FR2977036A1 - Dispositif de comparaison de phases a double raccordement - Google Patents

Abstract

Pour vérifier la concordance des phases entre deux appareillages moyenne tension dotés de VPIS (1, 1'), un comparateur de phase (10) peut être utilisé: des connecteurs (16) du comparateur (10) sont insérés dans une borne (3, 3') de deux VPIS (1, 1') afin d'obtenir un signal représentatif de la tension y circulant, et des moyens comparent les signaux pour allumer une LED (18) dans le cas où une discordance est notée. Selon l'invention, la connectique (16) du comparateur (10) est adaptée pour que le comparateur (10) puisse être utilisé avec deux VPIS (1, 1') de génération différente, par exemple dont les bornes de raccordement (3, 3') diffèrent.

Description

DISPOSITIF DE COMPARAISON DE PHASES A DOUBLE RACCORDEMENT 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 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.

ETAT DE LA TECHNIQUE 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 CE161243 sont mis en place. 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.

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 2838 LPu 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.

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.

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.

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 2838 LPu d'adaptateur électronique permettant d'uniformiser la forme du signal issu du VPIS et transmis aux moyens de comparaison. Cependant, cette solution reste lourde.

EXPOSE DE L'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 les moyens de raccordement permettent le traitement pour deux types de VPIS différents, sans utilisation d'ancillaires. 10 En particulier, l'invention se rapporte à un dispositif de comparaison de phase dans lequel les moyens de raccordement sur une source externe sont dédoublés de façon à permettre une connexion sur deux types de bornes différents, et donc deux indicateurs de tension de type VPIS de gamme différente. 15 Notamment, le dispositif de comparaison comprend des premiers et deuxièmes moyens pour obtenir un signal représentatif de deux tensions de phase, avantageusement associés à un système de traitement électronique, des moyens de comparaison des premier et deuxième signaux représentatifs des tensions de phase, des moyens pour indiquer le 20 résultat de la comparaison, par exemple une diode électroluminescente ; 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. Le câble peut être monté imperdable sur le boîtier du dispositif. 25 Dans un mode de réalisation préféré, les bornes d'un même moyen pour obtenir un signal représentatif d'une tension de phase sont mécaniquement différentes, et les deux moyens pour obtenir un signal représentatif sont identiques. Les bornes peuvent être alignées sur un côté du boîtier, de préférence opposé aux moyens indicateurs du résultat. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 30 2838 LPu D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs, représentés dans les figures annexées.

La figure 1, déjà décrite, illustre 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.

DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION PREFERE

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 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 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.

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.

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 2838 JLPu 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.

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, 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, si les deux phases concordent, le signal de sortie et d'alimentation est nul, ou très faible, insuffisant pour alimenté le voyant 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.

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 2838 LPu 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.

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.

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.

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.

Le signal issu des VPIS 1, l', transmis au dispositif de comparaison de phase 10, est traité 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. 2838 LPu 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.

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.

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Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de comparaison de phase (10) comprenant un boîtier (12), des premiers moyens (16) pour obtenir un signal représentatif d'une première tension de phase, des deuxièmes moyens (16) pour obtenir un signal représentatif d'une deuxième tension de phase, des moyens (14) de comparaison des signaux représentatifs des première et deuxième tensions de phase, des moyens (18) pour indiquer le résultat de la comparaison, caractérisé en ce que chacun des moyens (16) pour obtenir un signal représentatif d'une tension de phase comprend deux bornes de raccordement (22, 22') et un câble (24) muni à chaque extrémité d'un terminal de raccordement (26, 26') complémentaire de chacune des bornes (22, 22') dudit moyen (16).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les bornes (22, 22') d'un même moyen pour obtenir un signal représentatif d'une tension de phase sont mécaniquement différentes.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel chaque borne (22, 22') est associée à un système de traitement électronique (20, 20') permettant de fournir des données aux moyens de comparaison (14).
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les premiers et deuxièmes moyens (16) pour obtenir un signal représentatif sont identiques.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel les bornes (22, 22') des 25 premiers et deuxièmes moyens (16) pour obtenir un signal représentatif sont alignées sur un côté du boîtier (12) du dispositif. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel les moyens (18) pour indiquer le résultat de la comparaison comprennent une diode électroluminescente 30 localisée sur un côté du boîtier (12), les bornes (22, 22') étant localisées sur un autre côté, de préférence opposé, du boîtier (12). 8 2838 LPu. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel les câbles (24) sont montés imperdables sur le boîtier (12) par l'intermédiaire de systèmes de fixation. 2838 LPu