FR2640386A1 - Device for the detection of light-emitting corona discharges in an enclosed space - Google Patents
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Abstract
Description
-1- Dispositif pour la détection d'effluves visuels dans une enceinte-1- Device for the detection of visual effluents in an enclosure
fermée. La présente invention est relative à un dispositif pour la détection de l'apparition d'effluves visuels survenant dans une enceinte fermée. Il est parfois très important de pouvoir détecter l'existence de décharges électriques à l'intérieur de certaines enceintes closed. The present invention relates to a device for detecting the appearance of visual effluvia occurring in a closed enclosure. It is sometimes very important to be able to detect the existence of electric shocks inside certain enclosures.
et d'en déterminer l'importance et la fréquence. and determine its importance and frequency.
Un exemple est celui des installations électriques à haute tension de type blindé, dans lesquelles les conducteurs électriques et les appareillages sont enfermés dans des enceintes étanches remplies de gaz diélectrique, tels que l'héxafluorure de soufre An example is that of high voltage electrical installations of the shielded type, in which the electrical conductors and the switchgear are enclosed in sealed enclosures filled with dielectric gas, such as sulfur hexafluoride
sous pression.under pressure.
Ces installations sont le siège de décharges électriques These installations are the site of electric shocks
internes qui peuvent produire des détériorations locales à l'inté- that can cause local damage to the interior.
rieur de l'enceinte et conduire à des claquages provoquant l'arrêt of the enclosure and lead to breakdowns causing the
de l'installation et son indisponibilité pour réparation. installation and its unavailability for repair.
La connaissance de la fréquence des décharges, de leur intensité et de leur localisation, permettrait de déterminer Knowing the frequency of the discharges, their intensity and their location would make it possible to determine
les risques de claquage et de prendre des mesures préventives. the risk of breakdown and to take preventive measures.
Il est connu de disposer des hublots pour observer l'intérieur des installations blindées. Les hublots ne permettent qu'une It is known to have windows to observe the interior of armored installations. The portholes allow only one
information visuelle, nécessitant la présence d'un observateur. visual information, requiring the presence of an observer.
Par ailleurs, certains décharges, survenant en des endroits masqués par certaines portions de l'appareillage, peuvent échapper à l'observateur. En outre, l'observation visuelle ne permet pas Moreover, certain discharges, occurring in places masked by certain portions of the equipment, may escape the viewer. In addition, visual observation does not allow
de donner une mesure de l'intensité des effluves. to give a measure of the intensity of the aromas.
Un but de la présente invention est de réaliser un dispositif de détection, sans intervention humaine, des effluves visuels survenant dans un lieu clos, pouvant être aisément associé à des organes de comptage des effluves et de mesure des intensités An object of the present invention is to provide a device for detecting, without human intervention, visual scents occurring in an enclosed space, which can easily be associated with devices for counting the scents and for measuring intensities.
de ces derniers.of these.
Un but de l'invention est de réaliser un dispositif apte à la détection de tous les effluves, quelle que soit la disposition -2- An object of the invention is to provide a device capable of detecting all the odors, whatever the arrangement -2-
des appareillages placés à l'intérieur de l'enceinte. equipment placed inside the enclosure.
L'invention a pour objet un dispositif pour la détection d'effluves survenant dans une enceinte fermée caractérisé en ce qu'il comprend une fibre optique à fluorescence, disposée à l'intérieur de ladite enceinte, dont au moins une extrémité débouche à l'extérieur de ladite enceinte, ladite extrémité étant The subject of the invention is a device for the detection of effluvia occurring in a closed enclosure, characterized in that it comprises a fluorescence optical fiber, arranged inside said enclosure, at least one end of which opens out to the exterior of said enclosure, said end being
associée à un photo-détecteur.associated with a photo-detector.
Selon une caractéristique de l'invention, la fibre est disposée à l'intérieur de l'enceinte de manière qu'au moins une portion de celle-ci soit en vue de n'importe quel point de ladite enceinte. According to one characteristic of the invention, the fiber is placed inside the enclosure so that at least a portion of the latter is in view from any point of said enclosure.
Avantageusement, le photo-détecteur comprend une photo- Advantageously, the photo-detector comprises a photo-
diode associée à un circuit d'amplification et de comptage. diode associated with an amplification and counting circuit.
L'invention sera bien comprise par la description donnée The invention will be well understood from the description given
ci-après d'un exemple d'application à une liaison électrique de type blindé, en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure 1 représente en coupe axiale une liaison électrique blindée, muni d'un détecteur selon l'invention, - La figure 2 est un schéma synoptique montrant l'utilisation below of an example of application to an electrical connection of the shielded type, with reference to the appended drawing in which: - Figure 1 shows in axial section a shielded electrical connection, provided with a detector according to the invention, - Figure 2 is a block diagram showing the use
des signaux du capteur.signals from the sensor.
Dans la figure 1, on a désigné par 1 l'ensemble d'une enveloppe métallique et cylindrique d'un poste blindé à haute tension remplie d'un gaz isolant tel que l'héxafluorure de soufre. L'enveloppe 1 comprend un tronçon central 12 disposé longitudinalement en série entre deux tronçons adjacents 11 et 13, les tronçons étant constitués par des viroles présentant sur leurs extrémités des brides de raccordement. L'extrémité du tronçon 11 comporte ainsi une bride 21, normale à l'axe de l'enveloppe 1 et serrée par des moyens non représentés sur une bride d'extrémité 22 du tronçon 12. Un isolateur conique 14 est interposé entre les brides 21 et 22. L'extrémité du tronçon 13 comporte une bride de raccordement 3 inclinée raccordée sur une bride 2 également inclinée constituant l'autre extrémité In Figure 1, 1 denotes the assembly of a metal and cylindrical casing of a high voltage armored station filled with an insulating gas such as sulfur hexafluoride. The casing 1 comprises a central section 12 disposed longitudinally in series between two adjacent sections 11 and 13, the sections being constituted by ferrules having connection flanges on their ends. The end of the section 11 thus comprises a flange 21, normal to the axis of the casing 1 and clamped by means not shown on an end flange 22 of the section 12. A conical insulator 14 is interposed between the flanges 21 and 22. The end of the section 13 comprises a connecting flange 3 inclined connected to a flange 2 also inclined constituting the other end.
du tronçon 12.of section 12.
-3--3-
Dans l'axe de l'enveloppe 1 on a disposé des barres conductri- In the axis of the casing 1, conductive bars have been placed.
ces 4 constituées par trois tronçons cylindriques 41, 42 et 43, le tronçon 41 traversant l'isolateur conique 14, qui lui sert de support. Les tronçons 42 et 43 comportent sur leur extrémité en regard des méplats 44, 45 qui permettent leur éclissage à l'aide d'axes transversaux non représentés, l'ensemble étant these 4 consist of three cylindrical sections 41, 42 and 43, the section 41 passing through the conical insulator 14, which serves as a support for it. The sections 42 and 43 have on their opposite end flats 44, 45 which allow their jointing using transverse axes not shown, the assembly being
disposé dans un manchon 46 les protégeant contre les effluves. arranged in a sleeve 46 protecting them against odors.
Le tronçon 42 comporte sur son extrémité en regard de celle du tronçon 41 une couronne de doigts de contact 47 qui le relie The section 42 has on its end opposite that of the section 41 a ring of contact fingers 47 which connects it.
au tronçon 41 à l'intérieur d'un manchon de protection 48. to section 41 inside a protective sleeve 48.
Malgré les précautions prises contre les effluves, cette enveloppe est le siège de décharges partielles. Selon l'invention, une fibre optique à fluorescence 50 est placée à l'intérieur de l'enveloppe 1 et débouche à l'extérieur de l'enceinte, par Despite the precautions taken against odors, this envelope is the site of partial discharges. According to the invention, a fluorescence optical fiber 50 is placed inside the envelope 1 and emerges outside the enclosure, by
un des orifices de l'enveloppe muni d'un Joint 51. one of the holes in the casing fitted with a Seal 51.
On utilise une fibre optique du type à fluorescence qui, lorsqu'elle reçoit latéralement de la lumière excitant certains niveaux d'électrons du matériau qui la compose, réémet une onde lumineuse, de fréquence déterminée, qui se propage dans l'axe An optical fiber of the fluorescence type is used which, when it receives light laterally exciting certain levels of electrons of the material which composes it, re-emits a light wave, of determined frequency, which propagates in the axis
de la fibre (phénomène de fluorescence). of the fiber (fluorescence phenomenon).
Une telle fibre est par exemple en matériau organique tel que polysturène, polyvinyl toluène, naphtalène, etc... convenablement dopé. On se référera pour plus de détails sur les fibres optiques à scintillation à l'article: "Organic Scintillators with unusually large Stokes shifts", de H. G"sten, P. Schunter et W. Seitz paru dans J. Phys. Chem. 82, Such a fiber is for example made of an organic material such as polysturene, polyvinyl toluene, naphthalene, etc ... suitably doped. For more details on scintillation optical fibers, see the article: "Organic Scintillators with unusually large Stokes shifts", by H. G "sten, P. Schunter and W. Seitz published in J. Phys. Chem. 82,
459 (1978).459 (1978).
Ainsi, en revenant à l'exemple de la figure 1, toute décharge ou effluve survenant dans les tronçons 12 et 13 de l'enveloppe, se traduira par une émission lumineuse dont au moins une partie Thus, returning to the example of Figure 1, any discharge or corona occurring in the sections 12 and 13 of the envelope, will result in a light emission of which at least part
sera reçue par la fibre 50.will be received by fiber 50.
Pour à la fois 8tre sûr qu'aucune décharge n'échappera à la fibre et pour accroître la sensibilité du détecteur, on dispose la fibre de telle sorte que de tout point de la zone To both be sure that no discharge will escape the fiber and to increase the sensitivity of the detector, the fiber is placed in such a way that from any point in the zone
surveillée, au moins une partie de la fibre soit en vue. monitored, at least part of the fiber is in sight.
- 4 - Dans l'exemple décrit, on donnera à la fibre plusieurs - 4 - In the example described, we will give the fiber several
tours autour des tronçons de barre 42 et 43. turns around bar sections 42 and 43.
On peut aussi enrouler la fibre, le long de la surface interne des enveloppes 11, 12, 13 qui se trouvent au potentiel de la masse. The fiber can also be wound along the internal surface of the envelopes 11, 12, 13 which are at ground potential.
Pour augmenter le seuil de détection la fibre 50 sera avantageu- To increase the detection threshold, the fiber 50 will be advantageous.
sement constituée de plusieurs fibres identiques montées en parallèle. sement made up of several identical fibers mounted in parallel.
De même, la fibre peut être constituée de fibres à sensibilité Likewise, the fiber can be made of sensitive fibers.
lumineuse différente.different light.
Dans le cas o la fibre a ses deux extrémités débouchant à l'extérieur, une mesure différentielle permettra de situer In the case where the fiber has its two ends opening to the outside, a differential measurement will make it possible to locate
l'endroit o se produisent les effluves. the place where the aromas occur.
La surveillance de la portion d'enveloppe 11 nécessitera Monitoring of envelope portion 11 will require
naturellement l'installation d'une seconde fibre à fluorescence 52. naturally the installation of a second fluorescence fiber 52.
La lumière émise par l'extrémité 53 de la fibre débouchant à l'extérieur de l'enceinte est recueillie (figure 2) sur une photo-diode 54 dont le signal de sortie est amplifié par un étage The light emitted by the end 53 of the fiber emerging outside the enclosure is collected (figure 2) on a photo-diode 54 whose output signal is amplified by a stage
amplificateur 55.amplifier 55.
Un comparateur 56, à plusieurs seuils, permet de distinguer les décharges selon leur intensité et de les compter sélectivement A comparator 56, with several thresholds, makes it possible to distinguish the discharges according to their intensity and to count them selectively.
au moyen de compteurs tels que 57, 58, 59. by means of counters such as 57, 58, 59.
L'application de l'invention n'est pas limitée à l'industrie électrotechnique; on peut par exemple détecter par le dispositif de l'invention, les décharges dues à l'électricité statique, telles que celles intervenant dans les réservoirs de carburant The application of the invention is not limited to the electrotechnical industry; one can for example detect by the device of the invention, discharges due to static electricity, such as those occurring in fuel tanks
de véhicules terrestres ou aériens. land or air vehicles.
Claims (7)
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