FR2693276A1 - Procédé et dispositif de contrôle de défauts d'appareillages électriques en réseaux. - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif de contrôle de défauts d'appareillages (8) électriques en réseaux, alimentés depuis une armoire de distribution (21), dans laquelle est situé un contrôleur d'isolement (3). Il comporte, associée à chacun desdits appareillages (8), une platine de détection (7) de défaut, pouvant recevoir trois tensions électriques différentes: - la tension d'alimentation normale assurant le fonctionnement dudit appareillage (8) et de tout système de détection (12) de défauts de fonctionnement de celui-ci, associé à une mémoire électromécaniques (19) à au moins deux positions; - une tension d'alimentation très basse tension d'un circuit comportant des systèmes de temporisation (16, 17) de comparaison (18) qui, lorsque la durée de l'alimentation correspondant à celle paramétrée pour l'appareillage concernée, permet le fonctionnement d'un circuit logique de commande (23); - une tension d'interrogation correspondant audit contrôleur d'isolement (3) et spécifique à celui-ci, qui est reliée à un contacteur de défaut (20) commandé par le circuit logique (23).
Description
Procédé et dispositif de contrôle de défauts d'appareillages
électriques en réseaux.
électriques en réseaux.
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet des procédés et dispositifs de contrôle de défauts d'appareillage électriques en réseaux.
La présente invention a pour objet des procédés et dispositifs de contrôle de défauts d'appareillage électriques en réseaux.
Le secteur technique de l'invention est le domaine de la mesure de variables électriques.
Une des applications principales de l'invention est le contrôle de défauts de points lumineux tels que ceux constituant un réseau d'éclairage public. En effet, aujourd'hui tous les espaces urbains et industriels sont équipés d'éclairages commandés par une horloge et/ou des cellules photo-électriques, afin d'assurer une sécurité minimum aux biens et aux personnes.
Les luminaires sont alimentés en parallèle et raccordés par groupe sur des lignes de distribution communes et différentes suivant les zones géographiques : les lignes sont issues d'une armoire de commande pouvant comporter plusieurs départs. Ainsi les disfonctionnements ne sont repérables que pendant les périodes d'allumage, ce qui impose des équipes de nuit, ou ils nécessitent des allumages durant les périodes de jour : et dans tous les cas, il faut un contrôle systématique de tous les points lumineux.
Cette procédure de contrôle provoque des coûts importants en disponibilité de personnel et donc en salaires, et en consommation d'énergie électrique, ainsi que des retards dans les interventions de réparations; en effet, il peut se passer des périodes de temps importantes avant qu'une équipe de contrôle staperçoive de défauts dans une zone : et si ces défauts concernent plusieurs points lumineux de la même zone, la sécurité recherchée en est affectée, puisque pendant toute cette période la zone n' aura pas été correctement éclairée.
On peut retrouver ce même problème dans tout réseau d'appareillages électriques alimentés par groupe en parallèle, sur des alimentations de distribution communes et centralisées; mais dans la présente description, on fera essentiellement référence à l'application principale citée ci-dessus pour les réseaux d'éclairage essentiellement public.
Pour solutionner ce problème, divers dispositifs dans cette application ont été développés, dont certains on fait même l'objet de demandes de brevets, tels que
- la demande de brevet FR. 2.661.250 déposée le 18 Avril 1990 par la Compagnie Générale de Chauffe sur un "dispositif de surveillance d'un réseau d'éclairage public ou analogue, pour localiser les pannes de luminaires", comprenant un relais qui compare le courant issu d'un transformateur d'intensité au courant repéré qui traverse une résistance réglée soumise à la tension de ligne : le relais émet alors un signal d'alarme lorsqu'il détecte une réduction du courant de ligne au moins égal à la mise en service d'un luminaire.
- la demande de brevet FR. 2.661.250 déposée le 18 Avril 1990 par la Compagnie Générale de Chauffe sur un "dispositif de surveillance d'un réseau d'éclairage public ou analogue, pour localiser les pannes de luminaires", comprenant un relais qui compare le courant issu d'un transformateur d'intensité au courant repéré qui traverse une résistance réglée soumise à la tension de ligne : le relais émet alors un signal d'alarme lorsqu'il détecte une réduction du courant de ligne au moins égal à la mise en service d'un luminaire.
Ce procédé et dispositif permet de détecter à distance la présence et le nombre de défauts survenant sur une ligne d'alimentation donnée, mais non de savoir de quel luminaire il s'agit, et donc à quel endroit ils se trouvent, nécessitant alors de toutes façons un rééclairage de la zone et un repérage par des personnes, soit de jour pendant ce rééclairage, soit la nuit pendant le fonctionnement normal.
- la demande de brevet FR. 2.646.581 de la Société SELF, déposée le 26 Avril 1989 sur un "procédé et dispositif de surveillance d'un élément électrique tel qu'un point lumineux" qui, en cas de défaut fait changer un témoin de position pour qu'il soit visible de l'extérieur au niveau du lampadaire concerné : un tel contrôle évite un réallumage et peut donc être effectué de jour, mais nécessite un déplacement systématique pour vérifier la position des témoins sur place.
- la demande de brevet FR. 2.633.340 de la société FORCLUM, déposée le 15 Juin 1988 sur un "procédé et système de surveillance des défaillances d'au moins une source lumineuse" , comportant un équipement individuel pour chacune des sources à surveiller et un équipement central, avec un émetteur connecté sur la ligne d'alimentation de chaque source, modulant la tension de contrôle, et un récepteur de réponse situé dans l'armoire central, identifiant et mémorisant la réponse de chaque source : ce procédé permet d'identifier effectivement chacune de celle-ci, mais il est très sensible aux parasitages, car il faut alors une fréquence par source lumineuse, et l'ensemble représente un coût d'installation relativement important.
- la demande FR. 2.624.335 déposée par Monsieur Jean-Luc FINZEL le 04 Décembre 1987 et étendue à 1'EUROPE sous le No. EP 319.440, intitulé "ensemble de détection et de signalisation sélectives de défauts de fonctionnement d'unités éclairantes dans un réseau d'éclairage" : le dispositif comprend de modules émetteurs équipant chaque lampadaire, avec un détecteur de courant consommé, utilisant le réseau d'alimentation comme porteuse d'un signal de détection vers un module récepteur situé dans l'armoire d'alimentation. Ce dispositif est de la même famille que celui de la société FORCLUM, avec donc les inconvénients cités précédemment.
Ainsi, tous les systèmes existant, dont quelques uns sont présentés ci-dessus, soit nécessitent de toutes façons de se déplacer pour identifier les lampadaires en défaut, même si ces dispositifs permettent les uns de présélectionner les zones les plus en défaut et ainsi d'améliorer l'efficacité des réparateurs, ou les autres d'éviter un réallumage, soit soulèvent des problèmes de transmission qui génèrent des problèmes d'interprétation ou d'appareillage assez importants; aussi à ce jour, ce dernier type de dispositifs n'est pas très répandu car non fiable et/ou coûteux.
Le problème posé est en effet de pouvoir connaître, d'une part, le nombre de défauts survenus dans une zone comportant des appareillages alimentés par une seule ligne de distribution électrique donnée, et d'autre part, et surtout de savoir et d'identifier de quel appareillage exact il s'agit avec un maximum de fiabilité, afin de pouvoir optimiser les déplacements des réparateurs, de ne pas avoir à se déplacer pendant la période de fonctionnement de l'appareillage concerné, donc en particulier la nuit pour un éclairage public, et d'éviter d'avoir à remettre en route l'ensemble des appareillages pour savoir s'ils fonctionnent ou non alors que la période de fonctionnement serait terminée; et cela avec des équipements fiables, de coût d'investissement très réduit, faciles à installer, utilisant les réseaux d'alimentation existants, et si possible en temps réel ou au moins à chaque cycle de fonctionnement des appareillages.
Une solution au problème posé est un procédé de contrôle de défauts d'appareillages électriques en réseaux, à partir d'armoires de distribution, dans lequel
- pendant les périodes de fonctionnement desdits appareillages, on contrôle, par tout dispositif placé à proximité de chacun de ces appareillages, au moins une alimentation électrique de chacun d'entre eux en fonction d'un niveau normal de fonctionnement préétabli, et en cas de détection de niveaux anormaux sur un de ces appareillages, on change l'état d'une mémoire électromécanique associée au dispositif de contrôle de fonctionnement de l'appareillage concerné, d'une position initiale stable, sur une autre position stable d'attente,
- on alimente depuis ladite armoire de distribution en très basse tension, des systèmes de temporisation et de comparaison, placés chacun à proximité d'un desdits appareillages et reliés au dispositif de contrôle de fonctionnement de celui-ci, et lorsque la durée d'alimentation correspond pour chaque appareillage, à celle paramétrée qui lui est propre, on initialise pendant une durée donnée un circuit logique de commande relié à ladite mémoire correspondante,
- si celle-ci est en position initiale, on crée un défaut d'isolement pendant une durée donnée que l'on détecte simultanément par tout contrôle d'isolement connu situé dans ladite armoire de distribution et relié à l'alimentation très basse tension, et si ladite mémoire est dans une autre position d'attente, on renvoie l'alimentation très basse tension à l'armoire de distribution avec un défaut d'isolement d'une durée différente prédéterminée, qui peut être nulle, en fonction de ladite autre position d'attente.
- pendant les périodes de fonctionnement desdits appareillages, on contrôle, par tout dispositif placé à proximité de chacun de ces appareillages, au moins une alimentation électrique de chacun d'entre eux en fonction d'un niveau normal de fonctionnement préétabli, et en cas de détection de niveaux anormaux sur un de ces appareillages, on change l'état d'une mémoire électromécanique associée au dispositif de contrôle de fonctionnement de l'appareillage concerné, d'une position initiale stable, sur une autre position stable d'attente,
- on alimente depuis ladite armoire de distribution en très basse tension, des systèmes de temporisation et de comparaison, placés chacun à proximité d'un desdits appareillages et reliés au dispositif de contrôle de fonctionnement de celui-ci, et lorsque la durée d'alimentation correspond pour chaque appareillage, à celle paramétrée qui lui est propre, on initialise pendant une durée donnée un circuit logique de commande relié à ladite mémoire correspondante,
- si celle-ci est en position initiale, on crée un défaut d'isolement pendant une durée donnée que l'on détecte simultanément par tout contrôle d'isolement connu situé dans ladite armoire de distribution et relié à l'alimentation très basse tension, et si ladite mémoire est dans une autre position d'attente, on renvoie l'alimentation très basse tension à l'armoire de distribution avec un défaut d'isolement d'une durée différente prédéterminée, qui peut être nulle, en fonction de ladite autre position d'attente.
Dans un mode préférentiel de réalisation, on alimente ladite très basse tension par le même câble d'alimentation que celui assurant l'alimentation desdits appareillages, quand ceux-ci ne sont pas alimentés pour leur fonctionnement normal électrique.
Par contre, pour les appareillages dont le fonctionnement est permanent, tel que l'éclairage public dans les tunnels, ladite très basse tension est alimentée par un circuit indépendant de celui de l'alimentation principale de fonctionnement desdits appareillages.
Dans un exemple de réalisation, on peut contrôler l'isolement de trente deux appareillages au moins situés en parallèles sur une même ligne d'alimentation, successivement pendant trois secondes environ, avec une temporisation propre de chacun d'une durée d'environ 6 secondes, décalée d'un appareillage au suivant et représentant alors une durée de contrôle totale de 186 secondes environ pour l'ensemble de la même ligne d'alimentation.
Dans un mode de réalisation préférentiel, on assure l'alimentation normale desdits appareillages avec celle des dispositifs associés de contrôle de fonctionnement et de mémorisation de défaut par changement d'état des mémoires électromécaniques, l'alimentation très basse tension des systèmes de temporisation, le branchement dudit contrôleur d'isolement successivement sur chaque ligne de départ d'alimentation, l'alimentation des circuits de commande et le retour de l'alimentation très basse tension avec ou sans défaut d'isolement, pour chaque appareillage successivement, suivant la position de ladite mémoire, et des systèmes de temporisation et de comparaison correspondant, grâce à un automate programmable industriel situé dans ladite armoire de distribution et qui commande un orienteur assurant lesdites connexions et contrôles ci-dessus.
Le résultat est un nouveau procédé, et de nouveaux dispositifs permettant de réaliser ledit procédé, pour le contrôle de défauts d'appareillages électriques en réseaux, tels que les luminaires d'éclairage public.
En effet, les procédés et dispositifs suivant l'invention répondent au problème posé et aux divers inconvénients cités précédemment dans les équipements existants.
En effet, la mémorisation dans chaque appareillage grâce à une mémoire électromécanique ayant au moins deux positions stables, dont l'une correspond à un fonctionnement normal et d'autres à la signalisation chacune d'un défaut, permet à tout moment, quand on le souhaite, de contrôler à distance, grâce au dispositif et au procédé suivant l'invention la position de la mémoire; grâce à un système de temporisation et de comparaison, intégré également dans chaque appareillage, par rapport à un paramétrage de celui-ci, on identifie parfaitement d'une part, chaque mémoire correspondant en fait à une plage de temps donné, et d'autre part suivant la position de celle-ci le ou les défauts possibles relevés.
Ainsi, on obtient une signalisation locale et à distance des défauts avec un équipement ne nécessitant pas de matériel compliqué ou de fréquence d'identification, puisque celle-ci est basée essentiellement sur l'écoulement du temps et la position de la mémoire, qui peut être constituée de relais de type mécanique bistable ne nécessitant pas d'alimentation permanente pour rester dans une position normale ou basculée de défaut.
Dans l'application à l'éclairage public et dans beaucoup d'autres applications d'appareillages alimentés par groupe, le contrôle en temps réel n' a pas d'intérêt particulier et un contrôle à intervalle régulier est suffisant, d'autant plus que, comme évalué précédemment, on peut contrôler trente deux appareillages en 192 secondes environ; ainsi pour un système d'armoire centralisée supportant huit départs triphasés, alimentant chacun par phase trente deux points par exemple lumineux, le nombre total de luminaires peut être donc de 768 : il est alors possible, moyennant une gestion de la connexion du contrôleur de défauts sur chacune des phases et sur chacun des départs de contrôler l'ensemble de ces luminaires pour une durée totale de 1536 secondes, soit à peine plus de 25 minutes, grâce à l'automate programmable industriel qui est capable d'une telle gestion.
De plus, celui-ci permet, pendant les périodes de non fonctionnement, soit de jour pour les luminaires, de surveiller la présence du courant d'alimentation général, le contrôle des différentes tensions et des résistances d'isolement, et celui du bon fonctionnement des différents relais, et de tester le bon fonctionnement des appareils de mesure, suivant un certain nombre de contrôles cycliques, dont fait partie le procédé suivant la présente invention.
Durant les périodes de nuit cet automate peut surveiller en permanence les déclenchements éventuels des départs, et en cas d'apparition d'un défaut sur un des départs, il effectue un contrôle d'isolement et si possible tente un réarmement automatique : dans le cas où le défaut persiste, le départ est consigné en attendant l'intervention manuelle d'un dépanneur; simultanément au fonctionnement, durant les périodes de nuit pour l'éclairage, la platine d'adressage insérée dans chaque luminaire, surveille le bon fonctionnement de celui-ci et mémorise tout défaut éventuel jusqu'aux prochaines interrogations de contrôle de la part de l'automate.
Dès le début de la période de jour ou de la fin de cycle d'un fonctionnement après extinction de 1' éclairage, l'automate effectue suivant le procédé de l'invention la lecture des platines et mémorise leur état. Par cette procédure, il peut signaler chaque appareillage ou lanterne en défaut : pour cela l'automate peut être équipé d'une carte de transmission, qui permet de dialoguer avec un système de supervision local ou distant, grâce par exemple au réseau téléphonique commuté, sur un microordinateur central permettant la gestion de l'ensemble des armoires et des automates programmables associés.
Cette supervision à distance peut également être effectuée sur minitel, avec possibilité de renvoi sur plusieurs numéros d'appel successifs en cas de non réponse, avec sauvegarde au poste centralisé et horodaté de façon à pouvoir les exploiter à posteriori.
Ainsi, l'objectif d'améliorer la sécurité des biens et des personnes peut être assurée grâce à l'augmentation de la qualité du service et la rapidité des interventions, tout en diminuant les coûts d'exploitation de celles-ci avec une bonne fiabilité et une meilleure gestion du personnel et de leur déplacement, l'ensemble pouvant être réalisé avec un coût d'investissement raisonnable, du fait de la simplicité des équipements mis en oeuvre.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.
La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention, mais n' ont aucun caractère limitatif: d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de la présente invention, en particulier en l'appliquant à tout type d'appareillage alimenté de la même façon que des lampadaires d'éclairage de type public comme celui qui est décrit ci-après.
La figure 1 est un schéma électrique d'ensemble d'un réseau d'alimentation d'appareillages.
La figure 2 est un schéma synoptique d'une platine de détection de défauts d'un dispositif suivant l'invention.
La figure 3 est une représentation des courbes des alimentations très basse tension reçues et transmises par lesdites platines de détection de défauts.
Suivant la figure 1, une arrivée générale 6, par exemple un courant triphasé avec trois fils de phases et un fil neutre, alimente l'armoire de distribution 21 à travers des contacteurs 29; celle-ci comporte également un contrôleur d'isolement 3, un transformateur 4 délivrant une très basse tension tel que du 12 volts et/ou du 24 volts, un orienteur 2 et un automate programmable industriel 1.
Dans un dispositif d'alimentation des appareillages par séquence de temps, le procédé suivant l'invention permet d'utiliser pour le contrôle des défauts les mêmes lignes de réseaux d'alimentation 14 des appareillages 8, en l'occurrence des luminaires, pendant leur temps de non fonctionnement tel que le jour uniquement pour des éclairages publics.
Quand l'arrivée générale 6, et donc l'éclairage est coupé, l'automate commande l'orienteur 2 pour connecter successivement sur chaque phase d'un départ triphasé 14, le contrôleur d'isolement 3 et, entre chaque phase et le neutre, le transformateur 4.
Des platines de détection de défaut 7in sont adjointes au luminaire 8in. Des ensembles, constitués par une platine et un luminaire associé, sont montés en parallèle dans le dispositif de la figure 1 sur chaque départ triphasé : d'une manière connue, il peut y avoir ainsi n = 8 départs et 32 luminaires par phase, soit i = 96 luminaires par départ.
Pour les dispositifs d'alimentation d'appareillages nécessitant un fonctionnement continu, et donc alimentés d'une façon permanente, comme par exemple pour l'éclairage public dans les tunnels, il est nécessaire de disposer de fils d'alimentation très basse tension posés parallèlement aux lignes d'alimentation de fonctionnement 14 et sur lesquels sont branchées alors en parallèle les platines de détection de défauts 7in.
Pendant la période d'interrogation, les platines 7 génèrent ou ne génèrent pas de défaut d'isolement suivant l'état des points lumineux 8 auxquels elles sont affectées, tel que défini sur le schéma des figures 2 et 3. Le contrôleur d'isolement 3 communique alors à l'automate 1 la valeur de la résistance d'isolement entre la phase sur laquelle il est connecté et la terre.
Suivant l'heure où cette mesure de résistance d'isolement arrive, l'automate déduit l'état du point lumineux 8 correspondant, tel que défini sur la figure 3.
Lorsqu'il y a plusieurs départs, l'automate 1 interroge tour à tour, et phase par phase, les départs triphasés; lorsqu'il y a une ligne indépendante d'alimentation en très basse tension en parallèle à ces lignes d'alimentation par phase, on peut conserver le même temps d'interrogation total et le nombre de contrôle successif de platines sur cette ligne en utilisant un câble à 4 conducteurs correspondant à ceux du réseau triphasé.
Une ligne 5 correspondant à la sortie des informations sur l'état du réseau permet par différents types de traitements extérieurs des données, supervisés par des microordinateurs ou d'autres systèmes, tel qu'un superviseur, une imprimante etc..., de connaître et de gérer celui-ci.
Sur la figure 2, un schéma synoptique d'une platine de détection de défauts 7 est représentée avec une alimentation en provenance de l'orienteur 2, soit une ligne de phase 14 et une ligne neutre, et correspondant à un luminaire ou appareillage associé 8; si le luminaire ou appareillage 8 nécessite un fonctionnement permanent, une autre ligne d'alimentation très basse tension 15 est également disposée en parallèle, mais non nécessaire dans le cas d'un fonctionnement intermittent des appareillages 8.
La platine de détection 7 de défauts, regroupe des composants pouvant recevoir suivant leur fonction trois tensions électriques différentes, en provenance de ladite armoire électrique définie à la figure 1
- la tension d'alimentation normale, assurant le fonctionnement dudit appareillage 8 et de tout système de détection 12 de défauts de fonctionnement de celui-ci; ce système peut être un équipement de mesures de tension en divers points du circuit de l'appareillage et de comparaison par rapport à des seuils hauts et bas en fonction des tolérances : si un seuil est franchi, une temporisation de confirmation est déclenchée, et au bout par exemple de 2 ou 3 minutes si le défaut persiste, le système 12 alimente une mémoire électromécanique 19 ayant une position stable initiale et au moins une autre d'attente, et qui bascule d'une position sur une autre quand un défaut est ainsi détecté; cette mémoire peut être composée de plusieurs relais bistables mécaniques correspondant chacun à un type de défauts; :; une fois basculée, elle ne peut plus revenir en sa position initiale sans intervention extérieure d'un réparateur et un voyant de contrôle local peut lui être associé pour que celui-ci puisse vérifier avant et après intervention l'état de l'appareillage.
- la tension d'alimentation normale, assurant le fonctionnement dudit appareillage 8 et de tout système de détection 12 de défauts de fonctionnement de celui-ci; ce système peut être un équipement de mesures de tension en divers points du circuit de l'appareillage et de comparaison par rapport à des seuils hauts et bas en fonction des tolérances : si un seuil est franchi, une temporisation de confirmation est déclenchée, et au bout par exemple de 2 ou 3 minutes si le défaut persiste, le système 12 alimente une mémoire électromécanique 19 ayant une position stable initiale et au moins une autre d'attente, et qui bascule d'une position sur une autre quand un défaut est ainsi détecté; cette mémoire peut être composée de plusieurs relais bistables mécaniques correspondant chacun à un type de défauts; :; une fois basculée, elle ne peut plus revenir en sa position initiale sans intervention extérieure d'un réparateur et un voyant de contrôle local peut lui être associé pour que celui-ci puisse vérifier avant et après intervention l'état de l'appareillage.
- une tension d'alimentation très basse tension d'un circuit comportant des systèmes de temporisation 16, 17 et de comparaison 18 qui, lorsque la durée de l'alimentation correspondant à celle paramétrée initialement pour l'appareillage concernée, permet l'initialisation et le fonctionnement pendant une durée donnée d'un circuit logique de commande 23;
- une tension d'interrogation, correspondant audit contrôleur d'isolement 3 et spécifique à celui-ci, qui est reliée à un contacteur de défaut 20 commandé par le circuit logique 23, lequel circuit 23 suivant la position, initiale ou basculée de ladite mémoire 19, provoque ou non une mise à la terre 22 pendant une durée plus ou moins longue dépendant de la position de la mémoire, d'un des fils d'alimentation 14 par ledit contacteur 20.
- une tension d'interrogation, correspondant audit contrôleur d'isolement 3 et spécifique à celui-ci, qui est reliée à un contacteur de défaut 20 commandé par le circuit logique 23, lequel circuit 23 suivant la position, initiale ou basculée de ladite mémoire 19, provoque ou non une mise à la terre 22 pendant une durée plus ou moins longue dépendant de la position de la mémoire, d'un des fils d'alimentation 14 par ledit contacteur 20.
Dans le cas d'une seule ligne 14 assurant successivement l'alimentation de fonctionnement de l'appareillage 8, en 220 volts par exemple, puis l'alimentation très basse tension pour la détection de défauts proprement dite, qui peut être du 24 volts, un dispositif de détection d'alimentation 10, en 220 ou 24 volts, est placé en série avec un commutateur 9 à l'entrée de ladite platine 7, pour aiguiller la bonne alimentation vers un circuit ou l'autre de ladite platine.
En effet, le circuit de détection de défaut directement sur le luminaire 8, représenté par le détecteur 12 recevant les mesures 13 de tension dans l'appareillage 8 en fonction des points de fonctionnement choisi, est alimentée, quand il est appliqué à la tension de fonctionnement de ce dit appareillage soit en l'occurrence 220 volts; cette alimentation est de préférence assurée après une horloge de temporisation qui peut être réglée sur une quinzaine ou vingtaine de minutes de façon à tenir compte de la durée de mise en fonctionnement dudit appareillage, qui peut prendre effectivement un certain temps ceci permet d'éviter de générer un défaut par faiblesse de tension du fait de ce retard de mise en fonctionnement normal.
La partie inférieure représentée sur la figure 2 de la platine 7 correspond au circuit fonctionnant quand l'alimentation très basse tension est appliquée à celle-ci : ceci a donc lieu soit en dehors des plages de fonctionnement de l'appareillage 8 quand il s'agit d'un fonctionnement intermittent, soit en même temps que celui-ci quand on dispose de lignes d'alimentation 14 et 15 indépendantes.
Le commutateur 9 alimente en très basse tension, le circuit logique d'une commande 23 et une horloge 16 permettant le contrôle et le démarrage du système de temporisation 17, et relie un des fils d'alimentation 14, 15 au contacteur de défauts d'isolement 20. Celuici reçoit alors par cette ligne d'alimentation 14 ou 15 arrivant à la platine 7 directement une tension du contrôleur d'isolement 3 qui est souvent du 12 volts, à une fréquence différente de celle de l'alimentation très basse tension de la platine elle-même, soit en général 10 hertz, alors que le 24 volts de la platine est du 50 hertz pour des utilisations dans un réseau d'alimentation générale de même fréquence.
Pour pouvoir interroger successivement les divers appareillages ou points lumineux, les systèmes de temporisation 17 et de comparaison 18, permettent le contrôle d'isolement de chaque appareillage 8, pendant une durée minimum donnée et identique pour chacun, et décalée d'une durée supérieure à celle-ci d'un appareillage au suivant.
Par exemple, on peut impartir à chaque platine 7 un temps de 6 secondes, après le contrôle d'identification effectué quand la temporisation 17 atteint une valeur égale à celle paramétrée dans tout comparateur 18 de type à double compteur binaire : une initialisation de commande de fonctionnement de la logique 23 est alors déclenchée et l'alimentation du contacteur de défauts d'isolement 20 est assurée pendant une durée qui peut être de l'ordre de 3 secondes : pendant cette durée, si aucun défaut n'est détecté, c'est-à-dire si la mémoire 19 est en position normale initiale, le contacteur de défauts génère un défaut d'isolement entre la phase d'alimentation 24 volts 50 hertz et la terre 22 pendant donc 3 secondes, tel que représenté sur la figure 3.
Si par contre, la mémoire 19 composée par exemple de deux relais correspondant chacun à un type de défaut de l'appareillage, est dans une position de détection de défauts, la platine 7 par son contacteur 20 génèrera soit un défaut d'isolement pendant une durée moitié, si un seul des deux relais est basculé, soit aucun défaut si les deux sont basculés en même temps et le signal retour correspondant vers le contrôleur de défaut d'isolement 3 dans l'armoire 21 sera à titre d'exemple moitié présent ou absent, tel que figuré sur la courbe 28 de la figure 3 pour le troisième appareillage et le cinquième respectivement : si le signal retour de défaut est présent en début de la plage allouée, on sait qu'il s'agit d'un défaut donné, et si c'est la fin de la plage, ce sera un autre défaut.On peut envisager d'avoir même trois positions de mémoires électromécaniques, tel que trois relais bistables et diviser alors la plage allouée en trois périodes correspondant à trois défauts; on peut même aller au delà avec une division par quatre, et alors ainsi de suite, nécessitant alors d'augmenter la durée totale de la connexion correspondant à chaque platine pour tenir compte des temps de réaction des circuits.
Sur cette figure, la courbe d'alimentation 24 est celle de la très basse tension permanente appliquée à chaque ligne ou départ 14 ou 15 et arrivant donc sur l'ensemble des platines 7 connectées en parallèle sur une même ligne; que la courbe 26 est celle d'alimentation de chacune de ces platines, mais à partir d'un point de reconnaissance 26i de paramètrage par le système de temporisation 17 et de comparateur 18 permettant l'initialisation puis le fonctionnement de la logique de commande 23 correspondant pendant l'intervalle de temps T fixé par exemple à 6 secondes, soit donc à Tx(i-l).
Ensuite, le contacteur de défauts d'isolement 20 est alors initialisé et transmet un courant 27i de mesure d'isolement pendant une durée "d" par exemple de 3 secondes : le signal retour 28i est renvoyé à l'armoire 21 par la ligne correspondante si aucun défaut n'a été mémorisé par la mémoire 19 dans la platine 7; par contre, si un défaut a été mémorisé, lmémoire 19 par la logique de commande 23 créera un tel défaut d'isolement pendant une durée plus courte, tel que défini ci-dessus, ou aucun défaut, et le signal retour sera réduit ou même absent, permettant alors à l'automate programmable 1 de savoir qu'un défaut et lequel, est apparu dans le luminaire correspondant à la plage de temps qui lui est allouée, soit T x i - d = (6xi-3) avec les délais de temporisation ci-dessus. I1 est choisi en effet de préférence, une base de temporisation de l'ordre de trois secondes, et il faut une durée minimum d'une seconde par position de connexion pour tenir compte des temps de réaction des capteurs, du contrôleur et des organes de commutation, soit donc trois défauts pouvant être repérés et donc identifiables pendant cette durée de trois secondes.
Ledit automate programmable industriel 1 situé dans ladite armoire de distribution 21 assure ainsi
- d'une part la mise en fonctionnement et l'arrêt desdits appareillages 8, et la connexion sur chaque ligne d'alimentation correspondante du contrôleur d'isolement 3 et d'un transformateur 4 délivrant ladite très basse tension de fonctionnement des platines 7 suivant des périodes de temps préétablies,
- d'autre part, la mémorisation des défauts relevés sur les appareillages 8 suivant l'absence à un instant donné, de défaut d'isolement provoqué par ledit contrôleur d'isolement 3 et lesdits contacteurs 20 en fonction de la position des relais 19 de chaque appareillage 8.
- d'une part la mise en fonctionnement et l'arrêt desdits appareillages 8, et la connexion sur chaque ligne d'alimentation correspondante du contrôleur d'isolement 3 et d'un transformateur 4 délivrant ladite très basse tension de fonctionnement des platines 7 suivant des périodes de temps préétablies,
- d'autre part, la mémorisation des défauts relevés sur les appareillages 8 suivant l'absence à un instant donné, de défaut d'isolement provoqué par ledit contrôleur d'isolement 3 et lesdits contacteurs 20 en fonction de la position des relais 19 de chaque appareillage 8.
Claims (7)
1. Procédé de contrôle de défauts d'appareillages (8) électriques en réseaux, à partir d'armoires de distribution (21), caractérisé en ce que
- pendant les périodes de fonctionnement desdits appareillages (8), on contrôle, par tout dispositif (12) placé à proximité de chacun de ces appareillages, au moins une alimentation électrique de chacun d'entre eux en fonction d'un niveau normal de fonctionnement préétabli, et en cas de détection de niveaux anormaux sur un de ces appareillages (8), on change l'état d'une mémoire électromécanique (19) associé au dispositif (12) de contrôle de fonctionnement de l'appareillage concerné, d'une position initiale stable, sur une autre position stable d'attente,
- on alimente depuis ladite armoire de distribution (21) en très basse tension, des systèmes de temporisation (16, 17) et de comparaison (18), placés chacun à proximité d'un desdits appareillages (8) et reliés au dispositif (12) de contrôle de fonctionnement de celui-ci, et lorsque la durée d'alimentation correspond pour chaque appareillage, à celle paramétrée qui lui est propre, on initialise pendant une durée donnée un circuit logique de commande (23) relié à ladite mémoire (19) correspondante,
- si celle-ci est en position initiale, on crée un défaut d'isolement pendant une durée donnée non nulle que l'on détecte simultanément par tout contrôle d'isolement (3) connu situé dans ladite armoire de distribution (21) et relié à l'alimentation très basse tension, et si ladite mémoire (19) est dans une autre position d'attente, on renvoie l'alimentation très basse tension à l'armoire de distribution (21) avec un défaut d'isolement d'une durée différente qui peut être nulle, prédéterminée en fonction de ladite autre position d'attente.
2. Procédé de contrôle de défauts d'appareillages suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alimente ladite très basse tension par le même câble d'alimentation (14) que celui assurant l'alimentation desdits appareillages (8), quand ceux-ci ne sont pas alimentés pour leur fonctionnement normal électrique.
3. Procédé de contrôle suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on contrôle l'isolement de trente deux appareillages (8) au moins situés en parallèle sur une même ligne (14) d'alimentation, successivement pendant trois secondes environ, avec une temporisation propre de chacun d'une durée d'environ 6 secondes, décalée d'un appareillage au suivant et représentant alors une durée de contrôle totale de 186 secondes environ pour l'ensemble de la même ligne d'alimentation (14).
4. Procédé de contrôle de défauts d'appareillages suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on assure l'alimentation normale desdits appareillages (8) avec celle des dispositifs associés de contrôle de fonctionnement (12) et de mémorisation de défaut par changement d'état des mémoires électromécaniques (19), l'alimentation très basse tension des systèmes de temporisation (16, 17), le branchement dudit contrôleur d'isolement (3) successivement sur chaque ligne (14) de départ d'alimentation, l'alimentation des circuits de commande (23) et le retour de l'alimentation très basse tension avec ou sans défaut d'isolement pour chaque appareillage (8) successivement, suivant la position de ladite mémoire (19), et des systèmes de temporisation (17) et de comparaison (18) correspondant, grâce à un automate programmable industriel (1) situé dans ladite armoire de distribution (21) et qui commande un orienteur (2) assurant lesdites connexions et contrôles ci-dessus.
5. Dispositif de contrôle de défauts d'appareillages (8) électriques en réseaux, alimentés depuis une armoire de distribution (21), dans laquelle est situé un contrôleur d'isolement (3), caractérisé en ce qu'il comporte, associée à chacun desdits appareillages (8), une platine de détection (7) de défaut regroupant des composants pouvant recevoir suivant leur fonction trois tensions électriques différentes, en provenance de ladite armoire électrique (21)
- la tension d'alimentation normale, assurant le fonctionnement dudit appareillage (8) et de tout système de détection (12) de défauts de fonctionnement de celui-ci, lequel système (12) est associé à une mémoire électromécanique (19) ayant une position stable initiale et une autre au moins d'attente sur laquelle elle bascule quand un défaut est détecté;;
- une tension d'alimentation très basse tension d'un circuit comportant des systèmes de temporisation (16, 17) et de comparaison (18) qui, lorsque la durée de l'alimentation correspondant à celle paramétrée initialement pour l'appareillage concernée, permet l'initialisation et le fonctionnement pendant une durée donnée d'un circuit logique de commande (23);
- une tension d' interrogation, correspondant audit contrôleur d'isolement (3) et spécifique à celui-ci, qui est reliée à un contacteur de défaut (20) commandé par le circuit logique (23), lequel circuit (23) suivant la position initiale ou basculée de ladite mémoire (19) , provoque ou non une mise à la terre (22) de ladite alimentation en provenance du contrôleur d'isolement (3) par ledit contacteur (20).
6. Dispositif de contrôle de défauts suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les systèmes de temporisation (17) et de comparaison (18) des appareillages (8), permettent le contrôle d'isolement de chaque appareillage, pendant une durée minimum donnée et identique pour chaque appareillage, et décalée d'une durée supérieure à celle-ci d'un appareillage au suivant.
7. Dispositif de contrôle de défauts suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte un automate programmable industriel, situé dans ladite armoire de distribution (21), qui peut assurer d'une part la mise en fonctionnement et l'arrêt desdits appareillages (8) et la connexion sur chaque ligne d'alimentation correspondante du contrôleur d'isolement (3) et d'un transformateur (4) délivrant ladite très basse tension de fonctionnement des platines (7), suivant des périodes de temps préétablies, et d'autre part, la mémorisation des défauts relevés sur les appareillages (8), suivant l'absence à un instant donné, de défauts d'isolement détectés par ledit contrôleur d'isolement (3) et lesdits contacteurs (20) en fonction de la position des mémoires (19) de chaque appareillage (8).
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| FR2693276A1 true FR2693276A1 (fr) | 1994-01-07 |
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- 1992-07-03 FR FR929208558A patent/FR2693276B1/fr not_active Expired - Fee Related
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