FR2717583A1 - Control and protection of armoured electricity transmission line - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE CONTROLE ET DE COMMANDE POUR LIGNE DE
TRANSPORT ELECTRIQUE BLINDEE.MONITORING AND CONTROL DEVICE FOR
SHIELDED ELECTRICAL TRANSPORT.
La présente invention se rapporte à un dispositif de commande et de contrôle pour ligne de transport électrique blindée. The present invention relates to a command and control device for an armored electrical transport line.
Elle concerne plus précisément une ligne blindée isolée au gaz sous pression comprenant une pluralité de tronçons, deux tronçons adjacents étant séparés par une jonction permettant le démontage d'un tronçon et chaque tronçon comprenant au moins une barre conductrice maintenue en place dans une enveloppe cylindrique, telle que décrite dans la demande de brevet français 92 06 733 déposée le 3 juin 1992 par la Déposante. More precisely, it relates to an armored line insulated with pressurized gas comprising a plurality of sections, two adjacent sections being separated by a junction allowing the disassembly of a section and each section comprising at least one conductive bar held in place in a cylindrical envelope, as described in French patent application 92 06 733 filed on June 3, 1992 by the Applicant.
Une telle ligne est destinée à être installée en surface du sol ou à être enterrée. Such a line is intended to be installed on the ground surface or to be buried.
En cas de défaillance ou de dysfonctionnement, il est impératif de pouvoir intervenir sur le tronçon défectueux. In case of failure or malfunction, it is imperative to be able to intervene on the defective section.
I1 est donc nécessaire de prévoir un dispositif de contrôle et de commande et l'invention propose un tel dispositif fiable et particulièrement simple et fiable. I1 is therefore necessary to provide a control and command device and the invention provides such a reliable device and particularly simple and reliable.
Pour ce faire, conformément à l'invention, chaque tronçon est équipé d'au moins une fibre optique courant d'une extrémité à l'autre du tronçon et disposée à l'intérieur de ladite enveloppe et d'un agencement de contrôle et de commande relié à ladite fibre et logé à l'intérieur de ladite enveloppe, les fibres optiques de N tronçons adjacents formant un module étant aboutées et reliées l'une à l'autre et une extrémité de ces N fibres optiques aboutées étant connectée à un poste de contrôle et de commande. To do this, in accordance with the invention, each section is equipped with at least one optical fiber running from one end to the other of the section and disposed inside said envelope and with a control and monitoring arrangement. control connected to said fiber and housed inside said envelope, the optical fibers of N adjacent sections forming a module being abutted and connected to each other and one end of these N abutted optical fibers being connected to a station control and command.
Dans le cas d'une ligne blindée dont ladite enveloppe est en acier et contient une seconde enveloppe concentrique en aluminium, l'espace entre les deux enveloppes étant maintenu d'épaisseur sensiblement constante, ladite fibre optique est contenue dans un tube de protection métallique et est disposée dans ledit espace. In the case of an armored line whose said envelope is made of steel and contains a second concentric aluminum envelope, the space between the two envelopes being kept of substantially constant thickness, said optical fiber is contained in a metal protective tube and is arranged in said space.
Ledit agencement peut comporter au moins un capteur thermique, au moins un capteur mIF (ultra haute fréquence) de détection des décharges partielles, au moins une fibre optique fluorescente de détection des effluves lumineuses et au moins un détecteur de fuite de gaz diélectrique. Said arrangement can comprise at least one thermal sensor, at least one mIF (ultra high frequency) sensor for detecting partial discharges, at least one fluorescent optical fiber for detecting light emanations and at least one dielectric gas leak detector.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode préféré de réalisation de l'invention. The invention is set out below in more detail with the aid of figures representing only a preferred embodiment of the invention.
La figure 1A est une vue en coupe transversale d'une ligne pourvue du dispositif de contrôle conforme à l'invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of a line provided with the control device according to the invention.
La figure 1B est une vue en coupe transversale détaillée. Figure 1B is a detailed cross-sectional view.
La figure 2 représente en coupe axiale les extrémités de deux tronçons de ligne pourvue du dispositif de contrôle conforme à l'invention, en position assemblée. 2 shows in axial section the ends of two line sections provided with the control device according to the invention, in the assembled position.
La figure 3 représente une ligne blindée équipée du dispositif conforme à l'invention. FIG. 3 represents an armored line equipped with the device according to the invention.
Sur la figure 1A, les référence 3, 4 et 5 désignent trois conducteurs sous forme de tubes d'aluminium ou de cuivre, disposés parallèlement entre eux et logés respectivement dans les ouvertures 6, 7 et 8 de bras isolants 9, 10 et 11. Les extrémités des bras sont maintenues serrées deux à deux dans des mâchoires telles que 13 et 14 constituant les extrémités d'arceaux métalliques 19, 20 et 21; les mâchoires sont serrées par des vis 12 et écrous 12A. Les extrémités des arceaux forment un triangle équilatéral renversé à base en haut et horizontale. In FIG. 1A, the references 3, 4 and 5 designate three conductors in the form of aluminum or copper tubes, arranged in parallel with one another and housed respectively in the openings 6, 7 and 8 of insulating arms 9, 10 and 11. The ends of the arms are held tight two by two in jaws such as 13 and 14 constituting the ends of metal arches 19, 20 and 21; the jaws are tightened by screws 12 and nuts 12A. The ends of the poles form an upside-down, horizontal equilateral triangle.
L'ensemble des organes supports des conducteurs forme un ensemble compact. Des enveloppes en aluminium 2 coulissent, à l'intérieur d'une enveloppe 1 en acier, sur des bandes 22 en matériau plastique ou en polymère chargé, à bas coefficient de frottement et à dureté suffisante, tel que le polytétrafluoroéthylène connu sous la marque déposée
Téflon. The assembly of the support members of the conductors forms a compact assembly. Aluminum casings 2 slide, inside a steel casing 1, on strips 22 of plastic material or of charged polymer, with a low coefficient of friction and with sufficient hardness, such as polytetrafluoroethylene known under the registered trademark
Teflon.
Les enveloppes d'aluminium 2 forment, vis-à-vis de l'enveloppe 1 en acier, un écran magnétique permettant de réduire l'échauffement dans l'enveloppe en acier. The aluminum casings 2 form, vis-à-vis the steel casing 1, a magnetic screen making it possible to reduce the heating in the steel casing.
Les bandes en Téflon permettent aux enveloppes d'aluminium 2 de glisser sur l'enveloppe en acier 1, en cas de dilatations différentes au cours du fonctionnement, et également lors du montage de la ligne. The Teflon strips allow the aluminum casings 2 to slide over the steel casing 1, in the event of different expansions during operation, and also during assembly of the line.
Eventuellement, d'autres bandes de Téflon, telle que 23, placées au droit des extrémités des bras, permettent de centrer l'enveloppe d'aluminium 2 par rapport à l'enveloppe d'acier 1. Optionally, other Teflon strips, such as 23, placed in line with the ends of the arms, make it possible to center the aluminum casing 2 relative to the steel casing 1.
On donne aux arceaux 19, 20, 21 des profils arrondis pour assurer une bonne tenue diélectrique par rapport aux conducteurs. The arches 19, 20, 21 are given rounded profiles to ensure good dielectric strength with respect to the conductors.
Une fibre optique 100 est disposée entre l'enveloppe d'acier 1 et l'enveloppe d'aluminium 2, dans l'espace maintenu d'épaisseur sensiblement constante par les bandes de Téflon 22, 23. Détaillée sur la figure 1B, cette fibre optique gainée de façon classique 100A est protégée par un tube métallique 100B de préférence en acier avec éventuellement un agent de remplissage. Ce tube de protection en acier 100B peut être d'un diamètre d'environ 4 mm. Plusieurs fibres optiques telle que celle représentée 100 peuvent bien évidemment être prévues. An optical fiber 100 is disposed between the steel casing 1 and the aluminum casing 2, in the space maintained of substantially constant thickness by the Teflon strips 22, 23. Detailed in FIG. 1B, this fiber optically sheathed in a conventional manner 100A is protected by a metal tube 100B preferably made of steel with possibly a filling agent. This 100B steel protection tube can be about 4 mm in diameter. Several optical fibers such as that shown 100 can obviously be provided.
Cette fibre 100 court d'une extrémité à l'autre d'un tronçon de ligne. This fiber 100 runs from one end to the other of a section of line.
Sur la figure 2, les références 1', 2', 3', 4' désignent respectivement l'enveloppe d'acier, l'enveloppe d'aluminium et les conducteurs d'un tronçon de ligne électrique dit de gauche et les références 1", 2", 3", 4" les éléments homologues du tronçon adjacent dit de droite. In FIG. 2, the references 1 ′, 2 ′, 3 ′, 4 ′ respectively designate the steel casing, the aluminum casing and the conductors of a section of power line called the left and the references 1 ", 2", 3 ", 4" the homologous elements of the adjacent section called right.
La figure 2 montre le tronçon de gauche raccordé au tronçon de droite en fonctionnement normal. On voit que les conducteurs, tel que 4' et 4", sont munis de portions d'extrémité soudées et de section rétrécie respectivement 50 et 51, et que ces portions sont reliées par un manchon de contact 52 muni de contacts glissants 53 et 54. Les conducteurs peuvent ainsi se dilater librement sans subir de déformations latérales. Le manchon 52 peut être fixé au conducteur 51 par une vis de blocage 74. Figure 2 shows the left section connected to the right section in normal operation. It can be seen that the conductors, such as 4 ′ and 4 ″, are provided with welded end portions and of narrowed section 50 and 51 respectively, and that these portions are connected by a contact sleeve 52 provided with sliding contacts 53 and 54 The conductors can thus expand freely without undergoing lateral deformations The sleeve 52 can be fixed to the conductor 51 by a locking screw 74.
A 1 l'enveloppe d'acier 1' est soudée une bride 61 à laquelle s'appuie un cylindre métallique 60 S s'engageant dans l'enveloppe d'aluminium 2' et soudée à celle-ci.
At 1 the steel casing 1 'is welded a flange 61 to which a metal cylinder 60 S rests engaging the aluminum casing 2' and welded thereto.
De même, à l'enveloppe d'acier 1" est soudée une bride 58 à laquelle s'appuie un cylindre métallique 56 S s'engageant dans l'enveloppe cylindrique 2", mais cette fois le cylindre 56 et l'enveloppe 2" glissent l'un par rapport à l'autre pour permettre le jeu des dilatations. Le cylindre 56 est solidaire d'une plaque transversale 56A munie de trois ouvertures sur les bords desquelles s'appuient des cônes isolants tel que le cône 55 servant de supports au conducteur 4". La plaque transversale 56A assure l'étanchéité du tronçon de droite lorsque ce dernier est séparé du tronçon de ligne de gauche. Likewise, to the steel casing 1 "is welded a flange 58 to which a metal cylinder 56 S rests engaging in the cylindrical casing 2", but this time the cylinder 56 and the casing 2 " slide relative to each other to allow for expansion. The cylinder 56 is integral with a transverse plate 56A provided with three openings on the edges of which are supported by insulating cones such as the cone 55 serving as supports to the 4 "driver. The transverse plate 56A seals the right section when the latter is separated from the left line section.
Les cylindres 60 et 56 sont munis respectivement de contacts glissants 65 et 66 coopérant avec un cylindre conducteur 59. L'étanchéité est assurée par des joints 67, 68, 69 et 70. The cylinders 60 and 56 are respectively provided with sliding contacts 65 and 66 cooperating with a conductive cylinder 59. The sealing is ensured by seals 67, 68, 69 and 70.
Les cylindres 56, 60 et 59 sont maintenus par des tiges filetées 62 passant dans des brides appropriées; un couvercle 63 protège l'ensemble du dispositif. The cylinders 56, 60 and 59 are held by threaded rods 62 passing through suitable flanges; a cover 63 protects the entire device.
Des vannes ou électrovannes de remplissage 71 de gaz isolant et de vidange 72 peuvent être installés sur le cylindre 59. Valves or electrovalves for filling 71 with insulating gas and for draining 72 can be installed on the cylinder 59.
L'alimentation en gaz est assurée soit par une canalisation 75 longeant à l'extérieur les enveloppes en acier, soit en cascade par l'intermédiaire des ouvertures 76 à travers les filtres 77. The gas is supplied either by a pipe 75 running outside the steel casings, or in cascade through the openings 76 through the filters 77.
Le démontage s'effectue de la façon suivante: on enlève le couvercle 63, on ferme l'alimentation en gaz, on vide le gaz par la vanne 72, les conducteurs n'étant plus sous tension. Disassembly is carried out as follows: the cover 63 is removed, the gas supply is closed, the gas is emptied by the valve 72, the conductors no longer being under tension.
On enlève ensuite les tiges filetées 62 et on déplace le cylindre 59 par glissement vers la gauche. The threaded rods 62 are then removed and the cylinder 59 is moved by sliding to the left.
On fait glisser vers la gauche le manchon de contact 52, après avoir dévissé la vis de blocage 74. On fait de même pour les deux autres phases. The contact sleeve 52 is slid to the left after having unscrewed the locking screw 74. The same is done for the other two phases.
Le tronçon de ligne de gauche est alors complètement déconnecté du tronçon de droite. The left line section is then completely disconnected from the right section.
On notera que l'enveloppe d'aluminium peut être épaisse (10 mm environ) et être, en cas de court-circuit, traversée sans danger par le courant de court-circuit qui s'évacue à la terre par le cylindre 56, la bride 58 et le tube d'acier 1". Pour réaliser une économie notable dans la réalisation de la ligne, on peut utiliser une enveloppe d'aluminium plus mince, par exemple d'une épaisseur de 4 mm environ. Il faudra alors isoler, par une couche d'isolant non représentée sur la figure, l'enveloppe 2" du cylindre 56; le courant de court-circuit percera l'enveloppe d'aluminium et s'évacuera directement à travers l'enveloppe d'acier, sans traverser l'enveloppe d'aluminium qui ne risquera pas de s'échauffer et même de fondre. It will be noted that the aluminum envelope can be thick (about 10 mm) and be, in the event of a short circuit, crossed without danger by the short circuit current which is evacuated to the ground by the cylinder 56, the flange 58 and the 1 "steel tube. To achieve a significant saving in the production of the line, it is possible to use a thinner aluminum casing, for example with a thickness of approximately 4 mm. It will then be necessary to insulate, by an insulating layer not shown in the figure, the envelope 2 "of the cylinder 56; the short-circuit current will pierce the aluminum casing and be discharged directly through the steel casing, without passing through the aluminum casing which will not risk heating up and even melting.
De préférence au niveau du cylindre coulissant 59 de cette jonction entre tronçon, afin de faciliter la maintenance, est disposé l'agencement de contrôle et de commande associé à la fibre optique 100' du tronçon de gauche. Cette fibre optique 100' traverse de façon étanche le cylindre fixe 60 et est reliée par un raccord en T 101 à la fibre optique 100" du tronçon de droite traversant quant à elle le cylindre fixe 56 et la plaque transversale 56A de façon étanche. La déconnexion, en cas de maintenance ou de démontage d'un tronçon, s'effectue grâce à ce raccord en T 101. A ce raccord 101, est connecté un ensemble protégé 102 comportant un microprocesseur de traitement de données et un convertisseur de signaux. Preferably at the level of the sliding cylinder 59 of this junction between sections, in order to facilitate maintenance, there is arranged the monitoring and control arrangement associated with the optical fiber 100 ′ of the left section. This optical fiber 100 ′ sealingly passes through the fixed cylinder 60 and is connected by a T-connector 101 to the optical fiber 100 ″ of the right-hand section passing in turn through the fixed cylinder 56 and the transverse plate 56A in a sealed manner. disconnection, in the event of maintenance or dismantling of a section, is carried out using this T-connector 101. To this connector 101, a protected assembly 102 is connected comprising a microprocessor for data processing and a signal converter.
Grâce à ce microprocesseur 102 sont traitées les données transmises par
- au moins un capteur thermique 103 afin de surveiller la température à l'intérieur du tronçon,
- au moins un capteur UHF (ultra haute fréquence) afin de détecter les éventuelles décharges partielles,
- au moins une fibre optique fluorescente 105 ou équivalent afin de détecter les éventuelles effluves lumineuses en particulier en cas d'apparition d'arc interne, les signaux lumineux transmis par cette fibre fluorescente 105 étant transformés par un convertisseur 106,
- au moins un détecteur de fuite de gaz diélectrique disposé dans un ensemble 107.Thanks to this microprocessor 102, the data transmitted by
at least one thermal sensor 103 in order to monitor the temperature inside the section,
- at least one UHF (ultra high frequency) sensor to detect any partial discharges,
at least one fluorescent optical fiber 105 or equivalent in order to detect any light emanations in particular in the event of an internal arc appearing, the light signals transmitted by this fluorescent fiber 105 being transformed by a converter 106,
- at least one dielectric gas leak detector arranged in an assembly 107.
Avantageusement, ce détecteur de fuite est un indicateur d'écoulement du gaz relié à l'ouverture 76 et est associé à une valve d'isolement commandé par le microprocesseur 102, lorsqu'un signal adéquat est transmis par les fibres optiques aboutées 100. Advantageously, this leak detector is a gas flow indicator connected to the opening 76 and is associated with an isolation valve controlled by the microprocessor 102, when an adequate signal is transmitted by the abutting optical fibers 100.
Comme représenté sur la figure 3, au moins un compteur de débit 112 permettant une alimentation en gaz est installé à une extrémité de modules 200 constitués de n tronçons. As shown in FIG. 3, at least one flow meter 112 allowing a gas supply is installed at one end of modules 200 made up of n sections.
Afin détecter une fuite, le compteur de débit 112 de chaque module 300 est surveillé et, en cas de lecture d'une diminution anormale de débit dans un module, du gaz est injecté au niveau de ce compteur 112 pour palier à cette diminution. Les indications des indicateurs d'écoulement 107 de ce module 200 sont détectées par le dispositif de contrôle, le tronçon défaillant étant compris entre les deux indicateurs d'écoulement 77 signalant une indication différente.In order to detect a leak, the flow meter 112 of each module 300 is monitored and, if an abnormal reduction in flow is read in a module, gas is injected at this meter 112 to compensate for this reduction. The indications of the flow indicators 107 of this module 200 are detected by the control device, the faulty section being between the two flow indicators 77 signaling a different indication.
De la même façon, un poste de contrôle 110 est installé à l'extrémité de chaque module 200 où les informations transmises par les fibres optiques 100(I) aboutées sont traitées et les ordres de commande adéquats transmis. Similarly, a control station 110 is installed at the end of each module 200 where the information transmitted by the abutting optical fibers 100 (I) is processed and the appropriate command orders transmitted.
En cas de détection d'un défaut dans le tronçon 100(I), le signal lumineux correspondant, différencié par longueur d'onde ou niveau d'émission, et traité par le microprocesseur 102(I) est transmis au poste de contrôle 110, ce signal étant associé à un signal d'identification du tronçon. Le tronçon défectueux est ainsi localisé et en cas de nécessité de travaux ou de démontage de ce tronçon, l'ordre de fermetures des valves d'isolement est envoyé. If a fault is detected in the section 100 (I), the corresponding light signal, differentiated by wavelength or emission level, and processed by the microprocessor 102 (I) is transmitted to the control station 110, this signal being associated with a segment identification signal. The defective section is thus located and in case of need for work or disassembly of this section, the order to close the isolation valves is sent.
Le gaz du tronçon peut être vidé par la vanne 72. Une fois les travaux effectués ou le tronçon remplacé, il peut être rempli de gaz diélectrique individuellement par la vanne 71. The gas from the section can be emptied by the valve 72. Once the work has been carried out or the section replaced, it can be filled with dielectric gas individually by the valve 71.
Claims (6)
Priority Applications (8)
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| FR2717583B1 FR2717583B1 (en) | 1996-04-26 |
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Family Applications (1)
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Also Published As
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| FR2717583B1 (en) | 1996-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |