FR2925987A1 - Electric short-circuit defect detecting and suppressing system for average or high voltage switch panel, has processing unit processing detected sound signal, and activating unit activating earthing switch, which bypasses defect by closing - Google Patents

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Abstract

The system has a microphone (10) installed at a low voltage compartment of a switch panel. The microphone detects a sound signal generated by an electric short-circuit defect between a conductor and the earth or between conductors. A processing unit processes the detected sound signal. An activating unit activates an earthing switch (42) i.e. ST arc killer, which bypasses the defect by closing. The activating unit has a magnetic ventouse (33) associated to a compression or tension spring (30). An independent claim is also included for a method for detecting and suppressing an electric short-circuit defect between a conductor and the earth or between conductors that cause high power electric arc in one of cells of an average or high voltage switch panel.

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE DETECTION ET DE SUPPRESSION D'UN DEFAUT ELECTRIQUE DANS UN EQUIPEMENT DE DISTRIBUTION ELECTRIQUE MOYENNE OU HAUTE TENSION SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING AND REMOVING AN ELECTRICAL FAULT IN MEDIUM OR HIGH VOLTAGE ELECTRICAL DISTRIBUTION EQUIPMENT

ET DISPOSITIF DE MISE A LA TERRE D'UN CABLE ELECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE METHOD AND DEVICE FOR GROUNDING AN ELECTRIC CABLE DESCRIPTION TECHNICAL FIELD

L'invention concerne un système et un procédé de détection et de suppression d'un défaut électrique dans un équipement de distribution, et plus précisément dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique moyenne ou haute tension. L'invention concerne également un dispositif de mise à la terre d'un câble électrique moyenne ou haute tension. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE The invention relates to a system and method for detecting and suppressing an electrical fault in a distribution equipment, and more specifically in the compartment of one of the cells of a medium or high voltage electrical distribution board. The invention also relates to a device for grounding a medium or high voltage electrical cable. STATE OF THE PRIOR ART

Le domaine de l'invention est celui des systèmes de détection de défaut de court-circuit dans des postes de distribution d'énergie électrique moyenne ou haute tension sous enveloppes métalliques. The field of the invention is that of short-circuit fault detection systems in medium-voltage or high-voltage electrical distribution substations in metal casings.

Dans ce type de postes de distribution, l'apparition d'un défaut de court-circuit entre un conducteur et la terre ou entre conducteurs provoque un arc électrique de forte puissance qui génère une élévation de pression et de température importantes du milieu ambiant (air ou gaz SF6 par exemple)qui provoque des dégâts irrémédiables sur les pièces environnantes (appareil lui même, local où est installé l'appareil et In this type of distribution station, the appearance of a short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors causes a high power arc that generates a high pressure and temperature rise of the ambient environment (air or SF6 gas for example) that causes irreparable damage to the surrounding rooms (device itself, local where the device is installed and

également sur le personnel de maintenance ou d'exploitation qui se trouverait à proximité du poste de distribution lorsque le défaut se produit). Ces dégâts sont plus ou moins importants et localisés en fonction de la rapidité de la détection du défaut et de son élimination. La rapidité de la détection d'un défaut de court-circuit et son élimination sont donc essentiels pour limiter les dégâts. En cas de défaut électrique dans le compartiment d'une cellule électrique moyenne ou haute tension, dans un tableau composé de plusieurs cellules, les constructeurs de matériels proposent deux systèmes permettant de protéger les exploitants situés à proximité et de limiter les effets mécaniques et thermiques du défaut sur les autres compartiments du tableau: - un système de protection passive qui comprend un renforcement de la structure mécanique de chaque cellule et une évacuation des gaz chauds dans une aire protégée, où les exploitants ne sont pas sensés être, pendant la durée du défaut qui peut durer plusieurs secondes ; un système de protection active qui comprend la détection du défaut à partir de la lumière émise par l'arc puis l'actionnement d'un dispositif court-circuitant le défaut dans un temps très court, par exemple quelques dizaines de millisecondes, éteignant ainsi celui-ci. Le document référencé [1] en fin de description décrit un système pour éliminer un défaut de court-circuit dans un équipement de distribution électrique moyenne tension qui comprend : - un dispositif de détection de ce défaut en détectant la lumière émise par l'arc, et - un dispositif court-circuitant ce défaut. also on maintenance or operating personnel who would be near the distribution station when the fault occurs). This damage is more or less important and localized according to the speed of detection of the defect and its elimination. The speed of detection of a short circuit fault and its elimination are therefore essential to limit the damage. In the event of an electrical fault in the compartment of a medium or high voltage electrical cell, in a table made up of several cells, the equipment manufacturers propose two systems to protect nearby operators and to limit the mechanical and thermal effects of defect on the other compartments of the table: - a passive protection system which includes a reinforcement of the mechanical structure of each cell and an evacuation of the hot gases in a protected area, where the operators are not supposed to be, during the duration of the defect which can last several seconds; an active protection system which comprises the detection of the fault from the light emitted by the arc and the actuation of a device bypassing the fault in a very short time, for example a few tens of milliseconds, thereby extinguishing the -this. The document referenced [1] at the end of the description describes a system for eliminating a short circuit fault in a medium voltage electrical distribution equipment which comprises: a device for detecting this fault by detecting the light emitted by the arc, and a device bypassing this defect.

Ce système utilise des détecteurs de lumière qui sont positionnés dans les différentes cellules de l'équipement de distribution électrique. Ces détecteurs sont reliés par des fils électriques ou des fibres optiques à une unité centrale qui permet, lors de l'apparition d'un arc électrique, de commander la fermeture d'un dispositif court-circuitant les trois phases, éteignant ainsi cet arc électrique. Un tel système est peu fiable : - Si l'arc électrique touche un détecteur de lumière, celui-ci devient non opérationnel, ce qui rend la détection du défaut impossible. - Ce système peut malencontreusement être actionné si un détecteur de lumière est soumis à la luminosité d'un arc de coupure normale plus long ou plus intense que d'habitude. - Ce système est difficile à installer sur un tableau en cours d'exploitation : il faut, en effet, mettre hors service le tableau, le consigner, réaliser une intervention longue et pénible dans chaque compartiment et câbler les fils de transmission de l'information. L'objet de l'invention est de palier de tels inconvénients en détectant un défaut électrique par le bruit intense (comparable à celui d'une explosion) qu'il génère, puis en actionnant un sectionneur de terre, qui, en se refermant, court-circuite l'arc électrique de défaut. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne un système de détection et de suppression d'un défaut électrique de court-circuit entre un conducteur et la terre ou entre conducteurs qui provoque un arc électrique de forte puissance dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique moyenne ou haute tension comprenant: - des moyens de détection de ce défaut, - des moyens de traitement du signal détecté, des moyens d'actionnement d'un sectionneur qui, en se refermant, court-circuite ce défaut, caractérisé en ce que les moyens de détection sont des moyens de détection du signal sonore généré directement par ce défaut électrique. Dans un premier mode de réalisation, les moyens de détection comprennent un microphone installé au niveau du compartiment basse tension du tableau. Dans un second mode de réalisation les moyens de détection comprennent un microphone placé face au tableau. Avantageusement les moyens de traitement comprennent: - des moyens de comparaison de l'amplitude du signal détecté à un seuil, ou des moyens de filtrage du signal détecté, et des moyens de comparaison du signal filtré à une gamme de fréquences déterminée, par exemple de 100 Hz et 300 Hz. Ces moyens de filtrage peuvent utiliser un filtre électronique de type passe-bande pour traiter le signal reçu. Ils peuvent, dans une variante de réalisation, utiliser une décomposition en série de Fourier. Les moyens d'actionnement d'un sectionneur 10 peuvent comprendre une ventouse magnétique à émission et un ressort. L'invention concerne également un procédé de détection et de suppression d'un défaut électrique de court-circuit entre un conducteur et la terre ou 15 entre conducteurs qui provoque un arc électrique de forte puissance dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique moyenne ou haute tension comprenant : - une étape de détection de ce défaut, 20 une étape de traitement du signal détecté, une étape d'actionnement d'un sectionneur qui, en se refermant, court-circuite ce défaut, 25 caractérisé en ce que l'étape de détection est une étape de détection du signal sonore généré directement par ce défaut électrique. L'étape de détection peut avoir lieu au niveau du compartiment basse tension du tableau, ou 30 face à ce tableau. This system uses light detectors that are positioned in the different cells of the electrical distribution equipment. These detectors are connected by electrical wires or optical fibers to a central unit which makes it possible, during the occurrence of an electric arc, to control the closing of a device bypassing the three phases, thereby extinguishing this electric arc. . Such a system is unreliable: - If the electric arc touches a light detector, it becomes non-operational, which makes fault detection impossible. - This system may inadvertently be operated if a light detector is subjected to the brightness of a normal cut arc longer or more intense than usual. - This system is difficult to install on a board during operation: it must, in fact, decommission the table, record it, make a long and painful intervention in each compartment and wire the wire of the information . The object of the invention is to overcome such drawbacks by detecting an electrical fault by the intense noise (comparable to that of an explosion) that it generates, then by actuating an earthing switch, which, by closing, bypasses the fault electric arc. DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention relates to a system for detecting and eliminating an electrical short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors that causes a high-power electric arc in the compartment of one of the cells. of a medium or high voltage electrical distribution board comprising: means for detecting this fault, means for processing the detected signal, means for actuating a disconnector which, by closing, bypasses this defect, characterized in that the detection means are means for detecting the sound signal generated directly by this electrical fault. In a first embodiment, the detection means comprise a microphone installed at the low voltage compartment of the switchboard. In a second embodiment, the detection means comprise a microphone placed facing the board. Advantageously, the processing means comprise: means for comparing the amplitude of the signal detected at a threshold, or means for filtering the detected signal, and means for comparing the filtered signal with a determined frequency range, for example of 100 Hz and 300 Hz. These filtering means may use a bandpass type electronic filter to process the received signal. They may, in an alternative embodiment, use a Fourier series decomposition. The actuating means of a disconnector 10 may comprise an emitting magnetic suction cup and a spring. The invention also relates to a method for detecting and suppressing an electrical short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors which causes a high power arc in the compartment of one of the cells of a medium or high voltage electrical distribution panel comprising: a step of detecting this fault, a step of processing the detected signal, a step of actuating a disconnector which, by closing, bypasses this defect, characterized in that the detection step is a step of detecting the sound signal generated directly by this electrical fault. The detection step may take place at the low voltage compartment of the array, or opposite this array.

Avantageusement le procédé de l'invention comprend en outre : - une étape de comparaison de l'amplitude du signal détecté à un seuil, ou une étape de filtrage du signal détecté, et une étape de comparaison du signal filtré à une gamme de fréquences déterminées. L'étape de filtrage peut utiliser un filtre électronique de type passe-bande pour traiter le signal reçu. Elle peut, dans une variante de réalisation, utiliser une décomposition en série de Fourier du signal reçu. L'invention concerne, enfin, un dispositif de mise à la terre d'un câble électrique moyenne ou haute tension, comprenant un sectionneur de mise à la terre et des moyens de commande de celui-ci, caractérisé en ce que ces moyens de commande comprennent une ventouse magnétique à émission associée à un ressort, ce ressort étant bandé lorsque la ventouse n'est pas alimentée, une bielle soumise à l'action du ressort, et un levier de verrouillage pour maintenir cette bielle en position, le levier de verrouillage étant mobile ou fixe suivant l'état de la ventouse (alimentée ou non en électricité). Le système et le procédé de l'invention permettent : - de détecter un défaut électrique (arc électrique) dans un appareillage électrique afin de supprimer ou de limiter ses effets et ainsi : • de protéger le personnel, • de protéger les locaux dans lesquels se situent les matériels en défaut, • d'améliorer la continuité de service du réseau électrique en réduisant la quantité de matériel endommagé et donc le temps d'indisponibilité du tableau, - de supprimer ce défaut électrique en mettant les phases au potentiel de terre à l'aide d'un sectionneur de terre dont le mouvement est déclenché par la détection sonore de l'arc électrique. - de détecter un défaut électrique de manière sûre et certaine par un dispositif à bas coût, - de diminuer le nombre de détecteurs dans un tableau électrique composé de plusieurs cellules, - de simplifier et de fiabiliser la 15 détection d'un défaut, et de faciliter la mise en place du dispositif de détection, - de réduire le temps d'indisponibilité du matériel (continuité du service améliorée). 20 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 illustre schématiquement un microphone dynamique utilisé dans le système de l'invention. Les figures 2A et 2B illustrent un premier 25 mode de réalisation du système de l'invention respectivement dans une vue en coupe AA et dans une vue de face. La figure 3 illustre un second mode de réalisation du système de l'invention. Advantageously, the method of the invention further comprises: a step of comparing the amplitude of the signal detected at a threshold, or a step of filtering the detected signal, and a step of comparing the filtered signal with a determined frequency range . The filtering step may use a bandpass type electronic filter to process the received signal. It may, in an alternative embodiment, use a Fourier series decomposition of the received signal. Finally, the invention relates to a device for grounding a medium or high voltage electrical cable, comprising an earthing switch and control means thereof, characterized in that these control means comprise a magnetic suction cup with emission associated with a spring, this spring being bandaged when the suction cup is not energized, a connecting rod subjected to the action of the spring, and a locking lever to hold this rod in position, the locking lever being mobile or fixed depending on the state of the suction cup (with or without electricity). The system and method of the invention make it possible: to detect an electrical fault (electric arc) in electrical equipment in order to suppress or limit its effects and thus: protect the personnel, protect the premises in which locate the faulty equipment, • improve the service continuity of the electricity network by reducing the amount of damaged equipment and thus the unavailability of the switchboard, - eliminate this electrical fault by putting the phases at the earth potential at the same time. using an earthing switch whose movement is triggered by the sound detection of the electric arc. to detect an electrical fault in a safe and certain manner by a device at low cost; to reduce the number of detectors in an electrical panel composed of several cells; to simplify and make reliable the detection of a defect; facilitate the installation of the detection device, - reduce the downtime of the equipment (improved continuity of service). BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 schematically illustrates a dynamic microphone used in the system of the invention. Figures 2A and 2B illustrate a first embodiment of the system of the invention respectively in a sectional view AA and in a front view. Figure 3 illustrates a second embodiment of the system of the invention.

Les figures 4A et 4B illustrent un exemple d'accrochage du système de l'invention. Les figures 5A et 5B illustrent schématiquement un exemple de réalisation du système de l'invention. Figures 4A and 4B illustrate an example of attachment of the system of the invention. FIGS. 5A and 5B schematically illustrate an exemplary embodiment of the system of the invention.

EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS Le système de l'invention permet la détection et la suppression d'un défaut de court-circuit entre un conducteur et la terre ou entre conducteurs dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique moyenne ou haute tension, ce défaut provoquant un arc électrique de forte puissance dans cette cellule. Ce système comprend : - des moyens de détection du signal sonore généré directement par ce défaut, - des moyens de traitement du signal détecté, des moyens d'actionnement d'un sectionneur qui, en se refermant, court-circuite ce défaut. Le système de l'invention permet de détecter un arc électrique non pas dans le compartiment de la cellule dans lequel ce dernier est initié, comme cela est le cas habituellement, mais au niveau du tableau composé de plusieurs cellules. Un microphone permet ainsi de détecter le bruit généré par cet arc électrique, qui a une fréquence fondamentale proche du double de la fréquence du courant, donc proche de 100 Hz. Au-delà d'un niveau sonore et/ou après une étude de la fréquence du signal par filtrage à l'aide d'un filtre électronique de type passe-bande permettant d'éliminer toute perturbation externe, le système donne un ordre de fermeture à un sectionneur de terre qui court-circuite ainsi l'arc électrique. La théorie et la technologie d'un tel filtre passe-bande sont bien connues de l'homme de métier. L'extinction de l'arc est instantanée et ses conséquences sont limitées au compartiment où s'est initié l'arc ou à la seule cellule victime du défaut. Dans une variante de réalisation, le signal électrique en sortie du microphone est décomposé en série de Fourier à l'aide d'un logiciel bien connu de l'homme de métier, par exemple le logiciel MATLAB de la société The-Mathworks. Ce logiciel donnant ou non, en fonction du résultat obtenu, un ordre de fermeture au sectionneur de terre. Les dégâts engendrés par l'arc étant minimes et limités, la remise en service du tableau est rapide. Les moyens de détection ne sont pas altérés par le défaut et les sectionneurs de terre sont conçus et validés pour pouvoir fermer plusieurs fois sur court-circuit. On va, à présent, décrire plus précisément chacun des composants utilisés dans le système de l'invention en considérant, à titre d'exemple, un tableau à protéger du type décrit dans le document référencé [2] ou dans le document référencé [3]. Microphone 10 Le microphone utilisé est, par exemple, un microphone dynamique à bobine mobile illustré sur la figure 1, qui comporte une membrane 11 fixée à une bobine mobile 12. L'onde sonore 13 exerce une pression sur la membrane 11 qui, par l'intermédiaire de la force engendrée, provoque le déplacement de la bobine mobile 12 autour d'un aimant 14. La variation de flux du champ magnétique créée par l'aimant 14 au travers des spires de la bobine mobile crée une force électromotrice dont les oscillations sont égales à celles de la membrane 11. Le signal sonore est ainsi converti en tension électrique 15, dont la fréquence et l'amplitude retranscrivent l'onde sonore. Ce microphone peut avoir les caractéristiques suivantes : - réponse en fréquence : entre 60 Hz et 16 KHz, - sensibilité : -74 dB +/ - 3dB - impédance : 200 à 600 ohms environ Ce microphone peut être, par exemple : un microphone d'usage général de la 20 marque SHURE de référence RS25, un microphone unidirectionnel de la marque SHURE de référence MX421D/C, une cellule microphonique unidirectionnelle destinée à la réception de la voix 25 pour les applications en téléphonie, en interphonie, en sonorisation, etc, de la marque LEM industrie, de référence EM118. Dans un premier mode de réalisation illustré sur les figures 2A et 2B, le microphone 10 est 30 inclus sur le tableau moyenne tension à protéger 20. Le microphone 10 est installé au niveau du compartiment basse tension, ou compartiment contrôle commande, 21. Un perçage dans le capot de ce compartiment permet de fixer le microphone 10. La sortie du microphone, qui est une tension comprise entre 0 et 10 V, est reliée par un fil de connexion 24 à un circuit électronique de traitement 22 placé dans le compartiment basse tension 21. Sur ces figures 2A et 2B sont également représentés un compartiment mécanisme de commande 23, un compartiment jeu de barres 16, un compartiment appareillage de coupure ou d'isolement 17, et un compartiment câbles 18. Dans un second mode de réalisation illustré sur la figure 3, le microphone 10 n'est plus inclus dans le tableau à protéger. Le microphone 10 est placé face au tableau à protéger à une distance qui dépend de la place dont on dispose dans le local qui abrite le tableau moyenne tension, par exemple à 0,50 mètre. Le microphone, monté sur un trépied 26 à une hauteur de 1,5 mètre environ, est placé en face de la cellule à protéger. La sortie du microphone 10 est reliée par une liaison filaire 27 à un circuit électronique de traitement 22 placé dans le compartiment basse tension 21. Le microphone est alimenté par une tension auxiliaire issue du compartiment basse tension 21. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS The system of the invention makes it possible to detect and eliminate a short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors in the compartment of one of the cells of a switchboard. medium or high voltage, this defect causing a high power arc in this cell. This system comprises: means for detecting the sound signal generated directly by this defect; means for processing the detected signal; means for actuating a disconnector which, by closing, bypasses this defect. The system of the invention makes it possible to detect an electric arc not in the compartment of the cell in which the latter is initiated, as is the case usually, but in the table composed of several cells. A microphone thus makes it possible to detect the noise generated by this electric arc, which has a fundamental frequency close to twice the frequency of the current, thus close to 100 Hz. Beyond a sound level and / or after a study of the frequency of the signal by filtering using a bandpass type electronic filter to eliminate any external disturbance, the system gives a closing command to an earthing switch which thus bypasses the electric arc. The theory and technology of such a bandpass filter are well known to those skilled in the art. The extinction of the arc is instantaneous and its consequences are limited to the compartment where the arc was initiated or the only cell victim of the defect. In an alternative embodiment, the electrical signal at the output of the microphone is broken down into Fourier series using a software well known to those skilled in the art, for example the MATLAB software from The Mathworks. This software gives or not, depending on the result obtained, a closing order to the earthing switch. The damage caused by the arc being minimal and limited, the commissioning of the painting is fast. The detection means are not impaired by the fault and the earthing switches are designed and validated to close several times on short circuit. We will now describe more precisely each of the components used in the system of the invention by considering, by way of example, a table to protect the type described in the referenced document [2] or in the referenced document [3]. ]. Microphone 10 The microphone used is, for example, a moving-coil dynamic microphone illustrated in FIG. 1, which comprises a membrane 11 fixed to a voice coil 12. The sound wave 13 exerts a pressure on the membrane 11 which, by intermediate of the generated force, causes the displacement of the voice coil 12 around a magnet 14. The flux variation of the magnetic field created by the magnet 14 through the turns of the voice coil creates an electromotive force whose oscillations are equal to those of the membrane 11. The sound signal is thus converted into electrical voltage 15, whose frequency and amplitude retranscribe the sound wave. This microphone can have the following characteristics: - frequency response: between 60 Hz and 16 KHz, - sensitivity: -74 dB + / - 3dB - impedance: 200 to 600 ohms approximately This microphone can be, for example: a microphone of general use of the SHURE reference mark RS25, a unidirectional microphone of the SHURE mark of reference MX421D / C, a unidirectional microphonic cell intended for the reception of voice 25 for telephony, intercom, sound, etc. applications, from the LEM industry brand, reference EM118. In a first embodiment illustrated in FIGS. 2A and 2B, the microphone 10 is included on the medium-voltage switchboard to be protected 20. The microphone 10 is installed at the low-voltage compartment, or control-command compartment, 21. A piercing in the cover of this compartment is used to fix the microphone 10. The output of the microphone, which is a voltage between 0 and 10 V, is connected by a connection wire 24 to an electronic processing circuit 22 placed in the low voltage compartment 21. FIGS. 2A and 2B also show a control mechanism compartment 23, a busbar compartment 16, a switchgear or isolation switchgear compartment 17, and a cable compartment 18. In a second embodiment illustrated in FIG. Figure 3, the microphone 10 is no longer included in the table to protect. The microphone 10 is placed facing the array to be protected at a distance that depends on the space available in the room that houses the medium voltage switchboard, for example at 0.50 meters. The microphone, mounted on a tripod 26 at a height of about 1.5 meters, is placed in front of the cell to be protected. The output of the microphone 10 is connected by a wired link 27 to an electronic processing circuit 22 placed in the low voltage compartment 21. The microphone is powered by an auxiliary voltage from the low voltage compartment 21.

Circuit électronique 22 Le signal électrique généré par le microphone 10 a la même fréquence que le son recueilli généré par l'arc électrique et une amplitude proportionnelle à l'intensité de celui-ci. Un filtre électronique de type passe bande , dont la bande passante est comprise entre 100 Hz et 300 Hz, permet d'éliminer tout signal dont la fréquence n'est pas comprise dans cette bande passante. Par contre un signal dont la fréquence est comprise entre 100 et 300 Hz est amplifié. Electronic Circuit 22 The electrical signal generated by the microphone 10 has the same frequency as the collected sound generated by the electric arc and an amplitude proportional to the intensity thereof. An electronic bandpass type filter, whose bandwidth is between 100 Hz and 300 Hz, eliminates any signal whose frequency is not included in this bandwidth. By against a signal whose frequency is between 100 and 300 Hz is amplified.

Ventouse magnétique 33 Une ventouse magnétique à émission peut être disposée à la sortie du filtre passe-bande, avantageusement au travers d'un transistor NPN fonctionnant en bloqué-passant. Une telle ventouse à émission de courant agit comme un aimant permanent lorsqu'elle n'est pas sous tension. Dès que l'on applique à celle-ci une tension définie par le constructeur (24 ou 48 Vcc par exemple), son aimantation disparaît. Magnetic sucker 33 An emitting magnetic sucker can be arranged at the output of the bandpass filter, advantageously through an NPN transistor operating as a blocked-pass. Such a current-emitting sucker acts as a permanent magnet when it is not energized. As soon as we apply a voltage defined by the manufacturer (24 or 48 VDC for example), its magnetization disappears.

Lorsqu'aucun son de fréquence comprise entre 100 et 300 Hz n'est présent, la ventouse n'est pas alimentée. Elle retient un ressort bandé c'est-à-dire comprimé, s'il s'agit d'un ressort de compression, ou tendu, s'il s'agit d'un ressort de traction bandé. When no sound frequency between 100 and 300 Hz is present, the suction cup is not powered. It retains a spring banded that is to say compressed, if it is a compression spring, or stretched, if it is a tensile spring bandaged.

La ventouse fournit un effort portant. Dès qu'un son de fréquence comprise entre 100 et 300 Hz apparait l'aimantation de la ventouse disparaît et le ressort (de compression ou de traction) libère son énergie pour mettre en mouvement des contacts mobiles reliés au potentiel de terre afin qu'ils viennent au contact des trois phases de l'appareillage moyenne tension, pour relier ces phases à la terre et ainsi court-circuiter l'arc électrique. Cette ventouse magnétique à émission peut être une ventouse référencée 21 VE fabriquée par la société LUXALP. The suction cup provides a carrying effort. As soon as a frequency sound between 100 and 300 Hz appears the magnetization of the suction cup disappears and the spring (compression or traction) releases its energy to set moving contacts connected to the ground potential so that they come into contact with the three phases of the medium-voltage switchgear, to connect these phases to the ground and thereby short-circuit the electric arc. This magnetic sucker emission can be a sucker referenced 21 VE manufactured by the company LUXALP.

Sectionneur de terre 42 Le ressort de compression ou de traction 30 met en mouvement un sectionneur de mise à la terre désigné ST Arc Killer 42. Ce sectionneur de terre 42 met les phases au potentiel de terre afin de court-circuiter l'arc électrique de défaut. Les figures 4A et 4B représentent un exemple d'accrochage mécanique. La figure 4A représente la configuration initiale dans laquelle le ressort 30 est bandé. Une bielle 31 est soumise à l'action du ressort (seule les extrémités du ressort sont présentées sur les figures 4A et 4B) mais est maintenue en position par un levier de verrouillage 32. Le levier de verrouillage 32 est lui-même maintenu en position par la ventouse magnétique 33. Lorsqu'on alimente la ventouse magnétique 33 suite à la détection du bruit généré par un arc électrique, on annule l'effort portant appliqué au levier de verrouillage 32. Le levier de verrouillage 32 n'assure plus le maintien en position de la bielle 31. La bielle 31, qui n'est plus alors soumise qu'à l'action du ressort 30, est entraînée en rotation. C'est le mouvement de rotation de la bielle 31 qui permet, par l'intermédiaire d'un dispositif non représenté, de fermer le sectionneur de terre et ainsi de court-circuiter le défaut. Exemple de réalisation Les figures 5A et 5B illustrent schématiquement un exemple de réalisation du système de l'invention, dans lequel on reprend les composants considérés ci-dessus. La figure 5A présente le système de l'invention en position initiale. Le microphone 10 reçoit des ondes sonores 13 qui ne correspondent pas à celles générées par un arc électrique. La ventouse 33, qui n'est pas alimentée, maintient en position le dispositif d'accrochage 40 du sectionneur ST Arc killer 42. Le ressort 30 est maintenu bandé. Sur cette figure sont également représentés : des liaisons filaires 41, un contact de mise à la terre ST Arc killer 42, un câble moyenne tension 43, et un bâti fixé 44 au potentiel de la terre. Earthing Disconnector 42 Compression or pulling spring 30 sets in motion an earthing switch designated ST Arc Killer 42. This earthing switch 42 sets the phases to earth potential in order to bypass the electric arc of the earthing switch. default. Figures 4A and 4B show an example of mechanical attachment. Figure 4A shows the initial configuration in which the spring 30 is bandaged. A rod 31 is subjected to the action of the spring (only the ends of the spring are shown in Figures 4A and 4B) but is held in position by a locking lever 32. The locking lever 32 is itself held in position by the magnetic suction cup 33. When feeding the magnetic suction cup 33 following the detection of the noise generated by an electric arc, it cancels the load applied to the locking lever 32. The locking lever 32 no longer ensures the maintenance in the position of the rod 31. The rod 31, which is then subject only to the action of the spring 30, is rotated. It is the rotational movement of the rod 31 which allows, through a device not shown, to close the earthing switch and thus bypass the fault. Exemplary Embodiment FIGS. 5A and 5B schematically illustrate an exemplary embodiment of the system of the invention, in which the components considered above are taken up. Figure 5A shows the system of the invention in the initial position. The microphone 10 receives sound waves 13 which do not correspond to those generated by an electric arc. The suction cup 33, which is not energized, holds in position the attachment device 40 of the ST Arc killer switch 42. The spring 30 is kept bandaged. In this figure are also represented: wired links 41, a ST Arc killer grounding contact 42, a medium voltage cable 43, and a fixed frame 44 to the potential of the earth.

Comme illustré sur la figure 5B, lorsqu'un arc électrique survient, le signal électrique sortant du microphone 10 provoque une sortie à l'état haut du circuit de détection électronique, permettant d'alimenter La ventouse magnétique 33. L'effort portant de la ventouse 33 est annulé. Le ressort 30 se détend et provoque le contact entre le câble moyenne tension 43 et le contact de mise à la terre ST Arc killer 42. On a ainsi placé le câble moyenne tension au potentiel de terre. L'arc électrique est ainsi court- circuité. As illustrated in FIG. 5B, when an electric arc occurs, the electrical signal coming out of the microphone 10 causes a high-level output of the electronic detection circuit, making it possible to feed the magnetic suction cup 33. The carrying force of the Suction cup 33 is canceled. The spring 30 expands and causes the contact between the medium voltage cable 43 and the ground contact ST Arc killer 42. The medium voltage cable has thus been placed at the ground potential. The electric arc is thus short-circuited.

REFERENCES [1] WO 03/107374 [2] FBX, Exploitation, Maintenance (Instructions, AMT No T 132-01, AREVA T&D, 9/2006) REFERENCES [1] WO 03/107374 [2] FBX, Operation, Maintenance (Instructions, TNs 132-01, AREVA T & D, 9/2006)

[3] FLUOKIT M247, Installation, Mise en service, Exploitation, Maintenance , (Instructions, No T090-01, AREVA T&D, 2/2006) 16 [3] FLUOKIT M247, Installation, Commissioning, Operation, Maintenance, (Instructions, No. T090-01, AREVA T & D, 2/2006) 16

Claims (18)

REVENDICATIONS 1. Système de détection et de suppression d'un défaut électrique de court-circuit entre un conducteur et la terre ou entre conducteurs qui provoque un arc électrique de forte puissance dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique à moyenne ou haute tension comprenant . - des moyens (10) de détection de ce défaut, - des moyens de traitement du signal détecté, et - des moyens d'actionnement d'un 15 sectionneur (42) qui, en se refermant, court-circuite ce défaut, caractérisé en ce que les moyens de détection (10) sont des moyens de détection du signal sonore généré directement par ce défaut électrique. 20 1. A system for detecting and suppressing an electrical short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors that causes a high-power arc in the compartment of one of the cells of an electrical distribution panel to medium or high voltage including. means (10) for detecting this defect; means for processing the detected signal; and means for actuating a disconnector (42) which, by closing, bypasses this defect, characterized in that the detection means (10) are means for detecting the sound signal generated directly by this electrical fault. 20 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens de détection (10) comprennent un microphone installé au niveau du compartiment basse tension (21) du tableau. 2. System according to claim 1, wherein the detection means (10) comprise a microphone installed at the low voltage compartment (21) of the table. 3. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens de détection (10) comprennent un microphone placé face au tableau. 30 3. System according to claim 1, wherein the detection means (10) comprise a microphone placed facing the board. 30 4. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens de traitement comprennent des moyens 25 17 2925987 de comparaison de l'amplitude du signal de sortie des moyens de détection à un seuil. The system of claim 1, wherein the processing means comprises means for comparing the amplitude of the output signal of the detecting means to a threshold. 5. Système selon la revendication 1, dans 5 lequel les moyens de traitement comprennent des moyens de filtrage du signal détecté, et des moyens de comparaison du signal filtré à une gamme de fréquences déterminée. 5. System according to claim 1, wherein the processing means comprise means for filtering the detected signal, and means for comparing the filtered signal with a determined frequency range. 6. Système selon la revendication 5, dans lequel les moyens de filtrage ne prennent en compte que le domaine de fréquence caractéristique d'un défaut interne. 6. System according to claim 5, wherein the filtering means take into account only the frequency domain characteristic of an internal fault. 7. Système selon la revendication 5, dans lequel la gamme de fréquences déterminée est comprise entre 100 Hz et 300 Hz. 7. System according to claim 5, wherein the determined frequency range is between 100 Hz and 300 Hz. 8. Système selon la revendication 1, dans 20 lequel les moyens d'actionnement d'un sectionneur comprennent une ventouse magnétique à émission (33) et un ressort (30). The system of claim 1, wherein the means for actuating a disconnector comprises a magnetic emission cup (33) and a spring (30). 9. Système selon la revendication 8, dans 25 lequel les moyens d'actionnement du sectionneur (42) comprennent la ventouse magnétique à émission (33) associée au ressort (30), ce ressort étant bandé lorsque la ventouse n'est pas alimentée, une bielle (31) soumise à l'action du ressort, et un levier de 30 verrouillage (32) pour maintenir cette bielle en 10 15 18 2925987 position, le levier de verrouillage étant mobile ou fixe suivant que la ventouse est alimentée ou non. 9. System according to claim 8, wherein the actuator means of the disconnector (42) comprise the emitting magnetic sucker (33) associated with the spring (30), this spring being bandaged when the sucker is not energized, a link (31) subjected to the action of the spring, and a locking lever (32) for holding this rod in position, the locking lever being movable or fixed depending on whether the suction cup is powered or not. 10. Procédé de détection et de suppression 5 d'un défaut électrique de court-circuit entre un conducteur et la terre ou entre conducteurs qui provoque un arc électrique de forte puissance dans le compartiment d'une des cellules d'un tableau de distribution électrique moyenne ou haute tension 10 comprenant : - une étape de détection de ce défaut, - une étape de traitement du signal détecté, - une étape d'actionnement d'un sectionneur qui, en se refermant, court-circuite ce défaut, caractérisé en ce que l'étape de détection est une étape de détection du signal sonore généré directement par ce défaut électrique. 10. A method of detecting and suppressing an electrical short-circuit fault between a conductor and the earth or between conductors which causes a high power arc in the compartment of one of the cells of an electrical switchboard. medium or high voltage 10 comprising: - a step of detecting this fault, - a step of processing the detected signal, - a step of actuating a disconnector which, by closing, bypasses this defect, characterized in that that the detection step is a detection step of the sound signal generated directly by this electrical fault. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape de détection a lieu au niveau du compartiment basse tension du tableau. 11. The method of claim 10, wherein the detecting step takes place at the low voltage compartment of the table. 12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape de détection a lieu face au tableau. The method of claim 10, wherein the detecting step occurs in front of the array. 13. Procédé selon la revendication 10 comprenant une étape de comparaison de l'amplitude du signal détecté à un seuil. 19 2925987 13. The method of claim 10 comprising a step of comparing the amplitude of the signal detected at a threshold. 19 2925987 14. Procédé selon la revendication 10 comprenant une étape de filtrage du signal détecté qui conduit à une amplification de ce signal si celui-ci a une fréquence appartenant à une gamme de fréquence 5 déterminée. 14. The method of claim 10 comprising a step of filtering the detected signal which leads to an amplification of this signal if it has a frequency belonging to a determined frequency range. 15. Procédé selon la revendication 13, dans lequel l'étape de filtrage est réalisée par un filtre électronique passe-bande . 15. The method of claim 13, wherein the filtering step is performed by an electronic bandpass filter. 16. Procédé selon la revendication 13, dans lequel l'étape de filtrage est réalisée en utilisant une décomposition en série de Fourier. The method of claim 13, wherein the filtering step is performed using a Fourier series decomposition. 17. Procédé selon la revendication 14, dans lequel la gamme de fréquences déterminée est comprise entre 100 Hz et 300 Hz. 17. The method of claim 14, wherein the determined frequency range is between 100 Hz and 300 Hz. 18. Procédé selon la revendication 10, dans 20 lequel, des moyens d'actionnement du sectionneur (42) comprenant une ventouse magnétique à émission (33) associé à un ressort (30), ce ressort étant bandé lorsque la ventouse n'est pas alimentée, une bielle (31) soumise à l'action du ressort, et un levier de 25 verrouillage (32) pour maintenir cette bielle en position, le levier de verrouillage étant mobile ou fixe suivant que la ventouse est alimentée ou non, l'étape d'actionnement du sectionneur (42) comprend l'alimentation de la ventouse (33), ce qui entraîne la 30 fermeture du sectionneur (42). 10 15. Système selon la revendication 1, dans lequel le sectionneur (42) est un sectionneur de mise à la terre. 18. A method according to claim 10, wherein means for actuating the disconnector (42) comprising a magnetic emission cup (33) associated with a spring (30), this spring being bandaged when the suction cup is not powered, a rod (31) subjected to the action of the spring, and a locking lever (32) for holding the rod in position, the locking lever being movable or fixed depending on whether the sucker is energized or not, the The step of actuating the isolator (42) includes feeding the suction cup (33), which causes the disconnector (42) to close. The system of claim 1, wherein the isolator (42) is a grounding disconnector.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3018781A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-11 Airbus SAS System and method for detecting and passivating an electric arc

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2641047A1 (en) * 1976-09-11 1978-03-16 Licentia Gmbh Locating arcing breakdowns in separate sealed cable sections - using a fully independent indicator for each section
FR2667453A1 (en) * 1990-10-02 1992-04-03 Socomec Sa CURRENT DISTRIBUTION DEVICE FOR ELECTRIC POWER DISTRIBUTION BOARD.
WO2003107374A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Eaton Corporation Shorting switch and system to eliminate arcing faults in power distribution equipment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2641047A1 (en) * 1976-09-11 1978-03-16 Licentia Gmbh Locating arcing breakdowns in separate sealed cable sections - using a fully independent indicator for each section
FR2667453A1 (en) * 1990-10-02 1992-04-03 Socomec Sa CURRENT DISTRIBUTION DEVICE FOR ELECTRIC POWER DISTRIBUTION BOARD.
WO2003107374A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Eaton Corporation Shorting switch and system to eliminate arcing faults in power distribution equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3018781A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-11 Airbus SAS System and method for detecting and passivating an electric arc
FR3028319A1 (en) * 2014-11-06 2016-05-13 Airbus SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING AND PASSIVATING AN ELECTRICAL ARC
US9837810B2 (en) 2014-11-06 2017-12-05 Airbus Operations Sas Method and system of detection and passivation of an electric arc

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