FR2960093A1

FR2960093A1 - Dispositif de protection a associer a un dispositif de coupure de courant dans un circuit electrique a duree de vie accrue

Info

Publication number: FR2960093A1
Application number: FR1053659A
Authority: FR
Inventors: Jean Marmonier
Original assignee: Areva T&D Protection and Controle SAS
Current assignee: Schneider Electric Protection and Controle SAS
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-18
Anticipated expiration: 2030-05-11
Also published as: FR2960093B1; US20130114176A1; WO2011141473A1; CN102971820A; EP2569796A1

Abstract

Il s'agit d'un dispositif de protection à associer à un dispositif de coupure de courant (20), pourvu d'au moins une paire (2) de contacts, dans un circuit électrique (3). Le dispositif de protection comporte un dispositif de mesure (1.1) pour détecter un défaut dans le circuit électrique, au moins une paire (6) de contacts de déclenchement pouvant prendre une position fermée ou ouverte et devant alimenter une bobine pour manœuvrer la paire (2) de contacts du dispositif de coupure de courant (20), un dispositif de commande (1.2) pour commander la fermeture de la paire (6) de contacts de déclenchement en cas de détection d'un défaut, le lancement d'une temporisation et l'ouverture de la paire de contacts de déclenchement en cas de disparition du défaut à l'issue de la temporisation et l'interdiction de l'ouverture jusqu'à l'intervention d'un opérateur en cas de persistance du défaut à l'issue de la temporisation.

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION À ASSOCIER À UN DISPOSITIF DE COUPURE DE COURANT DANS UN CIRCUIT ÉLECTRIQUE À DURÉE DE VIE ACCRUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine des dispositifs de protection des circuits électriques et plus précisément les dispositifs de protection associés à des dispositifs de coupure de courant de type disjoncteurs ou interrupteurs utilisés pour protéger des circuits électriques tels que par exemple des réseaux électriques moyenne, haute ou très haute tensions. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE On va se référer à la figure 1 qui montre l'agencement conventionnel d'un dispositif de protection 1 d'un dispositif de coupure de courant 20, destiné à ouvrir un circuit électrique 3. Le dispositif de coupure de courant 20 peut être par exemple un disjoncteur ou un interrupteur et comporte au moins une l'un par rapport à contact on entend autre pièce permet 25 le passage d'un courant de l'une à l'autre. Ces deux contacts sont appariés. Cette paire 2 de contacts est apte à prendre une position ouverte ou une position fermée. Sur la figure 2A, on voit la paire 2 de contacts en 30 position fermée (à gauche) puis en position ouverte à paire 2 de contacts 2.1, 2.2 mobiles l'autre. Dans cette invention, par une pièce qui lorsqu'elle touche une 2 droite. La paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 est couplée mécaniquement à une paire 4 de contacts de signalisation 4.1, 4.2 qui traduit la position de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20. La paire 4 de contacts de signalisation peut être en position ouverte ou en position fermée. La position de cette paire 4 de contacts de signalisation est l'image de la position de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20. Le circuit électrique 3 peut être, par exemple, un transformateur de puissance, une ligne haute tension, très haute tension ou moyenne tension qu'elle soit aérienne, aéro-souterraine ou une liaison par câble d'un autre type. Une bobine de déclenchement 5 est montée en série avec la paire 4 de contacts de signalisation. Cette bobine de déclenchement 5 a un fonctionnement similaire à celui d'un électroaimant, elle libère un élément, par exemple de type ressort de grande puissance (non représenté) entrainant l'ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20. Le dispositif de protection 1 comporte un dispositif de mesure 1.1 du courant et/ou de la tension délivrés par le secondaire de transformateurs de courant et tension, dits de mesure et non représentés, installés sur le circuit électrique 3, au moins une paire 6 de contacts 6.1, 6.2 de déclenchement et un dispositif de commande 1.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement en fonction des valeurs mesurées. Le dispositif de commande 1.2 peut comporter un élément de 3 type électroaimant (non représenté), il maintient en position d'ouverture la paire 6 de contacts de déclenchement en l'absence de défaut et en position de fermeture lorsqu'un défaut est détecté. Cette paire 6 de contacts de déclenchement est montée en série avec la bobine de déclenchement 5. En l'absence de défaut, la bobine de déclenchement 5 n'est donc pas excitée, elle n'est pas alimentée en courant. En l'absence de défaut sur le circuit électrique 3, la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 est en position de fermeture ainsi que la paire 4 de contacts de signalisation. La figure 2A montre de manière schématique sous forme de chronogramme, lors d'un fonctionnement satisfaisant du dispositif de coupure de courant 20, les différentes positions prises par la paire 6 de contacts de déclenchement 6.1, 6.2, la paire 2 de contacts 2.1, 2.2 du dispositif de coupure de courant 20 et la paire 4 de contacts de signalisation 4.1, 4.2 lors de l'apparition d'un défaut dans le circuit électrique 3. Le défaut entraîne une modification du courant circulant dans le circuit électrique et par conséquent du signal transmis par le transformateur de mesure au dispositif de mesure 1.1. L'allure des courant et tension dans le circuit électrique au niveau du dispositif de mesure est indiquée. A l'instant t0, un défaut apparait sur le circuit électrique en aval du dispositif de coupure de courant 20. Un courant de défaut apparait mais n'est pas encore détecté par le dispositif de mesure 1.1 du dispositif de protection 1. A l'instant t1, le dispositif de mesure 1.1 du 4 dispositif de protection 1 détecte le courant de défaut. Le dispositif de commande 1.2 est activé et à l'instant t2, la paire 6 de contacts 6.1, 6.2 du dispositif de protection 1 se ferme. La bobine de déclenchement 5 est alimentée en courant. L'ordre d'ouverture de la paire 2 de contacts 2.1, 2.2 du dispositif de coupure de courant 20 est donné. A l'instant t3, la paire 2 de contacts 2.1, 2.2 du dispositif de coupure de courant 20 s'ouvre et la paire 4 des contacts 4.1, 4.2 de signalisation également. Ces ouvertures peuvent être simultanées ou légèrement décalées dans le temps. L'ouverture de la paire 4 de contacts 4.1, 4.1 de signalisation fait que le courant d'excitation circulant dans la bobine de déclenchement 5 se coupe. Les contacts 4.1, 4.2 de signalisation sont dimensionnés à cet effet, c'est-à-dire qu'ils résistent à l'arc électrique inévitable qui apparait lors de l'ouverture alors que du courant circulait dans la bobine de déclenchement 5.

A l'instant t4, le défaut à disparu, puisque la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 est en position ouverte, le courant circulant dans le circuit électrique 3 est coupé. A l'instant t5, le dispositif de mesure 1.1 du dispositif de protection 1 détecte que le courant s'est annulé dans le circuit électrique 3 et le dispositif de commande 1.2 commande l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de mesure 1. A l'instant t6, l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de protection 1 est effective. On a appelé dtl le temps de déclenchement du dispositif de protection 1, c'est-à-dire le temps s'écoulant entre l'instant t0 d'apparition du défaut et l'instant t2 de fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif 5 de protection 1. On a appelé dt2 le temps de retombée des contacts de déclenchement 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement, c'est-à-dire le temps s'écoulant entre l'instant t4 de disparition du défaut et l'instant t6 d'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de protection. Sur la figure 2B, on est dans le cas où le dispositif de coupure de courant 20 est défectueux, la paire 2 de contacts refusant de s'ouvrir de manière à interrompre le courant dans le circuit électrique 3.

L'enchaînement des opérations est identique à ce qui a été décrit précédemment entre les instants t0 et t2. La paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 ne s'ouvre pas ou pas suffisamment à l'instant que nous avons appelé t3 puisque le dispositif de coupure de courant 20 est hors d'état de fonctionner. Dans ce cas, le défaut est éliminé à l'instant t3 par l'ouverture de la paire de contacts d'un autre dispositif de coupure de courant (non visible) placé en amont du dispositif de coupure de courant 20 défectueux. L'ouverture de la paire de contacts de ce dispositif de coupure de courant amont s'est effectuée après qu'un dispositif de protection amont qui lui est associé, a détecté le défaut et commandé son ouverture comme on l'a décrit à la figure 2A. Le courant s'annule donc dans le circuit électrique 3. 6 A l'instant t4, le dispositif de mesure 1.1 du dispositif de protection 1 détecte que le courant s'est annulé dans le circuit électrique 3 et commande l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de protection 1. L'intervalle de temps entre t1 et t4 vaut par exemple de l'ordre de 300 à 500 millisecondes. A l'instant t5, l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de protection est effective. Mais la paire 4 de contacts de signalisation ne s'est pas ouverte puisqu'elle est couplée mécaniquement à la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 et que dans cette situation il est défectueux. Du courant circule encore dans la bobine de déclenchement 5. Les contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement, en s'ouvrant, doivent donc interrompre ce courant. Or le courant circulant dans la bobine de déclenchement 5 est généralement supérieur à la capacité de coupure des contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement. En coupant ce courant, les contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement vont être endommagés. On peut bien sûr les changer à chaque fois qu'ils sont endommagés après le refus d'ouverture des contacts 2.1, 2.2 du dispositif de coupure de courant 20. Cette solution est onéreuse puisqu'elle nécessite une maintenance spécifique. De plus, si l'exploitant omet de remplacer la paire de contacts de déclenchement, le risque de non fermeture de la paire de contacts de déclenchement lorsqu'elle sera sollicitée lors d'un nouveau défaut est très important. 7 La figure 2C montre un organigramme relatif au fonctionnement que l'on vient de décrire. Le premier bloc 101 est un bloc détection de la présence d'un défaut dans le circuit électrique par le dispositif de mesure du dispositif de protection. S'il n'y a pas de défaut, il ne se passe rien et la surveillance de continue jusqu'à l'apparition d'un défaut. Si un défaut est détecté, il y a commande de fermeture de la paire de contacts de déclenchement du dispositif de protection au bloc 102. Le dispositif de protection continue sa détection du défaut au bloc 103 et, tant que le défaut persiste, on maintient la fermeture de la paire de contacts de déclenchement (bloc 102). Si le dispositif de mesure ne détecte plus de défaut mais que le dispositif de coupure de courant est défectueux, on ouvre la paire de contacts de déclenchement (bloc 104). L'endommagement des contacts de déclenchement se produit alors. Ce problème d'endommagement des contacts de déclenchement 6.1, 6.2 peut être résolu en prévoyant en outre dans le dispositif de protection 1, un relais d'interposition 7 ayant une bobine 7 . 3 montée en série avec les contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement et au moins une paire de contacts 7.1, 7.2 montée en série avec la paire 4 de contacts de signalisation et la bobine de déclenchement 5. On se réfère à la figure 3A. Ce relais d'interposition 7 est choisi de manière à avoir une capacité de coupure bien plus importante que celle des contacts de déclenchement 6.1, 6.2, et suffisante pour couper le courant circulant dans la bobine de déclenchement 5. En cas de 8 non ouverture des contacts 2.1, 2.2 de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 lors de l'apparition d'un courant de défaut, ce sont les contacts 7.1, 7.2 du relais 7 qui lorsqu'ils seront dans une position ouverte couperont le courant circulant dans de la bobine de déclenchement 5 dans la mesure où les contacts de signalisation 4.1, 4.2 ne se sont pas ouverts à cause de la défectuosité du dispositif de coupure de courant 20. Ceci évite d'endommager les contacts de déclenchement 6.1, 6.2 du dispositif de protection 1. Mais cette configuration souffre de plusieurs inconvénients. D'abord elle est onéreuse, de tels relais étant des composants onéreux. Un autre inconvénient lié au fait que l'on rajoute des composants est que la fiabilité du circuit dit de déclenchement, avec la bobine de déclenchement 5, la paire 6 de contacts de déclenchement, le relais d'interposition 7 et la paire 4 de contacts de signalisation, est dégradée. Un autre inconvénient est que l'on accroît le retard au déclenchement à cause du temps de réponse de relais d'interposition. En effet, lorsque la bobine du relais est alimentée, elle n'actionne les contacts de la paire de contacts 6 pour les fermer qu'au bout d'un temps défini qui peut être de quelques millisecondes. Une autre solution connue est d'introduire dans le dispositif de protection 1 un dispositif de surveillance 8 du courant alimentant la bobine de déclenchement 5. On se réfère à la figure 3B. Dès que le défaut a disparu et que la paire 6 de contacts de déclenchement devrait s'ouvrir bien que la paire 4 de 9 contacts de signalisation soit en position fermée, le dispositif de surveillance 8 vérifie si du courant circule ou non dans la bobine de déclenchement 5 et n'autorise l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement qu'en l'absence de circulation de courant. Le dispositif de surveillance de courant 8 peut comporter, par exemple, un relais auxiliaire 8.1 et un interrupteur 8.2 à lames souples 8.6. Le relais auxiliaire 8.1 a sa bobine 8.3 montée en série avec la paire 6 de contacts de déclenchement et sa paire de contacts 8.4 montée en série avec la bobine 8.5 de l'interrupteur à lames souples 8.2, la paire 4 de contacts de signalisation et la bobine de déclenchement 5. La bobine 8 . 5 de l'interrupteur à lames souples 8.2 est câblée en série avec la paire 6 de contacts de déclenchement. Le passage du courant à travers la bobine 8.5 provoque la fermeture de l'interrupteur 8.2 à lames souples 8.6. Cette fermeture engendre l'auto-alimentation de la bobine 8.3, si bien que la paire de contacts 8.4 du relais auxiliaire 8.1 ne s'ouvrira pas. L'inconvénient de cette configuration est encore son coût et la dégradation de la fiabilité du dispositif de protection.

EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif de protection à associer à un dispositif de coupure de courant circulant dans un circuit électrique comportant au moins une paire de contacts de déclenchement à durée de vie accrue. 10 Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif de protection dont le risque d'endommagement est réduit et dont le coût est également réduit par rapport à l'art antérieur qui prévoyait l'ajout de composants. Un autre but de l'invention est de proposer un tel dispositif de protection dont la fiabilité est accrue par rapport à l'art antérieur qui prévoyait l'ajout de composants. Pour y parvenir, la présente invention propose, en cas de défaut de prévoir une temporisation permettant de détecter la défaillance du dispositif de coupure de courant et d'empêcher l'ouverture de la paire de contacts de déclenchement tant qu'un opérateur n'est pas intervenu, si en fin de temporisation le défaut persiste. Plus précisément, la présente invention est un dispositif de protection à associer à un dispositif de coupure de courant dans un circuit électrique, ce dispositif de coupure de courant étant pourvu d'au moins une paire de contacts électriques. Le dispositif de protection comporte un dispositif de mesure destiné à détecter un défaut dans le circuit électrique, au moins une paire de contacts de déclenchement apte à prendre une position fermée ou une position ouverte et destinée à alimenter une bobine de déclenchement destinée à manoeuvrer la paire de contacts du dispositif de coupure de courant et un dispositif de commande qui commande la fermeture de la paire de contacts de déclenchement en cas de détection du défaut par le dispositif de mesure. Le dispositif de commande commande le lancement d'une temporisation et 11 l'ouverture de la paire de contacts de déclenchement en cas de disparition du défaut à l'issue de la temporisation et l'interdiction de l'ouverture jusqu'à l'intervention d'un opérateur en cas de persistance du défaut à l'issue de la temporisation, la temporisation étant suffisamment longue pour qu'à son achèvement, la paire de contacts du dispositif de coupure de courant ait eu le temps de s'ouvrir et débutant suffisamment tôt pour qu'à son lancement la paire de contacts du dispositif de coupure de courant n'ait pas eu le temps de s'ouvrir, dans la mesure où le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner. Une valeur typique de la temporisation se situera entre environ 100 et 150 millisecondes.

Le lancement de la temporisation et la commande de la fermeture de la paire de contacts de déclenchement sont sensiblement simultanés. La présente invention concerne également un procédé de protection d'au moins une paire de contacts de déclenchement d'un dispositif de protection à associer à un dispositif de coupure de courant dans un circuit électrique, ce dispositif de coupure de courant étant pourvu d'au moins une paire de contacts, comportant une étape de détection d'un défaut dans le circuit électrique, une étape de fermeture de la paire de contacts de déclenchement qui est destinée à alimenter une bobine de déclenchement devant manoeuvrer la paire de contacts du dispositif de coupure de courant pour l'ouvrir, une étape de lancement d'une temporisation. Il comporte une étape de détection d'un défaut dans le circuit électrique, une étape de 12 fermeture d'au moins une paire de contacts de déclenchement destinée à alimenter une bobine de déclenchement devant manoeuvrer la paire de contacts du dispositif de coupure de courant pour l'ouvrir, une étape de lancement d'une temporisation ainsi qu'une étape d'ouverture de la paire de contacts de déclenchement si, après le lancement de la temporisation, le défaut a disparu et une étape d'interdiction de l'ouverture de la paire de contacts de déclenchement si, à l'issue de la temporisation le défaut persiste, l'étape d'interdiction se poursuivant jusqu'à une intervention d'un opérateur, la temporisation débutant suffisamment tôt pour qu'à son lancement la paire de contacts du dispositif de coupure de courant n'ait pas eu le temps de s'ouvrir et est suffisamment longue pour qu'à son achèvement, la paire de contacts du dispositif de coupure de courant ait eu le temps de s'ouvrir, dans la mesure où le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner.

L'étape d'ouverture de la paire de contacts de déclenchement peut n'intervenir que si le défaut a disparu à l'issue de la temporisation. En variante, l'étape d'ouverture de la paire de contacts de déclenchement peut intervenir si le défaut a disparu alors que la temporisation coure encore. Il est préférable que l'étape de lancement de la temporisation et l'étape de fermeture de la paire de contacts de déclenchement soient sensiblement simultanées. En effet, la temporisation est là pour qu'une vérification de la présence ou non du défaut 13 puisse être faite après que le dispositif de coupure de courant a reçu un ordre d'ouverture. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 (déjà décrite) montre de manière schématique un dispositif de protection d'un dispositif de coupure de courant de l'art antérieur ; les figures 2A, 2B (déjà décrites) montrent sous forme de chronogrammes l'état du dispositif de mesure, de la paire de contacts de déclenchement d'un dispositif de protection conforme à l'art antérieur, de la paire de contacts de signalisation et de la paire de contacts d'un dispositif de coupure de courant lorsque le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner d'une part et hors d'état de fonctionner d'autre part ; la figure 2C (déjà décrite) est un organigramme illustrant les différentes étapes employées lors du fonctionnement d'un dispositif de protection de l'art antérieur ; les figures 3A, 3B (déjà décrites) sont des représentations schématiques de dispositif de protection de l'art antérieur incluant des composants supplémentaires montés avec la paire de contacts de déclenchement ; 14 les figures 4A, 4B sont deux variantes d'organigrammes illustrant le procédé de protection d'un dispositif de protection d'un dispositif de coupure de courant objet de l'invention ; la figures 4C illustre de manière schématique un dispositif de protection d'un dispositif de coupure de courant selon l'invention ; les figures 4D et 4E montrent sous forme de chronogrammes, l'état du dispositif de mesure, de la paire de contacts de déclenchement d'un dispositif de protection selon l'invention, de la paire de contacts de signalisation et de la paire de contacts d'un dispositif de coupure de courant lorsque le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner d'une part et hors d'état de fonctionner d'autre part. Des structures bien connues ne sont pas représentées en détail afin de ne pas alourdir inutilement la description qui suit.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On se réfère à la figure 4C qui montre de manière schématique le dispositif de protection associé à un dispositif de coupure de courant selon l'invention. Les figures 4A et 4B sont deux variantes d'un organigramme relatif au procédé de protection d'au moins une paire de contacts de déclenchement objet de l'invention. Le dispositif de protection est proche à celui de la figure 1. On ne prévoit pas de rajouter de composant entre la paire de contacts de déclenchement et la bobine de déclenchement d'une part et la paire de contacts de signalisation. La seule différence se situe 15 au niveau du dispositif de commande 1.2 de la position de la paire 6 de contacts de déclenchement qui inclut maintenant le lancement d'une temporisation TA. Ce dispositif de commande 1.2 comporte de manière conventionnelle un circuit électronique qui inclut la temporisation TA et un relais de commande de la paire de contacts de déclenchement. Les dispositifs de commande, de manière connue sont réalisés à base de microprocesseurs qui ont bien sûr des horloges aptes à réaliser la temporisation. En revenant sur la figure 4A, l'organigramme commence par un bloc 401 de détection de la présence d'un défaut dans le circuit électrique par le dispositif de mesure du dispositif de protection.

S'il n'y a pas de défaut, il ne se passe rien et la surveillance de l'apparition d'un défaut continue. Les mesures sont faites de manière classique en prélevant des valeurs au secondaire de transformateurs de tension et/ou courant (non représentés) installés sur des conducteurs du circuit électrique 3 à surveiller. Le dispositif commande 1.2 du dispositif de protection 1 utilise des programmes de calcul pour comparer ces valeurs mesurées, après conversion en numérique, faites à un instant donné avec des valeurs de référence propres au circuit électrique sous protection. Dès qu'un défaut de courant et/ou de tension est détecté et que les critères de déclenchement sont satisfaits, ces critères étant par exemple une surintensité simple ou une surintensité combinée avec une tension faible, le dispositif de commande 1.2 du dispositif de protection 1 commande la 16 fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement du dispositif de protection (bloc 402). Une temporisation est alors lancée de préférence simultanément à la commande de la fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement (bloc 403). Le dispositif de protection 1 sait quand il commande la fermeture de la paire de contacts de déclenchement. Par contre il ne sait pas quand sera effective la fermeture de la paire de contacts de déclenchement.

En variante, on pourrait envisager que la temporisation débute un peu plus tard après la commande de la fermeture de la paire de contacts de déclenchement, ou un peu plus tôt entre la détection du défaut et la commande de la fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement. Dans tous les cas, la temporisation débute avant que la paire de contacts du dispositif de coupure de courant ait eu le temps de s'ouvrir. Ce temps correspond bien sûr à un fonctionnement satisfaisant du dispositif de coupure de courant. Cela signifie donc que la temporisation débute avant que la paire 4 de contacts de signalisation n'ait matériellement pu s'ouvrir. De plus, la temporisation a une durée suffisante pour qu'une fois achevée, la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 a eu suffisamment de temps pour s'ouvrir dans la mesure où le dispositif de coupure de courant 20 n'est pas défectueux. On règle la temporisation avec une marge confortable pour éviter qu'elle ne se termine avant que la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de 17 courant 20 ne se soit suffisamment ouverte pour assurer la coupure du courant dans le circuit électrique 3, en particulier si le mouvement relatif des contacts 2.1, 2.2 est lent. En pratique, la temporisation pourra avoir une durée comprise entre 100 et 150 millisecondes, si l'on considère que lorsque le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner il s'écoule environ 60 ms après la fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement pour que sa paire de contacts s'ouvre et que le courant de défaut soit coupé. On verra lors de la description des figures 4D et 4E la durée typique tcoup de la temporisation TA. La fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement entraîne l'alimentation en courant de la bobine de déclenchement 5, l'ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 dans la mesure où ce dernier n'est pas défectueux et cette ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure 20 entraîne l'ouverture de la paire 4 de contacts de signalisation. Sur la figure 4A, la vérification par le dispositif de mesure 1.1 du dispositif de protection 1 de la présence ou non d'un défaut dans le circuit électrique 3 a lieu à la fin de la temporisation TA (bloc 404). Si le dispositif de mesure 1.1 n'a pas détecté de défaut sur le circuit électrique 3, le dispositif de commande 1.2 du dispositif de protection 1 commande l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement, cette ouverture peut se faire sans risque d'endommagement de ses contacts 6.1, 6.2 puisque 18 la paire 4 de contacts de signalisation s'est ouverte entraînée par l'ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 qui n'est pas défectueux (bloc 405).

Si au contraire, le dispositif de mesure 1.1 détecte toujours au bloc 404 un défaut dans le circuit électrique 3, cela signifie que la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 ne s'est pas ouverte. Le dispositif de coupure de courant 20 est défectueux. La paire 4 de contacts de signalisation ne s'est donc pas ouverte non plus puisqu'elle est liée mécaniquement à la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20. Le dispositif de commande 1.2 du dispositif de protection 1 interdit l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement jusqu'à l'intervention d'un opérateur (bloc 406). Cette interdiction d'ouverture assure que les contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement ne seront pas endommagés puisqu'ils sont bloqués en fermeture. Une alarme pourra être actionnée pour avertir un opérateur de la nécessité d'une intervention. Cet opérateur devra intervenir pour que la paire 6 de contacts de déclenchement se retrouve dans une condition favorable à son ouverture, c'est à dire sans circulation de courant dans la bobine de déclenchement 5 et donc dans la paire 6 de contacts de déclenchement. Il commandera son ouverture. Le risque d'endommagement aura disparu lorsque la paire 6 de contacts de déclenchement ne sera plus parcourue par du courant. 19 L'organigramme de la figure 4B est identique à celui de la figure 4A, jusqu'au bloc 403. Au lieu de vérifier si le défaut persiste à la fin de la temporisation TA, cette vérification (bloc 404') débute plus tôt alors que la temporisation TA continue de courir. Si lors de la vérification le défaut à disparu, le dispositif de commande 1.2 du dispositif de protection 1 commande l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement, cette ouverture peut se faire sans risque d'endommagement de ses contacts 6.1, 6.2 puisque la paire 4 de contacts de signalisation s'est ouverte entraînée par l'ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 qui n'est pas défectueux (bloc 405'). Si au contraire, le dispositif de mesure 1.1 détecte toujours au bloc 404' un défaut dans le circuit électrique 3, cela signifie que la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 ne s'est pas ouverte. Le dispositif de commande 1.2 vérifie si oui ou non la temporisation TA est arrivée à échéance (bloc 406'). Si la temporisation TA n'est pas écoulée, le dispositif de mesure 1.1 continue sa surveillance (bloc 404'). Si la temporisation TA est écoulée cela signifie que le dispositif de coupure de courant 20 est défectueux. Le dispositif de commande 1.2 du dispositif de protection 1 interdit alors l'ouverture de la paire 6 de contacts de déclenchement jusqu'à l'intervention d'un opérateur (bloc 407') . On peut se référer à la figure 4D qui montre sous forme de chronogramme l'état de la paire 6 de contacts de déclenchement, de la paire 4 de contacts 20 de signalisation et de la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant lors d'un fonctionnement satisfaisant du dispositif de coupure de courant.

A l'instant t0, un défaut apparait sur le circuit électrique en aval du dispositif de coupure de courant. L'allure des courant et tension dans le circuit électrique au niveau du dispositif de mesure est indiquée. Un courant de défaut apparait mais n'est pas encore détecté par le dispositif de protection. A l'instant t1, le dispositif de mesure du dispositif de protection détecte le défaut. Le dispositif de commande du dispositif de protection est activé et à l'instant t2 la paire de contacts de déclenchement se ferment alimentant la bobine de déclenchement. Dans cet exemple, à cet instant t2 la temporisation débute également. Elle pourrait débuter avant ou après comme on l'a expliqué plus haut. La bobine de déclenchement 5 est excitée par la circulation de courant suite à la fermeture de la paire 6 de contacts de déclenchement. A l'instant t3, la paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant ainsi que la paire 4 de contacts de signalisation s'ouvrent. L'ouverture de la paire 4 de contacts de signalisation coupe le courant d'excitation qui circule dans la bobine de déclenchement 5. Ses contacts 4.1, 4.2 sont dimensionnés à cet effet, c'est-à-dire qu'ils résistent à l'arc électrique inévitable qui apparait lors de l'ouverture. A l'instant t4 le défaut à disparu, cela signifie que le dispositif de coupure de courant 20 a coupé le courant dans le circuit électrique 3. 21 A l'instant t5, le dispositif de mesure du dispositif de protection détecte que le courant s'est annulé dans le circuit électrique 3 et que le défaut a disparu. Mais l'ouverture de la paire 6 de contacts déclenchement du dispositif de protection ne peut intervenir avant l'achèvement de la temporisation TA. C'est à la fin de la temporisation TA que la paire de contacts de déclenchement sera actionnée ou pas. L'instant t6 marque la fin de la temporisation TA. Le défaut n'est plus détecté par le dispositif de mesure 1.1 puisque le dispositif de coupure de courant 20 a coupé le courant dans le circuit électrique 3. A l'instant t7, la paire 6 de contacts de déclenchement s'ouvre. La paire 6 de contacts de déclenchement est autorisée à s'ouvrir car le dispositif de commande a été activé dès la détection de la disparition du défaut avant la fin de la temporisation TA, mais cette activation était sans action puisque la temporisation TA n'était pas achevée.

La bobine de déclenchement 5 n'est plus excitée car aucun courant ne circule, il a été coupé à l'instant t3 lors de l'ouverture de la paire 4 de contacts de signalisation. Il n'y pas de risque d'endommagement des contacts 6.1, 6.2 de la paire 6 de contacts de déclenchement. Dans la variante illustrée à la figure 4B, la paire 6 de contacts de déclenchement se serait ouverte à l'instant t5 lorsque le dispositif de mesure du dispositif de protection détecte que le courant s'est annulé dans le circuit électrique 3 et que le défaut a disparu.

22 Sur ces figures 4D et 4E, on a appelé tcoup la durée de la temporisation TA. On se réfère de nouveau à la figure 4D. La durée tcoup sera typiquement réglée de manière à être supérieure à la somme de : - L'intervalle de temps entre l'alimentation de la bobine de déclenchement 5 et la disparition du défaut grâce à l'ouverture de la paire 2 de contacts du dispositif de courant 20, soit t4-t2. Cet intervalle de temps vaut typiquement 60 ms ; - l'intervalle de temps entre la disparition du défaut et l'acquisition de cette information par le dispositif de mesure 1.1, soit t5-t4. Cet intervalle de temps vaut typiquement 40 ms. -une marge dite de sécurité qui est typiquement de 40 ms. Sur la figure 4E, on est dans le cas où le circuit de coupure de courant 20 est défectueux, sa paire 2 de contacts ne pouvant s'ouvrir de manière à interrompre le courant dans le circuit électrique 3. L'enchaînement des opérations est identique à ce qui a été décrit précédemment entre les instants t0 et t2. La temporisation débute également à l'instant t2. La paire 2 de contacts du dispositif de coupure de courant 20 ne s'ouvre pas à l'instant que nous avons appelé t3 sur la figure 4C puisqu'il est défectueux. La paire 4 de contacts de signalisation ne s'ouvre pas non plus. L'instant t3 sur la figure 4D marque la fin de la temporisation TA. Le défaut est toujours détecté par le dispositif de mesure 1.1 du dispositif de protection. Le dispositif de protection sait alors que le 23 dispositif de coupure de courant est défectueux. Dans ce cas, le défaut est éliminé à un instant t4 par l'ouverture des contacts d'un autre dispositif de coupure de courant (non visible) placé en amont du dispositif de coupure de courant défectueux. Le dispositif de mesure 1.1 ne détecte plus aucun défaut dans le circuit électrique 3. A l'instant t5, bien que le dispositif de mesure 1.1 ne détecte plus de défaut dans le circuit électrique 3, le dispositif de commande 1.2 est sans action sur le changement de position de la paire 6 de contacts de déclenchement. Elle reste bloquée en position fermée tant qu'un opérateur n'est pas intervenu. A l'instant t6, l'opérateur est intervenu et la paire 6 de contacts de déclenchement est passée en position ouverte. Elle n'a pas subi d'endommagement. Avant d'effectuer cette opération d'ouverture, l'opérateur doit faire en sorte que le courant dans la bobine de déclenchement est bien interrompu, par exemple en coupant les polarités d'alimentation ou en provoquant manuellement l'ouverture du dispositif de coupure de courant. Le dispositif de protection selon l'invention est fiable et n'apporte aucun surcoût matériel par rapport aux solutions connues comme celles illustres aux figures 3A, 3B. Il suffit de prévoir dans le dispositif de commande la temporisation TA, cette solution ne nécessitant qu'un développement logiciel.30

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de protection d'un dispositif de coupure de courant (20) à associer à un circuit électrique (3), ce dispositif de coupure de courant (20) étant pourvu d'au moins une paire (2) de contacts électriques, comportant un dispositif de mesure (1.1) destiné à détecter un défaut dans le circuit électrique, au moins une paire (6) de contacts de déclenchement apte à prendre une position fermée ou une position ouverte et destinée à alimenter une bobine de déclenchement (5) destinée à manoeuvrer la paire (2) de contacts du dispositif de coupure de courant (20), un dispositif de commande (1.2) qui commande la fermeture de la paire (6) de contacts de déclenchement en cas de détection d'un défaut par de dispositif mesure, caractérisé en ce que le dispositif de commande commande le lancement d'une temporisation et l'ouverture de la paire de contacts de déclenchement en cas de disparition du défaut à l'issue de la temporisation et l'interdiction de l'ouverture jusqu'à l'intervention d'un opérateur en cas de persistance du défaut à l'issue de la temporisation, la temporisation étant suffisamment longue et débutant suffisamment tôt pour qu'à son achèvement, la paire de contacts (2) du dispositif de coupure de courant (20) ait eu le temps de s'ouvrir et qu'à son lancement la paire de contacts du dispositif de coupure de courant n'ait pas eu le temps de s'ouvrir, dans la mesure où le dispositif de coupure de courant est en état de fonctionner. 25
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la temporisation dure entre environ 100 et 150 millisecondes.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif de commande (1.2) lance la temporisation et commande la fermeture de la paire (6) de contacts de déclenchement sensiblement simultanément.
4. Procédé de protection d'au moins une paire (6) de contacts de déclenchement d'un dispositif de protection (1) à associer à un dispositif de coupure de courant (20) dans un circuit électrique (3), ce dispositif de coupure de courant (20) étant pourvu d'au moins une paire (2) de contacts, comportant une étape de détection d'un défaut dans le circuit électrique (3), une étape de fermeture de la paire (6) de contacts de déclenchement qui destinée à alimenter une bobine de déclenchement (5) devant manoeuvrer la paire (2) de contacts du dispositif de coupure de courant (20) pour l'ouvrir, une étape de lancement d'une temporisation caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'ouverture de la paire (6) de contacts de déclenchement si, après le lancement de la temporisation, le défaut a disparu et une étape d'interdiction de l'ouverture de la paire (6) de contacts de déclenchement si, à l'issue de la temporisation le défaut persiste, l'étape d'interdiction se poursuivant jusqu'à une intervention d'un opérateur, la temporisation étant suffisamment longue et débutant suffisamment tôt pour qu'à son 26 achèvement, la paire (2) de contacts du dispositif de coupure de courant ait eu le temps de s'ouvrir et qu'à son lancement la paire (2) de contacts du dispositif de coupure de courant n'ait pas eu le temps de s'ouvrir, dans la mesure où le dispositif de coupure de courant (20) est en état de fonctionner.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la temporisation dure entre environ 100 et 150 10 millisecondes.
6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel l'étape de lancement de la temporisation et l'étape de fermeture de la paire (6) 15 de contacts de déclenchement sont sensiblement simultanées.
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel l'étape d'ouverture de la paire de 20 contacts de déclenchement intervient si le défaut a disparu à l'issue de la temporisation.
8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel l'étape d'ouverture de la paire de 25 contacts de déclenchement intervient si le défaut a disparu alors que la temporisation coure encore.