FR2709385A1 - Dispositif de détection de détérioration d'isolation de lignes de distribution raccordées à des barres omnibus pour l'alimentation en énergie. - Google Patents
Dispositif de détection de détérioration d'isolation de lignes de distribution raccordées à des barres omnibus pour l'alimentation en énergie. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2709385A1 FR2709385A1 FR9405982A FR9405982A FR2709385A1 FR 2709385 A1 FR2709385 A1 FR 2709385A1 FR 9405982 A FR9405982 A FR 9405982A FR 9405982 A FR9405982 A FR 9405982A FR 2709385 A1 FR2709385 A1 FR 2709385A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- phase
- zero
- bus bars
- deterioration
- insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/38—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
- H02H3/385—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current using at least one homopolar quantity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/0015—Using arc detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/38—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current
- H02H3/382—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to both voltage and current; responsive to phase angle between voltage and current involving phase comparison between current and voltage or between values derived from current and voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Ce dispositif comprend un circuit (11) de calcul de la tension de phase standard à partir de la tension de ligne des barres omnibus (3), des moyens (13, 14) détectant la valeur d'une différence de phase entre la tension de phase standard et le courant électrique de phase nulle au secondaire d'un transformateur de courant à phase nulle (ZCT), et la valeur d'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur, et des moyens (15) évaluant une détérioration d'une charge (8, 9) connectée au transformateur (ZCT). Application notamment aux dispositifs de détection de détérioration d'isolation des systèmes de lignes de distribution en énergie
Description
La présente invention concerne un dispositif de détection de detericration
d'isolation servant à détecter la détérioration d'une isolation électrique de charges
électriques raccordées à une source d'énergie par l'inter-
médiaire de lignes de distribution, à un stade précoce de
la détérioration.
Dans un système tel que représenté sur la figure 1 de la présente demande, un transformateur de potentiel GPT mis à la terre est connecté à un bus 3 dans un système d'alimentation électrique, dans lequel plusieurs lignes de distribution sont raccordées au bus 3 connectées à un
transformateur de puissance 1.
Par comparaison d'une phase du courant électrique de phase nulle I0 présent au secondaire d'un transformateur de courant à phase nulle ZCT disposé dans chacune des lignes de distribution, à une tension de phase nulle E0
présente au niveau d'un enroulement tertiaire du transfor-
mateur de potentiel GPT mis à la terre, on peut distinguer une ligne sans défaut d'une ligne présentant un défaut à la
terre, et on détecte un incident de défaut à la terre.
Dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 4-42726 (1992), on décrit des moyens pour déterminer le point d'une ligne présentant un défaut à la terre et la phase dans la même ligne de distribution par comparaison d'une tension de phase à une tension du courant électrique de phase nulle au secondaire d'un transformateur de courant à phase nulle ZCT disposé
dans chaque ligne de distribution.
Cependant, le dispositif de détection du défaut à la terre tel qu'indiqué précédemment est utilisé pour
détecter le cas o la détérioration de l'isolation progres-
se et o il se produit par exemple un incident de défaut à
la terre.
C'est pourquoi, il est nécessaire de disposer en outre d'un dispositif de détection possédant une haute sensibilité pour détecter un état initial d'une
détérioration de l'isolation de la charge électrique.
En d'autres termes, pour détecter avec une telle haute sensibilité, il est nécessaire de comparer entre elles les phases en détectant la tension du niveau faible inférieur à une valeur résiduelle de la tension de phase nulle E0, qui apparaît toujours au niveau de l'enroulement tertiaire du transformateur de potentiel GPT mis à la
terre, dans l'état de fonctionnement normal.
C'est pourquoi, la tension de phase nulle E0 dans l'enroulement tertiaire du transformateur de potentiel GPT
mis à la terre ne peut pas être utilisée dans la pratique.
En outre, comme représenté sur la figure 1, lorsqu'un seul défaut de la ligne à la terre apparaît dans un système d'alimentation en énergie possédant plusieurs lignes de distribution, un courant électrique de phase nulle circule en raison de la mise à la terre de la résistance du transformateur de potentiel GPT mis à la terre et en raison de la composante de déséquilibre de la capacité par rapport à la terre dans le circuit sans défaut, qui possède une capacité élevée par rapport à la terre dans le câble 8 et le moteur 9, etc., qui constituent
la charge.
C'est pourquoi, comme cela est décrit dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 4-42726 (1992), lorsque la tension de phase est comparée à une phase du courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle ZCT, une ligne, dans laquelle est apparu un incident, n'est pas déterminée de façon correcte, étant donné qu'un courant électrique de phase nulle circule dans cette ligne sans
défaut comme si le défaut était apparu dans cette ligne.
Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de détection de détérioration d'isolation, qui détecte de façon précise une détérioration de l'isolation,
à un stade précoce.
La présente invention concerne un dispositif de détection de détérioration d'isolation qui raccorde la charge au moyen des différentes lignes de distribution à des barres omnibus raccordées à une source d'énergie, et qui comprend un transformateur d'intensité de courant à
phase nulle dans chacune des lignes de distribution.
Pour atteindre l'objectif mentionné précédemment, le dispositif de détection de détérioration d'isolation selon l'invention comprend: un circuit de conversion de tension de phase pour produire une tension de phase standard à partir de la tension de ligne des barres omnibus, des moyens de détection pour détecter le fait qu'une différence de phase entre la tension de phase standard et un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle se situe dans une gamme prédéterminée et qu'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle dépasse une valeur de réglage prédéterminée, et des moyens d'évaluation servant à évaluer une détérioration de l'isolation de la charge qui appartient à la ligne de distribution connectée au transformateur de courant de phase nulle, lorsque l'un quelconque des moyens de détection dans chaque phase
produit un signal de détection.
Le dispositif selon la présente invention comporte en outre des moyens d'évaluation servant à évaluer la détérioration de l'isolation de la charge qui fait partie d'une phase, lors de l'obtention d'un signal de
détection dans les moyens de détection mentionnés précé-
demment. En outre le dispositif selon la présente invention comporte des moyens comparateurs pour comparer entre elles des phases de signaux de détection délivrés par au moins deux des moyens de détection de chaque phase des différentes lignes de distribution de manière à contrôler si les phases sont identiques, et des moyens d'évaluation pour évaluer la détérioration de l'isolation au niveau des barres omnibus, lorsqu'un signal de détection est délivré par ces moyens comparateurs. Un élément caractéristique du point de vue technique, de la présente invention est que la tension de phase au secondaire du transformateur de potentiel mis à la terre, qui est situé dans le dispositif de détection de détérioration d'isolation, est modifié lorsque le point neutre du transformateur de potentiel mis à la terre est modifié. La tension de phase standard El qui présente un retard de 30 degrés, c'est-à-dire 1/vt en valeur absolue, est produit grâce à l'utilisation de la tension de ligne
dans la barre omnibus, qui n'a pas varié.
Chaque tension de phase standard E2, E3 déphasée de 120 degrés est en outre fixée pour la tension de phase
standard El.
D'autre part, un courant de fuite à la terre, qui traverse la matériau d'isolation de la charge, ne circule pas sur la surface du matériau d'isolation, et un courant électrique de charge circule en direction de la terre
lorsque la contrainte diélectrique est tout à fait normale.
C'est pourquoi, un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle est en avance de phase de 90 degrés par rapport à
chaque tension de phase standard.
Lorsque la contrainte diélectrique diminue, le courant de fuite augmente en produisant un courant de fuite à la terre, et la phase du courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle se rapproche de la phase de chaque tension de phase standard. L'auteur à la base de la présente invention a tenu compte de ce point et des moyens de détection sont prévus pour détecter le fait que la différence de phase vient se situer dans une gamme prédéterminée et qu'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur du courant de phase nulle dépasse une valeur
de réglage prédéterminée.
Ainsi la progression de la détérioration du matériau d'isolation de la charge et du dispositif diélectrique au niveau des barres omnibus est détecté de façon précise à un stade précode de la détérioration d'isolation. D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un circuit d'un système qui utilise selon une forme de réalisation de dispositif de détection de détérioration d'isolation; - la figure 2 représente un schéma-bloc détaillé du dispositif de détection de détérioration d'isolation représenté sur la figure 1; - la figure 3 représente un agencement, indiqué dans ses grandes lignes, de la charge représentée sur la figure 1; - la figure 4 représente un circuit équivalent de la charge représentée sur la figure 3; - la figure 5 un diagramme vectoriel représentant une relation entre une tension de phase standard et un courant de fuite à la terre, dans un état normal; - la figure 6 est un diagramme vectoriel servant à présenter une relation d'une tension de phase standard et d'un courant de fuite à la terre dans un état de détérioration de l'isolation; - la figure 7 est un diagramme vectoriel servant à représenter une relation de chaque courant de fuite à la terre pour plusieurs lignes de distribution et pour chaque tension de phase standard; - la figure 9 est un diagramme vectoriel servant à représenter une relation de chaque courant de fuite à la terre, dans le cas d'un incident avec défaut de la ligne à la terre au niveau des barres omnibus, et pour chaque tension de phase standard; et - la figure 10 est un diagramme caractéristique servant à représenter un circuit comparateur, qui compare simultanément des phases de différentes lignes selon la
figure 1.
Sur la figure 1, une barre omnibus 3 est raccordée à un transformateur de puissance 1 constituant une source d'alimentation, par l'intermédiaire d'un
disjoncteur 2. Il est prévu plusieurs lignes de distribu-
tion connectées chacune à la barre omnibus 3 par l'inter-
médiaire d'un disjoncteur de distribution 5 servant à
délivrer une puissance électrique.
Chaque ligne de distribution possède un disjoncteur de distribution 5, un transformateur de courant CT et un transformateur de courant de phase nulle ZCT, et comporte une charge électrique 9 telle qu'un moteur, etc., raccordé par un câble 8. Un transformateur de potentiel GPT, mis à la terre et utilisé pour une mesure de tension, est raccordé à la barre omnibus 3, et la tension de ligne E12 de ce transformateur de potentiel GPT mis à la terre est détectée par le dispositif de détection de détérioration
d'isolation 6.
Le dispositif de détection de détérioration d'isolation 6 reçoit une tension de phase standard E constituée par différentes tensions de phase standards El, E2, E3 à partir de la tension de ligne E12 par un circuit
de conversion de phase 11.
La tension de phase standard E est appliquée à un circuit comparateur de phase 13. En outre un courant électrique de phase nulle I0 présent dans le secondaire d'un transformateur de courant de phase nulle ZCT dans chaque ligne de distribution est appliqué et un courant électrique de phase nulle possédant une fréquence commerciale est obtenu par l'intermédiaire d'un filtre
passe-bande 12.
Ce courant électrique de phase nulle est envoyé au circuit comparateur de phase 13, et à un circuit 14 de
calcul de sa valeur efficace.
La tension de phase standard E est comparée à une phase possédant une fréquence du secteur dans le circuit comparateur de phase 13 en rapport avec chaque phase du
courant électrique de phase nulle.
On détermine si la valeur efficace du courant électrique de phase nulle à fréquence du secteur dépasse une valeur de réglage prédéterminée Ior dans un circuit 14
de calcul de valeur efficace.
En outre, lorsque la différence de phase vient se situer dans une gamme prédéterminée 0 pour toutes les phases, un signal indiquant un tel état est envoyé à un circuit d'évaluation de détérioration 15, en rapport avec
les différentes phases.
D'autre part, lorsque la valeur efficace du courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur dépasse la valeur de réglage Ior, la valeur efficace est envoyée au circuit d'évaluation de détérioration 15 et à un
circuit 16 de comparaison de valeur maximale.
Les signaux d'entrée appliqués au circuit d'évaluation de détérioration 15 proviennent du circuit de comparaison de phase 13 et au circuit 14 de calcul de la
valeur efficace.
En d'autres termes, lorsque la différence de phase entre la tension de phase standard E et un courant électrique de phase nulle possédant la fréquence du secteur vient se situer dans la gamme prédéterminée 0 et que la valeur efficace du courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur dépasse la valeur réglée Ior, la ligne est évaluée comme une ligne détériorée et le signal d'évaluation correspondant est envoyé à un circuit 16 de comparaison de valeur maximale. Dans le circuit 16 de comparaison de valeur maximale, un interrupteur incorporé dans chaque ligne est fermé par le signal d'évaluation, et la valeur efficace du courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur est appliquée et la ligne, qui présente la plus grande des valeurs efficaces est évaluée comme étant la ligne détériorée et est indiquée finalement comme étant la ligne
détériorée, par le dispositif d'affichage 19.
En outre, dans le circuit d'évaluation de détérioration 15, les détériorations sont évaluées dans les différentes phases par évaluation du fait que les différences de phases se situent ou non respectivement dans la gamme 0 et si la valeur efficace dépasse ou non la valeur
de réglage Ior.
C'est pourquoi, lors de l'envoi du signal d'évaluation dans les différentes phases et du signal, que présente la ligne considérée comme la ligne détériorée par le circuit 16 de comparaison et de valeur maximale à un circuit de sortie commun 17, le dispositif d'affichage 19
indique l'endroit de détérioration de la ligne détériorée.
Sur la figure 2, on a représenté un schéma-bloc d'un tel dispositif de détection de détérioration
d'isolation 6.
Le circuit de conversion de tension de phase 11 reçoit la tension de ligne E12 provenant de la barre omnibus 3 à travers un transformateur de potentiel GPT mis à la terre, fournit une tension de phase standard E à partir d'une tension de phase standard El de valeur absolue 1/ /3 et présentant un retard de 30 degrés, et des tensions de phase standards E2, E3 possédant chacune un déphasage de degrés par rapport à la tension de phase standard El, moyennant l'utilisation de la tension de ligne E12, et envoie ces tensions à un circuit comparateur 13 pour
chacune des phases.
Ensuite, le courant électrique de phase nulle IO présent sur le secondaire du transformateur de courant de phase nulle ZCT dans les différentes lignes de distribution est introduit, et le courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur, qui traverse le filtre 12 passe-bande
de fréquences commerciales, est envoyé au circuit de compa-
raison de phase 13 situé dans chaque phase. En outre la tension de phase standard E est comparée à la phase du courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur. Lorsque la différence de phase de ce circuit comparateur 13 se situe dans la gamme prédéterminée a comme mentionné précédemment, un signal indiquant un tel état est envoyé à une borne d'entrée d'un circuit ET 15a dans chaque
phase du circuit d'évaluation de détérioration 15.
Le circuit 14 de calcul de valeur efficace envoie le courant électrique de phase nulle à la fréquence du secteur, qui traverse le filtre passebande, pour le calcul de sa valeur efficace, et si cette valeur dépasse la valeur prédéterminée Ior, la valeur efficace est envoyée à une autre borne d'entrée du circuit ET 15a présent dans chaque phase. Par conséquent, lorsque la différence de phase se situe dans la gamme prédéterminée 0 et dépasse la valeur efficace Ior dans chacune des phases, un signal indiquant un tel état est délivré par le circuit ET 15a dans cette phase et est envoyé au circuit 16 de comparaison de valeur
maximale, par l'intermédiaire d'un circuit OU 15b.
Le circuit 16 de comparaison de valeur maximale introduit la valeur efficace délivrée par chaque ligne et le signal de sortie du circuit OU 15b, introduit la valeur efficace en plaçant à l'état conducteur l'interrupteur incorporé dans chacune des lignes avec le signal de sortie du circuit OU 15b, sélectionne la ligne, dont la valeur efficace est la plus élevée parmi toutes les lignes, par comparaison de ces valeurs entre elles, et finalement indique que cette ligne est une ligne détériorée, sur le
dispositif d'affichage 19.
En outre, le signal de sortie délivré par le circuit ET 15a dans les différentes phases est envoyé directement à une borne d'entrée d'un circuit ET 17a situé dans le circuit de sortie commun 17 de phase détérioré dans toutes les lignes 17, sans passer par le circuit 15b, et le signal de sortie du circuit 16 de comparaison de valeur
maximale est envoyé à l'autre borne d'entrée.
Par conséquent, la différence de phase se situe dans la gamme prédéterminée 0 dans la ligne de détérioration sélectionnée dans le circuit 16 de comparaison de valeur maximale, et un signal délivré par le circuit ET 17a indiquant une phase détériorée, dans laquelle la valeur effective I dépasse la valeur réglée Ior, est envoyé au dispositif d'affichage 19 par l'intermédiaire du circuit OU
17b de manière à indiquer la phase détériorée.
Lorsque le signal indiquant la phase détériorée est envoyé par chaque ligne dans le circuit OU 17b, la
phase détériorée de chaque ligne est indiquée habituel-
lement au dispositif d'affichage 19.
Le circuit 16 de comparaison de valeur maximale et le circuit 17a peuvent être omis, et c'est seulement à la sortie du circuit OU 15b du circuit d'évaluation de détérioration 15, c'est-à-dire en réalité dans n'importe quelle phase de la ligne, que la détérioration de la ligne est évaluée par la condition selon laquelle la différence de phase se situe dans la gamme prédéterminée 0, et le signal indiquant la phase détériorée dans le circuit ET 15a peut être envoyé au circuit OU sans passer par le
circuit ET 17a.
Mais, étant donné qu'il existe un risque qu'un signal indiquant simultanément une ligne détériorée parmi les différentes lignes et qu'un signal indiquant une phase détériorée soient délivrés, la fiabilité de l'évaluation est accrue moyennant l'utilisation du circuit 16 de
comparaison de valeur maximale et du circuit ET 17a.
On va expliquer l'agencement de la charge représentée sur la figure 3 pour pouvoir comprendre dans ce qui suit le fonctionnement du dispositif de détérioration
d'isolation 6.
Une énergie électrique est envoyée par le transformateur de puissance 1 au moyen du disjoncteur de distribution 5 et du transformateur d'intensité du courant de phase nulle ZCT, dans la charge constituée par le câble
8 et le moteur 9.
Le câble 8 en tant que charge possède une capacité statique à la terre Cc par rapport à l'isolant situé entre le conducteur central 7 et la couche enveloppe raccordée à la terre. En outre le moteur 9 en tant que charge possède une capacité statique à la terre Cm par rapport à l'isolant entre le stator 10 de chaque phase et
la couche de raccordement à la terre.
Comme représenté sur la figure 4, un courant de fuite Iof circule dans la capacité statique à la terre Cc de la charge, comme indiqué précédemment et dans la
capacité statique à la terre Cm.
Le courant de fuite à la terre IOf circulant dans le transformateur de courant de phase nulle ZCT est envoyé au câble 8 et au moteur 9, et le courant de fuite à la terre Ioc dans le câble 8 devient un courant électrique combinant le courant électrique de charge Icc aboutissant à
la terre, et le courant de fuite de surface Isc.
D'autre part, le courant de fuite à la terre Iom du moteur 9 combine le courant électrique de charge Icm transféré à la terre de la bobine statorique, et le courant de fuite de surface Ism, le courant de fuite Iof aboutissant à la terre et qui circule dans cette ligne de distribution, forme un courant combinant le courant de fuite Ioc du câble 8 et au courant de fuite Iom du moteur 9, et correspond au courant de phase nulle à la fréquence commerciale, qui est détecté par le transformateur de
courant de phase nulle.
Le courant de fuite Iof aboutissant à la terre est égal au courant électrique de phase nulle à la
fréquence commerciale, dans l'explication qui va suivre.
Les figures 5(a), (b) représentent respectivement une relation de phase entre un vecteur du courant électrique du courant de fuite aboutissant à la terre de
l'isolant dans l'état normal et pour toutes les phases.
Le courant électrique de charge dérivé à la terre Icc (Icm), qui est provoqué par la capacité statique à la terre de l'isolant, possède une phase qui est en avance de pour la tension de phase standard E, et le courant de fuite en surface Isc (Ism) circulant sur la surface de
l'isolant est en phase avec la tension de phase standard.
Mais le courant de fuite en surface nul Isc (Ism) dans les conditions normales devient approximativement nul et par conséquent tous les courants de fuite IOfl, IOf2, IOf3 aboutissant à la terre de chaque ligne de distribution pour chacune des différentes tensions de phase standards El, E2, E3 sont en avance de phase de 90 degrés, et la somme des vecteurs des courants électriques IOfl, IOf2,
IOf3 de phase devient presque nulle.
Au contraire, lorsque l'isolant du câble 8 et le moteur 9 en tant que charge sont détériorés, les courants de fuite en surface Isc de ces dispositifs augmentent et le courant de fuite Ioc à la terre, qui est un courant électrique combinant le courant électrique de charge à la terre Icc, se rapproche d'une phase d'une tension de phase
standard E, comme représenté sur la figure 6.
Par conséquent, le courant de fuite IOf à 'a terre de la ligne de distribution fournit le courant électrique combinant le courant de fuite IOfl à la terre de la phase de détérioration, et les courants de fuite IOf2, IOf3 à la terre dans d'autres phases sans défaut, le courant de fuite en surface provoqué par la détérioration
augmente comme a comme représenté sur la figure 6(b).
Les figures 7(a) - 7(c) représentent des variations de phase entre le courant de fuite à la terre IOfl, IOf2, IOf3, qui circule dans l'enroulement primaire des transformateurs d'intensité de courant à phase nulle ZCT dans les différentes lignes de distribution, et les
tensions de phase standards El, E2, E3.
La ligne détériorée est représentée sur la figure 6(a) et une ligne qui n'est pas détériorée, est représentée
sur la figure 7(c).
Comme cela ressort à l'évidence sur cette figure, le courant de fuite à la terre IOfl, qui est provoqué par une détérioration de l'isolation électrique, qui est raccordé à la première phase de la ligne détériorée, influe sur une ligne qui n'est pas détériorée, et apparaît sous la forme du courant de fuite à la terre IOf2 et IOf3 d'une
phase proche de la seconde phase.
Mais, la valeur même du courant de fuite IOf2,
IOf3 à la terre est faible.
Ci-après on va expliquer le dispositif de détection de détérioration d'isolation 6 sur la base d'un résultat d'analyse comme indiqué précédemment. Dans le cas o la tension du point neutre du transformateur GPT de potentiel mis à la terre varie étant donné que les tensions de phase standard El, E2, E3 sont obtenues à partir de la tension de ligne El de la barre omnibus 3, la tension de phase au secondaire du transformateur de potentiel GPT mis à la terre n'est pas différente de ce qu'elle est dans le cas classique, et la précision et la fiabilité de la
détection sont améliorées.
En outre, comme cela est représenté dans le cas classique, étant donné que la tension tertiaire de phase nulle EO du transformateur de potentiel GPT mis à la terre n'est pas utilisée, un fonctionnement erroné provoqué par la tension de phase nulle E0 est empêché et une détection est exécutée avec une sensibilité d'une valeur inférieure à
la tension résiduelle.
Lorsque le circuit de comparaison de phase 13 représenté sur la figure 1 détecte le fait qu'une différence de phase entre le courant de fuite IOfl et la terre et la tension de phase standard El de la ligne détériorée, qui est représentée sur la figure 8, se situe dns une gamme 0 précédemment réglée, son signal est envoyé
au circuit 16 de comparaison de valeur maximale.
En outre, lorsque le courant de fuite IOfl à la terre devient supérieur à la valeur de réglage Ior comme représenté sur la figure 8, cette valeur est envoyée au circuit d'évaluation de détérioration 15 et au circuit 16 de comparaison de valeur maximale, à partir du circuit 14
de calcul de valeur efficace.
Les courants de fuite à la terre IOf2, IOf3 d'une autre ligne apparaissent à proximité de la phase secondaire, et la valeur efficace n'est pas délivrée par le circuit 14 de calcul de valeur efficace, étant donné
qu'elle est inférieure à la valeur de réglage Ior.
Par conséquent, on peut distinguer le fait que la première phase est une phase détériorée et qu'une ligne
contenant la phase détériorée est la ligne détériorée.
En outre, la gamme 0 de la valeur de réglage de la différence de phase entre le courant de fuite à la terre IOfl et la tension de phase standard E1 doit être réglée sur le côté d'avance de phase au moins, et dans cette forme de réalisation, la gamme 0 peut être réglée respectivement sur le côté d'avance et sur le côté de retard de manière à
simplifier l'agencement du circuit.
Ci-après, on va expliquer un procédé indiquant comment détecter un défaut entre la ligne et la terre, apparu dans la barre omnibus 3. Lorsqu'un défaut entre la ligne et la terre est apparu au niveau de la barre omnibus 3, le courant électrique de charge de terre provoqué par la capacité statique de l'isolant est introduit sur le côté primaire du transformateur d'intensité de courant de phase nulle ZCT en tant que composante de déséquilibre de la phase tertiaire et des courants de fuite à la terre IOfl, IOf2, IOf3 de chaque ligne de distribution sont détectés
sur la base de la relation de phase représentée respective-
ment sur les figures 9(a) - 9(c).
A la fois les valeurs des tensions de phase et les phases des valeurs de ces courants de fuite à la terre IOfl, IOf2 varient fortement en fonction du degré de défaut de dérivation de la ligne à la terre, comme représenté sur la figure 10 et dépassent le niveau de détection Ior, et la différence de phase entre la phase de défaut à la terre et la tension de phase différente de cette phase se situe dans la gamme de réglage 0 conformément à l'intensité que prend le courant de fuite à la terre, qui est provoqué par la composante de déséquilibre des courants de charge de la
terre des lignes de distribution.
Cependant, lorsque les phases des courants de fuite à la terre IOfl, IOf2, IOf3 de chaque ligne deviennent complètement égales comme représenté sur la figure 10, le cas est évalué comme un incident apparu au niveau des barres omnibus, étant donné qu'il a été détecté avec un circuit decomparaison simultanée de phase de plusieurs lignes 18 représenté sur la figure 1 et que ce fait est indiqué sur le dispositif d'affichage 19 par ce circuit comparateur 18, qui est constitué par un circuit 18a servant à calculer plus de deux lignes, qui introduit dans une ligne un signal d'évaluation de détérioration provenant d'un circuit ET 15a pour chaque phase, et par un circuit OU 18b comme représenté de façon détaillée sur la
figure 2.
La tension de ligne de la barre omnibus 3 est délivrée par le transformateur de potentiel GPT mis à la terre, qui est raccordé à la barre omnibus 3 dans la forme de réalisation mentionnée précédemment, mais le transformateur de potentiel peut être raccordé à la barre omnibus 3 de manière que la tension de ligne de la barre omnibus 3 puisse être délivrée par exemple par le
transformateur de potentiel.
Comme cela a été expliqué précédemment, la phase du courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur d'intensité de courant de phase nulle de la ligne de distribution est comparée à celle de la tension de phase standard convertie à partir de la tension de ligne
présente dans la barre omnibus.
De ce fait, la détérioration de l'isolation élec-
trique peut être détectée par la tension qui est inférieure à la tension tertiaire de phase nulle du transformateur de potentiel mis à la terre, qui est apparue pendant le fonctionnement de ce transformateur, et en faisant abstraction de l'influence de la variation de la tension de phase, et on peut détecter une détérioration de l'isolation correctement à un stade précoce et avec une haute sensibilité.
- 17 -
Claims (4)
1 - Dispositif de détection de détérioration d'isolation dans un système électrique, comprenant des barres omnibus raccordées à une source d'alimentation, une pluralité de lignes de distribution raccordées aux barres omnibus et comportant respectivement des charges, et des transformateurs de courant de phase nulle connectés respectivement aux barres omnibus, ledit dispositif de détection de détérioration d'isolation étant caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit de conversion de tension de phase (11) pour calculer une tension de phase standard à partir de la tension de ligne des barres omnibus (3), des moyens de détection (13,14) pour détecter le fait qu'une différence de phase entre la tension de phase standard et un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle (ZCT) se situe dans une gamme prédéterminée et qu'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle dépasse une valeur de réglage prédéterminée, et des moyens d'évaluation (15) servant à évaluer une détérioration de la charge (8,9) connectée au transformateur de courant de phase nulle, lorsque l'un quelconque des moyens de détection délivre un
signal de détection.
2 - Dispositif de détection de détérioration d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un transformateur de potentiel (GPT) raccordé auxdites barres omnibus, lesdites tensions de ligne étant transmises au travers dudit
transformateur de potentiel.
3 - Dispositif de détection de détérioration d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (16) de comparaison de valeur maximale, qui servent à sélectionner une valeur maximale de courants électriques de phase nulle des lignes de distribution, qui sont fournies par l'un quelconque des moyens de détection des différentes phases, et que lesdits moyens de comparaison de valeur maximale évaluent une détérioration d'isolation de la charge faisant partie de la ligne de distribution du courant électrique de phase nulle, sélectionnée
par les moyens de comparaison de valeur maximale.
4 - Dispositif de détection de détérioration d'isolation dans un système comprenant des barres omnibus raccordées à une source
- 18 -
d'alimentation, une pluralité de lignes de distribution raccordées aux barres omnibus et comportant respectivement des charges, et des transformateurs de courant de phase nulle connectés respectivement aux barres omnibus, ledit dispositif de détection de détérioration d'isolation étant caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit de conversion de tension de phase (11) pour calculer une tension de phase standard à partir de la tension de ligne des barres omnibus (3), des moyens de détection (13,14) pour détecter le fait qu'une différence de phase entre la tension de phase standard et un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle (ZCT) se situe dans une gamme prédéterminée et qu'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle dépasse une valeur de réglage prédéterminée, et des moyens d'évaluation (15) servant à évaluer la détérioration apparue dans la charge appartenant à cette phase, un signal de détection étant produit par ces moyens de détection lorsque l'isolant
est détérioré.
- Dispositif de détection de détérioration d'isolation dans un système comprenant des barres omnibus raccordées à une source d'alimentation, une pluralité de lignes de distribution raccordées aux barres omnibus et comportant respectivement des charges, et des transformateurs de courant de phase nulle connectés respectivement aux barres omnibus, ledit dispositif de détection de détérioration d'isolation étant caractérisé en ce qu'il comprend: un circuit de conversion de tension de phase (11) pour calculer une tension de phase standard à partir de la tension de ligne des barres omnibus (3), des moyens de détection (13,14) pour détecter le fait qu'une différence de phase entre la tension de phase standard et un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle (ZCT) se situe dans une gamme prédéterminée et qu'un courant électrique de phase nulle au secondaire du transformateur de courant de phase nulle dépasse une valeur de réglage prédéterminée, et des moyens comparateurs (18) pour déterminer si ces phases des signaux de détection délivrés au moins par les moyens de détection dans
- 19 -
les différentes phases de la ligne de distribution sont les mêmes ou non, et des moyens d'évaluation (15) pour évaluer qu'un défaut d'isolation est apparu au niveau du bus lorsqu'un signal de détection est
délivré par les moyens comparateurs.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05122956A JP3109633B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 絶縁劣化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2709385A1 true FR2709385A1 (fr) | 1995-03-03 |
| FR2709385B1 FR2709385B1 (fr) | 1998-11-06 |
Family
ID=14848792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9405982A Expired - Fee Related FR2709385B1 (fr) | 1993-05-25 | 1994-05-17 | Dispositif de détection de détérioration d'isolation de lignes de distribution raccordées à des barres omnibus pour l'alimentation en énergie. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3109633B2 (fr) |
| DE (1) | DE4418124C2 (fr) |
| FR (1) | FR2709385B1 (fr) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2810117B1 (fr) * | 2000-06-13 | 2002-08-23 | Electricite De France | Procede de detection de defauts resistants |
| JP4702726B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2011-06-15 | 日置電機株式会社 | 電力測定器におけるベクトル線の表示方法 |
| JP2003202357A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-07-18 | Toshiba Corp | 絶縁監視方法および装置 |
| JP4020304B2 (ja) * | 2002-08-09 | 2007-12-12 | 株式会社東芝 | 地絡方向継電器および地絡方向継電装置 |
| WO2013060382A1 (fr) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Procédé et appareil de protection pour détecter un défaut à la terre dans un réseau d'alimentation en énergie électrique polyphasé, pourvu d'un point neutre compensé ou isolé |
| JP5963560B2 (ja) * | 2012-06-19 | 2016-08-03 | 日置電機株式会社 | 電力測定装置および電力測定装置におけるベクトル図表示方法 |
| KR101844825B1 (ko) * | 2017-03-31 | 2018-04-04 | 한국전력공사 | 비파괴 방식의 안전장구 절연내력 시험 장치 및 방법 |
| JP6757868B1 (ja) * | 2020-06-03 | 2020-09-23 | 日本テクノ株式会社 | 高圧ｃｖケーブル絶縁劣化情報取得装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442726A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-13 | Meidensha Corp | 配電線の地絡表示装置 |
| JPH04368416A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Hitachi Ltd | 電力系統の絶縁劣化検出方法及び装置 |
| EP0537066A1 (fr) * | 1991-10-07 | 1993-04-14 | Electricite De France | Procédé de détection sélective d'un défaut résistant dans un réseau de distribution d'énergie électrique et dispositif pour sa mise en oeuvre |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960003360B1 (ko) * | 1991-06-03 | 1996-03-09 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 영상전압측정장치 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP05122956A patent/JP3109633B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-17 FR FR9405982A patent/FR2709385B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-24 DE DE4418124A patent/DE4418124C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442726A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-13 | Meidensha Corp | 配電線の地絡表示装置 |
| JPH04368416A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Hitachi Ltd | 電力系統の絶縁劣化検出方法及び装置 |
| EP0537066A1 (fr) * | 1991-10-07 | 1993-04-14 | Electricite De France | Procédé de détection sélective d'un défaut résistant dans un réseau de distribution d'énergie électrique et dispositif pour sa mise en oeuvre |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 227 (E - 1207) 26 May 1992 (1992-05-26) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 245 (E - 1365) 17 May 1993 (1993-05-17) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3109633B2 (ja) | 2000-11-20 |
| DE4418124C2 (de) | 1998-12-24 |
| FR2709385B1 (fr) | 1998-11-06 |
| JPH06339218A (ja) | 1994-12-06 |
| DE4418124A1 (de) | 1994-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3019303B1 (fr) | Dispositif de mesure d'au moins une grandeur physique d'une installation electrique | |
| EP0843400B1 (fr) | Dispositif de détection préventive de défauts avec identification du type de charge | |
| EP0407310A1 (fr) | Déclencheur statique comportant un système de désensibilisation de la protection terre | |
| FR2787585A1 (fr) | Procede et appareil pour tester un interrupteur de circuit en defaillance par formation d'arc | |
| EP0396477A1 (fr) | Déclencheur statique pour un disjoncteur de protection d'un réseau triphase, permettant la détection du type de défaut | |
| EP1557922B1 (fr) | Dispositif de protection différentielle avec moyens de reglage simplifiés des paramètres de protection | |
| FR2863115A1 (fr) | Interrupteur de circuit en cas de defaut a la terre. | |
| FR2902887A1 (fr) | Procede de detection directionnel d'un defaut a la terre et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| FR2709385A1 (fr) | Dispositif de détection de détérioration d'isolation de lignes de distribution raccordées à des barres omnibus pour l'alimentation en énergie. | |
| WO2020002561A1 (fr) | Systeme et procede de localisation de defaut sur un reseau electrique poliphase utilisant l'evolution de tension directe et inverse | |
| FR2978556A1 (fr) | Dispositif de surveillance d'un conducteur de terre avec mesure de l'impedance | |
| FR2936378A1 (fr) | Detection directionnelle d'un defaut a la terre a faible echantillonnage | |
| EP0881500B1 (fr) | Procédé pour la mesure de l'impédance de boucle d'un réseau d'alimentation en courant avec conducteur neutre | |
| FR3062921B1 (fr) | Circuit de surveillance d'un reseau d'alimentation electrique | |
| EP3136115B1 (fr) | Système électrique comportant un dispositif d'évaluation d'un défaut d'isolation, véhicule automobile comportant un tel système électrique | |
| EP3051298B1 (fr) | Capteur de courant et réseau électrique comprenant un tel capteur de courant | |
| FR2670295A1 (fr) | Dispositif de mesure electrique a double configuration de branchement. | |
| EP0591011B1 (fr) | Dispositif de détection de défauts sur un réseau de distribution d'énergie électrique souterrain | |
| FR2538122A1 (fr) | Perfectionnement aux procedes et dispositifs de determination d'un parametre associe a une ligne electrique en defaut | |
| FR2738963A1 (fr) | Procede de maintien de la fourniture en energie electrique dans un reseau de distribution d'energie electrique et dispositif mettant en oeuvre un tel procede | |
| FR3139249A1 (fr) | Procédé et dispositif de compensation d’un déséquilibre capacitif d’une liaison électrique | |
| FR3124268A1 (fr) | Détection de l’ouverture d’un transformateur externe | |
| FR2998726A1 (fr) | Detecteur de rupture de neutre dans une installation electrique triphasee | |
| WO2020002675A1 (fr) | Dispositif de protection d'un composant de puissance pour un pont de transistors | |
| EP0914700B1 (fr) | Procede et dispositif de maintien de la fourniture en energie electrique dans un reseau de distribution d'energie electrique polyphasee |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |