FR2977035A1

FR2977035A1 - Phase comparison device for verifying phase consistency for medium voltage switchgear, has cable arranged at ends of set of connection terminals complementary to another set of connection terminals

Info

Publication number: FR2977035A1
Application number: FR1101907A
Authority: FR
Inventors: Christophe Mollier; Philippe Caous; Franck Bordonado
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-12-28
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: FR2977035B1

Abstract

The device (10) has a housing (12), and a connection unit (16) for obtaining a signal representative of phase voltage. Another connection unit obtains signal representative of another phase voltage. A comparison unit (14) compares signals representative of the phase voltages. Each of the connection units includes two different types of connection terminals (22, 22'). A cable (24) is arranged at ends of another set of connection terminals (26, 26') complementary to the connection terminals of the connection units.

Description

DISPOSITIF DE COMPARAISON DE PHASES AUTO ALIMENTE DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les comparateurs utilisés pour vérifier la concordance de phases, notamment entre deux appareillages moyenne tension, par exemple pour des réseaux électriques de 3 à 40 kV et 50 Hz ou 60 Hz. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une gestion optimisée de l'énergie d'un indicateur de phase pour minimiser sa consommation et/ou d'un comparateur de phase pour en outre permettre une auto-alimentation via les dispositifs indicateurs de tension sur lesquels ils sont connectés. L'invention se rapporte aussi au système de raccordement des comparateurs pour permettre une utilisation plus simple dans le cas où les indicateurs de tension n'ont pas les mêmes caractéristiques de sortie. TECHNICAL FIELD The invention relates to comparators used for checking the phase matching, in particular between two medium-voltage switchgear, for example for electrical networks of 3 to 40 kV and 50 Hz or 60 Hz. More particularly the invention relates to an optimized energy management of a phase indicator for minimizing its consumption and / or a phase comparator, in addition to allowing self-supply via the voltage indicator devices on which they are connected. are connected. The invention also relates to the connection system of the comparators to allow a simpler use in the case where the voltage indicators do not have the same output characteristics.

ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART

Dans les appareillages moyenne tension (MT), pour s'assurer qu'un système est hors ou sous tension, des détecteurs de tension conformes à la norme CEI 61243 sont mis en place. In medium voltage (MV) switchgear, to ensure that a system is switched off or on, voltage detectors in accordance with IEC 61243 are installed.

Pour fournir des informations sur l'état de tension du circuit principal de l'appareillage, ces détecteurs sont associés à des dispositifs indicateurs de tension, communément appelés VPIS (« Voltage Presence Indicating System ») ; leur fonctionnement est défini par la norme CEI 61958 Tel que schématisé en figure 1, un VPIS 1 indique au moyen de voyants 2 la présence d'une tension sur chacune des phases A, B, C. Parallèlement, un signal représentatif de cette tension est accessible depuis une borne 3 du VPIS, classiquement sur la même face avant du VPIS que les voyants 2 et en regard de ces derniers ; la tension disponible depuis la borne 3 est divisée par le pont capacitif 4 réalisé par la capacité de traversée présente dans les cellules, et faible. 28:37 LPn La borne 3 peut être raccordée à un système externe ; en particulier, pour confirmer la relation de phase entre deux appareillages MT, deux VPIS 1 sont communément couplés à un comparateur de phase 5, auquel la norme précédente CEI 61958 s'applique également. Un comparateur de phase 5 qui comprend des terminaux 6 complémentaires des bornes 3 se connecte en face avant des VPIS 1 de deux cellules MT pour vérifier la correspondance directe entre chaque phase A, B, C des cellules, afin d'éviter de croiser les phases, par exemple lors du raccordement entre deux cellules pour des besoins de reconfiguration du réseau MT. De façon usuelle, les terminaux 6 du comparateur 5 sont localisés à l'extrémité de câbles 7 prolongeant une face, de préférence un petit côté, du boîtier du dispositif de comparaison 5. To provide information on the voltage state of the main circuit of the apparatus, these detectors are associated with voltage indicator devices, commonly called VPIS ("Voltage Presence Indicating System"); their operation is defined by the IEC 61958 standard As shown schematically in FIG. 1, a VPIS 1 indicates by means of LEDs 2 the presence of a voltage on each of the phases A, B, C. At the same time, a signal representative of this voltage is accessible from a terminal 3 of the VPIS, conventionally on the same front face of the VPIS as the LEDs 2 and opposite them; the voltage available from the terminal 3 is divided by the capacitive bridge 4 made by the crossing capacity present in the cells, and low. 28:37 LPn Terminal 3 can be connected to an external system; in particular, to confirm the phase relationship between two MV apparatus, two VPIS 1 are commonly coupled to a phase comparator 5, to which the previous IEC 61958 also applies. A phase comparator 5 which comprises terminals 6 complementary to the terminals 3 connects on the front face of the VPIS 1 of two MV cells to check the direct correspondence between each phase A, B, C of the cells, in order to avoid crossing the phases for example when connecting two cells for MV network reconfiguration purposes. Usually, the terminals 6 of the comparator 5 are located at the end of cables 7 extending one face, preferably a short side, of the housing of the comparison device 5.

Le système électronique du comparateur 5 peut détecter les écarts de phase seuls ou conjointement avec les écarts de fréquence ; il génère un signal de sortie proportionnel à la différence de phase entre deux signaux d'entrée. Ce signal de sortie est, quelle que soit sa nature, transmis entre autres à des moyens 8 indicateurs d'une différence de phase, afin de prévenir l'utilisateur et éviter tout problème. The electronic system of the comparator 5 can detect the phase differences alone or in conjunction with the frequency deviations; it generates an output signal proportional to the phase difference between two input signals. This output signal is, whatever its nature, transmitted inter alia to means 8 indicators of a phase difference, to prevent the user and avoid any problem.

Au vu des implications de l'information transmise par un comparateur de phase 5, celui-ci répond à des conditions strictes de certification. En particulier, une « discordance de phase » doit être affichée si le décalage de phase entre les tensions phase-terre est supérieur à 30°, ce seuil pouvant être modifié d'un commun accord entre constructeur et utilisateur en fonction de l'utilisation envisagée. L'indication de la discordance de phase doit être réalisée sur une durée suffisante, par des signaux actifs : au minimum, l'indication concerne un éclairage 8 dont le signal émis est permanent, ou correspond à au moins un flash par seconde, tant que le comparateur 5 est branché. En outre, l'indication certaine d'un comparateur de phase 5 ne doit pas être affectée par la différence entre les signaux fournis par les points de connexion, susceptible par exemple de provenir d'une différence entre les tensions de service ou des tolérances de construction des VPIS 1. L'électronique d'un comparateur de phase 5 est donc complexe, et gourmande en énergie. 2837 LPu Pour permettre de remplir ces conditions, une solution classique consiste à utiliser une batterie qui alimente les circuits et voyants du comparateur de phase 5. L'inconvénient inhérent à ce type de solution est la vérification de l'état de charge de la batterie. In view of the implications of the information transmitted by a phase 5 comparator, it meets strict certification requirements. In particular, a "phase mismatch" shall be displayed if the phase shift between the phase-to-earth voltages is greater than 30 °, which threshold may be modified by mutual agreement between manufacturer and user depending on the intended use . The indication of the phase mismatch must be carried out for a sufficient duration, by active signals: at least, the indication relates to a lighting 8 whose transmitted signal is permanent, or corresponds to at least one flash per second, as long as the comparator 5 is connected. In addition, the certain indication of a phase comparator 5 must not be affected by the difference between the signals supplied by the connection points, which may, for example, stem from a difference between the operating voltages or the tolerances of construction of VPIS 1. The electronics of a phase 5 comparator is therefore complex and energy-hungry. 2837 LPu To make it possible to fulfill these conditions, a conventional solution consists in using a battery which supplies the circuits and lights of the phase comparator 5. The disadvantage inherent to this type of solution is the verification of the state of charge of the battery .

Il est de fait préférable que le comparateur de phase ne soit pas dépendant d'une alimentation externe, par exemple en l'activant par les signaux des VPIS, qui sont cependant eux aussi soumis à de fortes contraintes sur leur consommation interne. Les courants d'alimentation alors disponibles pour le comparateur 5 sont très faibles, de l'ordre de quelques microampères. Or l'électronique des comparateurs 5 est usuellement lourde et complexe, incompatible avec ce type d'alimentation : voir par exemple US 6 087 856, CA 2 290 862 ou US 6 300 803. La gestion de l'énergie et de l'éclairage des comparateurs doit donc être optimisée. It is actually preferable that the phase comparator is not dependent on an external power supply, for example by activating it by the VPIS signals, which, however, are also subject to strong constraints on their internal consumption. The supply currents then available for comparator 5 are very low, of the order of a few microamperes. The electronics of the comparators 5 are usually heavy and complex, incompatible with this type of power supply: see for example US 6 087 856, CA 2 290 862 or US Pat. No. 6,300,803. The management of energy and lighting comparators must therefore be optimized.

Qui plus est, il est souhaitable que le comparateur 5 puisse être adapté à plusieurs générations de VPIS 1, qui sont intégrés dans les postes MT. Or il apparaît que la connectique 3 disponible en face avant peut différer entre les VPIS, avec notamment des bornes de câblage différentes. Il est usuel de disposer d'adaptateurs mécaniques permettant de coupler le terminal du dispositif de comparaison avec la borne du VPIS, et/ou d'adaptateur électronique permettant d'uniformiser la forme du signal issu du VPIS et transmis aux moyens de comparaison. Cependant, cette solution reste lourde. Moreover, it is desirable that the comparator 5 can be adapted to several generations of VPIS 1, which are integrated in the MT stations. However it appears that the connector 3 available on the front panel may differ between VPIS, including different wiring terminals. It is usual to have mechanical adapters for coupling the terminal of the comparison device with the terminal of the VPIS, and / or electronic adapter for standardizing the form of the signal from the VPIS and transmitted to the comparison means. However, this solution remains heavy.

EXPOSE DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION

Parmi autres avantages, l'invention vise à pallier des inconvénients des comparateurs de phase existants. En particulier, sous un de ses aspects, l'invention concerne un dispositif de comparaison de phase dans lequel la gestion de l'éclairage de la diode d'alerte est optimisée pour permettre une auto-alimentation ; l'invention concerne également un dispositif indicateur de phase doté de la même gestion de l'éclairage afin de disposer de plus d'énergie pour un dispositif de comparaison associé. L'invention concerne sous un autre aspect un dispositif de comparaison de phase dans lequel les moyens de raccordement permettent le traitement pour deux types de VPIS différents, sans utilisation d'ancillaires. 2837 LPu En particulier, l'invention se rapporte à un dispositif de comparaison, respectivement d'indication, de phase à diode électroluminescente qui comprend des moyens d'alimentation et de gestion de la diode par l'intermédiaire des signaux représentatifs des tensions de phase, lesdits moyens étant adaptés pour alimenter la diode de façon intermittente. Among other advantages, the invention aims to overcome the disadvantages of existing phase comparators. In particular, in one of its aspects, the invention relates to a phase comparison device in which the management of the lighting of the warning diode is optimized to allow self-feeding; the invention also relates to a phase indicator device with the same lighting management in order to have more energy for an associated comparison device. In another aspect, the invention relates to a phase comparison device in which the connection means allow processing for two different types of VPIS, without the use of ancillaries. In particular, the invention relates to a device for comparing, respectively indicating, a light-emitting diode phase, which comprises means for supplying and managing the diode by means of signals representative of the phase voltages. said means being adapted to supply the diode intermittently.

Notamment, le dispositif indicateur de phase comprend quant à lui des premiers moyens pour obtenir un signal représentatif d'une tension de phase et des moyens de comparaison dudit signal à un seuil, la diode permettant d'indiquer le résultat de la comparaison. Le 10 dispositif de comparaison comprend quant à lui en outre des deuxièmes moyens pour obtenir un signal représentatif de deux tensions de phase, les moyens de comparaison étant adaptés pour comparer lesdits signaux représentatifs, la diode permettant d'indiquer le résultat de la comparaison des signaux de préférence, des moyens de redressement de la tension sont prévus. 15 Afin d'assurer l'alimentation intermittente, les moyens d'alimentation et de gestion comprennent de préférence des moyens d'interruption de la tension d'alimentation de la diode, par exemple un transistor, et des moyens de stockage d'énergie, par exemple une capacité, qui commandent, en fonction de l'énergie qui y est stockée, les moyens 20 d'interruption. Les moyens d'alimentation et de gestion sont avantageusement électroniques, les composants du circuit électrique desdits moyens étant choisis pour définir les étapes de l'alimentation. In particular, the phase indicator device comprises meanwhile first means for obtaining a signal representative of a phase voltage and means for comparing said signal with a threshold, the diode making it possible to indicate the result of the comparison. The comparison device further comprises second means for obtaining a signal representative of two phase voltages, the comparison means being adapted to compare said representative signals, the diode making it possible to indicate the result of the comparison of the signals. preferably, voltage recovery means are provided. In order to ensure intermittent power supply, the power supply and management means preferably comprise means for interrupting the supply voltage of the diode, for example a transistor, and means for storing energy. for example a capacity, which control, as a function of the energy stored therein, the interruption means. The power supply and management means are advantageously electronic, the components of the electrical circuit of said means being chosen to define the steps of the power supply.

De préférence, les étapes de l'alimentation de la diode comprennent une charge préalable 25 des moyens de stockage jusqu'à au moins une valeur de charge, puis de façon alternée et itérative, un allumage pendant une première période pendant laquelle les moyens d'interruption sont passants et les moyens de stockage se déchargent partiellement pour alimenter la diode, et une recharge pendant une deuxième période pendant laquelle les moyens d'interruption ne sont pas passants et les moyens de stockage se rechargent jusque 30 la valeur de charge. Si un éclairage continu de la diode est souhaité, la deuxième période a une durée inférieure à 50 ms. 2837 LPu Dans un mode de réalisation avantageux du dispositif de comparaison de phase, chacun des moyens pour obtenir un signal représentatif d'une tension de phase comprend deux bornes de raccordement et un câble muni à chaque extrémité d'un terminal de raccordement complémentaire de chacune des bornes dudit moyen, de façon à pouvoir être mis en place sur deux types de connecteurs. Un système de traitement électronique permettant de fournir des données aux moyens de comparaison peut être associé à chaque borne. Preferably, the steps of supplying the diode include pre-charging the storage means to at least one charge value, then alternately and iteratively, igniting for a first period during which the means for energizing the charge are present. interruption are passing and the storage means are partially discharged to supply the diode, and recharge during a second period during which the interruption means are not passing and the storage means are recharged to the charge value. If continuous illumination of the diode is desired, the second period has a duration of less than 50 ms. In an advantageous embodiment of the phase comparison device, each of the means for obtaining a signal representative of a phase voltage comprises two connection terminals and a cable provided at each end of a complementary connection terminal of each one. terminals of said means, so as to be implemented on two types of connectors. An electronic processing system for providing data to the comparison means can be associated with each terminal.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 10 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. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of illustration and in no way limitative, represented in the appended figures.

La figure 1, déjà décrite, illustre l'utilisation d'un comparateur de phase avec deux VPIS. La figure 2 montre un mode de réalisation préféré d'un comparateur de phase selon l'invention, adapté pour deux VPIS différents. Figure 1, already described, illustrates the use of a phase comparator with two VPIS. FIG. 2 shows a preferred embodiment of a phase comparator according to the invention, adapted for two different VPISs.

La figure 3 représente les phases d'allumage de la LED indicatrice d'un comparateur et 20 d'un indicateur selon un mode de réalisation de l'invention. FIG. 3 shows the ignition phases of the indicator LED of a comparator and of an indicator according to one embodiment of the invention.

La figure 4 montre un mode de réalisation du circuit de gestion de l'alimentation de la LED selon un mode de réalisation de l'invention. FIG. 4 shows an embodiment of the power management circuit of the LED according to one embodiment of the invention.

25 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT

Le comparateur 10 selon l'invention permet de se connecter en face avant de VPIS 1, au niveau des sorties 3 indiquant la présence de tension sur chacune des phases de deux équipements moyenne tension. Le dispositif de comparaison des phases 10 comprend, de 30 manière usuelle, un boîtier 12 comprenant des moyens de comparaison électronique 14, de préférence une carte de circuit imprimé, qui reçoivent des signaux représentatifs de la phase de deux origines via des moyens de raccordement 16, et donnent pour résultat un 15 2837 LPu signal correspondant à un déclenchement de moyens d'avertissement 18 si une différence, par exemple plus de 30° d'écart, est constatée entre les deux signaux d'entrée. The comparator 10 according to the invention makes it possible to connect on the front face of VPIS 1, at the outputs 3 indicating the presence of voltage on each of the phases of two medium voltage equipment. The phase comparison device 10 comprises, in the usual manner, a housing 12 comprising electronic comparison means 14, preferably a printed circuit board, which receive signals representative of the phase of two origins via connection means 16 and result in a signal corresponding to a triggering of warning means 18 if a difference, for example more than 30 ° difference, is found between the two input signals.

Les moyens de comparaison 14 selon l'invention peuvent utiliser les différents systèmes existants, et les dispositifs de comparaison à trois états, à bascule JK, à multiplicateur de Gilbert ou à porte XOR peuvent être concernés par la solution selon l'invention ; de préférence, la carte de circuit imprimé 14 comprend des moyens pour donner un résultat de déclenchement par accumulation d'énergie suffisante dans une capacité réservoir par l'intermédiaire d'un circuit électronique de redressement lorsque deux signaux représentatifs d'une phase correspondant à des tensions affichant une discordance angulaire de plus de 30° lui sont communiqués. The comparison means 14 according to the invention can use the various existing systems, and the tri-state comparison devices, JK rocker, Gilbert multiplier or XOR gate may be concerned by the solution according to the invention; preferably, the printed circuit board 14 comprises means for giving a triggering result by accumulation of sufficient energy in a tank capacity via an electronic rectification circuit when two signals representative of a phase corresponding to voltages with an angular discrepancy of more than 30 ° are communicated.

En particulier, le signal résultant du traitement par les moyens de comparaison 14 est transmis à un voyant 18 qui s'allume lorsque la comparaison est positive, c'est-à-dire lorsque les phases sont discordantes ; le voyant 18 est de préférence unique, avec éclairage seulement en cas de défaut détecté, mais suivant les résultats disponibles par la comparaison et le courant d'alimentation disponible, il peut y avoir plusieurs voyants et/ou modification de la couleur de l'éclairage et/ou une alarme sonore additionnelle. In particular, the signal resulting from the processing by the comparison means 14 is transmitted to a light 18 which lights up when the comparison is positive, that is to say when the phases are discordant; the indicator 18 is preferably unique, with illumination only in case of a detected defect, but according to the results available by the comparison and the available supply current, there can be several indicators and / or modification of the color of the illumination and / or an additional audible alarm.

Pour obtenir les deux signaux d'entrée des moyens de comparaison 14, représentatifs d'une phase, le dispositif de comparaison 10 est muni de deux moyens de raccordement 16 dotés de terminaux qui peuvent être insérés dans une borne 3 de chacun des VPIS 1 pour fournir le signal aux moyens de comparaison 14. Comme le comparateur de phase 10 selon l'invention est à alimentation autonome à travers les VPIS 1, les signaux représentatifs des phases obtenus via les moyens de raccordement 16 du comparateur 10 sont traités préalablement à leur entrée dans les moyens de comparaison 14. Notamment, chaque entrée 16 est associée à un système électronique d'adaptation 20 d'un signal provenant d'un VPIS 1. Par ailleurs (voir aussi figure 4), un pont de diodes est mis en place pour un étage de redressement double alternance permettant de fournir une alimentation continue nécessaire au bon fonctionnement du comparateur de phase 10 ; avantageusement, cet étage de redressement permet la comparaison entre les deux signaux d'entrée : lors du redressement, 2837 LPu si les deux phases concordent, le signal de sortie et d'alimentation est nul, ou très faible, insuffisant pour alimenté le voyant 18. To obtain the two input signals of comparison means 14, representative of a phase, the comparison device 10 is provided with two connection means 16 equipped with terminals that can be inserted into a terminal 3 of each of the VPIS 1 for provide the signal to the comparison means 14. As the phase comparator 10 according to the invention is self-powered through the VPIS 1, the signals representative of the phases obtained via the connection means 16 of the comparator 10 are processed prior to their entry. in the comparison means 14. In particular, each input 16 is associated with an electronic system 20 for adapting a signal coming from a VPIS 1. Moreover (see also FIG. 4), a diode bridge is put in place. for a full wave rectification stage for providing a continuous supply necessary for the smooth operation of the phase comparator 10; advantageously, this rectifying stage makes it possible to compare the two input signals: during rectification, 2837 LPu if the two phases match, the output and supply signal is zero, or very weak, insufficient to supply the LED 18 .

Il arrive fréquemment que les cellules MT dont les phases doivent être comparées aient été mises en place séparément et/ou proviennent de constructeurs variés. En particulier, les VPIS 1, l' intégrés à ces cellules peuvent être de génération différente, et fournir des signaux sous forme variable, par l'intermédiaire de connecteurs 3, 3' qui ne sont pas compatibles. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de comparaison 10 est adapté pour deux types de VPIS 1, l', notamment pour les deux générations VPIS V1 et VPIS V2-VPI6240x. It frequently happens that the MT cells whose phases are to be compared have been implemented separately and / or come from various manufacturers. In particular, the VPIS 1, the integrated in these cells can be of different generation, and provide signals in variable form, through connectors 3, 3 'which are not compatible. In a preferred embodiment of the invention, the comparison device 10 is adapted for two types of VPIS 1, the, especially for the two generations VPIS V1 and VPIS V2-VPI6240x.

A cette fin, les terminaux de connexion aux VPIS 1, l' sont dissociés du boîtier 12 du dispositif de comparaison 10. Le boîtier 12 est muni à la place, de préférence sur la même face et pour chacun des moyens de raccordement 16, de bornes 22, 22' de connexion similaires à celles des deux générations de VPIS 1, l' préférées. Notamment, pour chaque entrée d'un signal représentatif d'une phase, le dispositif de comparaison 10 comprend une première borne 22 similaire à celle 3 d'un VPIS 1 de la première génération, par exemple de type à contact en fond de canon, et une deuxième borne 22' similaire à celle 3' d'un VPIS l' de la deuxième génération, par exemple de type à contact sur les côtés du canon. For this purpose, the terminals for connection to the VPIS 1, the are separated from the housing 12 of the comparison device 10. The housing 12 is provided instead, preferably on the same face and for each of the connection means 16, of terminals 22, 22 'of connection similar to those of the two generations of VPIS 1, the preferred. In particular, for each input of a signal representative of a phase, the comparison device 10 comprises a first terminal 22 similar to that 3 of a VPIS 1 of the first generation, for example of contact type at the bottom of the gun, and a second terminal 22 'similar to that 3' of a VPIS 1 'of the second generation, for example contact type on the sides of the barrel.

La transmission de signal est réalisée par l'intermédiaire de câbles 24 dont les deux extrémités sont munies de terminaux 26, 26' différents, respectivement adaptés aux bornes 3, 22 de première génération et 3', 22' de deuxième génération. Les câbles 24 sont d'abord couplés à une extrémité aux VPIS 1, l' à analyser, le terminal 26, 26' restant étant connecté au dispositif de comparaison 10 par la borne 22', 22 adaptée. Afin de remplir les conditions de traitement, on note que chaque borne 22, 22' du dispositif de comparaison 10 est donc associée, s'il y a lieu, au système électronique de traitement 20', 20 correspondant au VPIS l', 1 de l'autre type de borne. The signal transmission is carried out by means of cables 24 whose two ends are provided with different terminals 26, 26 ', respectively adapted to terminals 3, 22 of first generation and 3', 22 'of second generation. The cables 24 are firstly coupled at one end to the VPIS 1, the analyzer, the remaining terminal 26, 26 'being connected to the comparison device 10 by the terminal 22', 22 adapted. In order to fulfill the processing conditions, it is noted that each terminal 22, 22 'of the comparison device 10 is therefore associated, if applicable, with the electronic processing system 20', corresponding to the VPIS 1 ', 1 of the other type of terminal.

Dans un mode de réalisation avantageux, les câbles 24 sont rendus imperdables par intégration d'un passe câbles, ou autre système de fixation, dans le boitier 12. 2837 LPu Il est donc possible grâce à cette solution de raccorder un comparateur de phases 10 sur des dispositifs VPIS 1, l' de génération différente, dans chacune des, configurations (deux VPIS 1 de première version, deux VPIS l' de deuxième version, et un VPIS 1 de première version avec un VPIS l' de deuxième version) et dont la connectique et/ou l'électronique diffèrent, ceci sans accessoire additionnel de type adaptateur mécanique et/ou électronique, et sans nécessiter de choix d'électronique via un commutateur rotatif ou un micro-switch ou tout autre élément électromécanique. In an advantageous embodiment, the cables 24 are made captive by integration of a cable run, or other fastening system, in the housing 12. 2837 LPu It is therefore possible thanks to this solution to connect a phase comparator 10 on VPIS devices 1, of different generation, in each of the configurations (two VPIS 1 of the first version, two VPIS of the second version, and a VPIS 1 of the first version with a VPIS the second version) and of which the connectors and / or the electronics differ, this without additional accessory type mechanical and / or electronic adapter, and without the need for electronic choice via a rotary switch or a micro-switch or other electromechanical element.

Le signal issu des VPIS 1, l', transmis au dispositif de comparaison de phase 10, est traité 10 pour fournir un résultat correspondant à un signal de déclenchement de moyens indicateurs de défaut 18. Selon l'invention, l'information de l'utilisateur est réalisée principalement par éclairage d'une diode électroluminescente, ou LED 18 ; de préférence, la LED est de couleur rouge et localisée sur la face opposée aux moyens de raccordement 16 du comparateur de phases 10. 15 Au vu du faible courant de commande disponible, l'allumage de la LED 18 est réalisé par l'intermédiaire d'un transistor 28 utilisé comme interrupteur commandé. De plus, afin de minimiser l'énergie nécessaire, la LED 18 n'est éclairée que de façon pulsée, en exploitant le phénomène de persistance rétinienne si deux périodes d'éclairage successifs sont 20 séparées d'une extinction inférieure à 40 ou 50 ms, l'allumage semble ininterrompu pour l'oeil. Des moyens 30 de gestion de l'alimentation de la LED 18 sont donc prévus. The signal from the VPIS 1, 1 ', transmitted to the phase comparison device 10, is processed to provide a result corresponding to a trigger signal of the fault indicating means 18. According to the invention, the information of the user is performed mainly by illumination of a light-emitting diode, or LED 18; preferably, the LED is red in color and located on the face opposite the connection means 16 of the phase comparator 10. In view of the low available control current, the LED 18 is turned on via a transistor 28 used as a controlled switch. In addition, in order to minimize the energy required, the LED 18 is pulsed only by exploiting the phenomenon of retinal persistence if two successive illumination periods are separated by an extinction of less than 40 or 50 ms. , the ignition seems uninterrupted for the eye. Power management means 30 of the LED 18 are therefore provided.

Afin de pouvoir assurer une accumulation de charge électrique suffisante pour le reste du circuit électrique et au vu des faibles courants extraits des VPIS 1, l', eux-mêmes 25 alimentés sur les capacités de traversée 4, 4', des moyens de stockage d'énergie 32 sont utilisés en sortie du pont de diodes ; en particulier, les moyens de stockage sont une capacité de l'ordre de C32 = 22 nF. In order to be able to ensure an accumulation of sufficient electric charge for the rest of the electric circuit and in view of the weak currents extracted from the VPIS 1, the, themselves fed on the traversing capacitors 4, 4 ', storage means energy 32 are used at the output of the diode bridge; in particular, the storage means are a capacity of the order of C32 = 22 nF.

Le comparateur selon l'invention comprend ainsi des moyens 30 de gestion de l'éclairage 30 de la LED 18 permettant de procéder en trois étapes, tel qu'illustré en figure 3 : 2837 LPu une étape A de précharge permettant de remplir des moyens de stockage d'énergie 32 de manière à disposer de suffisamment d'énergie pour allumer furtivement la LED 18, sans pour autant les vider ; - une étape B d'allumage très courte de la LED ; une étape C de recharge des moyens de stockage 32, de manière à disposer de suffisamment d'énergie pour allumer furtivement la LED 18, sans pour autant les vider. Les durées de chacune des étapes sont calculées de manière à optimiser la consommation énergétique du dispositif 10. Notamment, selon l'invention, les moyens de stockage 32 ne sont pas déchargés complètement lors de l'étape d'allumage B, afin d'écourter la phase de recharge et d'assurer un rapport cyclique plus court. Ce choix permet de jouer sur la persistance rétinienne pour assurer l'illusion d'un allumage ininterrompu du voyant 18 : de fait, une recharge complète de moyens de stockage 32 de l'énergie nécessaire à l'allumage d'une LED 18 nécessite de l'ordre de 150 ms, soit plus que la persistance rétinienne. The comparator according to the invention thus comprises means 30 for managing the illumination 30 of the LED 18 to proceed in three steps, as illustrated in FIG. 3: 2837 LPu a preloading step A enabling the filling of means of energy storage 32 so as to have enough energy to stealthily light the LED 18, without emptying them; a very short lighting step B of the LED; a step C of charging the storage means 32, so as to have enough energy to lightly turn on the LED 18, without emptying them. The durations of each of the steps are calculated so as to optimize the energy consumption of the device 10. In particular, according to the invention, the storage means 32 are not completely discharged during the ignition step B, in order to shorten recharge phase and ensure a shorter cyclical report. This choice makes it possible to play on the retinal persistence to ensure the illusion of an uninterrupted ignition of the indicator light 18: in fact, a complete recharge of the storage means 32 of the energy required to light an LED 18 requires the order of 150 ms, more than the retinal persistence.

Par ailleurs, les composants du système de gestion 30 du comparateur 10 selon l'invention sont dimensionnés pour pouvoir être facilement être adaptés à un dispositif clignotant, en procédant alors à une modification des durées des différentes étapes : par exemple, la recharge peut être plus longue que 50 ms, avec ajustement selon la fréquence de clignotement souhaitée. Furthermore, the components of the management system 30 of the comparator 10 according to the invention are dimensioned so that they can easily be adapted to a flashing device, while making a modification of the durations of the different steps: for example, the charging may be more longer than 50 ms, with adjustment according to the desired flashing frequency.

Un mode de réalisation préféré du circuit de traitement électronique des signaux du comparateur selon l'invention est illustré en figure 4. A preferred embodiment of the electronic signal processing circuit of the comparator according to the invention is illustrated in FIG. 4.

Lors du branchement du dispositif de comparaison 10 selon l'invention sur les VPIS 1, l', la charge du réservoir d'énergie 32 est nulle. Lors de la première étape A, la capacité 32, en parallèle d'un circuit commandé par des moyens d'interruption 34 de type diode, va se charger jusqu'à ce que la tension Zener soit atteinte, par exemple 10 V pour le mode de réalisation préféré : tant que cette tension n'est pas atteinte au niveau de la capacité 32, le courant dans la diode 34 et donc dans le reste du circuit reste nul. Cette étape de précharge A dure environ 150 ms au-delà desquelles la tension est atteinte et la diode Zener 34 devient passante. 2837 LPu Un courant peut alors circuler dans le circuit commandé par la diode 34 et dans la résistance 36, entraînant la polarisation de la base du transistor NPN 28 ; pour que cette polarisation soit quasi-immédiate, on utilise de préférence un transistor 28 de gain environ 300 qui peut être polarisé par quelques centaines de microampères de courant de base. La capacité 32 peut alors se décharger dans la LED 18 à travers la branche de droite sur la figure 4 (étape B) : ce n'est plus la diode 34 qui supporte la tension d'environ 10 V mais la LED 18 qui s'allume. When connecting the comparison device 10 according to the invention to the VPIS 1, the, the load of the energy reservoir 32 is zero. In the first step A, the capacitor 32, in parallel with a circuit controlled by diode-type interruption means 34, will charge until the Zener voltage is reached, for example 10 V for the mode preferred embodiment: as this voltage is not reached at the capacitor 32, the current in the diode 34 and therefore in the rest of the circuit remains zero. This precharging step A lasts about 150 ms beyond which the voltage is reached and the Zener diode 34 becomes conducting. 2837 LPu A current can then flow in the circuit controlled by the diode 34 and in the resistor 36, causing the polarization of the base of the NPN transistor 28; for this polarization to be almost immediate, a gain transistor 28 of about 300 is preferably used which can be biased by a few hundred microamps of base current. The capacitance 32 can then be discharged into the LED 18 through the right branch in FIG. 4 (step B): it is no longer the diode 34 which supports the voltage of approximately 10 V but the LED 18 which is alight.

10 De préférence, la LED 18 est de type LST67K au vu de ses performances de haute luminosité ; avantageusement, une résistance 18' est mise en parallèle pour éviter tout effet photodiode. Comme son courant direct typique est de 2 à 20 mA pour une chute de tension donnée pour 1,7 à 2,2 V, une résistance de limitation 38 lui est associée dimensionnée de façon à tenir la différence entre la tension aux bornes de la capacité 32 et les chutes de 15 tension générées par la LED 18 et le NPN 28, soit 370 ohm, correspondant à une valeur normalisée de R38 = 392 n. Preferably, the LED 18 is of the LST67K type in view of its high brightness performance; advantageously, a resistor 18 'is connected in parallel to avoid any photodiode effect. As its typical direct current is 2 to 20 mA for a given voltage drop for 1.7 to 2.2 V, a limiting resistor 38 is associated with it dimensioned so as to take the difference between the voltage across the capacitance 32 and the voltage drops generated by LED 18 and NPN 28, ie 370 ohm, corresponding to a normalized value of R38 = 392 n.

Durant cette étape B de conduction de la LED 18, un courant beaucoup plus important que ceux auparavant prélevés sur la capacité 32 (20 mA contre des courants toujours inférieurs 20 à 1 mA) circule, sous une chute de tension d'environ 2 V. Dans la mesure où l'invention vise une auto-alimentation du circuit, pour éviter ces phases de « dépense énergétique », un second circuit à transistor PNP 40 est utilisé : dès lors que la LED 18 est devenue passante, la chute de tension à ses bornes se `reporte sur la base de ce transistor 40, qui est quasi-immédiatement polarisé à travers sa résistance 42, et rendant de fait le transistor PNP 40 25 passant. Les moyens de stockage 32 ont alors deux chemins de décharge, l'un à travers la LED 18, l'autre à travers le transistor PNP 40, permettant la charge d'une capacité tampon 44. During this conduction step B of the LED 18, a current much greater than those previously taken from the capacitor 32 (20 mA against currents always less than 1 mA) flows, under a voltage drop of about 2 V. Insofar as the invention aims at a self-supply of the circuit, to avoid these phases of "energy expenditure", a second PNP transistor circuit 40 is used: as soon as the LED 18 is turned on, the voltage drop at its terminals refer to the base of this transistor 40, which is quasi-immediately biased across its resistor 42, and in effect making the PNP transistor 40 pass. The storage means 32 then have two discharge paths, one through the LED 18, the other through the PNP transistor 40, enabling charging of a buffer capacity 44.

Ce double circuit de décharge va perdurer jusqu'à ce que la chute de tension passante aux 30 bornes de la LED 18 (soit 2 V) devienne inférieure à la somme des tensions du transistor PNP 40 (typiquement 0,6 V pour une jonction P/N silicium) et de charge de la capacité tampon 44 : en d'autres termes, cela signifie que dès que la tension aux bornes de la 2837 LPu capacité tampon 44 atteint 1,4 V, la LED 18 n'est plus passante et donc s'éteint. La durée de cette étape B, environ 20 µs dans le cas illustré, est liée à la chute de tension à l'état passant de la LED 18 et conditionne le dimensionnement des composants du circuit RC 44, 46 de décharge des moyens de stockage 32. This double discharge circuit will continue until the voltage drop across the LED 18 (ie 2 V) becomes less than the sum of the voltages of the PNP transistor 40 (typically 0.6 V for a P-junction). / N silicon) and charging the buffer capacity 44: in other words, that means that as soon as the voltage across the 2837 LPu buffer capacity reaches 1.4 V, the LED 18 is no longer busy and therefore goes out. The duration of this step B, approximately 20 μs in the case illustrated, is linked to the voltage drop in the on state of the LED 18 and determines the dimensioning of the components of the RC circuit 44, 46 for discharging the storage means 32. .

Lors de l'étape d'allumage B de la LED 18, de l'énergie s'est accumulé dans la capacité tampon 44, qu'il faut évacuer. Or l'ouverture de la LED 18 entraîne la dépolarisation de la base du transistor PNP 40 de pincement, et la capacité tampon 44 se décharge dans la résistance 48 en parallèle, jusqu'à épuisement de la charge accumulée. 10 Parallèlement à cette décharge, l'étape C comprend la recharge des moyens de stockage 32, dont la charge s'est de fait partiellement transférée vers la capacité tampon 44 dans l'étape précédente B : la tension aux bornes de la capacité de stockage 32 est ainsi passée de 10,2 V à 6,6 V dans l'exemple illustré. Comme cette capacité 32 est partiellement pleine, 15 l'étape de recharge C est plus courte que l'étape initiale A, mais est réalisée avec le même circuit de charge, donc selon la même pente. During the ignition step B of the LED 18, energy has accumulated in the buffer capacity 44, which must be evacuated. Or the opening of the LED 18 causes the depolarization of the base of the PNP 40 pinch transistor, and the buffer capacity 44 discharges in the resistor 48 in parallel, until the accumulated charge is exhausted. In parallel with this discharge, step C comprises the recharging of the storage means 32, the charge of which has in fact partially transferred to the buffer capacity 44 in the previous step B: the voltage at the terminals of the storage capacity 32 has thus increased from 10.2 V to 6.6 V in the illustrated example. Since this capacitance 32 is partially full, the recharging step C is shorter than the initial step A, but is performed with the same charging circuit, therefore on the same slope.

Les deux phénomènes, à savoir la décharge de la capacité tampon 44 dans la résistance 48 et la recharge de la capacité de stockage 32, ont lieu simultanément lors de la troisième 20 étape C : le dimensionnement des composants 32, 44, 48 est donc choisi de manière à ce que les résultats de chacune soient simultanés. Par ailleurs, comme on retrouve l'étape B à l'issue de la recharge et donc une LED 18 passante, les composants du circuit tampon 44, 48 sont dimensionnés de façon à ce que la troisième étape de recharge C corresponde à la durée de persistance rétinienne, de sorte que l'utilisateur a alors l'illusion que la LED 18 25 est allumée en permanence. Pour une couleur primaire comme le rouge, cette durée est d'environ 40 à 50 ms; elle est légèrement plus faible pour des couleurs composées. The two phenomena, namely the discharge of the buffer capacity 44 in the resistor 48 and the recharge of the storage capacitor 32, take place simultaneously during the third step C: the dimensioning of the components 32, 44, 48 is therefore chosen. so that the results of each are simultaneous. Moreover, since step B is found at the end of the recharge and therefore a passing LED 18, the components of the buffer circuit 44, 48 are dimensioned so that the third charging step C corresponds to the duration of the retinal persistence, so that the user then has the illusion that the LED 18 is on continuously. For a primary color such as red, this time is about 40 to 50 ms; it is slightly weaker for compound colors.

Ainsi dans l'exemple, avec R48 = 1,5 MO et C44 = 10 nF, on est à une valeur théorique de i = 15 ms ; en pratique, on choisit un peu plus de trois fois cette constante de temps pour 30 décharger à 97 % : avec une phase de décharge de la capacité tampon 44 maintenue pendant 52 ms, on passe de 1,4 à 0,04 V. 2837 LPu Pour les autres éléments du circuit, résistances 42, 36, 46 comme capacité 32, les valeurs sont définies par le fait que les moyens de stockage 32 passent simultanément de 6,8 V à 10,2 V, avec la même pente que lors de la première étape A ; il est possible de modifier les valeurs en fonction des exigences relatives au temps de réponse du dispositif 10 (délai de premier allumage du voyant 18 par exemple pour un dispositif clignotant). Thus in the example, with R48 = 1.5 MO and C44 = 10 nF, we are at a theoretical value of i = 15 ms; in practice, this time constant is chosen slightly more than three times to discharge at 97%: with a discharge phase of the buffer capacity 44 maintained for 52 ms, 1.4 to 0.04 V is passed. LPu For the other elements of the circuit, resistors 42, 36, 46 as capacitance 32, the values are defined by the fact that the storage means 32 pass simultaneously from 6.8 V to 10.2 V, with the same slope as when from the first step A; it is possible to modify the values according to the requirements relating to the response time of the device 10 (time of first lighting of the indicator 18, for example for a flashing device).

De fait, en faisant abstraction de l'étape A de précharge, la LED 18 n'est allumée que 20 µs toutes les 50 ms, et voit alors passer une impulsion de courant de 20 mA : ainsi avec un courant moyen de 8 µA, on maintient l'illusion d'une LED 18 allumée en permanence. Or selon ses caractéristiques techniques, la LED utilisée ne peut être utilisée de façon pulsée à moins de 1 s pour 20 mA et ne répond à des impulsions qu'avec 100 mA de valeur maximale et un cycle d'impulsion d'au moins 0,005 : la solution selon l'invention permet un cycle 12,5 fois plus faible tout en restant à un courant égal à la valeur minimale indiquée. La consommation est ainsi drastiquement réduite, ce qui permet une alimentation autonome. In fact, ignoring step A of precharging, the LED 18 is lit only 20 μs every 50 ms, and then sees a current pulse of 20 mA: thus with an average current of 8 μA, we keep the illusion of a LED 18 permanently on. However, according to its technical characteristics, the LED used can not be pulsed less than 1 s for 20 mA and responds to pulses with only 100 mA of maximum value and a pulse cycle of at least 0.005: the solution according to the invention allows a cycle 12.5 times lower while remaining at a current equal to the minimum value indicated. Consumption is drastically reduced, allowing an autonomous power supply.

Grâce aux différents choix selon l'invention, et notamment du fait de pulser les signaux plutôt que d'alimenter la LED 18 en continu, en jouant sur la rémanence de l'oeil, du fait de procéder en trois étapes successives de précharge/allumage/recharge sans vider totalement les réservoirs en phase d'allumage, et du fait de dimensionner les différents éléments du circuit malgré l'imbrication des composants dans les différentes étapes, une forte fréquence de clignotement conjointe avec une faible puissance nécessaire, et donc une alimentation conforme à celle disponible directement par les signaux indicateurs d'un VPIS sont possibles pour un comparateur de phase 10. En particulier, les caractéristiques suivantes ont été obtenues : Puissance Fréquence de nécessaire clignotement Comparateur de phase 2985 pW 2 Hz Schneider V1-51191954FA Comparateur de phase 526 pW 1 Hz ABB PCM Mode de réalisation préféré 211 pW 4 Hz selon l'invention 2837 LPu Le comparateur de phase selon l'invention présente ainsi les caractéristiques suivantes : il est conforme à la norme en vigueur ; son électronique est conçue pour être à ultra basse consommation ; il est autonome et auto-alimenté ; il peut être utilisé avec des VPIS de deux types de connectiques différents. Thanks to the various choices according to the invention, and in particular by pulsing the signals rather than supplying the LED 18 continuously, by acting on the remanence of the eye, by proceeding in three successive stages of preloading / ignition / reload without completely emptying the tanks in the ignition phase, and the fact of sizing the various elements of the circuit despite the interweaving of the components in the different steps, a high frequency of blinking together with a small power required, and therefore a power supply in accordance with that available directly by the signal indicators of a VPIS are possible for a phase comparator 10. In particular, the following characteristics have been obtained: Power Frequency of necessary flashing Phase comparator 2985 pW 2 Hz Schneider V1-51191954FA Comparator of phase 526 pW 1 Hz ABB PCM Preferred embodiment 211 pW 4 Hz according to the invention 2837 LPu The phase comparator according to the invention thus has the following characteristics: it complies with the standard in force; its electronics are designed to be ultra-low consumption; he is autonomous and self-powered; it can be used with VPIS of two different types of connectors.

Bien que l'invention ait été décrite en référence à un dispositif de comparaison de phase avec simple diode d'éclairage de défaut, elle ne s'y limite pas : d'autres éléments peuvent être concernés, et notamment le comparateur peut être muni d'autres moyens d'avertissement de type signal sonore, les moyens de comparaison pouvant par ailleurs fournir deux signaux différents pour alimenter deux moyens indicateurs selon la différence de phase constatée. Although the invention has been described with reference to a phase comparison device with a single fault lighting diode, it is not limited thereto: other elements may be involved, and in particular the comparator may be provided with other warning means of the audible signal type, the comparison means may also provide two different signals to supply two indicator means according to the observed phase difference.

En particulier, le mode de gestion de l'alimentation décrit est adapté pour utilisation sur un VPIS : pour de tels dispositifs d'indication de phase, le signal représentatif de la tension obtenu via la capacité de traversée 4, 4'est entré dans des moyens de comparaison avec un seuil (en lieu et place des moyens de redressement 14) ; le signal issu des moyens de comparaison est entré dans les moyens de gestion de l'alimentation 30 de la même façon. In particular, the power management mode described is adapted for use on a VPIS: for such phase indication devices, the signal representative of the voltage obtained via the traversing capacitor 4, 4 has entered into comparison means with a threshold (in place of the recovery means 14); the signal from the comparison means is entered in the power management means 30 in the same way.

Un comparateur de phase selon l'invention peut en outre être associé à un adaptateur mécanique incluant une électronique d'adaptation du signal pour gérer des VPIS d'autres gammes que celles prévues et gérées par le câble réversible. Le comparateur selon l'invention peut également être à plusieurs étages, avec option entre deux niveaux de tension de réseau prévus par les moyens électroniques et un commutateur, rotatif ou autre, de sélection de la tension sur chaque voie de raccordement.A phase comparator according to the invention may also be associated with a mechanical adapter including a signal matching electronics for managing VPIS other ranges than those provided and managed by the reversible cable. The comparator according to the invention may also be multistage, with the option between two network voltage levels provided by the electronic means and a rotary or other switch for selecting the voltage on each connection channel.

2837 LPu 2837 LPu

Claims

REVENDICATIONS1. Phase indication device (1) comprising first means for obtaining a signal representative of a voltage of a first phase current, means for comparing the representative signal with a threshold, a light-emitting diode (18) for indicate the result of the comparison of the signals, characterized by means (30) for supplying and managing the diode (18) via the signal representative of the first phase current, said means (30) being adapted to supply the diode (18) intermittently.

A phase comparison device (10) comprising first means (16) for obtaining a signal representative of a first phase voltage, second means (16) for obtaining a signal representative of a second phase voltage, means (14) for comparing the signals representative of the first and second phase voltages, a light-emitting diode (18) for indicating the result of the comparison of the signals, characterized by means (30) for feeding and managing the diode (18) through the signals representative of the phase currents, said means (30) being adapted to supply the diode (18) intermittently.

3. Device according to claim 2 comprising full wave rectification means.

4. Device according to one of claims 2 or 3 wherein each of the means (16) for obtaining a signal representative of a phase voltage comprises two connection terminals (22, 22 ') and a cable (24) provided with each end of a connecting terminal (26, 26 ') complementary to each of the terminals (22, 22') of said means (16).

5. Device according to claim 4 wherein each terminal (22) is associated with an electronic processing system (20) for providing data to the comparison means (14). 14

6. Device according to one of claims 1 to 5 wherein the power supply and management means (30) comprise means (28) for interrupting the supply current of the diode (18) and storage means of energy (32), said interruption means (28) being controlled according to the energy available in the storage means (32).

7. Device according to claim 6 wherein the power supply and management means are adapted so that, after the storage means (32) have been loaded at least at a load value (C32), the feed of the diode (18) is carried out according to the iterative steps: ignition (B) during a first period during which the interruption means (28) are passing and the storage means (32) partially discharge to supply the diode (18); recharging (C) during a second period during which the interruption means (28) are not on and the storage means (32) recharge to the charge value (C32).

8. Device according to one of claims 6 to 7 wherein the supply and management means (30) are electronic, the electronic circuit components of said means being adapted to define the steps of the supply.

9. Device according to one of claims 6 to 8 wherein the storage means (32) are a capacitor and the interruption means (28) are a transistor.

10. Device according to one of claims 1 to 9 wherein the diode is fed intermittently, the second period separating two ignition periods having a duration less than 50 ms.30.