à l'en roulement auxiliaire permet de faire varier l'inductance présentée par l'enroulement primaire du transformateur. Very advantageously, the magnetic circuit of medium voltage / low voltage transformer comprises an open circuit in laminated iron, which closes, through two air gaps, on a return core carrying an auxiliary winding suitable for controlling the saturation of the magnetic circuit , by applying to this winding an adjustable direct current; while the primary medium voltage winding is mounted between the neutral terminal and the earth terminal, the secondary low voltage winding is closed on a limiting circuit breaker, which allows the sudden switching of said impedance, d 'A low normal value to a higher value, while the direct current applied to the auxiliary bearing allows to vary the inductance presented by the primary winding of the transformer.

Très avantageusement, le noyau de retour du circuit magnétique est de forme générale cylindrique.Very advantageously, the return core of the magnetic circuit is of generally cylindrical shape.

Dans un premier mode de réalisation, ce noyau de retour est muni à ses deux extrémités-d'encoches correspondantes permettant le logement d'une partie au moins de l'enroulement auxiliaire, en même temps que la délimitation des zones de saturation créées par ledit enroulement auxiliaire. Ces encoches peuvent être distribuées à des hauteurs différentes du noyau de retour.In a first embodiment, this return core is provided at its two ends with corresponding notches allowing the housing of at least part of the auxiliary winding, at the same time as the delimitation of the saturation zones created by said auxiliary winding. These notches can be distributed at different heights from the return core.

En variante, ou en complément, les spires de l'enroulement auxiliaire passent en des rayons différents du cylindre que constitue le noyau de retour.As a variant, or in addition, the turns of the auxiliary winding pass into different radii of the cylinder that constitutes the return core.

D'un autre côté, le noyau de retour peut être constitué d'une pluralité de tores empilés, et munis de bobinages respectifs.On the other hand, the return core can consist of a plurality of stacked toroids, and provided with respective windings.

Le noyau de retour peut encore être constitué d'une pluralité de tores, muni de bobinages respectifs, et agencés selon une configuration possédant un axe de symétrie parallèle à l'axe du flux magnétique alternatif produit par le circuit ouvert en fer feuilleté mentionné plus haut.The return core may also consist of a plurality of toroids, provided with respective coils, and arranged in a configuration having an axis of symmetry parallel to the axis of the alternating magnetic flux produced by the open circuit in laminated iron mentioned above. .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention: appa raieront à l'examen de la description détaillée ci-après, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 illustre très schématiquement un exemple de structure générale d'un réseau moyenne tension; - la figure 2 est une vue en perspective cavalière illustrant schématiquement un dispositif permettant la mise en oeuvre de l'invention; - les figures 2A à 2C sont des schémas simplifiés permettant de mieux comprendre le fonctionnement du dispositif de la figure 2; - la figure 3 est le schéma électrique équivalent du dispositif de la figure 2; - les figures 4A et 4B illustrent un-premier mode de réalisation du noyau de retour du dispositif de la figure 2; - les figures 4D à 4E illustrent certaines caractéristiques électriques du noyau de retour des figures 4A et 4B;; - les figures 5A et 5B illustrent une variante de réalisation du noyau de retour; - les figure 6A et 6B illustrent une autre variante de réalisation du noyau de retour; - les figures 7 et 8 illustrent deux autres variantes de réalisation du noyau de retour; - la figure 9 est un schéma électrique unifilaire et simplifié de réseau moyenne tension illustrant le rôle des détecteurs de courant homopolaires; r la figure 10 est un diagramme illustrant une courbe inverse représentant, en fonction de la valeur du courant de défaut, le temps de réponse du dispositif de l'invention;; - les figures 11 et 12 sont des diagrammes illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, respectivement suivant que l'on aboutit ou l'on n'aboutit pasàl'élimina- tion du courant de défaut à la terre.Other characteristics and advantages of the invention: will appear on examining the detailed description below, as well as the appended drawings, in which - FIG. 1 very schematically illustrates an example of the general structure of a medium network voltage; - Figure 2 is a perspective view schematically illustrating a device for the implementation of the invention; - Figures 2A to 2C are simplified diagrams to better understand the operation of the device of Figure 2; - Figure 3 is the equivalent electrical diagram of the device of Figure 2; - Figures 4A and 4B illustrate a first embodiment of the return core of the device of Figure 2; - Figures 4D to 4E illustrate certain electrical characteristics of the return core of Figures 4A and 4B ;; - Figures 5A and 5B illustrate an alternative embodiment of the return core; - Figures 6A and 6B illustrate another alternative embodiment of the return core; - Figures 7 and 8 illustrate two other alternative embodiments of the return core; - Figure 9 is a simplified single-line electrical diagram of a medium-voltage network illustrating the role of zero sequence current detectors; FIG. 10 is a diagram illustrating an inverse curve representing, as a function of the value of the fault current, the response time of the device of the invention; FIGS. 11 and 12 are diagrams illustrating the implementation of the method according to the invention, respectively depending on whether one ends up or does not lead to the elimination of the earth fault current.

Les dessins annexés sont, au moins pour partie, porteurs d'informations qu'ils peuvent seuls définir complètement.En conséquence, ils sont incorporés à la description pour contribuer non seulement à la bonne compréhension de celle-ci, mais aussi à la définition de l'invention, le cas échéant.The appended drawings are, at least in part, bearers of information which they alone can fully define. Consequently, they are incorporated into the description to contribute not only to a good understanding of it, but also to the definition of the invention, if applicable.

Sur la figure 1, une source moyenne tension triphasée SMT est définie par trois sources individuelles SP1, SP2 et SP3, connectées en étoile à partir du neutre NMT. Elle alimente respectivement trois phases moyenne tension notées MP1, MP2 et MP3. Ces phases, qui constituent le réseau moyenne tension
RMT, alimentent des charges utilisatrices,notées CU. Un disjoncteur série DS est défini par les interrupteurs DS1, DS2 et DS3, respectivement interposés sur les phases MP1, MP2 et
MP3, près de leurs sources respectives.
In FIG. 1, a three-phase medium voltage source SMT is defined by three individual sources SP1, SP2 and SP3, connected in star form from the neutral NMT. It supplies respectively three medium voltage phases denoted MP1, MP2 and MP3. These phases, which constitute the medium voltage network
RMT, supply user loads, denoted CU. A DS series circuit breaker is defined by switches DS1, DS2 and DS3, respectively interposed on phases MP1, MP2 and
MP3, near their respective sources.

Le neutre NMT est relié à la terre par une capacité éguivalente parasite homopolaire CNT qui,comme déjà indiqué, représente l'ensemble des capacités parasites des trois phases du réseau par rapport à la terre.Neutral NMT is connected to earth by a homopolar parasitic equivalent capacity CNT which, as already indicated, represents all the parasitic capacities of the three phases of the network with respect to earth.

L'invention s intéresse aux réseaux du type dans lesquels le neutre NMT est de plus relié à la terre par une impédance
ZNT, qui est selon la technique antérieure une impédance fixe de faible valeur.
The invention is concerned with networks of the type in which the neutral NMT is further connected to earth by an impedance
ZNT, which is according to the prior art a fixed impedance of low value.

Lorsqu'un défaut à la terre DMT apparaît sur l'une des phases, ici la phase MP3, la technique antérieure prévoit des disjoncteurs parallèles ou shunts tels que DP3, qui permettent l'extinction du défaut, du moins lorsque celui-ci est du type semi-permanent.When a DMT earth fault appears on one of the phases, here the MP3 phase, the prior art provides for parallel circuit breakers or shunts such as DP3, which allow the extinction of the fault, at least when it is semi-permanent type.

Plus précisément, en France, les courants de défaut monophasés sur réseaux aériens sont limités à 300 ampères par une impédance ZNT qui est une résistance de 40 ohms. Cette limitation évite les montées en potentiel dangereuses des terres, tout en permettant la détection du défaut. Lorsqu'il est présent, le disjoncteur shunt permet d'améliorer la qualité de service, en annulant quasiment le courant de défaut, d'où la possibilité d'une auto-extinction de nombreux arcs.More specifically, in France, single-phase fault currents on overhead networks are limited to 300 amps by a ZNT impedance which is a resistance of 40 ohms. This limitation prevents dangerous earth surges, while allowing fault detection. When present, the shunt circuit breaker makes it possible to improve the quality of service, by almost canceling the fault current, hence the possibility of self-extinction of many arcs.

Toutefois, pendant le fonctionnement de ce disjoncteur shunt tel que DP3,les phases saines sont portées à la tension composée. Ceci augmente la probabilité qu'apparaisse un deuxième défaut à la terre, lequel va dégénérer immédiatement en un défaut biphasé. il en résulte un risque de montée en potentiel des terres moyenne tension et basse tension lors du deuxième défaut, puisque le courant, nonllimité au niveau du poste moyenne tension, peut alors être très supérieur à 300 ampères.However, during the operation of this shunt circuit breaker such as DP3, the healthy phases are brought to the compound voltage. This increases the probability that a second earth fault will appear, which will immediately degenerate into a two-phase fault. this results in a risk of potential rise in medium-voltage and low-voltage earths during the second fault, since the current, not unlimited at the medium-voltage substation, can then be much greater than 300 amps.

De plus,pendant la fermeture du disjoncteur shunt DP3, une puissance d'environ 3,6 MW est dissipée dans la résistance de 40 ohms.In addition, during the closing of the DP3 shunt circuit breaker, a power of approximately 3.6 MW is dissipated in the 40 ohm resistor.

Les risques associés à un éventuel deuxième défaut, ainsi que l'importance de la puissance dissipée dans ZNT = 40 ohms, conduisent à limiter le "coup de shunt" à quelques dixièmes de secondes. Ceci montre bben des inconvénients de la technique utilisée jusqu'à présent dans les réseaux auxquels s'intéresse l'invention, étant observé de plus que certains défauts pourraient être éliminés par une extinction, (c'est-à- dire un coup de shunt) de plus longue durée.The risks associated with a possible second fault, as well as the importance of the power dissipated in ZNT = 40 ohms, lead to limiting the "shunt blow" to a few tenths of seconds. This shows many of the drawbacks of the technique used up to now in the networks with which the invention is concerned, it being further observed that certain faults could be eliminated by extinction, (that is to say a blow of shunt ) of longer duration.

Dans d'autres réseaux que ceux auxquels s'intéresse l'invention, on connaît les techniques déjà mentionnées de la bobine de Petersen et du neutre isolé. In networks other than those to which the invention relates, the techniques already mentioned of the Petersen coil and of the isolated neutral are known.

Dans les deux cas, la détection du défaut est très difficile, et l'annulation du courant de défaut est imparfaite, en raison du courant capacitif résiduel (à travers la capacité CNT), qui est de l'ordre de 3 ampères par kilomètre pour un réseau souterrain, et 5 ampères par centaine de kilomètres pour un réseau aérien. Cela mène à au moins 10 ampères, environ.In both cases, fault detection is very difficult, and cancellation of the fault current is imperfect, due to the residual capacitive current (through the CNT capacity), which is of the order of 3 amperes per kilometer for an underground network, and 5 amps per hundred kilometers for an overhead network. This leads to at least 10 amps, approximately.

Dans le 'cas du neutre isolé, le courant résiduel entretient les défauts, car le;seuil d'auto-extinction d'un défaut est de l'ordre de 10 ampères.In the case of the isolated neutral, the residual current maintains the faults, because the self-extinction threshold of a fault is of the order of 10 amperes.

Dans l'autre cas, où l'impédance ZNT est une impédance fixe accordée en bobine de Petersen, le courant résiduel est en principe nul. il en est autrement dans la pratique, car l'évolution des parties souterraines rend très difficile le maintien de l'accord entre-la bobine et les capacités parasites homopolaires du réseau moyenne tension.In the other case, where the ZNT impedance is a fixed impedance tuned in a Petersen coil, the residual current is in principle zero. it is otherwise in practice, because the development of the underground parts makes it very difficult to maintain the agreement between the coil and the zero sequence parasitic capacitances of the medium voltage network.

Comme déjà indiqué, la Demanderesse-s'est donc tournée vers un réseau moyenne tension du type dans lequel le neutre est relié normalement à la terre par une impédance de faible valeur.As already indicated, the Applicant has therefore turned to a medium voltage network of the type in which the neutral is normally connected to earth by an impedance of low value.

Selon l'invention, cette impédance est une impédance-variable. Avant de décrire en détail le procédé qui s'y rattache, il convient de considérer le dispositif que r-6n va interposer à la place de l'impédance ZNT entre le neutre et la terre.According to the invention, this impedance is a variable impedance. Before describing in detail the process associated with it, it is necessary to consider the device that r-6n will interpose in place of the impedance ZNT between the neutral and the earth.

Après cette interposition, il n'est naturellement plus nécessaire de prévoir un disjoncteur shunt tel que DP3.After this interposition, it is naturally no longer necessary to provide a shunt circuit breaker such as DP3.

Le dispositif de la figure 2, qui est propre à constituer un moyen à impédance variable et à commutation brusque, se présente comme un transformateur moyenne tension/basse tension.The device of FIG. 2, which is capable of constituting a means with variable impedance and of abrupt switching, is presented as a medium voltage / low voltage transformer.

il peut être décomposé en un circuit à impédance variable, défini par le circuit primaire du transformateur, en coopération avec son circuit magnétique,et en un circuit à commutation, défini par le secondaire du transformateur.it can be broken down into a variable impedance circuit, defined by the primary circuit of the transformer, in cooperation with its magnetic circuit, and into a switching circuit, defined by the secondary of the transformer.

Le circuit magnétique du transformateur, désigné généralement par 10, est illustré sous la forme d'une armature en fer feuilleté et en forme générale de U. Le fond du U est désigné par 11, tandis que ses branches sont constituées de culasses 12 et 13, qui s'étendent sensiblement parallèlement l'une à l'autre.Bien entendu, on pourra utiliser tout trans formateur équivalent à celui décrit, l'homme de l'art connaissant les technologies applicables en la matière.The magnetic circuit of the transformer, generally designated by 10, is illustrated in the form of a laminated iron frame and in a general U shape. The bottom of the U is designated by 11, while its branches consist of yokes 12 and 13 , which extend substantially parallel to each other. Of course, any transformer equivalent to that described may be used, the person skilled in the art knowing the technologies applicable in the matter.

Sur la partie 11 du circuit magnétique, on reconnait un enroulement secondaire 22, basse tension, bobiné près de cette partie 11, ainsi qu'un enroulement primaire 21 de haute tension, bobiné plus à l'extérieur. L'enroulement 21 possède une borne destinée à être reliée au neutre moyenne tension
NMT, et une autre borne destinée à être reliée à la terre.
On the part 11 of the magnetic circuit, there is a secondary winding 22, low voltage, wound near this part 11, as well as a primary winding 21 of high voltage, wound more outside. The winding 21 has a terminal intended to be connected to the medium-voltage neutral
NMT, and another terminal intended to be earthed.

L'enroulement basse tension possède deux bornes de sortie 23 et 24 connectées aux bornes d'un "disjoncteur-limiteur" 25, propre à opérer en basse tension, et qui peut être assorti d'une télécommande 26. Comme le sait l'homme de l'art, un "disjoncteur-limiteur" est un disjoncteur basse tension performant.The low voltage winding has two output terminals 23 and 24 connected to the terminals of a "circuit breaker-limiter" 25, suitable for operating at low voltage, and which can be combined with a remote control 26. As is known to man art, a "circuit breaker-limiter" is a low-voltage circuit breaker performance.

Entre les culasses 12 et 13, le circuit magnétique se ferme, à travers au moins deux entrefers 14-1 et 14-2, sur un noyau de retour 15, porteur d'un enroulement auxiliaire 16 permettant le contrôle de sa saturation. Pour ce contrôle, un organe de commande 17 applique à l'enroulement auxiliaire 16 un courant continu réglable en intensité et/ou en tension.Between the yokes 12 and 13, the magnetic circuit closes, through at least two air gaps 14-1 and 14-2, on a return core 15, carrying an auxiliary winding 16 allowing the control of its saturation. For this control, a control member 17 applies to the auxiliary winding 16 a direct current adjustable in intensity and / or in voltage.

En bref, le disjoncteur limiteur 25 a pour fonction de permettre une commutation brusque de l'impédance ramenée entre le neutre et la terre, depuis une valeur normale faible jusqu'à une valeur plus élevée. De son côté, l'organe de commande 17 permet de produire de manière contrôlée une saturation croisée du circuit magnétique du transformateur. La figure 2C montre ainsi que le flux alternatif fa qui suit la forme générale en U de la partie 10, se croise avec le flux < Pfc dû au courant continu appliqué à l'enroulement 16
L'illustration donnée sur la figure 2C tient compte du fait que le noyau 15 est ici de forme générale cylindrique. Matériellement, il est constitué de tôles enroulées, convenablement orientées pour limiter les courants de FOUCAULT.
In short, the function of the limiting circuit breaker 25 is to allow sudden switching of the reduced impedance between the neutral and the earth, from a low normal value to a higher value. For its part, the control member 17 makes it possible to produce in a controlled manner cross-saturation of the magnetic circuit of the transformer. FIG. 2C thus shows that the alternating flow fa which follows the general U shape of the part 10 crosses with the flow <Pfc due to the direct current applied to the winding 16
The illustration given in FIG. 2C takes account of the fact that the core 15 is here of generally cylindrical shape. Materially, it consists of rolled sheets, suitably oriented to limit the eddy currents.

La figure 2A illustre tres schématiquement la structure du circuit magnétique, dans son ensemble. Elle fait apparaître que la partie 10 en forme de U possède une impédance magnétique Lm On peut associer de même une impédance Le aux entrefers 14-1 et 14-2. Enfin,le noyau de retour 15 possède une impédance magnétisante Lrr qui est variable en fonction du courant continu de commande. La figure 2B illustre la même circuit magnétique en vue de dessus, où la partie 10 est illustrée en traits tiretés. Elle permet de faire apparaît tre, dans le noyau 15, la longueur 1 du trajet magnétique continu, illustré par une flèche circulaire.FIG. 2A very schematically illustrates the structure of the magnetic circuit, as a whole. It shows that the U-shaped part 10 has a magnetic impedance Lm. We can likewise associate an impedance Le with the air gaps 14-1 and 14-2. Finally, the return core 15 has a magnetizing impedance Lrr which is variable as a function of the direct control current. FIG. 2B illustrates the same magnetic circuit in top view, where the part 10 is illustrated in dashed lines. It allows the length 1 of the continuous magnetic path, shown by a circular arrow, to appear in the core 15.

Le schéma électrique équivalent du dispositif de la figure 2 peut alors être défini comme sur la figure 3. il comporte: - la résistance (série) R21 de l'enroulement primaire 21, suivie - en parallèle de trois inductances, qui correspondent aux impédances magnétisantes Let Lr et Lm déjà citées. (La figure 3 fait également apparaître l'effet de saturation croisée entre l'impédance Lr et une autre impédance Lc, qui est l'inductance propre à l'enroulement de commande 16); et - enfin, toujours en parallèle,on note la resistance R10, qui correspond aux pertes dans le fer du circuit magnétiquef
Au secondaire du transformateur moyenne tension/basse tension,il apparaît, en série - l'inductance L20, qui est l'inductance de fuite entre les enroulements 21 et 22; - la résistance R22 de. l'enroulement secondaire 22; - et l'interrupteur série du disjoncteur basse tensinn 25.
The equivalent electrical diagram of the device in FIG. 2 can then be defined as in FIG. 3. it comprises: - the resistance (series) R21 of the primary winding 21, followed - in parallel with three inductances, which correspond to the magnetizing impedances Let Lr and Lm already mentioned. (FIG. 3 also shows the effect of cross saturation between the impedance Lr and another impedance Lc, which is the inductance proper to the control winding 16); and - finally, still in parallel, we note the resistance R10, which corresponds to the losses in the iron of the magnetic circuit
On the secondary of the medium-voltage / low-voltage transformer, there appears, in series - the inductance L20, which is the leakage inductance between the windings 21 and 22; - resistance R22 of. the secondary winding 22; - and the series switch of the low tensinn circuit breaker 25.

Dans la pratique, on fait en sorte que - l'impédance magnétisante Le des entrefers soit très inférieure à l'impédance magnétisante de la partie 10, en U, du circuit magnétique. On choisit la valeur minimale'de l'inductance Lr du noyau de retour de façon qu'elle Foit inférieure à l'impédance Le des entrefers, ou du même ordre que celle-ci. L'ajustement est-ici obtenu en faisant varier le rapport e/h. A l'autre extrême, l'impédance Lr maximum est choisie voisine de l'impédance magnétisante Lm
Lorsque le disjoncteur 25 est fermé, l'impédance ramenée par le dispositif de la figure 2 entre le neutre et la terre est de valeur faible, et principalement résistive, car la résistance R22 vient alors se mettre en parallèle sur l'ensemble des inductances situées au primaire du transformateur.
In practice, we make sure that - the magnetizing impedance Le of the air gaps is much lower than the magnetizing impedance of the U-shaped part 10 of the magnetic circuit. The minimum value 'of the inductance Lr of the return core is chosen so that it is lower than the impedance Le of the air gaps, or of the same order as this. The adjustment is here obtained by varying the w / h ratio. At the other extreme, the maximum impedance Lr is chosen to be close to the magnetizing impedance Lm
When the circuit breaker 25 is closed, the impedance brought back by the device of figure 2 between the neutral and the earth is of low value, and mainly resistive, because the resistance R22 is then put in parallel on all the inductors located at the transformer primary.

Au contraire, lorsque le disjoncteur 25 va s'ouvrir, l'impédance augmente brutalement, car les éléments L20 et R22 n'ont alors plus d'effet. Elle est déjà assez fortement inductive, et, en faisant varier l'inductance Lrt on peut faire évoluer l'impédance globalement présentée par le dispositif, afin d'obtenir l'accord en bobine de Petersen.On the contrary, when the circuit breaker 25 will open, the impedance increases suddenly, since the elements L20 and R22 then have no effect. It is already quite strongly inductive, and, by varying the inductance Lrt we can change the overall impedance presented by the device, in order to obtain the Petersen coil tuning.

De façon à rendre plus précis et/ou plus aisé le contrôle de cette inductance, on peut envisager différentes réalisations du noyau de retour 15. In order to make the control of this inductance more precise and / or easier, it is possible to envisage different embodiments of the return core 15.

La figure 4A montre une première réalisation, où le noyau 15 conserve sa forme générale cylindrique, construite à partir de tôles enroulées. Mais on observe que maintenant les extrémités du cylindre sont munies d'encoches telles que 150. La figure 4B fait apparaître comment l'on peut, dans ces encoches 150, implanter des spires de l'enroulement 16, qui peuvent être mises en série, ou commandées séparément. La figure 4B fait également apparaître, au niveau des deux encoches de gauche, l'allure que peuvent prendre les lignes de flux magnétique au passage des encoches. Corrélativement, au niveau des deux encoches de droite de la figure 4B, on a illustré une zone de saturation ZS que l'on peut obtenir en augmentant suffisamment le courant dans les spires traversant l'encoche située en regard.FIG. 4A shows a first embodiment, where the core 15 retains its generally cylindrical shape, constructed from rolled sheets. But we observe that now the ends of the cylinder are provided with notches such as 150. FIG. 4B shows how it is possible, in these notches 150, to implant turns of the winding 16, which can be put in series, or ordered separately. FIG. 4B also shows, at the level of the two notches on the left, the shape which the magnetic flux lines can take on passing the notches. Correlatively, at the two right notches in FIG. 4B, a saturation zone ZS has been illustrated which can be obtained by sufficiently increasing the current in the turns passing through the notch located opposite.

On observe que la saturation du noyau de retour par un courant continu, et suivant un trajet perpendiculaire au flux alternatif, permet de diminuer l'inductance magnétisante Lr. It is observed that the saturation of the return core by a direct current, and following a path perpendicular to the alternating flux, makes it possible to reduce the magnetizing inductance Lr.

d'une façon sensiblement linéaire. Seule la longueur l(figure 2B) du trajet du flux continu détermine le nombre des ampères-tours nécessaires à la saturation du noyau de retour.in a substantially linear fashion. Only the length l (FIG. 2B) of the continuous flux path determines the number of ampere-turns necessary for the saturation of the return core.

On observe également que le transformateur est avantageusement haut et étroit, afin de commander des variations- impor- tantes de l'impédance magnétisante Lr avec un faible courant continu. Toutefois, en contrepartie, l'inductance propre Lc de cet enroulement de commande augmente avec lahauteur.It is also observed that the transformer is advantageously high and narrow, in order to control significant variations of the magnetizing impedance Lr with a low direct current. However, in return, the own inductance Lc of this control winding increases with the height.

De son c6té, le disjoncteur-limiteur 25 peut être défini comme suit : en fonctionnement normal, il disjoncte pour une centaine d'ampères basse tension, qui correspondent sensiblement à un courant de déséquilibre moyenne tension de l'ordre de 1 ampère. En cas de défaut monophasé franc, le disjoncteur- limiteur peut s'ouvrir en quelques millisecondes, et limiter le courant moyenne tension à une crête de 100 ampères par exemple.On its side, the circuit breaker-limiter 25 can be defined as follows: in normal operation, it trips for a hundred low voltage amps, which correspond substantially to a medium voltage imbalance current of the order of 1 amp. In the event of a frank single-phase fault, the circuit breaker-limiter can open in a few milliseconds, and limit the medium-voltage current to a peak of 100 amps, for example.

En cas de défaut plus résistant, la courbe inverse du disjoncteur provoque l'ouverture en quelques dixièmes de seconde, ou plus si nécessaire. Le réseau se trouve alors sensiblement dans la condition de neutre isolé.In the event of a more resistant fault, the reverse curve of the circuit breaker causes the opening in a few tenths of a second, or more if necessary. The network is then substantially in the condition of isolated neutral.

La saturation contrôlée du noyau de retour permet ensuite de faire évoluer l'impédance ramenée en parallèle entre neutre et terre, vers la valeur correspondant à une bobine de
Petersen.
The controlled saturation of the return core then makes it possible to change the impedance brought in parallel between neutral and earth, towards the value corresponding to a
Petersen.

La caractéristique "inductance alternative Lr/courant de commande continu" est définie par la répartition des ampères-tours dans le volume du circuit magnétique.The characteristic "alternating inductance Lr / continuous control current" is defined by the distribution of ampere-turns in the volume of the magnetic circuit.

Dans le cas du mode de commande illustré sur les figures 4A et 4B, avec des dimensions 1 et h du même ordre, on a obtenu les résultats illustrés sur les figures 4C à 4E. La figure 4C rappelle les notations, 1c définissant le courant de commande traversant l'enroulement L r tandis que 1a désigne le courant alternatif traversant l'enroulement Lr
La figure 4D montre l'évolution de 1a en fonction du temps, pour un courant de commande 1c de la forme illustrée en regard sur la figure 4E. il apparaît tout d'abord que le temps de réponse est très court, la valeur de l'inductance propre Lc étant faible. On observe aussi que la variation de l'impédance Lr est de l'ordre de 3.
In the case of the control mode illustrated in FIGS. 4A and 4B, with dimensions 1 and h of the same order, the results illustrated in FIGS. 4C to 4E have been obtained. FIG. 4C recalls the notations, 1c defining the control current passing through the winding L r while 1a designating the alternating current passing through the winding Lr
FIG. 4D shows the evolution of 1a as a function of time, for a control current 1c of the form illustrated opposite in FIG. 4E. it appears first of all that the response time is very short, the value of the own inductance Lc being low. We also observe that the variation of the impedance Lr is of the order of 3.

La figure 4D montre également qu'il n'y a pratiquement pas d'harmoniques dans le courant alternatif. Ce fait est important car il est souhaitable d'annuler non seulement les composantes à 50 hertz du défaut, mais aussi celles qu'il peut présenter à des fréquences harmoniques.Figure 4D also shows that there are practically no harmonics in the alternating current. This fact is important because it is desirable to cancel not only the components at 50 hertz of the fault, but also those which it can present at harmonic frequencies.

Considérant à nouveau les figures 4A et 4B, il apparaît que les encoches peuvent être de formes différentes les unes des autres, afin de pincer progressivement le flux alternatif par le flux continu.Again considering FIGS. 4A and 4B, it appears that the notches can be of different shapes from each other, in order to progressively pinch the alternating flow with the continuous flow.

Les figures 5A et 5B illustrent une première variante de réalisation du noyau de retour 15. Sur la figure 5A, on voit que les encoches sont réalisées sous la forme de logements définis en partie intermédiaire du cylindre 15, et munis de fentes d'accès vers l'extrémité. La figure 5B fait apparaître en outre que ces logements 151-1, 151-2 et 151-3 peuvent être situés à différentes hauteurs par rapport à l'axe équatorien du cylindre 15. Cette même figure fait apparaître les lignes de flux au voisinage des logements 151-1 et 151-2, ainsi qu'une zone de saturation ZS,produite principalement du fait du courant traversant l'enroulement situé dans le logement 151-3.FIGS. 5A and 5B illustrate a first alternative embodiment of the return core 15. In FIG. 5A, it can be seen that the notches are produced in the form of housings defined in the intermediate part of the cylinder 15, and provided with access slots towards the end. FIG. 5B also shows that these housings 151-1, 151-2 and 151-3 can be located at different heights with respect to the Ecuadorian axis of the cylinder 15. This same figure shows the flow lines in the vicinity of the housings 151-1 and 151-2, as well as a saturation zone ZS, produced mainly due to the current passing through the winding located in the housing 151-3.

Cette figure fait aussi apparaître qu'une partie de l'enroulement 16 peut demeurer bobinée sur les surfaces externes du cylindre 15. Cet aspect de l'invention-est applicable aux autres variantes décrites.This figure also shows that part of the winding 16 can remain wound on the external surfaces of the cylinder 15. This aspect of the invention is applicable to the other variants described.

Les figures 6A et 6B illustrent une seconde variante de réa- lisation du noyau de retour. il conserve ici sa forme générale cylindrique, mais les spires de l'enroulement de commande 16, qui passent d'une part par ltorifice central du cylindre, reviennent d'autre part selon différents rayons de celui-ci, en passant entre les tôles.FIGS. 6A and 6B illustrate a second variant embodiment of the return core. here it retains its general cylindrical shape, but the turns of the control winding 16, which pass on the one hand through the central hole of the cylinder, on the other hand return according to different radii thereof, passing between the sheets.

On note par exemple que les spires 16-1 vont jusqu'à la surface externe du cylindre, tandis que la spire 16-2 recouvre une petite partie radiale du cylindre, et la spire 16-3 une partie radiale plus importante de celui-ci, Ces spires peuvent être commandées séparément ou ensemble.Note for example that the turns 16-1 go to the outer surface of the cylinder, while the turn 16-2 covers a small radial part of the cylinder, and the turn 16-3 a larger radial part of the latter , These coils can be ordered separately or together.

Lorsque par exemple le courant qui traverse les spires telles que 16-2, qui vont jusqu'à un rayon r, est suffisant pour produire la saturation, on obtient alors une zone de saturation ZS qui est un cylindre annulaire partant de l'intérieur du noyau 15, et s'étendant jusqu'au rayon r, ainsi que l'illustre la figure 6B.When, for example, the current flowing through the turns such as 16-2, which go up to a radius r, is sufficient to produce saturation, we then obtain a saturation zone ZS which is an annular cylinder starting from the interior of the core 15, and extending to radius r, as illustrated in FIG. 6B.

Ceci réalise, d'une autre manière, le "pincement" contrôlé du flux alternatif.This achieves, in another way, the controlled "nipping" of the alternating flow.

La réluctance du noyau de retour peut encore être rendue variable, et ce de différentes manières. Dans ce cas, le noyau est constitué de tores distincts munis d'enroulements de commande qui peuvent être communs ou séparés. The reluctance of the return core can also be made variable, and this in different ways. In this case, the core consists of separate toroids provided with control windings which can be common or separate.

La figure 7 fait apparaître un empilement sur une hauteur h, de plusieurs tores 15-1, 15-2 et 15-3. Ces tores sont coaxiaux.FIG. 7 shows a stack over a height h, of several tori 15-1, 15-2 and 15-3. These tori are coaxial.

La figure 8 illustre un autre mode de réalisation, où au lieu d'être mis en série, comme sur la figure 7, les tores sont maintenant mis en parallèle. Plus précisément, on prévoit un tore central 15-10-et une série de tores régulibre- ment distribués autour de celui-ci, notés 15-11 à 15-14.FIG. 8 illustrates another embodiment, where instead of being placed in series, as in FIG. 7, the toroids are now placed in parallel. More specifically, a central toroid 15-10-and a series of tori regularly distributed around it, noted 15-11 to 15-14, are provided.

Ces tores périphériques sont extérieurement tangents à un cercle de rayon r construit à partir du centre du tore 15-10.These peripheral tori are externally tangent to a circle of radius r constructed from the center of the torus 15-10.

Là encore, par une commande individuelle ou globale des tores, on peut agir sur la réluctance offerte par le noyau de retour au passage du flux alternatif
Bien entendu, d'autres agencements des tores sont possibles, notamment. des agèncements série/paralléles.
Here again, by an individual or global control of the toroids, one can act on the reluctance offered by the core back to the passage of the alternating flux
Of course, other arrangements of the toroids are possible, in particular. series / parallel fittings.

Lorsque les tores sont commandés séparément, ou distinctement, la saturation est appliquée progressivement,par commutation et/ou ajustement du courant traversant chaque tore.When the toroids are ordered separately, or separately, saturation is applied gradually, by switching and / or adjusting the current passing through each torus.

Une autre solution consiste à commander simultanément tous les tores de la même façon. Cette commande fournit quand même une saturation séquentielle des tores individuels, en raison de la légère dispersion de leurs caractéristiques magnétiques ou électriques que l'on contrôlera en pratique (section magnétique ou nombre de spires de chaque tore). Another solution is to simultaneously order all the toroids in the same way. This command nevertheless provides a sequential saturation of the individual toroids, due to the slight dispersion of their magnetic or electrical characteristics which will be controlled in practice (magnetic section or number of turns of each torus).

L'homme de l'art comprendra que le noyau de retour a pour fonction de créer des "étranglements" du flux alternatif, partir de zones saturées engendrées par le flux continu.Those skilled in the art will understand that the function of the return core is to create "throttles" of the alternating flow, starting from saturated zones generated by the continuous flow.

L'étendue de ces zones saturées dépend du courant de commande. Toute combinaison des modes de réalisation qui viennent d'être décrits, et/ou tout autre moyen de faire varier l'inductance Lr sans engendrer d'harmoniques perturbateurs, est bien entendu envisageable pour la mise en oeuvre de 1 'inven- tion.The extent of these saturated zones depends on the control current. Any combination of the embodiments which have just been described, and / or any other means of varying the inductance Lr without generating disturbing harmonics, is of course conceivable for the implementation of the invention.

La figure 9 illustre par un schéma unifilaire les différents départs d'un poste moyenne tension. On retrouve la source SMT, avec le neutre NMT et l'impédance ZNT, qui est maintenant réalisée selon l'invention. Après la source SMT, on reconnaît le disjoncteur série DS,qui alimente le jeu de barres JB, ainsi que tous les départs de lignes moyenne tension, tels que MP10 à MP14, munis chacun d'un disjoncteur série individuel DS10 à DS14. De façon connue, on peut munir aussi chaque ligne, en aval du disjoncteur, d'un détecteur de courant homopolaire tel que DH10 à DH14. Figure 9 illustrates with a single line diagram the different departures of a medium voltage substation. We find the source SMT, with the neutral NMT and the impedance ZNT, which is now produced according to the invention. After the SMT source, we recognize the DS series circuit breaker, which supplies the JB busbar, as well as all the medium voltage line feeders, such as MP10 to MP14, each fitted with an individual series circuit breaker DS10 to DS14. In known manner, it is also possible to provide each line, downstream of the circuit breaker, with a zero sequence current detector such as DH10 to DH14.

A côté de cela, certaines des lignes, comme ici MP14, peuvent à nouveau se subdiviser en des ramifications telles que MP140, avec son détecteur homopolaire DH140, qui à son tour se subdivise en MP141 et MP142. Le trait vertical de la figure 9 illustre le jeu de barres JB moyenne tension du poste, qui assure. L'alimentation des départs individuels.Besides this, some of the lines, like MP14 here, can once again be subdivided into ramifications such as MP140, with its zero sequence detector DH140, which in turn is subdivided into MP141 and MP142. The vertical line in Figure 9 illustrates the medium voltage JB busbar of the substation, which provides. The supply of individual feeders.

Lorsqu'un défaut monophasé à la terre affecte un départ, tous les autres départs vont être le siège d'un courant homo- polaire dû aux capacités des lignes par rapport à la terre.When a single-phase earth fault affects a feeder, all the other feeders will be the seat of a homogeneous current due to the capacities of the lines with respect to the earth.

Dans certains cas, ces courants parasites peuvent être large-: ment supérieurs à l'ampère, surtout si le départ présente un tronçon souterrain de grande longueur.In certain cases, these parasitic currents can be considerably higher than the ampere, especially if the departure has a long underground section.

A l'heure actuelle, un détecteur de courant homopolaire n'est pas capable de différencier un courant de défaut à la terre très résistant, d'un courant capacitif dû à un défaut sur un autre départ.At present, a zero sequence current detector is not able to differentiate a very resistant earth fault current from a capacitive current due to a fault on another feeder.

il en est autrement avec le matériel qui vient d'être décrit.it is otherwise with the material which has just been described.

En effet, les caractéristiques du dispositif de la figure 2, et en particulier de son disjoncteur basse tension étant déterminées à l'avance, le courant de défaut terre va être coupé par le disjoncteur basse tension suivant une courbe inverse bien définie, qui dépend de ces caractéristiques.Indeed, the characteristics of the device of FIG. 2, and in particular of its low voltage circuit breaker being determined in advance, the earth fault current will be cut by the low voltage circuit breaker according to a well defined inverse curve, which depends on these characteristics.

Cette courbe est illustrée schématiquement sur la figure 10. Elle va permettre de caractériser et de localiser le défaut de la façon suivante - on note td le temps que met le disjoncteur basse tension pour s'ouvrir, mesuré à partir du début du défaut. Pendant cd temps, les différents détecteurs, comme illustré sur la figure 9, vont avoir mesuré différentes valeurs respectives du courant homopolaire, que l'on note - si un détecteur voit un courant homopolaire 1d dont la durée td correspond à ce que donne la courbe inverse, c'est alors qu'il se trouve sur le départ en défaut;; - si au contraire un détecteur voit un courant homopolaire Id pendant un temps très inférieur au temps td correspondant sur la courbe de la figure 10, c'est alors que le courant qui est à l'origine du défaut est supérieur au courant mesuré par le détecteur, et que le défaut affecte un autre départ.This curve is illustrated diagrammatically in FIG. 10. It will make it possible to characterize and locate the fault in the following manner - we note td the time it takes for the low voltage circuit breaker to open, measured from the start of the fault. During this time, the different detectors, as illustrated in figure 9, will have measured different respective values of the zero sequence current, which we note - if a detector sees a zero sequence current 1d whose duration td corresponds to what the curve gives reverse, then it is on the faulty start ;; - if, on the contrary, a detector sees a zero sequence current Id for a time much lower than the corresponding time td on the curve in FIG. 10, then the current which is the source of the fault is greater than the current measured by the detector, and that the fault affects another start.

L'homme de l'art comprendra que le dispositif qui vient d'être décrit permet la mise en oeuvre, en toutes ses variantes, du procédé selon l'invention tel qu'il a été défini plus haut.Those skilled in the art will understand that the device which has just been described allows the implementation, in all its variants, of the method according to the invention as defined above.

Les figures 11 et 12 permettront maintenant de mieux percevoir la mise en oeuvre du procédé, sur la base de deux exemples particuliers.Figures 11 and 12 will now allow a better perception of the implementation of the method, on the basis of two particular examples.

Dans la figure Il, la figure 11A représente la valeur efficace Ieff du courant de défaut, la figure 11B représente la tension efficace Veff du neutre, la figure 11C représente l'état ouvert ou fermé du disjoncteur basse tension et la figure 11D représente le courant de commande 1c appliqué à l'enroulement 16, ces trois figures possédant la même échelle de temps.La figure 11 représente une séquence aboutissant effectivement à l'élimination du courant de défaut à la terre.In figure II, figure 11A represents the effective value Ieff of the fault current, figure 11B represents the effective voltage Veff of the neutral, figure 11C represents the open or closed state of the low voltage circuit breaker and figure 11D represents the current 1c control applied to the winding 16, these three figures having the same time scale. Figure 11 shows a sequence effectively leading to the elimination of the earth fault current.

La figure 12 fait de même, avec les mêmes notations, mais dans le cas d'une séquence qui n'aboutit pas à l'élimination du défaut, et va donc nécessiter une coupure de la moyenne tension par le disjoncteur série.Figure 12 does the same, with the same notations, but in the case of a sequence which does not lead to the elimination of the fault, and will therefore require a cut of the medium voltage by the series circuit breaker.

Sur la figure 11, le défaut apparaît à l'instant to, marqué par une évolution brutale du courant de défaut Ieff d'une valeur sensiblement nulle jusqu'à la valeur Id. En même temps, la tension du neutre Veff monte à une valeur V1, qui est relativement faible, car l'impédance ZNT présente alors une faible valeur. Le palier ainsi défini possède la durée td déjà mentionnée. Au terme de ce palier, le disjoncteur basse tension s'ouvre (figure 11C), ce qui a pour effet de faire monter la tension du neutre. jusqu'à V2, en même temps que de faire baisser l'intensité efficace du courant de défaut jusqu'à une valeur de courant résiduel Idr.In FIG. 11, the fault appears at time to, marked by a sudden change in the fault current Ieff from a value substantially zero up to the value Id. At the same time, the voltage of the neutral Veff rises to a value V1, which is relatively low, because the impedance ZNT then has a low value. The level thus defined has the duration td already mentioned. At the end of this level, the low voltage circuit breaker opens (Figure 11C), which has the effect of increasing the voltage of the neutral. up to V2, at the same time as lowering the effective intensity of the fault current to a residual current value Idr.

En d'autres termes, le courant de défaut est dérivé,sans arrachement, vers la capacité homopolaire du réseau, dont l'impédance, plus élevée, fait remonter la tension du neutre.In other words, the fault current is derived, without pulling out, towards the zero sequence capacity of the network, whose higher impedance brings up the neutral voltage.

A priori, aucune surtension transitoire ne peut se produire.A priori, no transient overvoltage can occur.

L'augmentation d'impédance a aussi pour effet de diminuer le courant dans le défaut, mais ce dernier peut quand même rester supérieur au seuil d'auto-extinction.The increase in impedance also has the effect of decreasing the current in the fault, but the fault may still remain above the auto-extinction threshold.

A partir de ce moment,une tension continue est appliquée sur l'enroulement de commande 16. Le courant de commande 1c augment régulièrement en raison de l'inductance élevée de l'enroulement. il va tendre progressivement, en quelques centaines de millisecondes par exemple, vers le point A qui représente l'instant où l'impédance ZNT définit un accord en circuit bouchon avec les capacités parasites homopolaires du réseau (bobine de Petersen). L'intervalle de temps DAE (figure 11B) représente la durée pendant laquelle le courant de défaut reste inférieur au seuil d'autoextînction. Cette durée peut être du même ordre de grandeur que celle de fonctionnement du disjoncteur shunt actuel (0,2 à 0,3 seconde).From this moment, a DC voltage is applied to the control winding 16. The control current 1c increases regularly due to the high inductance of the winding. it will gradually tend, in a few hundred milliseconds for example, towards point A which represents the instant when the ZNT impedance defines a chord circuit agreement with the homopolar parasitic capacitances of the network (Petersen coil). The DAE time interval (Figure 11B) represents the time during which the fault current remains below the self-extinguishing threshold. This duration can be of the same order of magnitude as that of the current shunt circuit breaker (0.2 to 0.3 seconds).

Si l'extinction se produit,l'impédance du défaut devient négligeable devant celle du circuit bouchon, qui n'est plus accordé.L'élimination du défaut se traduit par une chute de la tension du neutre, à l'intérieur de la zone hachurée des figures 11A et 11B.If the extinction occurs, the impedance of the fault becomes negligible compared to that of the plug circuit, which is no longer tuned. The elimination of the fault results in a drop in the neutral voltage, inside the zone hatched in Figures 11A and 11B.

Pendant ce temps, le courant de commande Ic a dépassé la valeur qui correspond à l'accord du circuit bouchon. Le neutre se retrouve donc connecté à la terre par l'intermédiaire d'une inductance dont l'impédance est plus faible que la ca pacité homopolaire du réseau.During this time, the control current Ic has exceeded the value which corresponds to the tuning of the plug circuit. The neutral is therefore found connected to earth via an inductor whose impedance is lower than the zero sequence capacitance of the network.

Le léger déséquilibre des capacités phases-terre se traduit par une tension résiduelle sur l'inductance (Vr, figure 11B). The slight imbalance in the phase-to-earth capacitors results in a residual voltage on the inductor (Vr, Figure 11B).

Si cette tension résiduelle est normale, le disjoncteur basse tension peut être refermé (figure liC). L'élimination du défaut est alors terminée.If this residual voltage is normal, the low-voltage circuit breaker can be closed (figure liC). Elimination of the fault is then complete.

Au contraire, comme on le verra maintenant en référence à la figure 12, il se peut que la tension du neutre ne diminue pas suffisamment. On the contrary, as will now be seen with reference to FIG. 12, it may be that the voltage of the neutral does not decrease sufficiently.

On observera que l'échelle des temps est, sur la figure 12, plus condensée que sur la figure 11. Sous cette réserve,on retrouve bien le même début, avec une tension intermédiaire
VI (figure 12B) qui coexiste avec la valeur nitiale Id du courant de défaut, puis une tension plus importante V2,qui coexiste avec une valeur plus faible du courant de défaut, notée Id2.
It will be observed that the time scale is, in FIG. 12, more condensed than in FIG. 11. With this reservation, we find again the same beginning, with an intermediate voltage
VI (FIG. 12B) which coexists with the nitial value Id of the fault current, then a higher voltage V2, which coexists with a lower value of the fault current, noted Id2.

Par contre,lors du premier passage Al à la valeur d'accord du circuit bouchon en bobine de Petersen, il n'a pas été possible d'obtenir l'extinction du défaut. Le courant de commande Ic (figure 12D) continue à monter jusqu'au voisi nage de sa valeur maximale ICmax. L'impédance ZNT diminue alors à nouveau, ce qui se traduit par une augmentation du courant efficace de défaut en Id3 (figure 12A, après le point en enmême temps que par une légère diminution de la tension du neutre en V3 (figure 12B).On the other hand, during the first passage A1 at the tuning value of the Petersen plug circuit in coil, it was not possible to obtain the extinction of the fault. The control current Ic (FIG. 12D) continues to rise up to the neighborhood of its maximum value ICmax. The impedance ZNT then decreases again, which results in an increase in the effective fault current in Id3 (figure 12A, after the dot at the same time as by a slight decrease in the voltage of the neutral in V3 (figure 12B).

Après avoir atteint sa valeur maximale, le courant Ic diminue ànouveau, ce qui le fait repasser en A2 par la valeur d'accord du circuit bouchon,d'où une nouvelle diminution du courant de défaut, en même temps qu'un retour de la tension du neutre à sa valeur précédente de la tension simple (figure res 12A et 12B). Il est alors prévu de tenter d'affranchir le défaut. Cela s'effectue par une ou plusieurs fermetures du disjoncteur basse tension. La figure 12C en illustre deux, à l'issue desquelles la tension du neutre ne diminue toujours pas. Il est alors possible de passer directement à une coupure de la moyenne tension par les disjoncteurs série.After reaching its maximum value, the current Ic decreases again, which causes it to go back to A2 by the tuning value of the plug circuit, hence a further reduction in the fault current, at the same time as a return of the voltage from neutral to its previous value of single voltage (figure res 12A and 12B). It is then planned to try to clear the fault. This is done by one or more closings of the low voltage circuit breaker. FIG. 12C illustrates two of them, at the end of which the voltage of the neutral still does not decrease. It is then possible to go directly to a medium voltage cut by the series circuit breakers.

Toutefois, une variante intéressante de la présente inven-'- tioniprévoit un asservissement du courant Ic, traversant la bobine de commande sur la valeur ici qui correspond à l'accord dn circuit bouchon. En effet, l'accord se traduira alors par une impédance élevée par rapport à celle du défaut, (sauf en cas d'auto-extinction où l'accord devient inutile). Au mo-ment de l'accord, la tension est donc maximale, et pratiquement égale à la tension simple Vs de la source moyenne tension.However, an interesting variant of the present inven -'- tionprovoit a servo of the current Ic, crossing the control coil to the value here which corresponds to the tuning dn circuit plug. Indeed, the agreement will then result in a high impedance compared to that of the default, (except in the case of self-extinction where the agreement becomes useless). At the time of tuning, the voltage is therefore maximum, and practically equal to the single voltage Vs of the medium voltage source.

On peut facilement détecter les points Al et A2, qui correspondent au minimum du courant de défaut efficace, ou encore au maximum de la tension. Ces points ayant été détectés, on mesuré la valeur du courant correspondant ica
Il est alors possible, en cas d'insuccès des tentatives z précédetes, de réaliser une tentative d'auto-extinction "forcé", en injectant un courant de valeur ica dans l'enroulement de commande. La durée de cette auto-extinction forcée peut atteindre plusieurs secondes, ce qui était pratiquement impossible avec les moyens de la technique antérieure.
Points A1 and A2 can easily be detected, which correspond to the minimum of the effective fault current, or even to the maximum of the voltage. These points having been detected, the value of the corresponding current is measured ica
It is then possible, in the event of failure of the preceding attempts, to carry out an "forced" self-extinguishing attempt, by injecting a current of value ica into the control winding. The duration of this forced self-extinction can reach several seconds, which was practically impossible with the means of the prior art.

Si cela ne réussit pas (comme le montre la figure 12), il faut procéder à une coupure de moyenne tension par les disjoncteurs série.If this is not successful (as shown in Figure 12), a medium voltage cut must be made by the series circuit breakers.

On remarquera que les séquences décrites à propos des figures 11 et 12 mènent à l'extinction du courant de défaut (si ses caractéristiques le permettent) quelle que soit la valeur de la capacité homopolaire, c'est-à-dire quel que soit l'état du réseau moyenne tension au moment du défaut (départ hors service, configuration de dépannage par exemple).It will be noted that the sequences described in connection with FIGS. 11 and 12 lead to the extinction of the fault current (if its characteristics allow it) whatever the value of the zero sequence capacitance, that is to say whatever the l status of the medium voltage network at the time of the fault (out of service, troubleshooting configuration for example).

Plus généralement, l'invention est remarquable par les aspects suivants - au moment du défaut,réalisation successivement des fonctions de neutre mis à la terre, puis de neutre isolé, et enfin de bobine de Petersen; - limitation de l'énergie dissipée dans le défaut, et caractérisation du courant de défaut,qui facilitent sa détection et sa localisation; - réalisation particulière de ces fonctions à l'aide d'un disjoncteur-limiteur basse tension, et d'un circuit magnétique dont la structure permet son réglage en bobine de Petersen; - fourniture d'un matériel unique, souple et évolutif, qu'il suffit de connecter entre neutre et terre, et dont le con' trôle et la commande sont aisés, et tout particulièrement envisageables avec des moyens numériques.More generally, the invention is remarkable by the following aspects - at the time of the fault, successively carrying out the functions of neutral earthed, then of isolated neutral, and finally of Petersen coil; - limitation of the energy dissipated in the fault, and characterization of the fault current, which facilitate its detection and location; - particular realization of these functions using a low-voltage circuit breaker-limiter, and a magnetic circuit whose structure allows its adjustment in Petersen coil; - supply of unique, flexible and scalable equipment, which it is sufficient to connect between neutral and earth, and whose control and control are easy, and very particularly possible with digital means.

Par ailleurs, le neutre moyenne tension est mis à la terre en exploitation normale, ce qui assure que les trois phases demeurent à la tension simple. In addition, the medium-voltage neutral is earthed during normal operation, which ensures that the three phases remain at single voltage.

En réalisant une commutation vers un fonctionnement à neutre isolé par un appareil de coupure - (le disjoncteur basse tension) - on limite le courant et l'énergie des défauts monophasés,ce qui facilite l'extinction des défauts non permanents, et de plus limite les montées en potentiel des terres moyenne tension et basse tension, d'où, au second degré, la possibilité d'éviter certains défauts évolutifs.By switching to isolated neutral operation by a breaking device - (the low-voltage circuit breaker) - the current and energy of single-phase faults are limited, which facilitates the extinction of non-permanent faults, and moreover limits medium voltage and low voltage earth potential increases, hence, in the second degree, the possibility of avoiding certain evolutionary faults.

Par le choix de la caractéristique de fonctionnement de l'appareil de coupure, on peut conserver un puissant régime transitoire de défaut, qui permet de le détecter et de le localiser, ainsi que de "brûler" certains types de défauts.By choosing the operating characteristic of the cut-off device, a powerful transient fault regime can be maintained, which makes it possible to detect and locate it, as well as to "burn" certain types of fault.

Par le fonctionnement en bobine de Petersen transitoire adaptable et/ou asservie, on arrive à annuler le courant de défaut pour provoquer l'auto-extinction, tout en évitant d'aggraver les conséquences d'un éventuel second défaut monophasé.By operating in an adaptable and / or slave transient Petersen coil, we manage to cancel the fault current to cause self-extinction, while avoiding aggravating the consequences of a possible second single-phase fault.

De nombreux modes d'exploitation du dispositif de l'invention sont envisageables. Cela tient d'une part à la variété des réglages, notamment les suivants - gabarit du disjoncteur-limiteur basse tension, - procédure d'auto-extinction forcée et "naturelle", - procédure d'affranchissement du défaut, - critères de refermeture après défaut, - critères de coupure de la moyenne tension.Many modes of operation of the device of the invention can be envisaged. This is due, on the one hand, to the variety of settings, in particular the following - size of the low-voltage circuit breaker-limiter, - forced and "natural" self-extinguishing procedure, - fault clearing procedure, - reclosing criteria after fault, - medium voltage cut-off criteria.

D'autre part, on peut adopter différents modes de contrôle et de commande pour la mise en oeuvre du procédé et du dispositif selon l'invention - séquence selon la figure 11, déclenchée localement par l'ouverture du disjoncteur basse tension; - séquence quelconque, contrôlée à distance par les automates du poste haute tension/moyenne tension, - séquence programmée par un automate local à microprocesseur, qui gère aussi la recherche de l'accord en bobine de Petersen et l'asservissement de courant correspondant.On the other hand, it is possible to adopt different control and command modes for implementing the method and the device according to the invention - sequence according to FIG. 11, triggered locally by the opening of the low voltage circuit breaker; - any sequence, remotely controlled by the high voltage / medium voltage substation automatons, - sequence programmed by a local microprocessor automaton, which also manages the search for the Petersen coil tuning and the corresponding current servo-control.

Ces nombreux modes d'exploitation et de contrôle/commande du dispositif constituent un avantage : l'homme de l'art bénéficie de ces souplesses pour adapter et faire évoluer le dispositif face aux besoins. These numerous modes of operation and control of the device constitute an advantage: those skilled in the art benefit from these flexibilities to adapt and develop the device in response to needs.

Enfin, l'homme de l'art comprendra que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, en particulier en ce qui concerne le dispositif. Il lui est en effet possible d'en concevoir de nombreuses variantes sans s'écarter du cadre des revendications ci-après.Finally, those skilled in the art will understand that the present invention is not limited to the embodiment described, in particular as regards the device. It is in fact possible for it to conceive of numerous variants thereof without departing from the scope of the claims below.

En particulier, pour ffiieux maîtriser l'évolution des tensions pendant les régimes transitoires et rester ainsi compatible avec les niveaux d'isolement, il peut être intéressant d'utiliser des parafoudres MT et/ou BT au sein du dispositif.In particular, to ffiieux control the evolution of voltages during transient regimes and thus remain compatible with the isolation levels, it may be advantageous to use MV and / or LV surge arresters within the device.

De tels éléments de protection contre les surtensions transitoires peuvent être montés au primaire et/ou au secondaire du transformateur. Such transient overvoltage protection elements can be fitted to the primary and / or secondary of the transformer.

Claims (15)

Revendications.Claims. 1. Procédé pour traiter les défauts à la terre, en particulier dans un réseau triphasé moyenne tension, dont le neutre est normalement relié à la terre par une impédance faible, caractérisé en ce qu'en réponse à un défauts la terre a/. on fait augmenter brusquement ladite impédance (ZNT) pour la faire évoluer ensuite progressivement vers une bobine de1. Method for treating earth faults, in particular in a three-phase medium voltage network, the neutral of which is normally connected to earth by a low impedance, characterized in that in response to an earth fault a /. said impedance (ZNT) is suddenly increased so as to gradually evolve it towards a coil of Petersen accordée avec les-capacités parasites (CNT) que présente le réseau par rapport à la terre, et b/. on ramène ladite impédance à une valeur faible si le défaut disparait, tandis que l'on disjoncte le réseau moyenne tension (RMT) de son alimentation si le défaut ne disparait pas au bout d'un temps prédéterminé.Petersen tuned with the parasitic capacities (CNT) that the network presents with respect to the earth, and b /. said impedance is reduced to a low value if the fault disappears, while the medium voltage network (RMT) is cut off from its supply if the fault does not disappear after a predetermined time. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant la disjonction., l1opération a/. comprend au moins une tentative de forcer temporairement ladite impédance à une valeur faible afin d'affranchir le défaut, cette tentative étant suivie d'un retour au voisinage de l'impédance accordée de la bobine de Peters?n, si le défaut ne disparaît pas.2. Method according to claim 1, characterized in that before the separation., The operation a /. includes at least one attempt to temporarily force said impedance to a low value in order to clear the fault, this attempt being followed by a return to the vicinity of the granted impedance of the Peters? n coil, if the fault does not disappear . 3. Procédé selon'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'd l'opération a/. on asservit l'impédance (ZNT) à rester voisine de a valeur d'accord de la bobine de Petersen pendant un temps choisi, sous réserve de l'extinction du défaut.3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the operation a /. the impedance (ZNT) is controlled to remain close to the Petersen coil tuning value for a selected time, subject to the extinction of the fault. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'asservissement de l'impédance (ZNT) est fondé en particulier sur des mesures de l'un au moins des paramètres électriques suivants : courant traversant l'impédance (ZNT),tension aux bornes de l'impédance (ZNTt, ainsi que leurs évolutions depuis le début de l'opération a/. 4. Method according to claim 3, characterized in that the control of the impedance (ZNT) is based in particular on measurements of at least one of the following electrical parameters: current passing through the impedance (ZNT), voltage across the impedance (ZNTt, as well as their changes since the start of the operation a /. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on mesure des courants homopolaires dans chaque départ ou portion de ligne, caractérisé en ce que l'on compare chacun de ces courants homopolaires à une valeur de référence définie d'après la courbe inverse représentant, en fonction de la valeur du courant de défaut, le temps de réponse séparant ladite augmentation brusque d'impédance du début du défaut, le départ ou la portion de ligne entldéfaut étant considérée comme celle dont le courant mesuré est égal à la valeur de référence, ou le plus proche de celle-ci.5. Method according to one of claims 1 to 4, in which homopolar currents are measured in each start or portion of line, characterized in that each of these homopolar currents is compared to a reference value defined according to the inverse curve representing, as a function of the value of the fault current, the response time separating said abrupt increase in impedance from the start of the fault, the start or the portion of line of fault being considered as that whose measured current is equal to the reference value, or closest to it. 6. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens'à impédance variable et à commutation brusque, susceptibles d'être connectés entre le neutre et la terre, et comprenant - un circuit à:; impédance variable (10-17, 21), dont la composante réactive est principalement inductive, et possédant des bornes de neutre et de terre pour ladite connexion, et - un circuit à commutation (22, 26) inter-agissant avec le circuit à impédance variable, pour le faire passer d'un état normal de basse impédance, audit état d'impédance variable.6. Device allowing the implementation of the method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises variable impedance and abrupt switching means capable of being connected between neutral and earth, and comprising - a circuit at :; variable impedance (10-17, 21), the reactive component of which is mainly inductive, and having neutral and earth terminals for said connection, and - a switching circuit (22, 26) interacting with the impedance circuit variable, to change it from a normal state of low impedance, to said state of variable impedance. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens à impédance variable et à commutation brusque comprennent un transformateur moyenne tension/basse tension, dont le circuit primaire (10-17, 21) définit le circuit à impédance variable, celle-ci étant obtenue au moins en partie par saturation croisée du circuit magnétique de ce transformateur, tandis que le circuit secondaire (22-26) du même transformateur définit le circuit à commutation.7. Device according to claim 6, characterized in that the variable impedance and abrupt switching means comprise a medium voltage / low voltage transformer, the primary circuit (10-17, 21) defines the variable impedance circuit, that- ci being obtained at least in part by cross saturation of the magnetic circuit of this transformer, while the secondary circuit (22-26) of the same transformer defines the switching circuit. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé - en ce que le circuit magnétique (10) du transformateur moyenne tension/basse tension comprend un circuit ouvert (11-1-3) en fer feuilleté, qui se ferme, à travers au moins deux entrefers (14-1, 14-2) sur un noyau de retour (15) porteur d'un enroulement auxiliaire (16) propre au contrôle de la saturation du circuit magnétique, par application à cet enroulement (16) d'un courant continu réglable, - en ce que l'enroulement primaire de moyenne tension (21) est monté entre une borne de neutre moyenne tension et une borne de terre, et - en ce que l'enroulement secondaire (22) de basse tension est fermé sur un disjoncteur-limiteur (25), ce disjoncteur-limiteur (25) permettant la commutation brusque de ladite impédance, d'une valeur normale faible à une valeur plus élevée, tandis que le courant continu appliqué à l'enroulement auxiliaire (16) permet de faire varier l'inductance présentée par l'enroulement primaire du transformateur.8. Device according to claim 7, characterized - in that the magnetic circuit (10) of the medium voltage / low voltage transformer comprises an open circuit (11-1-3) in laminated iron, which closes, through at least two air gaps (14-1, 14-2) on a return core (15) carrying an auxiliary winding (16) suitable for controlling the saturation of the magnetic circuit, by applying to this winding (16) a direct current adjustable, - in that the primary medium voltage winding (21) is mounted between a medium voltage neutral terminal and an earth terminal, and - in that the secondary low voltage winding (22) is closed on a circuit-breaker-limiter (25), this circuit-breaker-limiter (25) allowing the abrupt switching of said impedance, from a low normal value to a higher value, while the direct current applied to the auxiliary winding (16) makes it possible to vary the inductance presented by the primary winding of the transformer. 9. Dispositif selon la revendication 8,caractérisé en ce que le noyau de retour (15) du circuit magnétique est de forme générale cylindrique.9. Device according to claim 8, characterized in that the return core (15) of the magnetic circuit is of generally cylindrical shape. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ce noyau de retour est muni à ses deux extrémités d'encoches correspondantes (150) permettant le logement d'une partie au moins de l'enroulement auxiliaire en même temps que la délimitation des zones de saturation créées par ledit enroulement auxiliaire.10. Device according to claim 9, characterized in that this return core is provided at its two ends with corresponding notches (150) allowing the housing of at least part of the auxiliary winding at the same time as the delimitation of the saturation zones created by said auxiliary winding. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les encoches (151-1, 151-2, 151-3) sont distribuées à des hauteurs différentes du noyau de retour.11. Device according to claim 10, characterized in that the notches (151-1, 151-2, 151-3) are distributed at different heights of the return core. 12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, carac térisé en ce que les spires (16-1, 16-2, 16-3) de l'enroulement auxiliaire (16) passent en desrayonsdifférents du cylindre que constitue le noyau de retour (15).12. Device according to one of claims 9 to 11, charac terized in that the turns (16-1, 16-2, 16-3) of the auxiliary winding (16) pass in different rays from the cylinder that constitutes the core back (15). 13. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le noyau de retour est constitué d'une pluralité de tores empilés (15-1, 15-2, 15-3), et munis de bobinages respectifs. 13. Device according to one of claims 8 and 9, characterized in that the return core consists of a plurality of stacked toroids (15-1, 15-2, 15-3), and provided with respective windings. 14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le noyau de retour est constitué d'une pluralité de tores (15-10 à 15-14) munis de bobinages respectifs, et agencés selon une configuration possédant un axe de symétrie parallèle à l'axe du flux magnétique alternatif produit par ledit circuit ouvert en fer feuilleté.14. Device according to claim 8, characterized in that the return core consists of a plurality of toroids (15-10 to 15-14) provided with respective coils, and arranged in a configuration having an axis of symmetry parallel to the axis of the alternating magnetic flux produced by said open circuit in laminated iron. 15. Dispositif selon la revendication:)8, caractérisé en ce que le primaire et/ou le secondaire du transformateur est équipé d'éléments de protection contre les surtensions transitoires. 15. Device according to claim:) 8, characterized in that the primary and / or secondary of the transformer is equipped with elements for protection against transient overvoltages.
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