FR2963679A1 - Localisation et identification d'un defaut d'isolement pour reseau electrique a neutre isole - Google Patents

Abstract

Lorsqu'un défaut d'isolement sur un réseau (2) muni de dérivations (B) a été détecté, le système selon l'invention permet une localisation et une identification du défaut, de manière simple et peu coûteuse, par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure (300) portable et d'un dispositif d'injection (200) à placer, par exemple, au niveau du neutre du réseau (2). Le dispositif d'injection (200) permet d'injecter du courant à deux fréquences différentes, des moyens (221, 222) asservissant l'injection de sorte que la tension efficace (U , U ) à chaque fréquence soit constante au long de la localisation. Les tensions d'asservissement (U , U ) sont communiquées au dispositif de mesure (300) qui comprend par ailleurs des moyens (310) pour mesurer le courant circulant dans la branche analysée (B) à chaque fréquence d'injection, et des moyens (320B) pour déterminer l'impédance en fonction des courants mesurés (I , I ) et des valeurs d'asservissement (U , U ).

Description

LOCALISATION ET IDENTIFICATION D'UN DEFAUT D'ISOLEMENT POUR RESEAU ELECTRIQUE A NEUTRE ISOLE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne la localisation et la mesure de défauts d'isolement, associées au contrôle, classiquement réalisé de façon permanente par un « contrôleur permanent d'isolement» connu sous l'acronyme CPI, pour un réseau de distribution électrique à neutre isolé comprenant des dérivations. L'invention se rapporte plus particulièrement à la localisation et la détermination de l'impédance de défauts détectés par l'intermédiaire d'un dispositif portatif.

ETAT DE LA TECHNIQUE En se référant à la figure 1, un transformateur triphasé 1 alimente en énergie électrique alternative les trois lignes de distribution d'un réseau 2 ; le réseau principal 2 fournit de l'énergie électrique à une impédance de charge Z, ainsi qu'à plusieurs impédances d'utilisation Z1 branchées chacune sur une branche triphasée Bi (j = 1->p) du réseau principal 2. Le réseau 2 est dit «à neutre isolé », c'est-à-dire que le neutre N du transformateur 1 n'est pas relié à la terre.

Il peut survenir qu'une des impédances de charge ou d'utilisation présente un défaut d'isolement 4 par rapport à la terre, qui se traduit par la présence dommageable d'une impédance de défaut Zd entre au moins un des trois fils de phase ou le neutre et la terre ; une impédance de défaut Zd est usuellement schématisée par un circuit additionnel comprenant une résistance Rd en parallèle avec une capacité Cd.

Pour détecter et mesurer la présence de ce type de fuite, un contrôleur permanent d'isolement, ou CPI, 6 ayant une résistance série de mesure R1 , est par exemple câblé entre le neutre N du transformateur et la terre ; il injecte sur le réseau d'alimentation 2 une tension alternative Uo de fréquence différente et usuellement inférieure à la fréquence propre Fo du réseau électrique d'alimentation. En présence du défaut d'isolement 4, 2751 LPu l'injection sur le réseau 2 de la tension Uo entraîne la circulation d'un courant de fuite If, à la fréquence de la tension injectée Uo, dans l'impédance de défaut Zd qui se boucle vers le CPI 6 à travers la terre et la résistance de mesure Rn,. De fait, le(s) défaut(s) peu(ven)t être schématisé(s) par la présence d'une impédance de fuite Zf entre la borne neutre N du CPI 6 et la terre, et un CPI 6 comprend classiquement (voir par exemple FR 2 647 220) des moyens adaptés pour déterminer les valeurs de la résistance Rf et de la capacité Cf de fuite. Pour simplifier la mesure de l'impédance, il a été proposé (EP 0 593 007) de procéder à des injections simultanées de courant à deux fréquences différentes.

Il peut en outre être important de localiser et déterminer le défaut 4 détecté au niveau central par le CPI 6. Or, la simple mesure du courant de fuite dans chaque branche Bj peut être insuffisante du fait qu'en présence d'un défaut résistif, ledit courant reste faible et peut être inférieur à celui circulant dans une branche capacitive sans défaut. De plus, la parfaite connaissance du défaut 4 et de ses caractéristiques Rd, Cd permet d'adapter sa correction, sans présumer que le défaut 4 est résistif par nature (tel que présenté dans DE 101 435 95). Une solution proposée dans le document FR 2 676 821 concerne la mise en place sur chacune des dérivations Bj de moyens de mesure 8j du courant de défaut local et la transmission à des moyens de traitement et calcul 10 de la valeur par une ligne adaptée 12,. Un traitement par démodulation ou détection synchrone de l'intensité mesurée en fonction du signal injecté Uo permet de déterminer la valeur Zd de l'impédance locale de fuite ; cependant, sa mise en oeuvre est lourde, en particulier du fait de la mise en place indispensable de moyens de synchronisation 14 entre la mesure locale du courant de fuite et l'injection centrale de la tension Uo.

Pour pallier ce problème, le document FR 2 917 838 propose une mesure localisée de la tension Ud et de l'intensité Id du courant de fuite afin d'en déduire l'impédance Zd au niveau de moyens de traitement et calcul 10'. Cependant, cette solution implique la prise de tension locale et les risques inhérents la limitent à la détermination sur des départs Bp sélectionnés sur lesquels les moyens de mesure adaptés 16 ont été préalablement mis en place. Or il est complexe et coûteux d'équiper tous les départs, et il est souhaitable de pouvoir disposer d'un équipement portable afin d'identifier les défauts en cas de nécessité. 2751 LPu EXPOSE DE L'INVENTION

Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des systèmes de localisation de défauts de fuite existants, et en particulier à alléger la mise en oeuvre d'une mesure locale d'une impédance de fuite par suppression des bus de communication ou des prises locales de tension grâce à un dispositif portable associé à une injection à double fréquence.

Sous un aspect, l'invention est ainsi relative à un procédé dans lequel des moyens adaptés injectent un courant d'une première et d'une deuxième fréquence dans le réseau, la tension correspondant auxdits courants injectés est mesurée, des valeurs d'asservissement sont sélectionnées en fonction des tensions mesurées, et des moyens adaptés sont actionnés pour asservir les moyens d'injection de sorte que le courant de première et deuxième fréquence injecté génère une tension égale aux valeurs d'asservissement. Les valeurs d'asservissement sont transmises à des moyens de calcul d'impédance. Tant que l'asservissement est actionné, le procédé de localisation et d'identification se poursuit par la mesure, sur les branches suspectées d'être en défaut, du courant à la première et la deuxième fréquence, la transmission desdites valeurs aux moyens de calcul d'impédance ; Le procédé comprend ensuite, pour chaque branche sur laquelle le courant est mesuré, la détermination de l'impédance en fonction des valeurs de courant mesurées et des valeurs d'asservissement aux première et deuxième fréquences.

Dans un mode de réalisation préféré, préalablement à l'injection du courant à la première et à la deuxième fréquence, la présence d'un défaut sur le réseau a été identifiée, notamment par injection d'un courant de première fréquence, mesure de la tension dudit courant et du courant lui-même au niveau de l'injection, et détermination d'une impédance de fuite par l'intermédiaire de ces deux valeurs.

Sous un autre aspect, l'invention concerne un appareil de localisation et détermination adapté au procédé précédent, et plus généralement un dispositif d'injection d'un tel appareil. En particulier, le dispositif d'injection comprend : des premiers et deuxièmes moyens d'injection aptes à injecter, respectivement, un premier et deuxième signal de 3 2751 LPu courant de première et deuxième fréquence, de préférence simultanément ; des moyens pour mesurer la tension du premier et du deuxième signal de courant injectés ; des moyens pour sélectionner une première et une deuxième valeur de tension inférieures respectivement à la première et à la deuxième tension mesurées pendant la durée de mesure. Avantageusement, les différentes fréquences d'injection sont des multiples l'une de l'autre, et notamment il s'agit de sous-multiples de la fréquence propre du réseau lorsque celui-ci est alimenté par un courant alternatif, monophasé ou triphasé. De préférence, le dispositif d'injection fait au moins partiellement partie d'un contrôleur permanent d'isolement qui comprend également des moyens pour mesurer l'intensité de fuite y circulant à la première fréquence et déterminer l'impédance de fuite au niveau du contrôleur.

Le dispositif d'injection comprend en outre des premiers et deuxièmes moyens pour asservir les premiers et deuxièmes moyens d'injection de sorte que les tensions du premier et du deuxième signal de courant injecté soient égales à la première et la deuxième valeur sélectionnées pendant la durée d'activation des moyens pour asservir. Le dispositif d'injection comprend enfin des moyens pour communiquer la première et la deuxième valeur d'asservissement sélectionnées. Avantageusement, les moyens de sélection sont aptes à sélectionner deux valeurs de tension identiques, et comprennent des moyens pour indiquer cette option.

Le dispositif d'injection selon l'invention peut être associé à un dispositif de mesure, avantageusement portable, pour former un appareil de localisation et détermination du défaut. Le dispositif de mesure comprend alors des moyens de mesure du courant circulant à la première et la deuxième fréquence injectées sur une branche du réseau, de préférence simultanément, par exemple un tore de mesure. Les valeurs représentatives des signaux du courant sont transmises à des moyens de détermination de l'impédance, qui comprennent en outre des moyens pour recevoir les valeurs d'asservissement sélectionnées au niveau du dispositif d'injection, complémentaires des moyens de communication dudit dispositif, par exemple une liaison sans fil ; les moyens d'asservissement sont activés pendant la durée nécessaire à l'utilisation conjointe du dispositif de mesure, c'est-à-dire à la recherche du défaut. Avantageusement, les moyens de détermination sont également aptes à recevoir un 2751 LPu signal représentatif du fait que les valeurs sélectionnées au niveau du dispositif de mesure sont identiques. Les moyens de détermination sont adaptés pour donner une valeur de l'impédance en fonction des courants mesurés et des valeurs d'asservissement communiquées, voire en fonction des seuls courants mesurés si le signal représentatif du fait que les valeurs d'asservissement sont identiques a été reçu.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées.

La figure 1, déjà décrite, illustre un réseau muni d'un contrôleur d'isolement et de dispositifs de détermination locale de l'impédance selon l'art antérieur.

La figure 2 montre un appareil de localisation et d'identification selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

La figure 3 représente un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE

L'objet de l'invention concerne plus particulièrement la localisation et la détermination de l'impédance d'un défaut une fois que celui-ci a déjà été détecté ; la détection initiale peut 25 se faire avec un CPI 6 tel que précédemment décrit, ou avec le dispositif d'injection selon l'invention. Une fois que la présence d'un défaut D a été identifiée sur un réseau électrique 2, en particulier triphasé, comprenant des dérivations B, selon l'invention, l'opérateur actionne un appareil de localisation et détermination de l'isolement 100 pour injecter au moins deux courants au niveau du transformateur 1 et effectuer une mesure sur chaque 30 départ B suspecté d'être en défaut afin de localiser plus précisément le défaut D et d'identifier sa nature. En particulier, la détermination de l'impédance de défaut Zd y est réalisée grâce à la valeur de la tension U mesurée au niveau de l'injection et à une mesure 20 2751 LPu locale du courant I, ce pour au moins deux fréquences différentes, à l'aide du système (1) d'équations : avec Y; = I1 admittances aux fréquence d'injection f; (et pulsations (D,). U; Pour s'affranchir des problèmes de synchronisation, l'amplitude de la tension est maintenue constante pendant la durée suffisante à l'acquisition du signal de mesure du courant.

10 L'actionnement de l'appareil de localisation et identification de défaut 100 schématisé en figure 2 implique dans un premier temps l'activation d'un dispositif d'injection 200 selon l'invention, mis en place par exemple au niveau du neutre N du réseau 2. Le dispositif d'injection 200 est adapté à l'injection de plusieurs fréquences f1, f2, de préférence simultanément. Avantageusement, deux fréquences f1, f2 inférieures à celle Fo du réseau et 15 multiples l'une de l'autre, notamment multiple entier afin de pouvoir utiliser la période la plus longue comme base des mesures, sont utilisées ; par exemple, dans le cas d'un réseau triphasé à Fo = 50 Hz, des moyens 211, 212 permettent l'injection à deux fréquences fl = 1,25 Hz et f2 = 2,5 Hz. Le dispositif d'injection 200 comprend par ailleurs les moyens 221, 222 adaptés pour asservir l'injection du courant à chacune des fréquences f1, f2 de 20 sorte que la tension générée localement soit stable et de valeur efficace Uio, U20 constante.

La valeur des tensions d'asservissement Uio, U20 est utilisée par l'appareil de localisation et détermination 100 conjointement avec la mesure locale du courant Ib, I2, réalisée sur les branches B du circuit 2 suspectées d'être en défaut par un dispositif adapté 300. De 25 préférence, l'opérateur dispose à cette fin de moyens de mesure 310 portables aptes à capter, de préférence simultanément, un signal représentatif du courant I1, I2 circulant dans la branche B concernée à chacune des fréquences f1, f2 injectées. Les signaux ainsi mesurés sont communiqués à des moyens de calcul de l'impédance 320 de l'appareil 100 selon 1 2 2 (1J 2 -0)1 1 2 2 2 2 2 2 0022 Y 2 - w 2 Y 2 v (w2 Y1 - y2 wl ) (w2 - w1 1 1 2 Rd = 2 (a2z) (Ylz -Y22) 2751 LPu l'invention, qui reçoivent également les valeurs des tensions d'asservissement Uio, U20. De préférence, moyens de calcul 320 et moyens de mesure 310 font partie du même dispositif de mesure 300 que l'opérateur transporte sur chaque dérivation B à analyser afin d'y obtenir les résultats directement. Par exemple, le dispositif de mesure 300 comprend une pince munie d'un tore 310 à placer autour de la ligne B, et une carte de calcul 320 associée à un écran 330 recevant les signaux captés par le tore 310 et des paramètres externes Uio, U20. Pour supprimer les imprécisions et simplifier le calcul, il est avantageux que les tensions 10 d'injection Uio, U20 aux différentes fréquences f1, f2 soient identiques entre elles tout au long de la mesure ; le calcul est alors indépendant de la valeur de la tension Uio et la carte 320 peut comprendre des moyens 320A prenant en compte uniquement les signaux représentatifs des courants Il, I2 dans la branche B et les valeurs des fréquences associées fl, f2. Notamment, les moyens 320A sont aptes à résoudre le système (2) d'équations : Cd = l 2 ,V(oel2 -~z2) (I12 -I22 z ) Selon une option, une valeur adéquate de tension d'asservissement commune U0 est prédéterminée et lorsque la mesure est déclenchée, les premiers et deuxièmes moyens d'injection 211, 212 sont adaptés pour que le courant injecté If génère, durant la période de 20 mesure, cette valeur de tension, par exemple une tension efficace U0 de l'ordre de 10 V, valeur suffisante pour garder une bonne marge pour l'asservissement.

Il est cependant préférable de vérifier que la valeur d'asservissement Uo peut être atteinte et que les moyens d'injection 211, 212 sont suffisamment puissants dans les circonstances de 25 défaut. Par exemple, en présence d'un réseau 2 capacitif, la tension baisse et la valeur prédéterminée Uo peut ne pas être atteinte au vu de la puissance des moyens d'injection 211, 212 ; pour un réseau 2 de capacité 20 µF par exemple, typique d'un réseau industriel, et une résistance série R,,, de résistance 20 kn , 10 V efficaces correspondent à une tension de 180 V crête pour les moyens d'injection 211, 212. 15 (2) - 1 z z z 2 2 2 2 I 2 -w2 12 '\l((02 Ii -12 wi) (02 Il t 2 Rd=Uo- Uo (w2 2751 LPu A cette fin, le dispositif d'injection 200 peut comprendre des moyens 231, 232 pour mesurer localement, de préférence simultanément, la tension Ui à chacune des fréquences d'injection fi ; après une durée d'acquisition suffisante, par exemple 800 ms pour une fréquence à 1,25 Hz, la valeur d'asservissement Uo est choisie compatible avec les mesures Ui. La sélection de la valeur d'asservissement Uo peut être réalisée par l'intermédiaire de moyens de comparaison des tensions mesurées à différents seuils et sélection du seuil le plus élevé qui est dépassé par lesdites tensions Ui ; alternativement, des moyens peuvent identifier comme valeur d'asservissement la valeur minimale des tensions mesurées observée sur la durée d'acquisition, c'est-à-dire de fait le minimum de tension à la fréquence la plus élevée ; d'autres options sont possibles. Une fois la valeur d'asservissement Uo choisie, l'injection aux deux fréquences fi est asservie durant la durée de la mesure : ce changement d'état du dispositif d'injection 200 peut être automatique ou manuel, par exemple par intervention de l'opérateur.

Il peut cependant survenir, notamment dans le cas d'un réseau fortement capacitif, typiquement supérieur à une centaine de microfarads, ou en présence d'un défaut d'impédance inférieure à 1,6 kL) à la fréquence d'injection la plus haute, que la valeur commune d'asservissement Uo soit très faible. Or, le courant de défaut I induit dans les branches B dépend de la tension injectée Uo : le courant Ii peut ainsi être insuffisant pour une mesure correcte, ce qui augmente les risques d'erreur lors du calcul de l'impédance Zd. Dans ce cas, afin de diminuer les incertitudes, il est préférable d'asservir l'une des tensions Ui au moins sur une valeur supérieure à la valeur commune identifiée précédemment. Les moyens 240 de sélection de la tension d'asservissement sont ainsi adaptés pour déterminer, indépendamment pour chacune des fréquences f2, une valeur Uio compatible et inférieure au minimum de tension Ui sur la période d'acquisition initiale. Même si des comparaisons avec des seuils peuvent ici aussi être réalisées, usuellement, chaque valeur d'asservissement Uio correspond au minimum de tension Ui observée, ou de préférence à une valeur légèrement inférieure (par exemple de 30 %) afin de garder une marge d'asservissement en cas de fluctuation à la baisse de l'isolement. 2751 Lf'u Une fois les valeurs Uio, U20 choisies, les moyens d'asservissement 221, 222 génèrent indépendamment chaque courant d'injection pour que la tension U; soit constante. Dans ce cas, la valeur Uio, U20 choisie à chaque fréquence f1, f2 doit être communiquée aux moyens de calcul 320B afin d'intégrer ce paramètre Uio à la détermination de l'impédance de défaut locale Zd (voir équations (1)). La communication peut être automatique, avec par exemple un émetteur sans fil 250 sur le dispositif d'injection 200 et un récepteur 350 complémentaire au niveau des moyens de calcul 320 du dispositif de mesure 300, ou avec une liaison filaire temporaire. Une autre option est une entrée manuelle des données par l'opérateur sur le dispositif de mesure 300, le dispositif d'injection 200 permettant leur visualisation, par exemple via un écran. Une fois les paramètres d'asservissement Uio, U20 entrés, la localisation et l'identification peuvent se poursuivre, avec la mesure sur chaque départ B, tant que le dispositif d'injection 200 est activé et asservi, sans autre intervention de communication entre les deux entités 200, 300 du système de contrôle 100.

Il est à noter que les moyens de calcul 320B adaptés à cette configuration dans laquelle deux valeurs d'asservissement Ulo, U20 sont mises en place, sont également adaptés pour la détermination de l'impédance Zd avec asservissement commun Uo à chaque fréquence d'injection f1, f2. Alternativement, le dispositif de mesure 300 peut comprendre deux moyens de calcul différents 320A, 320B, résolvant par exemple respectivement les systèmes d'équations (1) et (2), associés à un moyen d'activation 325 en fonction des valeurs d'asservissement choisies. Par exemple, l'envoi d'un signal 250A de validation de l'asservissement à tension commune U0 active les moyens 320A de résolution du système (2) ; à défaut, les signaux représentatifs des deux seuils Uto, U20 doivent être communiqués aux moyens 320B de résolution du système d'équations (1).

Il est avantageux de prévoir un système d'activation 260 de la localisation sur le dispositif d'injection 200. En particulier, l'un des moyens d'injection 211 du dispositif d'injection 200 selon l'invention peut être utilisé comme contrôleur principal d'isolement classique et être associé à des moyens de mesure du courant 265 et de détermination 267 de l'impédance de défaut Zf, similaires à un CPI classique 6. 2751 LPu De préférence, le dispositif de mesure 300 comprend par ailleurs des moyens 340 indiquant que l'isolement est trop important (par exemple supérieur à 100 kçI avec une injection de 150 µA à 1,25 Hz) de sorte que la mesure des courants Ii n'est pas fiable, voire pas possible ; un signal 340A au niveau des moyens de mesure est envoyé à l'écran 330 afin d'indiquer que la mesure ne peut être effectuée sur la branche B.

Ainsi, le réseau 2 est contrôlé conformément aux usages et un mode de réalisation préféré selon l'invention permet de répondre à certains critères additionnels concernant la rapidité de localisation des défauts D afin d'éliminer lesdits défauts sans couper les départs sains B.

En particulier, le procédé est schématisé en figure 3 : Le dispositif d'injection 200 selon l'invention est placé en mode « détection » et injecte dans le réseau 2 un signal de courant à une fréquence fi sous-multiple de la fréquence Fo de réseau, par exemple 2,5 Hz. Le dispositif d'injection 200 comprend par ailleurs des moyens 265 de mesure du courant injecté, des moyens de mesure de la tension 221, et des moyens 267 de détermination de l'impédance de défaut Zf. Régulièrement, par exemple à intervalles de 800 ms, les moyens de détermination 267 utilisent la valeur simultanément obtenue pour le courant Ifi et la tension Un afin de calculer l'impédance Zf et de la comparer à un seuil alternativement, les moyens de détermination et comparaison 267 sont activés manuellement. Tant que le seuil n'est pas atteint, aucun défaut D n'est considéré comme détecté. Lorsqu'un défaut D a été détecté, une alarme 260 indique à l'opérateur l'occurrence d'un défaut et la possibilité d'activer la localisation. L'opérateur place le dispositif d'injection 200 dans le mode « localisation / identification », par exemple en appuyant sur un bouton. Les deux moyens d'injection 211, 212 sont alors activés et injectent des signaux Ifi, Ifz d'intensité maximale dans le réseau 2. Après stabilisation, une mesure de la tension injectée Ui à chaque fréquence fi est réalisée sur une durée d'acquisition représentative Tacq, typiquement 800 ms. Le minimum de chaque tension Ui au cours de la durée d'acquisition est déterminé ; la valeur inférieure des minima, généralement le minimum de la tension à la plus haute fréquence, est comparé à un seuil maximal UM, par exemple 10 Volts rms : 2751 LPu o si le seuil haut UM est dépassé, alors les moyens d'injection 211, 212 sont asservis de sorte que le courant injecté à chaque fréquence fi génère une tension égale au seuil haut UM, ou alternativement à la valeur inférieure des minima. Un signal 250A est émis indiquant que l'asservissement à un seuil commun Uo est possible ; o si le seuil haut UM n'est pas atteint, chaque moyen d'injection 211, 212 est asservi individuellement sur son minimum de tension (ou une valeur inférieure d'une marge de fonctionnement) U10, U20. Un signal 250B indique que les asservissements sont différents et les valeurs d'asservissement U10, U20 sont conservées. Une fois l'asservissement mis en place, l'opérateur active le dispositif de mesure 300. En particulier, selon le cas : o si le signal d'asservissement commun 250A est émis, l'opérateur active le mode adéquat du dispositif de mesure 300 et les moyens 320A de résolution 15 de l'équation (2) sont mis en oeuvre ; o si le signal d'asservissement différent 250B est émis, voire si l'opérateur ne prend pas connaissance du signal d'asservissement commun 250A, les deux valeurs d'asservissement U10, U20 sont communiquées aux moyens de résolution 320B de l'équation (1) du dispositif de mesure 300, par exemple 20 en les entrant manuellement ou en établissant une communication, filaire ou non, avec le dispositif d'injection 200. L'opérateur effectue alors, pour chaque départ B suspecté d'être en défaut, une détermination locale d'impédance. En particulier, le tore 310 du dispositif de mesure 300 est placé autour du départ B, le courant Ii est mesuré à chaque 25 fréquence d'injection fi : o si le courant à une fréquence est inférieur à un seuil minimal Im, par exemple 150 µA, un signal 340A est émis afin d'indiquer que la mesure n'est pas possible pour cette branche ; o sinon, les moyens de calcul 320 donnent les valeurs correspondantes de Rd 30 et Cd. Lorsque le défaut D est localisé et identifié, l'appareil de contrôle 100 est remis dans sa position initiale, de veille ou de repos. 10 2751 LPu Dans certains cas, par exemple si la configuration du réseau laisse présager une durée d'analyse de chaque branche B longue, et/ou si l'isolement du réseau 2 fluctue régulièrement, il peut être souhaitable d'avoir une liaison sans fil, par exemple radiofréquence, entre le dispositif de mesure 300 et le dispositif d'injection 200 de l'appareil 100 selon l'invention pour une mise à jour périodique des valeurs d'asservissement Ulo, U20.

D'autres modes de réalisation d'un dispositif selon l'invention peuvent prévoir l'injection alternative des courants à deux fréquences, et la modification adaptée des moyens de mesure de la tension et de mesure du courant local. Il peut également être prévu d'injecter un courant à une troisième fréquence, notamment multiple des deux fréquences précédentes, afin d'affiner et vérifier les résultats, par exemple en cas de perturbation par des parasites de même fréquence qu'une des fréquences d'injection.

Par l'appareil et le procédé selon l'invention, il est ainsi possible de localiser et discriminer un vrai défaut, y compris en présence d'une branche B du réseau 2 très capacitive quand le défaut D n'est pas franc (c'est-à-dire de résistance Rf comprise entre quelques dizaines et quelques centaines d'ohms). Cette localisation s'accompagne d'une identification, tout en demeurant dans des coûts limités. De fait, il n'y a pas installation à demeure de localisateurs, et le dispositif de mesure 300 peut être unique ; portable, il ne nécessite pas de connexions particulières sur le réseau électrique 2 et peut être utilisé sans danger. Par ailleurs, comme la détermination utilise uniquement la valeur efficace des signaux, aucune démodulation synchrone n'est nécessaire, ce qui allège d'autant les moyens de calcul 320.

Bien que l'invention ait été décrite en référence à un réseau 2 triphasé sur le neutre N duquel sont branchés le contrôleur permanent d'isolement et l'appareil de localisation et d'identification 100, elle ne s'y limite pas : la solution proposée peut être appliquée à des alimentations différentes, par exemple de fréquence autre que 50 Hz ou monophasée, ou des groupes de secours de type groupe électrogène ou onduleur ou des sources de tension continue, et/ou le dispositif d'injection peut injecter son signal sur une phase du réseau et/ou l'injection peut être continue pour des réseaux purement alternatifs.

2751 LPu

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (200) d'injection d'un signal de courant alterné dans un réseau électrique à neutre isolé (2) comprenant : des premiers moyens d'injection (211) aptes à injecter un premier signal de courant de première fréquence (fi) ; des deuxièmes moyens d'injection (212) aptes à injecter un deuxième signal de courant de deuxième fréquence (f2) ; - des moyens (230) pour mesurer la tension (U1) du premier signal de courant de première fréquence (f1) injecté et la tension (U2) du deuxième signal de courant de deuxième fréquence (f2) injecté ; des moyens (240) pour sélectionner une première valeur (Uio) et une deuxième valeur (U20) inférieures respectivement à la tension mesurée (U1) du premier signal de courant et la tension mesurée (U2) du deuxième signal de courant pendant la durée de mesure ; des moyens (250) pour communiquer la première et la deuxième valeur (U10, U20) - des premiers moyens (221) pour asservir les premiers moyens d'injection (211) de sorte que la tension du premier signal de courant injecté soit égale à la première valeur (U10) pendant la durée d'activation des premiers moyens pour asservir (221) ; des deuxièmes moyens (222) pour asservir les deuxièmes moyens d'injection (212) de sorte que la tension du deuxième signal de courant injecté soit égale à la deuxième valeur (U20) pendant la durée d'activation des deuxièmes moyens pour asservir (222).
2. 2. Dispositif d'injection selon la revendication 1 comprenant en outre des moyens (265) pour mesurer l'intensité (If) du premier signal de courant injecté et des moyens (267) pour déterminer l'impédance (Zf) en fonction de la tension (Uf) et de l'intensité (If) du premier signal de courant injecté.
3. 3. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel les moyens (240) pour sélectionner les première et deuxième valeurs (U10, U2o) sont adaptés pour 13 2751 LPusélectionner des valeurs identiques, et comprenant en outre des moyens (250A) pour indiquer que des valeurs identiques ont été sélectionnées.
4. 4. Appareil (100) de localisation et détermination d'un défaut d'isolement comprenant un dispositif d'injection (200) selon l'une des revendications précédentes et un dispositif de mesure du courant (300), ledit dispositif de mesure (300) comprenant des moyens de mesure du courant (310) à la première fréquence (f1) et à la deuxième fréquence (f2), des moyens (350) pour recevoir un signal représentatif de la première et de la deuxième valeur (Ulo, U20), et des moyens (320B) pour déterminer l'impédance (Zd) en fonction des courants mesurés et des valeurs reçues (Uio, U20).
5. 5. Appareil de localisation et détermination selon la revendication 4 dans lequel les moyens de réception (350) du signal représentatif des valeurs (Uio, U20) sont complémentaires des moyens de communication (250) desdites valeurs (Uio, U20) du dispositif d'injection (200) de l'appareil (100) de sorte que le signal est transmis directement.
6. 6. Appareil (100) de localisation et détermination comprenant un dispositif d'injection (200) selon la revendication 3 et un dispositif de mesure du courant (300), ledit dispositif de mesure (300) comprenant des moyens de mesure du courant (310) à la première fréquence (f1) et à la deuxième fréquence (f2), des moyens (325) pour recevoir un signal indicatif du fait que les valeurs identiques ont été sélectionnées, et des moyens (320A) pour déterminer l'impédance (Zd) en fonction des courants mesurés lorsque ledit signal indicatif a été reçu.
7. 7. Appareil de localisation et détermination selon la revendication 6 comprenant en outre des moyens (350) pour recevoir un signal représentatif de la première et de la deuxième valeur (Uto, U20), et des moyens (320B) pour déterminer l'impédance (Zd) en fonction des courants mesurés et des valeurs reçues (Ulo, U20) lorsque ledit signal indicatif n'a pas été reçu. 2751 LPu
8. 8. Appareil de localisation et détermination selon l'une des revendications 4 à 7 dans lequel le dispositif de mesure (300) est portable, avec des moyens de mesure du courant (310) comprenant un tore de détection.
9. 9. Procédé de localisation et de détermination d'un défaut (D) sur une branche (B) d'un réseau électrique triphasé à neutre isolé (2) comprenant l'utilisation d'un appareil selon l'une des revendications 4 à 8, ledit procédé comprenant - l'activation des premiers et deuxièmes moyens d'injection (211, 212) ; - la sélection d'une première et d'une deuxième valeur d'asservissement (Ulo, U20) ; l'activation des premiers et deuxièmes moyens d'asservissement (221, 222) des premiers et deuxièmes moyens d'injection (211, 212) ; la communication des première et deuxième valeurs d'asservissement (Ulo, U20) depuis le dispositif d'injection (200) vers le dispositif de mesure (300) ; la mise en place du dispositif de mesure (300) sur la branche (B) du réseau ; la mesure du courant à la première et la deuxième fréquence (f1, f2) par les moyens de mesure (310) ; la détermination de l'impédance (Zd) par ledit dispositif.
10. 10. Procédé de localisation et de détermination d'un défaut (D) sur un réseau électrique triphasé à neutre isolé (2) comprenant le procédé selon la revendication 9 dans lequel les étapes de mise en place du dispositif de mesure (300), mesure du courant (I1,12) et détermination de l'impédance (Zd) sont réitérées sur les différentes branches (B) du réseau (2). 2'751 LPu