FR2912547A1 - Disjoncteur de defaut d'arc serie - Google Patents
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Abstract
Disjoncteur (10) pour couper le courant sur un conducteur de ligne (20). Le disjoncteur comprend des contacts séparables (24), un mécanisme de déclenchement (26), un bilame (30), un microprocesseur (12), une séquence (14) de détection d'arc série, un circuit de filtrage passe-bas (38) et un circuit de filtrage passe-haut (36). Le mécanisme de déclenchement ouvre de manière sélective les contacts séparables lorsqu'il est activé. La séquence de détection d'arc série est intégrée dans le microprocesseur et comprend une pluralité d'algorithmes (72, 76, 80, 84) de détection de défaut série. Le circuit de filtrage passe-bas fournit un signal filtré passe-bas (48) à la séquence de détection d'arc série. Le circuit de filtrage passe-haut fournit un signal filtré passe-haut (46) à la séquence de détection d'arc série. La séquence sélectionne un algorithme particulier parmi les différents algorithmes, d'après le signal filtré passe-bas. La séquence calcule une pluralité d'éléments statistiques d'après le signal filtré passe-haut et envoie un signal de sortie (54) à l'algorithme particulier pour activer le mécanisme de déclenchement d'après une comparaison des différents éléments statistiques.
Description
B07-4247FR Société dite : GENERAL ELECTRIC COMPANY Disjoncteur de défaut
d'arc série
Invention de : RIVERS Cecil YAN Weizhong ZHOU Yingneng HU Xiao DWYER Sean VIJAYAN Pradeep PRASAD Vijaisai YOUNSI Karim
Priorité d'une demande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 28 décembre 2006 sous le n 11/646.733
2 Disjoncteur de défaut d'arc série
La présente invention porte sur un système électrique à courant alternatif (c.a.). Plus particulièrement, la présente invention porte sur des disjoncteurs de défaut d'arc série. Les systèmes électriques employés dans les habitations, les locaux commerciaux et industriels emploient généralement un tableau électrique pour recevoir de l'électricité d'une source d'alimentation en courant de secteur. Le courant est acheminé, par l'intermédiaire du tableau électrique, vers un ou plusieurs disjoncteurs tels que, mais d'une manière nullement limitative, des coupe-circuits, des déclencheurs et autres. Chaque disjoncteur distribue l'électricité à une branche donnée, chaque branche fournissant l'électricité à une ou plusieurs charges. Les disjoncteurs sont agencés pour interrompre l'alimentation électrique de la branche particulière si certaines conditions d'alimentation électrique dans cette branche atteignent un point de consigne prédéterminé. Par exemple, certains disjoncteurs peuvent interrompre l'alimentation électrique du fait d'un défaut à la terre, et sont ordinairement appelés disjoncteurs de défaut à la terre (DDT). L'état de défaut à la terre survient lorsqu'un déséquilibre du courant passe entre un conducteur de ligne et un conducteur de neutre, éventuellement provoqué par un courant de fuite ou un défaut d'arc à la terre. D'autres disjoncteurs peuvent interrompre l'alimentation électrique du fait d'un défaut d'arc, et sont ordinairement appelés disjoncteurs de défaut d'arc (DDA). Les défauts d'arc sont ordinairement classés en deux catégories, les arcs série et les arcs parallèles. Les arcs série peuvent survenir, par exemple, lorsqu'un courant passe par un espace dans un conducteur unique. Des arcs parallèles peuvent survenir, par exemple, lorsqu'un courant passe entre deux conducteurs. Malheureusement, les défauts d'arc risquent de ne pas provoquer le déclenchement d'un disjoncteur classique. Cela est particulièrement vrai lorsque survient un arc série. La formation d'arcs série peut éventuellement provoquer des incendies à l'intérieur d'habitations et de locaux commerciaux. Ce risque augmente à mesure que vieillissent les bâtiments. La présente invention a donc pour objet des disjoncteurs et procédés pour détecter des défauts d'arc série dans des systèmes électriques à c.a. qui suppriment,
3 atténuent et/ou modèrent un ou plusieurs des effets préjudiciables évoqués plus haut, et d'autres, liés aux systèmes selon la technique antérieure. Un disjoncteur pour interrompre le passage de courant sur un conducteur de ligne est proposé. Le disjoncteur comprend des contacts séparables, un mécanisme de déclenchement, un bilame, un microprocesseur, une séquence de détection d'arc série, un circuit de filtrage passe-bas, et un circuit de filtrage passe-haut. Le mécanisme de déclenchement ouvre de façon sélective les contacts séparables lorsqu'il est activé. Le microprocesseur est en communication électrique avec le mécanisme de déclenchement. La séquence de détection d'arc série est intégrée dans le microprocesseur et comporte une pluralité d'algorithmes de détection de défauts série. Le circuit de filtrage passe-bas fournit un signal filtré passe-bas à la séquence de détection d'arc série depuis le bilame. Le circuit de filtrage passe-haut fournit un signal filtré passe-haut à la séquence de détection d'arc série depuis le bilame. La séquence sélectionne, d'après le signal filtré passe-bas, un algorithme particulier parmi la pluralité d'algorithmes. La séquence calcule une pluralité d'éléments statistiques d'après le signal filtré passe-haut et envoie à l'algorithme particulier un signal de sortie afin d'activer le mécanisme de déclenchement d'après une comparaison des différents éléments statistiques. Lors de la détection d'un défaut d'arc série sur un conducteur de ligne, on détecte un courant dans un bilame en série avec le conducteur de ligne, on achemine le courant via un circuit de filtrage passe-haut afin de générer un signal filtré passe-haut, on achemine le courant via un circuit de filtrage passe-bas pour produire un signal filtré passe-bas, on calcule une pluralité d'éléments statistiques parmi le signal filtré passe-haut, on sélectionne un algorithme série d'arc particulier parmi une pluralité d'algorithmes à partir du signal filtré passe-bas, et on détermine une instruction de déclenchement parmi une pluralité d'éléments statistiques et l'algorithme série d'arc particulier. La présente invention propose un disjoncteur à détection de formation d'arc série en mesurant le courant de charge à l'aide du bilame du disjoncteur. Le courant de charge est filtré par un circuit de filtrage passe-haut et un circuit de filtrage passe-bas. Le circuit de filtrage passe-haut supprime la composante de fréquence de 60 Hz et le circuit de filtrage passe-bas supprime les signaux à fréquence élevée, notamment ceux de la formation d'arc. Les données issues du circuit de filtrage passebas et du circuit de filtrage passe-haut sont échantillonnées par un microprocesseur. Le circuit de filtrage passe-bas échantillonné sert à déterminer la
4 moyenne quadratique (RMS) de la valeur d'intensité de la charge. Le circuit de filtrage passe-haut échantillonné est analysé à l'aide d'un ou plusieurs éléments statistiques. Une fois que les éléments statistiques sont analysés, les résultats des éléments statistiques sont comparés avec certains intervalles de valeurs en fonction de la moyenne quadratique de la valeur d'intensité. Si les éléments statistiques se situent entre les extrêmes prédéfinis à une moyenne quadratique particulière de la valeur d'intensité, un compteur est alors incrémenté. Si le compteur atteint une valeur prédéfinie, le processeur active le mécanisme de déclenchement du disjoncteur. Si les éléments statistiques se situent hors des limites, le compteur est décrémenté. Le compteur cesse de décrémenter une fois qu'il a atteint une valeur par défaut. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : la Fig. 1 est une illustration schématique d'un exemple de forme de réalisation d'un disjoncteur de défaut d'arc selon la présente invention ; la Fig. 2 est un schéma de circuit d'un exemple de forme de réalisation d'un circuit de filtrage passe-bande à deux canaux selon la présente invention, destiné à servir avec le disjoncteur de défaut d'arc de la Fig. 1 ; la Fig. 3 est un schéma de principe du disjoncteur de défaut d'arc de la Fig. 1 ; et les figures 4 à 7 illustrent un exemple de forme de réalisation d'une séquence de détection d'arc série intégrée dans le disjoncteur de défaut d'arc de la Fig. 1.
Considérant les dessins, et en particulier la Fig. 1, il y est représenté un exemple de forme de réalisation d'un disjoncteur de défaut d'arc (DDA) selon la présente invention, désigné globalement par le repère 10. Le DDA 10 comprend un microprocesseur 12 dans lequel est intégrée une séquence 14 de détection d'arc série. De manière avantageuse, la séquence 14 utilise une approche statistique pour la détection d'arc série. La séquence 14 traite un ou plusieurs éléments d'un signal permettant d'identifier des caractéristiques du signal. La séquence 14 calcule ensuite une pluralité d'éléments statistiques caractéristiques des signaux. D'après un ou plusieurs des éléments statistiques caractéristiques, la séquence 14 exécute un arbre de décision particulier afin de déterminer la présence de défauts d'arc série. Le DDA 10 est conçu pour se placer dans une charge 16 en communication électrique avec un conducteur de neutre 18 et un conducteur de ligne 20 sur un circuit de branche 22. Le DDA 10, par l'intermédiaire de la séquence 14, est conçu pour ouvrir de manière sélective des contacts séparables 24 sur le conducteur de 5 ligne 20 au moment de la détection d'un défaut d'arc série. De cette manière, le DDA 10 est apte à détecter la formation d'arc série dans le circuit de branche 22 et à interrompre l'alimentation électrique du circuit de branche. Les contacts 24 sont ouverts d'une manière connue par un mécanisme de déclenchement 26. Par exemple, les contacts 24 peuvent être ouverts par un mécanisme de déclenchement à ressort (non représenté), comme on le sait dans la technique. En plus d'être activé par la séquence 14, le mécanisme de déclenchement 26 peut également être actionné par un dispositif thermique magnétique classique 28 de protection contre les surintensités, comportant un bilame 30 monté en série avec le conducteur de ligne 20. Par exemple, le bilame 30 peut fléchir d'une manière connue lorsqu'une surintensité est appliquée au bilame, en provoquant une activation du mécanisme de déclenchement 26. De plus, le bilame 30 peut comporter une armature 32 à actionnement magnétique apte à activer le mécanisme de déclenchement 26 lorsque des courts-circuits sont appliqués au bilame.
Dans certaines formes de réalisation, le DDA 10 peut comprendre un détecteur 32 d'arcs parallèles classique. Le détecteur 32 d'arcs parallèles est conçu pour activer le mécanisme de déclenchement 26 au moment où des arcs parallèles sont détectés sur le conducteur de ligne 20. Ainsi, la séquence 14 de la présente invention peut fonctionner en parallèle avec la détection d'arcs parallèles du DDA existant ou séparément de la détection du DDA existant. De la sorte, le DDA 10 combine le dispositif 28 de protection contre les surintensités, qui assure une protection contre les surintensités et les courts-circuits, le détecteur 32 d'arcs parallèles, qui assure une protection contre les arcs parallèles, et la séquence 14, qui assure une protection contre les arcs série. le DDA 10 comprend un circuit de filtrage passe-bande 34 à deux étages pour déceler la tension détectée dans le bilame 30. Le circuit 34 est décrit plus en détail en référence aux figures 2 et 3. Le circuit 34 comprend un filtre passe-haut 36, un filtre passe-bas 38, un amplificateur 40, un premier décalage continu 42 et un deuxième décalage continu 44. Le circuit 34 est conçu pour produire un signal filtré
6 passe-haut 46 et un signal filtré passe-bas 48, qui sont fournis à un convertisseur analogique-numérique 50. Le filtre passe-haut 36 est conçu pour supprimer le courant de ligne sur le conducteur de ligne 20 à une fréquence prédéterminée. Dans la forme de réalisation illustrée, le filtre 36 est conçu pour supprimer le courant de ligne à 60 hertz (Hz). Le courant de ligne issu du filtre 36 est amplifié par l'amplificateur 40 pour devenir un signal à haute fréquence qui est ensuite décalé par le premier décalage continu 42 vers l'intervalle de fréquences prédéterminé du convertisseur A/N 50. Le filtre passe-bas 38 est conçu pour supprimer, dans le courant passant dans le conducteur de ligne 20, les phénomènes de formation d'arc et le bruit à haute fréquence. Le signal à haute fréquence issu du filtre 38 est amplifié et décalé par le deuxième décalage continu 44 vers l'intervalle de fréquences prédéterminé du convertisseur A/N 50. De la sorte, le filtre passe-haut 36 fournit le signal 46 au convertisseur A/N 50, tandis que le filtre passe-bas 38 fournit un signal passe-bas 48 au convertisseur A/N 50. Le convertisseur 50 échantillonne les signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48 et fournit les échantillons 52 au microprocesseur 12. Le microprocesseur 12 lit les échantillons 52 et soumet ces échantillons à la séquence 14. Lorsque la séquence 14 détermine qu'un arc série est présent, le microprocesseur 12 envoie un signal de sortie 54 au mécanisme de déclenchement 26 afin d'ouvrir les contacts 24. La séquence 14 est décrite en détail en référence aux figures 4 à 7. Pour résumer, la séquence 14 calcule la moyenne quadratique (RMS) du signal filtré passe-bas 48 et calcule une pluralité d'éléments statistiques à partir des signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48. D'après la valeur quadratique moyenne du signal passe-bas 48, la séquence 14 exécute un arbre de décision particulier parmi un certain nombre d'arbres de décision. Chaque arbre de décision utilise un ou plusieurs des éléments statistiques pour déterminer si un défaut d'arc série est présent.
Comme on le voit sur la Fig. 4, la séquence 14 commence par une étape d'échantillonnage 60 au cours de laquelle la séquence échantillonne les canaux des filtres passe-haut et passe-bas pour les signaux 46, 48. Après avoir obtenu les échantillons, la séquence 14 détermine, lors d'une étape de détermination de cycle 62, si, oui ou non, les échantillons interceptés proviennent d'un cycle complet. Si la séquence 14 détermine, lors de l'étape 62, qu'un cycle complet n'a pas été intercepté,
7 la séquence répète alors l'étape d'échantillonnage 60. Cependant, si la séquence 14 détermine, lors de l'étape 62, qu'un cycle complet a été intercepté, la séquence se poursuit alors jusqu'à une ou plusieurs étapes de calculs 64, 66. Pendant la première étape de calcul 64, la séquence 14 détermine la moyenne quadratique du niveau de tension du signal passe-bas 48. Pendant la deuxième étape de calcul 66, la séquence 14 détermine une pluralité d'éléments statistiques d'après les signaux passe-haut et passe-bas 46, 48. Par exemple, il est envisagé par la présente invention que la séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer les éléments statistiques des signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48, tels que, mais de manière nullement limitative, la moyenne du cycle complet, l'écart type du cycle complet, l'écart type maximal d'une éventuelle fenêtre dans le cycle, l'écart type minimal d'une éventuelle fenêtre dans le cycle, le rapport des écarts types maximal et minimal, la somme absolue de chaque échantillon dans le cycle, la relation des écarts types (ou variances) pour chaque fenêtre adjacente du cycle, la valeur quadratique moyenne, et autres. Il est envisagé par la présente invention que la séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer à la fois les signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48, la différence entre chaque point adjacent pour des éléments tels que, mais de manière nullement limitative, la différence maximale entre deux échantillons adjacents, la différence minimale entre deux échantillons adjacents, le rapport de la différence maximale à la différence minimale, l'ampleur des différences (par exemple, la différence maximale moins la différence minimale), la somme des différences entre des points adjacents, et autres. Il est envisagé par la présente invention que la séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer les signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48, d'après un deuxième signal de différence, la différence entre des points adjacents dans le premier signal de différence précité, des éléments statistiques tels que, mais de manière nullement limitative, la différence maximale entre deux échantillons adjacents, la différence minimale entre deux échantillons adjacents, le rapport de la différence maximale à la différence minimale, l'ampleur des différences (par exemple, la différence maximale moins la différence minimale), la somme des différences entre des points adjacents, et autres. La séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer les éléments statistiques supplémentaires d'après le signal filtré passe-bas 48, qui a fait l'objet d'un filtrage numérique par un filtre numérique passe-bande rectangulaire décapolaire
8 entre environ 700 et environ 3000 Hz. Dans une forme de réalisation préférée, le filtre numérique passe-bande rectangulaire décapolaire est intégré dans le microprocesseur 12. Les éléments statistiques supplémentaires peuvent comporter le calcul d'éléments tels que, mais de manière nullement limitative, l'écart type (ou la variance) de la différence entre des points adjacents d'un cycle, une approximation de l'écart type (ou variance) de la différence entre des points adjacents d'un cycle en permettant le débordement des registres du processeur, la moyenne de la différence entre les points adjacents. La séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer, d'après le signal filtré passe-bas 48, le changement de la moyenne quadratique par rapport au précédent cycle intercepté et de la moyenne quadratique du tout dernier cycle. La séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer un ou plusieurs éléments de comptage de pics. Par exemple, le microprocesseur 12 peut calculer, dans le signal filtré passe-haut 46, le nombre de pics distincts qui surviennent alors que le signal filtré passe-bas 48 est négatif. Au sens de la présente description, un pic distinct est identifié si la valeur du point en question est éloignée de la moyenne du cycle entier dans une mesure supérieure à un écart type. Les points qui se trouvent à proximité immédiate les uns des autres et sont tous supérieurs ou inférieurs à un écart type par rapport à la moyenne sont considérés comme un pic. De la sorte, la séquence 14 commande le microprocesseur 12 pour calculer le nombre de pics du signal filtré passe-haut 46 qui sont au-dessous d'un premier seuil et le nombre de pics du signal passe-haut 46 qui sont au-dessus d'un deuxième seuil ou au-dessous d'un troisième seuil. Dans un exemple de forme de réalisation, les deuxième et troisième seuils sont équidistants par rapport à la moyenne du cycle.
Une fois que la séquence 14 comprend tous les éléments statistiques nécessaires issus des étapes de calculs 64 et 66, la séquence exécute une étape de sélection 68 d'algorithme illustrée sur la Fig. 5. Pendant l'étape de sélection 68, la séquence 14 détermine, d'après la valeur quadratique moyenne du signal filtré passe-bas 48, quel algorithme de défaut d'arc série il convient d'exécuter parmi une pluralité d'algorithmes. Dans la forme de réalisation illustrée, l'étape de sélection 68 exécute, en un premier noeud de décision 70, un premier algorithme 72 si la valeur quadratique moyenne du signal filtré passe-bas 48 est inférieure ou égale à 5 Amp. L'étape de sélection 68 exécute, en un deuxième noeud de décision 74, un deuxième algorithme 76 si la valeur quadratique moyenne du signal passe-bas 48 est supérieure à 5 Amp et
9 inférieure ou égale à 10 Amp. L'étape de sélection 68 exécute, en un troisième noeud de décision 78, un troisième algorithme 80 si la valeur quadratique moyenne du signal passe-bas 48 est supérieure à 10 Amp et inférieure ou égale à 15 Amp. L'étape de sélection 68 exécute, en un quatrième noeud de décision 82, un quatrième algorithme 84 si la valeur quadratique moyenne du signal passe-bas 48 est supérieure à 15 Amp et supérieure à 150% de la charge nominale du disjoncteur 10. Si l'étape de sélection 68 détermine qu'aucune des conditions des noeuds de décisions n'est satisfaite, la séquence 14 revient alors à l'étape d'échantillonnage 60. De manière avantageuse, la séquence 14, par l'intermédiaire de l'étape de l0 sélection 68, applique un algorithme de défaut d'arc série différent 72, 76, 80 ou 84 d'après le niveau de la moyenne quadratique d'intensité du signal filtré passe-bas 48. Il doit être entendu que la présente invention est décrite uniquement à titre d'exemple comme ayant quatre algorithmes 72, 76, 80 et 84. Evidemment, il est avantagé par la présente invention que la séquence 14 comporte n'importe quel nombre 15 d'algorithmes, dont plus ou moins de quatre algorithmes. Des exemples de formes de réalisation d'algorithmes 72, 76, 80 et 84 sont illustrés sur la Fig. 6. Dans la forme de réalisation illustrée, chaque algorithme comporte les mêmes étapes, à savoir une étape 90 de remise à zéro de comptage de cycles, une étape de comparaison d'éléments par rapport à un intervalle, et une étape 20 de passage établie 94. Bien que les étapes de chaque algorithme 72, 76, 80 et 84 soient sensiblement les mêmes, les valeurs lors de l'étape 90 de remise à zéro de comptage de cycles et l'étape de comparaison 92 d'éléments avec un intervalle sont différentes pour chaque algorithme. Ci-dessous est présenté un exemple de forme de réalisation d'un algorithme 25 72 de défaut d'arc série à utiliser lorsque la valeur quadratique moyenne du signal filtré passe-bas 48 est inférieure ou égale à 5 Amp.
Exemple û Algorithme 72 de détection d'arc série de 5 Amp IF ((RatioMaxMinSTDx>=88) AND (MaxSTDx>=400) AND 30 (STDSequence>0) AND (DeltaRMS<20)), THEN CountThreshold=2; PASS= TRUE;
IF ((MinSTDx>=2) AND (MinSTDx<40) AND (stdfullx>=45) AND 35 (F_RMS>=459) AND (SecondDiffMaxx<148) AND (DeltaûRMS<8) AND 25 30 (FirstDiffSumx<8)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE; IF ((MinSTDx<34) AND (stdfullx>=56) AND (FirstDiffSumx<15) AND (FRMS>=163) AND (MinSTDx<227) AND (SecondDiffMaxx>=151) AND (MinSTDx>0) AND (STDSequence>0) AND (Delta RMS<10) AND (SecondDiffMaxx<195)), THEN CountThreshold=2; 1 o PASS=TRUE;
IF ((stdfullx>=2000) AND (MaxSTDx>=3000) AND (MinSTD>300)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE; 15 IF ((RMSORG>25) AND (stdfullx>=195) AND (meanfullx>=502) AND (DeltaRMS<5) AND (MinSTDx>=126) AND (MinSTDx<281) AND (MaxSTDx>=350)), THEN CountThreshold=2; 20 PASS=TRUE;
IF ((RMSORG>25) AND (stdfullx>=195) AND (DeltaRMS<5)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((RatioMaxMinSTDx>20) AND (RatioMaxMinSTDx<500) AND (MinSTDx>=4) AND (Second DiffMaxx<283)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>50) AND (RMSORG>25) AND (DeltaRMS<16)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE; 35
11 IF ((DimmerPeakCount>50) AND (RMS-ORG>14) AND (MinSTDx<215)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE.
Comme on peut le voir d'après l'exemple ci-dessus, l'algorithme 72 présente une série de conditions "IF" (SI) et d'instructions "THEN" (ALORS) lorsque la condition IF est un élément particulier calculé par le microprocesseur 12 à partir des signaux filtrés passe-haut et passe-bas 46, 48. Si la condition particulière se vérifie, l'algorithme 72 envoie un signal TRIP (c'est-à-dire un signal de sortie 54) au mécanisme de déclenchement 26 pour ouvrir les contacts 24. On trouvera ci-dessous un exemple de forme de réalisation d'algorithme 76 de défaut d'arc série à utiliser lorsque la valeur quadratique moyenne du signal filtré passe-bas 48 est supérieure à 5 Amp et inférieure ou égale à 10 Amp.
Exemple ù Algorithme 76 de détection d'arc série de 10 Amp IF ((RMSORG>55) AND (RatioMaxMinSTDx>=88) AND (MaxSTDx>=700) AND (STDSequence>0) AND (Delta RMS<25)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>60) AND (RMSORG>90) AND (AbsSumx>=378609) AND (MinSTDx<53) AND (stdfullx>20)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>60) AND (RMSORG<55) AND (stdfullx>20)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>60) AND (55<RMSORG>75) AND (MinSTDx>=20) AND (FirstDiffMinx>=-551)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE; 10
12 IF ((DimmerPeakCount>60) AND (RMSORG=65) AND (RMSORG<100) AND (stdfullx>20)), THEN CountThreshold=3; PASS=TRUE;
IF ((PeakCount<15) AND (RMSORG>=86) AND (stdfullx>20)), THEN CountThreshold=3; PASS=TRUE; IF ((MaxSTDx<2727) AND (RatioMaxMinSTDx<16) AND (SecondDiffMaxx>=929)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE; 15 IF ((RMS-ORG>55) AND (RMS-ORG<80) AND (RatioMaxMinSTDx>=100) AND (stdfullx>800) AND (DeltaRMS<25)), THEN CountThreshold=2; 20 PASS=TRUE;
IF ((RMSORG>40) AND (RMSORG<60) AND (stdfullx>=318) AND (MinSTDx<158) AND (DeltaRMS<10)), THEN CountThreshold=l; 25 PASS=TRUE;
IF ((RMSORG<79) AND (MinSTDx<131) AND (MinSTDx>=3) AND (stdfullx>=46) AND (FirstDiffRatiox<-.7048611) OR ((FirstDiffRatiox>=-.7048611) AND (MinSTDx<52)))), THEN 30 CountThreshold=3; PASS=TRUE;
IF ((RMSORG<79) AND (3<=MinSTDx<131) AND (stdfullx>=46) AND (FirstDiffRatiox<-.7048611) OR ((FirstDiffRatiox>=-.7048611) AND 35 (MinSTDx<52)))), THEN CountThreshold=3; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>50) AND (stdfullx>50) AND (RMSORG<70) AND (RMSORG>45) AND (DeltaRMS<30)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((DimmerPeakCount>50) AND (RMSORG<=45) AND l0 (DeltaRMS<16)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE;
IF ((RMSORG<70) AND (stdfullx>=781) AND (meanfullx>=500) AND 15 (MaxSTDx>=1996)), THEN CountThreshold=2; PASS=TRUE.
Exemple ù Algorithme 80 de détection d'arc série de 15 Amp 20 IF ((FullPeakCount<200) AND (stdfullx>=1300) AND (MaxSTDx>=2363) AND (DeltaRMS<50)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE;
25 IF ((PeakCount<12) AND (SecondDiffSumx<117) AND (MaxSTDx>1000)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE;
30 IF ((MinSTDx<61) AND (FirstDiffMinx<-259) AND (FirstDiffSumx>=9) AND (MaxSTDx>=286)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE; 13 35 IF ((RMSORG>170) AND (MaxSTDx>=1000) AND (MinSTDx<155) AND (DeltaRMS<20)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE; IF ((RMS-ORG>170) AND (SecondDiffMaxx>=347) AND (stdfullx<148)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE; Exemple ù Algorithme 84 de détection d'arc série à 150% de l'intensité nominale IF ((MaxSTDx>400) AND (DeltaRMS<40)), THEN CountThreshold=l; PASS=TRUE.
Ainsi, les algorithmes 76, 80, 84 fournissent également une série de conditions "IF" et d'instructions "THEN" lorsque la condition IF est un élément particulier calculé par le microprocesseur 12 à partir des signaux passe-haut et passe-bas 46, 48. Si la condition particulière se vérifie, l'algorithme 14 établit PASS=TRUE et un compteur de cycles est incrémenté. L'algorithme compare le compteur de cycles avec le seuil de comptage, qui est établi lorsque PASS=TRUE. Si le compteur de cycles est supérieur ou égal au seuil de comptage, l'algorithme 14 envoie un signal TRIP (c'est-à-dire le signal de sortie 54) au mécanisme de déclenchement 26 pour ouvrir les contacts 24. Il faut également souligner que les termes "premier", "deuxième", "troisième", "supérieur", "inférieur" et autres peuvent servir ici à modifier divers éléments. Sauf indication contraire, ces moyens de modification n'impliquent pas d'ordre spatial, chronologique ou hiérarchique par rapport aux éléments modifiés.
14 Liste des repères Disjoncteur de défaut d'arc (DDA) 10 Microprocesseur 12 Séquence 14 de détection d'arc série Charge 16 Conducteur de neutre 18 Conducteur de ligne 20 Circuit de branche 22 Contacts séparables 24 Mécanisme de déclenchement 26 Dispositif de protection contre les surintensités 28 Bilame 30 Armature à actionnement magnétique 32 Détecteur d'arcs parallèles 32 Circuit de filtrage 34 Filtre passe-haut 36 Filtre passebas 38 Amplificateur 40 Premier décalage continu 42 Deuxième décalage continu 44 Signal filtré passe-haut 46 Signal filtré passe-bas 48 Convertisseur analogique-numérique 50 Echantillons 52 Signal de sortie 54 Etape d'échantillonnage 60 Etape de détermination de cycle complet 62Première étape de calcul 64 Deuxième étape de calcul 66 Etape de sélection d'algorithme 68 Premier noeud de décision 70 Premier algorithme 72 Deuxième noeud de décision 74 Deuxième algorithme 76 Troisième noeud dedécision 78 Troisième algorithme 80 Quatrième noeud de décision 82 Quatrième algorithme 84 Etape de remise à zéro du comptage de cycles 90 Etape de comparaison d'un élément avec un intervalle 39 Etape de passage établi 94
Claims (9)
1. Disjoncteur (10) pour couper le courant sur un conducteur de ligne (20), comprenant : des contacts séparables (24) en communication électrique avec le conducteur de ligne ; un mécanisme de déclenchement (26) servant à ouvrir sélectivement lesdits contacts séparés lorsqu'il est activé ; un bilame (30) monté en série avec le conducteur de ligne ; un microprocesseur (12) en communication électrique avec ledit mécanisme de déclenchement ; une séquence (14) de détection d'arc série intégrée dans ledit microprocesseur, ladite séquence de détection d'arc série comprenant une pluralité d'algorithmes (72, 76, 80, 84) de détection de défaut série ; un circuit de filtrage passe-bas (38) conçu pour fournir à ladite séquence de détection d'arc série un signal filtré passe-bas (48) à partir dudit bilame, ladite séquence étant conçue pour sélectionner un algorithme particulier parmi ladite pluralité d'algorithmes, d'après ledit signal filtré passe-bas ; et un circuit de filtrage passe-haut (36) conçu pour fournir à ladite séquence de détection d'arc série un signal filtré passe-haut (46) issu dudit bilame, ladite séquence étant conçue pour calculer une pluralité d'éléments statistiques à partir dudit signal filtré passe-haut et étant conçue pour envoyer un signal de sortie (54) afin d'activer ledit mécanisme de déclenchement d'après une comparaison de ladite pluralité d'éléments statistiques avec ledit algorithme particulier.
2. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit mécanisme de déclenchement est conçu pour s'activer au moment de l'application d'une surintensité audit bilame
3. Disjoncteur selon la revendication 2, dans lequel ledit mécanisme de déclenchement est conçu pour s'activer au moment de l'application d'un court-circuit audit bilame.
4. Disjoncteur selon la revendication 3, comprenant en outre un détecteur (32) d'arcs parallèles conçu pour activer ledit mécanisme de déclenchement au moment de la détection d'un arc parallèle sur le conducteur de ligne.17
5. Disjoncteur selon la revendication 1, comprenant en outre un détecteur (32) d'arcs parallèles conçu pour activer ledit mécanisme de déclenchement au moment de la détection d'un arc parallèle sur le conducteur de ligne.
6. Disjoncteur selon la revendication 1, comprenant en outre un 5 convertisseur analogique-numérique (50) pour échantillonner lesdits signaux filtrés passe-bas et passe-haut issus desdits filtres passe-haut et passe-bas.
7. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ladite séquence est conçue pour calculer ladite pluralité d'éléments statistiques à partir dudit signal passe-bas et est conçue pour envoyer ledit signal de sortie afin d'activer ledit 10 mécanisme de déclenchement d'après ladite comparaison desdits éléments statistiques avec ledit algorithme particulier.
8. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit circuit de filtrage passe-bas comprend en outre un décalage continu (44).
9. Disjoncteur selon la revendication 1, dans lequel ledit circuit de filtrage 15 passe-haut comporte en outre un amplificateur (40) et un décalage continu (42).
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