FR2964505A1

FR2964505A1 - System for current-protection of e.g. positive feeder cable of high voltage bipolar direct current voltage system in airplane, has protection unit isolating feeder cable without altering electrical power distribution network

Info

Publication number: FR2964505A1
Application number: FR1057036A
Authority: FR
Inventors: Francis Abdesselam
Original assignee: ECE SAS
Current assignee: Safran Electrical and Power SAS
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-09
Anticipated expiration: 2030-09-06
Also published as: FR2964505B1

Abstract

The system has an electric power controller (1) connected to a feeder cable to be protected of a high voltage direct current voltage system. The power controller comprises a rapid protection unit (2) for regulating current circulating in the feeder cable of the direct current voltage system and isolating the feeder cable without altering an electrical power distribution network in upstream of the system. The protection unit comprises a switching element (3) e.g. metal-oxide semiconductor transistor, serially connected to the feeder cable. An independent claim is also included for a method for current-protection of a feeder cable in a high voltage direct current voltage system.

Description

B09-5060FR 1 Système de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau à courant continu à haute tension. L'invention concerne la protection en courant de lignes d'alimentation d'un réseau de distribution d'électricité à courant continu à haute tension, et plus particulièrement l'architecture d'un contrôleur d'alimentation électrique connecté à un tel réseau à courant continu à haute tension permettant la protection et la sélectivité en courant des lignes distribuées par ce dispositif. B09-5060EN 1 System for the protection of at least one power supply line of a high-voltage dc network. The invention relates to the power protection of supply lines of a high voltage direct current electricity distribution network, and more particularly the architecture of a power supply controller connected to such a current network. continuous high-voltage circuit enabling the protection and selectivity of the lines distributed by this device.

La distribution électrique des réseaux alternatifs est généralement réalisée par l'intermédiaire de contacteurs, connus en anglais sous le nom de « remote control circuit breaker (RCCB) », associés à des capteurs de courant. Les réseaux électriques utilisés dans les avions (28Vdc, 115Vac, 23OVac) alimentent des calculateurs qui, lors d'une coupure de la génération électrique, doivent conserver toutes leurs caractéristiques électriques. Lors d'une surcharge électrique ou d'un court-circuit en aval d'un dispositif comportant des contacteurs et des capteurs de courant, ce dispositif s'ouvre afin d'isoler la ligne d'alimentation mise en défaut. Le temps d'indisponibilité du réseau durant ce transitoire est occulté, pour les dispositifs utilisant ce réseau, par une fonction dite de « réserve d'énergie et temps de transparence » généralement réalisée par une ou une pluralité de diodes anti-retours et un ou plusieurs condensateurs de fortes valeurs. The electrical distribution of the alternative networks is generally carried out via contactors, known in English as the "remote control circuit breaker" (RCCB), associated with current sensors. The electrical networks used in aircraft (28Vdc, 115Vac, 23OVac) power computers that, during a power failure, must retain all their electrical characteristics. During an electrical overload or a short circuit downstream of a device comprising contactors and current sensors, this device opens to isolate the faulty supply line. The unavailability time of the network during this transient is obscured, for the devices using this network, by a so-called "energy reserve and transparency time" function generally performed by one or a plurality of non-return diodes and one or several capacitors of high values.

Ce temps (habituellement 10ms) pendant lequel l'électronique n'est plus alimentée est appelé « temps de transparence ». Les caractéristiques électriques sont conservées grâce à un condensateur qui stocke l'énergie nécessaire permettant de réaliser cette fonction. Pour la distribution d'un réseau de courant continu à haute tension, la tension de ce dernier nécessite un filtrage par des condensateurs hautes tensions de fortes valeurs capacitives réalisant ainsi la fonction de « réserve d'énergie ». Lors d'un court-circuit, l'augmentation du courant est rapide (environ 200A/µs). Les capteurs de courants et les moyens d'ouvertures habituellement utilisés dans un dispositif de protection sont lents (quelques ms de retard pur). Le courant évolue alors vers des valeurs élevées et écroule l'ensemble du réseau de distribution. Le courant de défaut n'est donc pas éliminé uniquement dans la partie de l'installation dans laquelle se trouve le défaut. Dans ces conditions, la sélectivité n'est pas assurée. Cette sélectivité de courant permettrait de conserver durant le transitoire la tension du réseau de courant continu à haute tension proche de sa valeur nominale. L'invention vise à résoudre ces problèmes en proposant un système de protection rapide et à haute sélectivité en courant adapté à un réseau continu bipolaire et à un réseau continu à neutre distribué, et adapté à des charges résistives et/ou capacitives et/ou selfiques. La haute sélectivité est entendue comme permettant d'isoler la partie de l'installation dans laquelle se trouve le défaut sans altérer le réseau de distribution en amont de ce système de protection. This time (usually 10ms) during which the electronics are no longer powered is called "transparency time". The electrical characteristics are preserved thanks to a capacitor that stores the necessary energy to realize this function. For the distribution of a high voltage direct current network, the voltage of the latter requires filtering by high voltage capacitors of high capacitive values thus achieving the function of "energy reserve". During a short circuit, the current increase is fast (about 200A / μs). The current sensors and the means of openings usually used in a protection device are slow (a few ms of pure delay). The current then moves towards high values and collapses the entire distribution network. The fault current is therefore not eliminated only in the part of the installation in which the fault is located. Under these conditions, selectivity is not assured. This current selectivity would keep during the transient voltage of the high-voltage direct current network close to its nominal value. The invention aims to solve these problems by proposing a fast protection system with high current selectivity adapted to a bipolar continuous network and a continuous distributed distributed network, and adapted to resistive and / or capacitive and / or inductive loads. . The high selectivity is meant to isolate the part of the installation in which the fault is located without altering the distribution network upstream of this protection system.

Selon un aspect, il est proposé, dans un mode de réalisation, un système de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau à courant continu à haute tension, comprenant au moins un contrôleur d'alimentation électrique connecté à une ligne d'alimentation à protéger. In one aspect, an embodiment of the present invention provides a current protection system for at least one power line of a high voltage DC network, comprising at least one connected power supply controller. to a power line to protect.

Selon une caractéristique générale, le contrôleur d'alimentation électrique comporte des moyens de protection rapide aptes à réguler le courant circulant dans ladite ligne d'alimentation à protéger du réseau à courant continu à haute tension et à isoler ladite ligne d'alimentation sans altérer le réseau de distribution en amont du système. According to a general characteristic, the power supply controller comprises rapid protection means able to regulate the current flowing in said supply line to be protected from the high-voltage dc network and to isolate said power supply line without altering the power supply. distribution network upstream of the system.

De préférence, les moyens de protection comprennent un élément de commutation, tel qu'un transistor IGBT ou un transistor MOS, connecté en série à la ligne d'alimentation à protéger par un connecteur d'entrée et un connecteur de sortie et apte à réguler le courant circulant dans la ligne d'alimentation du réseau de courant continu à haute tension. Les moyens de protection rapide comprennent en outre, de préférence, des moyens de mesure rapides d'une variable de détermination d'un court-circuit ou d'une surcharge. Les moyens de mesures rapides peuvent avantageusement être des moyens de mesure rapide de courant aptes à mesurer le courant traversant ladite ligne d'alimentation à protéger, sur un temps de l'ordre de quelques microsecondes. Cette mesure peut être réalisée par un capteur de courant, par exemple, aussi bien en amont qu'en aval de l'élément de commutation. Preferably, the protection means comprise a switching element, such as an IGBT transistor or a MOS transistor, connected in series with the supply line to be protected by an input connector and an output connector and able to regulate the current flowing in the supply line of the high-voltage dc network. The rapid protection means furthermore preferably comprise means for rapid measurement of a variable for determining a short circuit or an overload. The rapid measurement means may advantageously be fast current measuring means capable of measuring the current flowing through said feed line to be protected, over a time of the order of a few microseconds. This measurement can be performed by a current sensor, for example, both upstream and downstream of the switching element.

Les moyens de mesure rapide peuvent également être des moyens de mesure rapide de tension aptes à mesurer la tension de saturation de l'élément de commutation. Cette mesure de tension peut être réalisée aux bornes de l'élément de commutation. Avantageusement, les moyens de protection rapide peuvent comprendre des moyens de détection rapides d'un défaut, sur un temps de l'ordre de quelques microsecondes. Les moyens de détection rapide d'un défaut peuvent avantageusement comprendre un module de détection rapide et un module de mémorisation. The rapid measuring means may also be rapid voltage measuring means capable of measuring the saturation voltage of the switching element. This voltage measurement can be performed at the terminals of the switching element. Advantageously, the rapid protection means may comprise means for rapid detection of a fault, over a time of the order of a few microseconds. The means for quickly detecting a defect may advantageously comprise a fast detection module and a storage module.

La protection devant être rapide, c'est-à-dire de l'ordre de quelques microsecondes, elle n'autorise aucun traitement par un microcontrôleur. I1 est donc nécessaire, après la détection de la surcharge de mémoriser ce défaut et de réaliser la protection de la ligne considérée. The protection must be fast, that is to say of the order of a few microseconds, it does not allow any treatment by a microcontroller. It is therefore necessary, after the detection of the overload, to memorize this fault and to make the protection of the line considered.

Les moyens de protection peuvent comprendre des moyens de commande de régulation du courant circulant dans ladite ligne d'alimentation à protéger. Le réseau de courant continu à haute tension peut être un réseau continu bipolaire. The protection means may comprise control means for regulating the current flowing in said supply line to be protected. The high voltage direct current network may be a continuous bipolar network.

Le réseau de courant continu à haute tension peut également être un réseau continu à neutre distribué. Selon un autre aspect, il est proposé, dans un mode de mise en oeuvre, un procédé de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau à courant continu à haute tension, au moins une ligne d'alimentation à protéger étant couplée à un contrôleur d'alimentation électrique. Selon une caractéristique générale, ce procédé comprend une régulation du courant circulant dans une ligne d'alimentation à protéger du réseau de courant continu à haute tension. The high voltage direct current network may also be a continuous to distributed neutral network. According to another aspect, it is proposed, in one embodiment, a current protection method of at least one power supply line of a high-voltage DC network, at least one power supply line. to be protected being coupled to a power supply controller. According to a general characteristic, this method comprises a regulation of the current flowing in a supply line to be protected from the high-voltage direct current network.

De préférence, le procédé comprend une mesure du courant circulant dans la ligne d'alimentation à protéger. Avantageusement, il peut également comprendre une détection de défaut. Preferably, the method comprises a measurement of the current flowing in the supply line to be protected. Advantageously, it may also include a fault detection.

Le procédé peut également comprendre commande de la régulation du courant circulant dans ladite ligne d'alimentation à protéger. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre et d'un mode de réalisation de l'invention nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre, de manière schématique, un système de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau de courant continu à haute tension selon un mode de réalisation ; - la figure 2 présente schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu bipolaire à haute tension pour la protection de la ligne positive ; - la figure 3 présente schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu bipolaire à haute tension pour la protection de la ligne négative ; - la figure 4 présente schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu à neutre distribué à haute tension ; - la figure 5 présente un organigramme d'un procédé de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau de courant continu à haute tension selon un mode de mise en oeuvre ; - la figure 6 représente une courbe de référence du courant en fonction du temps utilisée pour une détection de défaut. Sur la figure 1 a été représenté un système de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau de courant 35 continu à haute tension, comprenant au moins un contrôleur 30 d'alimentation électrique 1 connecté à une ligne d'alimentation à protéger. Le contrôleur d'alimentation électrique 1 comprend, dans ce mode de réalisation, des moyens de protection 2 permettant de réguler le courant circulant dans ladite ligne d'alimentation à protéger du réseau de courant continu à haute tension. Les moyens de protection 2 comprennent un élément de commutation 3 connecté en série à la ligne d'alimentation à protéger par un connecteur d'entrée V,,, et un connecteur de sortie Vout. Cet élément de commutation 3 permet de réguler le courant circulant dans la ligne d'alimentation du réseau de courant continu à haute tension. L'élément de commutation 3 peut être composé d'un transistor IGBT ou d'un transistor MOS. Dans ce mode réalisation, les moyens de protection 2 comprennent également des moyens de mesure de courant 4 rapide couplés à la ligne d'alimentation à protéger de manière à mesurer le courant traversant ladite ligne d'alimentation à protéger. La mesure de courant est de l'ordre de la microseconde et doit être réalisée des moyens de mesure assez rapide pour une telle mesure, donc des moyens autres qu'un capteur de courant de courant à effet Hall, qui, de part son fonctionnement, ne permet pas une telle mesure. Les moyens de mesure de courant 4 rapide compris dans les moyens de protection peuvent être remplacer, dans un autre mode de réalisation, par des moyens de mesure de tension rapide aptes à mesurer la tension de surcharge de la ligne d'alimentation à protéger aux bornes de l'élément de commutation 3. En sortie des moyens de mesure de courant 4 sont couplés des moyens 5 de détection rapide d'un défaut. Le temps de détection est de l'ordre de la microseconde. Ces moyens 5 de détection d'un défaut permettent de détecter si la ligne d'alimentation est en court-circuit ou s'il y a une surcharge de tension sur la ligne. Ils peuvent comporter un module de détection 51 de défaut recevant en entrée la mesure de courant délivrée par les moyens de mesures de courant 4 et une courbe de référence Ref permettant au module de détection 51 de comparer la mesure délivrée à la courbe de référence pour la détection d'un court- circuit, ou pour la détection d'une surcharge. Ainsi, si un temps autorisé « tdéfaut » est dépassé, une surcharge est détectée. Les moyens 5 de détection peuvent également comprendre un module de mémorisation 52 permettant de mémoriser les détections de défaut. La protection rapprochée doit être rapide, c'est-à-dire de l'ordre de quelques microsecondes, et n'autorise donc aucun traitement par un microcontrôleur. I1 est donc nécessaire, après la détection de la surcharge, ou sur-intensité, de mémoriser ce défaut et de réaliser la protection de la ligne considérée. Les moyens de détection 5 délivrent en sortie un signal de détection de défaut à des moyens 6 de commande de régulation du courant circulant dans ladite ligne d'alimentation à protéger permettant de commander l'élément de commutation 3 en fonction d'une fonction de régulation permettant de réduire le courant circulant dans la ligne d'alimentation si un défaut a été détecté. The method may also include controlling the regulation of the current flowing in said supply line to be protected. Other advantages and characteristics of the invention will appear on examining the detailed description of an embodiment and an embodiment of the invention which are in no way limiting, and the appended drawings, in which: FIG. 1 schematically illustrates a current protection system of at least one power supply line of a high voltage direct current network according to one embodiment; - Figure 2 schematically shows the mounting of a current protection system on a high voltage bipolar direct current network for the protection of the positive line; - Figure 3 schematically shows the mounting of a current protection system on a high voltage bipolar direct current network for the protection of the negative line; - Figure 4 schematically shows the mounting of a current protection system on a distributed high voltage DC distribution network; FIG. 5 presents a flowchart of a method for protecting current of at least one supply line of a high-voltage direct current network according to one embodiment; FIG. 6 represents a reference curve of the current as a function of time used for a fault detection. FIG. 1 shows a current protection system for at least one power supply line of a high-voltage DC network, comprising at least one power supply controller 1 connected to a power line. food to protect. The power supply controller 1 comprises, in this embodiment, protection means 2 for regulating the current flowing in said power supply line to be protected from the high-voltage dc network. The protection means 2 comprise a switching element 3 connected in series with the supply line to be protected by an input connector V ,,, and an output connector Vout. This switching element 3 makes it possible to regulate the current flowing in the supply line of the high-voltage direct current network. The switching element 3 may be composed of an IGBT transistor or a MOS transistor. In this embodiment, the protection means 2 also comprise fast current measurement means 4 coupled to the power supply line to be protected so as to measure the current flowing through the supply line to be protected. The measurement of current is of the order of one microsecond and must be made measuring means fast enough for such a measurement, so means other than a Hall current current sensor, which, because of its operation, does not allow such a measure. The means for measuring fast current 4 included in the protection means may be replaced, in another embodiment, by fast voltage measuring means able to measure the overload voltage of the supply line to be protected at the terminals. of the switching element 3. At the output of the current measuring means 4 are coupled means 5 for rapid detection of a fault. The detection time is of the order of a microsecond. These means 5 for detecting a fault make it possible to detect if the supply line is short-circuited or if there is a voltage overload on the line. They may comprise a fault detection module 51 receiving as input the measurement of current delivered by the current measurement means 4 and a reference curve Ref enabling the detection module 51 to compare the measurement delivered with the reference curve for the detection of a short circuit, or for the detection of an overload. Thus, if a time allowed "tfault" is exceeded, an overload is detected. The detection means 5 may also comprise a storage module 52 for storing the fault detections. The close protection must be fast, that is to say of the order of a few microseconds, and therefore allows no treatment by a microcontroller. It is therefore necessary, after the detection of the overload, or over-current, to memorize this fault and to make the protection of the line considered. The detection means 5 output a fault detection signal to control means 6 regulating the current flowing in said supply line to be protected for controlling the switching element 3 according to a control function to reduce the current flowing in the power line if a fault has been detected.

Les moyens de mesure de courant 4, le module de détection 51 et le module de mémorisation 52, ainsi que les moyens de commande de régulation 6 sont réalisés de manière à être caractérisés par des retards purs très faibles afin de pouvoir gérer un court-circuit de faible impédance dont les variations de courant dans le temps sont rapides, c'est-à-dire de l'ordre de plusieurs centaines d'ampères par microseconde. La figure 2 illustre schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu bipolaire à haute tension pour la protection de la ligne positive du réseau de courant continu bipolaire à haute tension. Le réseau comprend une ligne d'alimentation positive dotée d'une entrée positive « + » couplée au connecteur d'entrée V,,, d'un contrôleur d'alimentation électrique 1 comprenant des moyens de protection 2, le contrôleur d'alimentation électrique 1 étant couplé en sortie grâce à un connecteur de sortie Vo' t à une charge 7 qui est également couplée à la ligne d'alimentation négative du réseau de courant continu bipolaire à haute tension ; la ligne d'alimentation négative comprenant une entrée négative « - ». Le réseau de courant continu bipolaire comprend également un filtre à basses fréquences 8 et un filtre à hautes fréquences 9 couplés en parallèle au couplage en série composé du contrôleur d'alimentation électrique 1 et de la charge 7. Les filtres permettent d'assurer une stabilité des lignes d'alimentation. La figure 3 illustre schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu bipolaire à haute tension pour la protection de la ligne négative du réseau de courant continu bipolaire à haute tension. Les éléments représentés sur cette figure sont identiques à ceux de la figure précédente. Dans ce mode de réalisation, afin de protéger la ligne d'alimentation négative, le contrôleur d'alimentation électrique 1 comprenant des moyens de protection 2 a été couplé en série entre la charge 7 et l'entrée négative « - » au lieu d'être couplé entre l'entrée positive « + » et la charge 7. Ainsi le connecteur d'entrée V,,, du contrôleur d'alimentation 1 est couplé à la charge et le connecteur de sortie Vout du contrôleur d'alimentation 1 est couplé à l'entrée négative « - ». La figure 4 illustre schématiquement le montage d'un système de protection en courant sur un réseau de courant continu à neutre distribué à haute tension pour la protection d'une surcharge ou d'un court-circuit par rapport au neutre. Le réseau de courant continu à neutre distribué comprend une ligne d'alimentation positive dotée d'une entrée positive « + » couplée au connecteur d'entrée V,,, d'un premier contrôleur d'alimentation électrique 1' comprenant des moyens de protection 2', le contrôleur d'alimentation électrique 1' étant couplé en sortie grâce à un connecteur de sortie Vout à une charge 7' qui est également couplée au connecteur d'entrée V,,, d'un second contrôleur d'alimentation électrique 1" couplé en sortie via un connecteur de sortie Vout à la ligne d'alimentation négative du réseau de courant continu bipolaire à haute tension, la ligne d'alimentation négative comprenant une entrée négative « - ». Le réseau de courant continu à neutre distribué comprend également un filtre à basses fréquences 8' et un filtre à hautes fréquences 9' couplés à l'entrée positive « + », l'entrée négative « - », et à une entrée neutre « n » d'une ligne d'alimentation neutre du réseau. La charge 7' est également couplée à la ligne d'alimentation neutre au travers des deux filtres 8' et 9'. Ce montage permet ainsi de réaliser une protection des lignes d'alimentation lors d'une surcharge ou d'un court-circuit par rapport au neutre. En effet, selon la configuration, ce montage permet de réaliser une protection de la ligne « + » comme sur la figure 2, ou de la ligne « - » comme sur la figure 3, ou des lignes « + » et « - » comme sur la figure 4. Sur la figure 5 est représenté un organigramme d'un procédé de protection en courant d'au moins une ligne d'alimentation d'un réseau de courant continu à haute tension selon un mode de mise en oeuvre. Dans ce mode de mise en oeuvre, il est réalisée une régulation du courant circulant dans une ligne d'alimentation à protéger du réseau de courant continu à haute tension, à partir d'une mesure 100 du courant circulant dans la ligne d'alimentation à protéger. Dans une étape suivante, il est réalisé une détection de défaut 200 à partir d'une comparaison de la mesure de courant faite précédemment à une courbe de référence présentée sur la figure 6. Cette courbe représente la courbe de déclenchement de la détection de défaut. C'est une courbe caractéristique du courant en fonction du temps avec un courant maximum accepté Icc, un courant nominal I'om de fonctionnement normal, et un courant de défaut Idéfaut correspondant à un courant à un temps donné tdéfaut. Si le courant mesuré est supérieur au courant maximum Icc, un défaut est détecté à l'étape 200 par le module de détection 51, et une mémorisation de la détection est réalisée dans une étape suivante 300 par le module de mémorisation 52. Afin de réduire la surface de silicium de l'élément de commutation 3, une commande de régulation est émise dans une étape suivante 400 par les moyens de commande de régulation 6 vers l'élément de commutation 3 afin que le courant de court-circuit, c'est-à-dire le courant circulant dans la ligne d'alimentation à protéger, soit réduit selon une fonction de réduction de courant de court-circuit rapide. L'élément de commutation 3 (IGBT, MOS, etc.) n'a pas la possibilité d'ouvrir un courant élevé, 2000A par exemple. Ce courant provoquerait des surtensions destructives (1surtension = L - di / dt) . I1 faut donc dans un premier temps réduire le courant de court-circuit, par exemple de 2000A à 50A, puis ouvrir le composant de puissance. Après cette phase de réduction de courant, le courant traversant l'élément de commutation 3 est contrôlé par une fonction de régulation commandée par les moyens de commandes de régulation 6. Cette fonction est réalisée de manière à permettre une réduction de la surtension apparaissant aux bornes de l'élément de commutation 3. Au besoin l'élément de commutation 3 peut être ouvert afin d'isoler la ligne d'alimentation mise en défaut du reste du réseau de courant continu à haute tension. Durant ce temps transitoire où la ligne est isolée, la tension du réseau de courant continu à haute tension reste proche de sa valeur nominale, grâce à la sélectivité du moyen de protection et la surtension aux bornes de l'élément de commutation 3 est maîtrisée. En revanche, si le courant mesuré est inférieur au courant maximum Icc, et que le temps autorisé tdéfaut défini par la fonction de la courbe de déclenchement n'est pas dépassé, aucune commande n'est opérée, et l'élément de commutation 3 reste fermé. Le courant circulant dans la ligne d'alimentation à protéger n'est donc pas interrompu. La fonction de la courbe de déclenchement est calculée par un microcontrôleur. Si, par contre, le courant mesuré est inférieur au courant maximum Icc, mais que le temps autorisé tdéfaut est dépassé, le module de détection 51 détecte un défaut lors de la détection de défaut 200. Le défaut est alors mémorisé (étape 300), et une commande de régulation est émise dans une étape suivante 400 par les moyens de commande de régulation 6 vers l'élément de commutation 3 et le courant traversant l'élément de commutation 3 est contrôlé par une fonction de régulation commandée par les moyens de commandes de régulation 6. Cette fonction est réalisée de manière à permettre une réduction de la surtension apparaissant aux bornes de l'élément de commutation 3. Au besoin l'élément de commutation 3 peut également être ouvert afin d'isoler la ligne d'alimentation mise en défaut du reste du réseau de courant continu à haute tension. Durant ce temps transitoire où la ligne est isolée, la tension du réseau de courant continu à haute tension reste proche de sa valeur nominale et la surtension aux bornes de l'élément de commutation 3 est maîtrisée. The current measurement means 4, the detection module 51 and the storage module 52, as well as the regulation control means 6 are made so as to be characterized by very small delays in order to be able to manage a short circuit. low impedance whose current changes in time are fast, that is to say of the order of several hundred amperes per microsecond. FIG. 2 schematically illustrates the mounting of a current protection system on a high-voltage bipolar direct current network for the protection of the positive line of the high-voltage bipolar direct current network. The network comprises a positive supply line having a positive input "+" coupled to the input connector V ,,, of a power supply controller 1 comprising protection means 2, the power supply controller 1 being coupled at the output by an output connector Vo 't to a load 7 which is also coupled to the negative supply line of the high-voltage bipolar direct current network; the negative supply line comprising a negative input "-". The bipolar direct current network also comprises a low frequency filter 8 and a high frequency filter 9 coupled in parallel with the series coupling composed of the power supply controller 1 and the load 7. The filters provide stability supply lines. FIG. 3 schematically illustrates the mounting of a current protection system on a high-voltage bipolar direct current network for the protection of the negative line of the high-voltage bipolar direct current network. The elements represented in this figure are identical to those of the previous figure. In this embodiment, in order to protect the negative supply line, the power supply controller 1 comprising protection means 2 has been coupled in series between the load 7 and the negative input "-" instead of be coupled between the positive input "+" and the load 7. Thus the input connector V ,,, of the power controller 1 is coupled to the load and the output connector Vout of the power controller 1 is coupled at the negative input "-". FIG. 4 schematically illustrates the mounting of a current protection system on a high voltage distributed neutral DC network for the protection of an overload or a short circuit with respect to the neutral. The distributed neutral DC network comprises a positive power supply line having a positive input "+" coupled to the input connector V ,,, of a first power supply controller 1 'comprising protection means 2 ', the power supply controller 1' being output coupled by an output connector Vout to a load 7 'which is also coupled to the input connector V ,,, of a second power supply controller 1 coupled to the output via an output connector Vout at the negative power supply line of the high-voltage bipolar direct current network, the negative supply line including a negative input "-" The distributed neutral to direct current network comprises also a low frequency filter 8 'and a high frequency filter 9' coupled to the positive input "+", the negative input "-", and a neutral input "n" of a supply line neu The load 7 'is also coupled to the neutral supply line through the two filters 8' and 9 '. This arrangement thus makes it possible to protect the supply lines during an overload or a short circuit with respect to the neutral. In fact, depending on the configuration, this arrangement makes it possible to protect the "+" line as in FIG. 2, or the "-" line as in FIG. 3, or the "+" and "-" lines as FIG. 5 is a flowchart of a current protection method of at least one power supply line of a high voltage direct current network according to one embodiment. In this embodiment, a regulation of the current flowing in a supply line to be protected from the high-voltage direct current network is carried out, based on a measurement of the current flowing in the power supply line. protect. In a next step, fault detection 200 is performed from a comparison of the current measurement made previously with a reference curve shown in FIG. 6. This curve represents the trigger curve of the fault detection. It is a characteristic curve of the current as a function of time with an accepted maximum current Icc, a nominal current I'om of normal operation, and an error current Idefault corresponding to a current at a given time tfault. If the measured current is greater than the maximum current Icc, a fault is detected in step 200 by the detection module 51, and a storage of the detection is carried out in a subsequent step 300 by the storage module 52. In order to reduce the silicon surface of the switching element 3, a regulation command is issued in a next step 400 by the regulation control means 6 to the switching element 3 so that the short-circuit current is that is, the current flowing in the power supply line to be protected is reduced according to a fast short-circuit current reduction function. The switching element 3 (IGBT, MOS, etc.) does not have the possibility to open a high current, for example 2000A. This current would cause destructive overvoltages (1 surge = L - di / dt). It is therefore necessary firstly to reduce the short-circuit current, for example from 2000A to 50A, and then to open the power component. After this current reduction phase, the current flowing through the switching element 3 is controlled by a regulation function controlled by the regulation control means 6. This function is performed so as to allow a reduction in the overvoltage appearing at the terminals. of the switching element 3. If necessary, the switching element 3 can be opened in order to isolate the faulty supply line from the rest of the high-voltage direct current network. During this transient time when the line is isolated, the voltage of the high-voltage direct current network remains close to its nominal value, thanks to the selectivity of the protection means and the overvoltage at the terminals of the switching element 3 is controlled. On the other hand, if the measured current is lower than the maximum current Icc, and the allowed time tdefault defined by the function of the tripping curve is not exceeded, no control is made, and the switching element 3 remains closed. The current flowing in the power line to be protected is not interrupted. The function of the tripping curve is calculated by a microcontroller. If, on the other hand, the measured current is less than the maximum current Icc, but the time allowed for failure is exceeded, the detection module 51 detects a fault during the fault detection 200. The fault is then memorized (step 300). and a control command is issued in a next step 400 by the regulation control means 6 to the switching element 3 and the current flowing through the switching element 3 is controlled by a control function controlled by the control means. 6. This function is performed in such a way as to allow a reduction in the overvoltage occurring across the switching element 3. If necessary, the switching element 3 can also be opened in order to isolate the power supply line. in default of the rest of the high voltage direct current network. During this transient time when the line is isolated, the voltage of the high-voltage direct current network remains close to its nominal value and the overvoltage at the terminals of the switching element 3 is controlled.

Claims

REVENDICATIONS1. System for protecting at least one power supply line of a high-voltage dc network, comprising at least one power supply controller (1) connected to a power supply line to be protected, characterized in that that the power supply controller (1) comprises rapid protection means (2) able to regulate the current flowing in said supply line to be protected from the high-voltage dc network and to isolate said supply line without alter the distribution network upstream of the system.

2. System according to claim 1, characterized in that the rapid protection means (2) comprise a switching element (3), such as an IGBT transistor or a MOS transistor connected in series to the power supply line. protect by an input connector (Vin) and an output connector (Go) and able to regulate the current flowing in the supply line of the high-voltage direct current network.

3. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the means of protection (2) rapid comprise means (4) for rapid measurement of a variable for determining a short circuit or a overload.

4. System according to claim 3, characterized in that the rapid measuring means are fast current measuring means capable of measuring the current flowing through said power supply line to be protected.

5. System according to claim 3, characterized in that the rapid measuring means are fast voltage measuring means capable of measuring the saturation voltage of the switching element (3).

6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means of protection (2) rapid comprise means (5) for rapid detection of a defect.

7. System according to claim 6, characterized in that the means for rapid detection of a defect comprise a rapid detection module (51) and a storage module (52).

8. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the means of protection (2) rapid comprise control means (6) for controlling the current flowing in said supply line to be protected.

9. System according to one of claims 1 to 8, characterized in that the high voltage direct current network is a bipolar continuous network.

10. System according to one of claims 1 to 9, characterized in that the high voltage direct current network is a continuous distributed distributed network.

11. A method of protecting at least one power supply line of a high-voltage dc network, at least one supply line to be protected being coupled to a power supply controller (1), characterized in that it comprises a regulation of the current flowing in a supply line to be protected from the high-voltage direct current network.

12. The method of claim 11, characterized in that it comprises a measurement of the current flowing in the supply line to be protected.

13. Method according to one of claims 11 or 12, characterized in that it comprises a fault detection.

14. Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises a control of the regulation of the current flowing in said supply line to be protected.