WO2000079292A1 - Method and device for measuring an electrical equipment discharge - Google Patents

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WO2000079292A1
WO2000079292A1 PCT/FR2000/001701 FR0001701W WO0079292A1 WO 2000079292 A1 WO2000079292 A1 WO 2000079292A1 FR 0001701 W FR0001701 W FR 0001701W WO 0079292 A1 WO0079292 A1 WO 0079292A1
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WO
WIPO (PCT)
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voltage
discharge
measuring
electrical equipment
cut
Prior art date
Application number
PCT/FR2000/001701
Other languages
French (fr)
Inventor
Yvon L'ollivier
Pascal Ricou
Original Assignee
Bull S.A.
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Publication date
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Priority to JP2001505206A priority patent/JP2003502673A/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for measuring the discharge of electrical equipment. This method and this device make it possible, in particular to verify that an electrical equipment complies with low voltage safety standards on the safety of electrical or electronic equipment.
  • This standard provides that electrical equipment must not present a risk of electric shock to an operator when this equipment is disconnected from the supply network. This risk of electric shock is caused by the presence in electrical equipment of capacitors which, when disconnected, discharge and therefore generate a voltage across the equipment.
  • the standard stipulates that, to be compliant, the attenuation of discharge voltage of electrical equipment must be lowered by 37% in a time interval determined according to the type of device. According to the prior art, the verification of the conformity of an equipment
  • the cut does not occur systematically in the most unfavorable cases, that is to say during a positive or negative maximum voltage of the sinusoid of the mains supply network. Therefore, it is necessary to carry out many tests to ensure that the worst case has been reached. Restoring power after disconnection in some cases requires resetting the equipment. In addition, the measurement is carried out directly on the potential of the supply network, which requires the intervention of an authorized operator in order to avoid any risk of accident.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by first proposing a method for measuring the discharge of electrical equipment which is precise and safe for the operator.
  • This first object is achieved by the fact that the method for measuring the discharge of electrical equipment comprises:
  • the step of determining the change to the maximum positive or negative value comprises, a step of detecting the change to the zero value of the voltage of the electrical power network during the change of the voltage from a value negative to a positive value, and a selection of a time delay.
  • the supply cut-off step consists in delaying the triggering of the cut-off for the duration of the selected delay from the instant corresponding to the detection of the zero crossing of the voltage.
  • the time delay is determined as a function of the frequency of the supply network and as a function of the operator's choice of the alternation on which the measurement is to be carried out.
  • a second object of the invention consists in proposing a device for measuring the discharge of electrical equipment which is precise and does not present any risk of use.
  • the device for measuring the discharge of electrical equipment comprises means for detecting the maximum positive or negative value of the voltage of the supply network of an electrical equipment to be tested, means for activation of the power cut triggered by the detection means so that the cut occurs when the voltage has reached the maximum positive or negative value, means for measuring the discharge of the equipment when the cut has been caused.
  • the means for activating the cut-off, the detection means and the measurement means are electrically isolated from each other and are decoupled from the supply network.
  • the means for detecting the maximum value include means intended to detect zero crossings on the positive alternation of the voltage of the supply network.
  • the means for detecting the zero crossing of the voltage include means for rectifying the supply network voltage in positive mono-alternation and means making it possible to obtain a determined time delay at the end of which the means for activating the cut-off, the time delay being determined to trigger the means for activating the cut-off, either when the supply network voltage corresponds to the maximum positive value, or when the supply network voltage corresponds to the maximum negative value.
  • the device comprises means for selecting the duration of the time delay as a function of the frequency of the supply network of the equipment to be tested, and as a function of the sign of the maximum voltage value for which the user wishes to perform the discharge measurement.
  • the device comprises means for displaying the measurement of the discharge of the equipment to be tested.
  • the display means comprise an oscilloscope connected to the measurement means and / or a computer comprising a central unit connected to the measurement means and a monitor allowing the display of the signals representative of the discharge of the equipment to be tested coming from means of measurement.
  • the means for activating the cut-off comprise, for the phase and the neutral of the supply network, a switch activated by an optocoupler.
  • FIG. 1 represents a block diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a diagram showing the electrical insulation of the various modules of the device according to the invention.
  • FIG. 3 represents a timing diagram produced at the output of the detection means
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 5 to 8 show an embodiment of the device according to Figure 4, with discrete electronic components.
  • a device Before starting the description of the device according to the invention, it should be recalled that the measurement of the discharge of an item of equipment, after a power cut, meets a standard intended to protect people against electric shock.
  • the capacitors present in the appliance will discharge and create a voltage across the connection terminals of the apparatus.
  • the capacitors are, in particular present in the apparatus at the level of the known supply filter, intended to attenuate the electromagnetic noises emitted on the supply network.
  • a device may include one or more capacitors to ensure continuity of supply to the device during micro-cuts in the distribution network.
  • the verification of the conformity of a device with respect to standard EN60950 requires the measurement of the discharge of the capacitor or capacitors of a device after a power failure and this, in the most unfavorable case, that is to say when the value of the voltage of the supply network is maximum either in negative value, or in positive value.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the device according to the invention.
  • the device (1) according to the invention is intended to be connected, on the one hand to the electrical distribution network (S), and on the other hand to electrical equipment (2) to be tested.
  • the equipment (2) to be tested is electrically supplied through the device (1) according to the invention, as if it were supplied directly by the electrical distribution network (S).
  • the device (1) comprises means (10) for detecting the maximum value of the supply network voltage. These detection means (10) make it possible to detect the maximum positive or negative values of the voltage.
  • These means (10) are connected directly to the phase (P), neutral (N) and earth (T) terminals of the electrical supply network (S).
  • these detection means (10) are connected to cut-off activation means (12) performing, downstream of the detection means (10), the cut-off of the power supply by means of two switches (120 .P, 120.N) mounted respectively on phase (P) and neutral (N) of the power supply.
  • the means (12) for activating the cut-off are electrically supplied by a supply circuit (1200) connected to the mains supply network.
  • the link (100) between the detection means (10) and the cut-off activation means (12) allows the transmission to the cut-off activation means (12) of control signals synchronized with the detection of the maximum value of the network voltage by the detection means (10).
  • the device (1) comprises also means (11) for measuring the discharge current of the equipment (2) to be tested.
  • measuring means (11) are connected, on the one hand, in series on the distribution network downstream from the switches (120.P, 20.N) activated by the means (12) for activating the cut-off, and d on the other hand to the supply terminals of the equipment to be tested (2).
  • the measuring means (11) can detect and measure the voltage of the current created by the equipment (2) to be tested at the supply terminals.
  • the measuring means (11) are electrically supplied by a supply circuit (1112) connected to the mains supply network.
  • the means (11) for measuring the device (1) according to the invention can be connected to means for displaying the measurement carried out.
  • These display means comprise, for example, an oscilloscope (3) and / or a computer (4) comprising, in particular a central unit and a monitor and / or a display counter (5) giving the time elapsed after a complete discharge equipment capacitors or the time elapsed for the value of the voltage created across the equipment to reach 37% of the maximum voltage value.
  • the detection means (10) comprise means (103) for detecting the zero crossing of the network voltage, for example on the positive half-wave, that is to say when the voltage goes from a negative value to a positive value.
  • the means for detecting the zero crossing are chosen to detect the zero crossing when the voltage becomes positive.
  • the value of the voltage of the supply network describes a sinusoid, therefore, over an oscillation period, the voltage is canceled twice, a first time passing from a negative value to a positive value, corresponding to the positive alternation, and a second time, passing from a positive value to a negative value.
  • the determination of the passage, by the maximum positive or negative value of the voltage is carried out by means of a timing circuit (104) set to the value determined time delay T.
  • T the time delay
  • the means (103) for detecting the passage at zero transmit to the means (12) for activating the cut-off, and after a time delay in the circuit (104) corresponding to a quarter of a period after the detection of the zero crossing on the positive half-wave, a control signal causing the actuation of the switches (120. P 120.N), by means of an electronic relay or switch, or any other equivalent means, to de-energize the equipment to be tested.
  • the cut-off activation means (12) receive the signaj, the switches (120.P, 120.N) are kept in the open position.
  • the switches (120.P, 120.N) return to the closed position to energize the equipment (2).
  • the timing circuit (104) and the means (13) for detecting the zero crossing of the cutoff are electrically supplied by a supply circuit (1040) connected to the mains supply network.
  • the detection means (12) comprise means (101) for rectifying the alternating voltage of the supply network in single alternation. Then, the rectified voltage is applied to the input of processing means (102) to obtain a signal applied to an input (1030) of the means (103) for detecting the passage to zero on the positive half-wave.
  • the processing means (102) are intended to improve the quality of the signal transmitted to the zero crossing detection means (103).
  • the means (103) for detecting the zero crossing receive on another input (1031) a signal representative of the end of the time delay of the circuit (104) to be applied as a function of the voltage value (maximum positive or negative) from which must be measured the discharge of the capacitor (s) of the equipment to be tested (2).
  • the device (1) also comprises control means (13) allowing an operator to select, on the one hand the sign of the maximum voltage value for which the measurement is to be made, and on the other hand the frequency of the network. feed. These control means (13) actually consist in selecting a determined value of the time delay (14).
  • the value of the time delay (14) selected is 5 ms.
  • the means (103) for detecting the zero crossing produce, on an output connected by the link (100) to the means for activating the cut-off (12), the signal triggering the power cut.
  • the device (1) comprises a first logic gate (15), for example of the D flip-flop type, receiving on an input connected to the output (100) detection means (103) of the zero crossing, the signal produced by the means (103) for detecting the zero crossing and on another input (150), a signal from selection means (14) such as a cut command, producing a signal when the user wishes to carry out a discharge measurement.
  • the cutoff control (14) must be activated to produce a signal, and the means (103) detection of zero crossing also produce the signal defined above.
  • the logic gate (15) emits, on an output (151) to which the means (12) for activating the cut-off are connected, a control signal causing the activation of the switches (120. P, 120.N) to trigger the de-energization of the equipment (2) to be tested.
  • the selection means may also include a power-up control (14 ').
  • This command is activated when the operator wishes to re-energize the equipment.
  • the reset command (14 ') sends a signal to an input (151') of a second logic gate (15 '), of flip-flop type D.
  • This flip-flop D (15) also receives on another input (100 ') the sign for detecting zero crossings (102), and provides at output (151') a control signal for energizing the equipment to be tested when the two signals are applied to these two entrances.
  • This signal is applied to the cut-off activation means (12) to trigger the closing of the switches (120. P, 120.N). So that the first logic gate (15) transmits the activation signal again to the means for activating the cut-off, the cut-off control (14) must be pressed and the means (103) for detection of zero crossing again produce a signal.
  • FIG. 3 represents a timing diagram showing the different signals used.
  • the abscissa axis represents time and the ordinate axis represents tension.
  • the mains supply voltage describes a sinusoid (S).
  • This voltage is rectified to obtain, after processing, a square wave signal (C) which is canceled. on the passage (Z) to zero on the positive alternation.
  • this signal (C) constitutes a clock synchronized on the zero crossing on the positive half-wave.
  • This signal is delivered by the output of the processing means (102, fig. 1).
  • this signal is applied to an input (1030, fig. 1) of the means (103, fig. 1) for detecting zero crossings.
  • FIG. 2 represents a diagram showing the electrical insulation of the various modules of the device according to the invention.
  • the various means (10, 11, 12) of the invention are electrically isolated from each other and from the mains supply network (S).
  • the detection of the maximum voltage and the power cut must occur on the phase (P) and neutral (N) cables directly connected to the distribution network (S).
  • means (101) transform the supply network from the sector (S) into an AC voltage of lower determined value and not dangerous, by means of an optical or magnetic coupling.
  • the detection means (10) carry out the detection on a lower voltage and are isolated from the mains supply network.
  • the activation of the switches (120.p, 120.N) of the means (12) for activating the cut-off is carried out by means of relays electrically isolated from the supply network.
  • the means (12) for activating the cut-off comprise on the phase (P) and neutral (N) a switch (120. P, 120. N) activated by an optocoupler (123. P, 123. N) or photocoupler.
  • An optocoupler includes a light emitting diode and a phototransistor. When the diode lights up, the phototransistor becomes conducting and closes in the supply circuit, the associated switch (120.P, 120.N).
  • the diode is supplied by a very low voltage signal, while the phototransistor is mounted on the mains supply circuit. In this mounting example, the diodes are supplied by the signal coming from the output (151, fig. 4) of the logic gate (15, fig.
  • the measuring means (1 1) are also electrically isolated from the supply network.
  • an isolation amplifier (1 10) which provides a low voltage image of the mains voltage across the equipment to be tested.
  • This amplifier (1 10) is composed of two parts (1 100, 1 101) electrically isolated. A first part (1100) is connected to the phase (P) and to the neutral (N) of the equipment to be tested on the distribution network, and the second part (1110) provides an image of the voltage measured across the terminals. equipment.
  • the coupling between the parts (1100, 1110) is of the capacitive type.
  • the elements of the device (1) according to the invention apart from the switches (120. P, 120.N), are decoupled from the mains supply and are electrically isolated from each other, which isolates the operator from any risk of electric shock with the mains supply network.
  • the device can therefore be used by an operator who is not necessarily authorized to work under voltage.
  • the method for measuring the discharge of electrical equipment according to the invention therefore comprises:
  • - a step of determining the instant of the passage to the maximum positive or negative value of the supply network of the electrical equipment, - a step of cutting off the supply of the equipment synchronized with the passage to the maximum value positive or negative, - And a step of measuring the voltage at the supply terminals of the electrical equipment.
  • the step of determining the instant of passage to the maximum value comprises, for example, a step of detecting the passage to zero of the supply voltage when the voltage passes from a negative value to a positive value and a selection time delay.
  • the supply cut-off step consists in delaying the triggering of the cut-off for the duration of the selected delay from the instant corresponding to the detection of the zero crossing of the voltage.
  • Figures 5 to 8 show an embodiment of the device according to Figure 4, with discrete electronic components.
  • the rectification means (101, fig. 5) comprise a diode bridge.
  • the rectified voltage processing circuit (102) comprises two differential amplifiers making it possible to obtain a square-wave signal (C) as shown in FIG. 3.
  • the timing circuit (104) is produced by circuits comprising a transistor, resistors and a capacity.
  • the determination of the passage to the maximum value is carried out is by a timer (in English timer) (103) receiving on the one hand the signal (1030) representative of the detection of the zero crossings coming from the processing circuit (102) and d on the other hand a signal from the timing circuits (104), from which the timer will apply the determined timing.
  • the timing selection means include either a manual switch (13) or an interface (13 ') with a computer.
  • FIG. 7 shows the mounting of the optocouplers (123.p, 123.N) with the associated switches (120.P, 120.N).
  • Figure 8 shows the assembly of the isolation amplifier (1 10).
  • the various electronic components of the device respectively include a transformer, for example with magnetic coupling and a rectifier bridge, a regulator and capacitors.
  • This description relates to the use of the device for testing purposes, that is to say that the purpose of the device is to make a cut in the most unfavorable case to measure the discharge of the capacitors present in the equipment in order to check the conformity of the equipment.
  • Another use of the device consists in integrating the device (1) according to the invention into the system for switching off electrical equipment, in order to ensure that a voluntary power cut occurs only in the case of more favorable, that is to say when the risk of electric shock is minimal. To do this, the device is modified, to cause the power cut, that is to say the activation of the switches (120.
  • the cut-off command (14) corresponds to the switch for switching off the electrical equipment.
  • the means (103) for detecting the zero crossing will transmit to the first logic gate (15) a detection signal as soon as the supply voltage passes through zero.
  • the first logic gate (15) transmits the cut-off command synchronously with the zero crossing of the voltage.

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Abstract

The invention concerns a method for measuring the discharge of an electrical equipment, characterised in that it comprises: a step determining the time at which the voltage value of the supply system of known frequency of an electrical equipment shifts to the positive or negative maximum; a step interrupting the supply of equipment synchronised with the passage to the maximum positive or negative voltage value; a step measuring the voltage at the electrical equipment supply terminals.

Description

Procédé et dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique Method and device for measuring discharge of electrical equipment
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique. Ce procédé et ce dispositif permettent, notamment de vérifier qu'un équipement électrique est conforme aux normes de sécurité basse tension sur la sécurité des matériels électrique ou électronique.The present invention relates to a method and a device for measuring the discharge of electrical equipment. This method and this device make it possible, in particular to verify that an electrical equipment complies with low voltage safety standards on the safety of electrical or electronic equipment.
Cette norme prévoit qu'un équipement électrique ne doit pas présenter de risque de choc électrique pour un opérateur lorsque cet équipement est déconnecté du réseau d'alimentation. Ce risque de choc électrique est provoqué par la présence, dans les équipements électriques, de condensateurs qui, lors d'une déconnexion, se déchargent et génèrent donc une tension aux bornes de l'équipement. La norme prévoit que, pour être conforme, l'atténuation de tension de décharge d'un équipement électrique doit s'abaisser de 37% dans un intervalle de temps déterminé en fonction du type d'appareil. Selon l'art antérieur, la vérification de la conformité d'un équipementThis standard provides that electrical equipment must not present a risk of electric shock to an operator when this equipment is disconnected from the supply network. This risk of electric shock is caused by the presence in electrical equipment of capacitors which, when disconnected, discharge and therefore generate a voltage across the equipment. The standard stipulates that, to be compliant, the attenuation of discharge voltage of electrical equipment must be lowered by 37% in a time interval determined according to the type of device. According to the prior art, the verification of the conformity of an equipment
- électrique est réalisée en coupant manuellement l'alimentation de l'équipement à tester et en mesurant la décharge par l'intermédiaire d'un oscilloscope. Cette méthode présente l'inconvénient de provoquer une coupure de façon aléatoire.- electrical is carried out by manually cutting off the supply of the equipment to be tested and by measuring the discharge via an oscilloscope. This method has the disadvantage of causing a random cut.
La coupure n'intervient pas systématiquement dans les cas de figure les plus défavorables, c'est-à-dire lors d'un maximum positif ou négatif de tension de la sinusoïde du réseau d'alimentation secteur. Par conséquent, il est nécessaire de réaliser de nombreux tests pour s'assurer que le cas le plus défavorable a été atteint. La remise sous tension après déconnexion nécessite dans certains cas la réinitialisation de l'équipement. De plus, la mesure est réalisée directement sur le potentiel du réseau d'alimentation, ce qui nécessite l'intervention d'un opérateur habilité afin d'éviter tout risque d'accident.The cut does not occur systematically in the most unfavorable cases, that is to say during a positive or negative maximum voltage of the sinusoid of the mains supply network. Therefore, it is necessary to carry out many tests to ensure that the worst case has been reached. Restoring power after disconnection in some cases requires resetting the equipment. In addition, the measurement is carried out directly on the potential of the supply network, which requires the intervention of an authorized operator in order to avoid any risk of accident.
La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant dans un premier but un procédé de mesure de décharge d'équipement électrique qui soit précis et sans dangers pour l'opérateur. Ce premier but est atteint par le fait que le procédé de mesure de décharge d'équipement électrique comprend :The object of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by first proposing a method for measuring the discharge of electrical equipment which is precise and safe for the operator. This first object is achieved by the fact that the method for measuring the discharge of electrical equipment comprises:
- une étape de détermination de l'instant de passage à la valeur maximale positive ou négative de la tension du réseau d'alimentation de fréquence connue d'un équipement électrique,a step of determining the instant of passage to the maximum positive or negative value of the voltage of the supply network of known frequency of an electrical equipment item,
- une étape de coupure de l'alimentation de l'équipement synchronisée avec le passage à la valeur maximale positive ou négative de la tension,a step of cutting off the supply of the equipment synchronized with the change to the maximum positive or negative value of the voltage,
- une étape de mesure de la tension aux bornes d'alimentation de l'équipement électrique. Selon une autre particularité, l'étape de détermination du passage à la valeur maximale positive ou négative comprend, une étape de détection du passage à la valeur zéro de la tension du réseau d'alimentation électrique lors du passage de la tension d'une valeur négative à une valeur positive, et une sélection d'une temporisation. Selon une autre particularité, l'étape de coupure d'alimentation consiste à retarder le déclenchement de la coupure pendant la durée de la temporisation sélectionnée à partir de l'instant correspondant à la détection du passage par zéro de la tension.- a step of measuring the voltage at the supply terminals of the electrical equipment. According to another particular feature, the step of determining the change to the maximum positive or negative value comprises, a step of detecting the change to the zero value of the voltage of the electrical power network during the change of the voltage from a value negative to a positive value, and a selection of a time delay. According to another particular feature, the supply cut-off step consists in delaying the triggering of the cut-off for the duration of the selected delay from the instant corresponding to the detection of the zero crossing of the voltage.
Selon une autre particularité, la temporisation est déterminée en fonction de la fréquence du réseau d'alimentation et en fonction du choix de l'opérateur de l'alternance sur laquelle doit être réalisée la mesure.According to another particular feature, the time delay is determined as a function of the frequency of the supply network and as a function of the operator's choice of the alternation on which the measurement is to be carried out.
Un deuxième but de l'invention consiste à proposer un dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique qui soit précis et ne présente pas de risque d'utilisation. Ce deuxième but est atteint par le fait que le dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique comprend des moyens de détection de la valeur maximale positive ou négative de la tension du réseau d'alimentation d'un équipement électrique à tester, des moyens d'activation de la coupure de l'alimentation déclenchés par les moyens de détection de sorte que la coupure intervienne lorsque la tension a atteint la valeur positive ou négative maximale, des moyens de mesure de la décharge de l'équipement lorsque la coupure a été provoquée.A second object of the invention consists in proposing a device for measuring the discharge of electrical equipment which is precise and does not present any risk of use. This second object is achieved by the fact that the device for measuring the discharge of electrical equipment comprises means for detecting the maximum positive or negative value of the voltage of the supply network of an electrical equipment to be tested, means for activation of the power cut triggered by the detection means so that the cut occurs when the voltage has reached the maximum positive or negative value, means for measuring the discharge of the equipment when the cut has been caused.
Selon une autre particularité, les moyens d'activation de la coupure, les moyens de détection et les moyens de mesure sont isolés électriquement les uns des autres et sont découplés du réseau d'alimentation.According to another particular feature, the means for activating the cut-off, the detection means and the measurement means are electrically isolated from each other and are decoupled from the supply network.
Selon une autre particularité, les moyens de détection de la valeur maximale comprennent des moyens destinés à détecter les passages à zéro sur l'alternance positive de la tension du réseau d'alimentation.According to another particular feature, the means for detecting the maximum value include means intended to detect zero crossings on the positive alternation of the voltage of the supply network.
Selon une autre particularité, les moyens de détection du passage à zéro de la tension comprennent des moyens de redressement en monoalternance positive de la tension du réseau d'alimentation et des moyens permettant d'obtenir une temporisation déterminée à la fin de laquelle sont déclenchés les moyens d'activation de la coupure, la temporisation étant déterminée pour déclencher les moyens d'activation de la coupure, soit lorsque la tension du réseau d'alimentation correspond à la valeur maximale positive, soit lorsque la tension du réseau d'alimentation correspond à la valeur maximale négative.According to another particular feature, the means for detecting the zero crossing of the voltage include means for rectifying the supply network voltage in positive mono-alternation and means making it possible to obtain a determined time delay at the end of which the means for activating the cut-off, the time delay being determined to trigger the means for activating the cut-off, either when the supply network voltage corresponds to the maximum positive value, or when the supply network voltage corresponds to the maximum negative value.
Selon une autre particularité, le dispositif comprend des moyens de sélection de la durée de la temporisation en fonction de la fréquence du réseau d'alimentation de l'équipement à tester, et en fonction du signe de la valeur maximale de tension pour laquelle l'utilisateur souhaite réaliser la mesure de décharge.According to another particular feature, the device comprises means for selecting the duration of the time delay as a function of the frequency of the supply network of the equipment to be tested, and as a function of the sign of the maximum voltage value for which the user wishes to perform the discharge measurement.
Selon une autre particularité, le dispositif comprend des moyens de visualisation de la mesure de la décharge de l'équipement à tester. Selon une autre particularité, les moyens de visualisation comprennent un oscilloscope relié aux moyens de mesure et/ou un ordinateur comportant une unité centrale reliée aux moyens de mesure et un moniteur permettant la visualisation des signaux représentatifs de la décharge de l'équipement à tester provenant des moyens de mesure. Selon une autre particularité, les moyens d'activation de la coupure comprennent, pour la phase et le neutre du réseau d'alimentation, un interrupteur activé par un optocoupleur.According to another particular feature, the device comprises means for displaying the measurement of the discharge of the equipment to be tested. According to another particularity, the display means comprise an oscilloscope connected to the measurement means and / or a computer comprising a central unit connected to the measurement means and a monitor allowing the display of the signals representative of the discharge of the equipment to be tested coming from means of measurement. According to another particular feature, the means for activating the cut-off comprise, for the phase and the neutral of the supply network, a switch activated by an optocoupler.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :Other features and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the description below made with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 représente un schéma synoptique du dispositif selon l'invention,FIG. 1 represents a block diagram of the device according to the invention,
- la figure 2 représente un diagramme mettant en évidence l'isolation électrique des différents modules du dispositif selon l'invention.- Figure 2 shows a diagram showing the electrical insulation of the various modules of the device according to the invention.
- la figure 3 représente un chronogramme réalisé à la sortie des moyens de détection,FIG. 3 represents a timing diagram produced at the output of the detection means,
- la figure 4 représente une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, - les figures 5 à 8 représentent un exemple de réalisation du dispositif selon la figure 4, avec des composants électronique discrets.- Figure 4 shows an alternative embodiment of the device according to the invention, - Figures 5 to 8 show an embodiment of the device according to Figure 4, with discrete electronic components.
Avant d'entamer la description du dispositif selon l'invention, il convient de rappeler que la mesure de la décharge d'un équipement, après une coupure d'alimentation électrique, répond à une norme visant à protéger les personnes contre les chocs électriques. En effet, comme expliqué précédemment, lors d'une coupure de l'alimentation d'un appareil électrique raccordé à un réseau de distribution électrique, les condensateurs présents dans l'appareil vont se décharger et créer une tension aux bornes de connexion de l'appareil. Les condensateurs sont, notamment présents dans l'appareil au niveau du filtre d'alimentation connu, destiné à atténuer les bruits électromagnétiques émis.sur le réseau d'alimentation. De même, un appareil peut comprendre un ou plusieurs condensateurs pour assurer la continuité de l'alimentation de l'appareil lors de micro-coupures du réseau de distribution. Ainsi, lors d'une coupure de l'alimentation, par exemple, lorsqu'un opérateur débranche un appareil, une tension dû à la décharge des condensateurs de l'appareil se crée aux bornes d'alimentation de l'appareil. Cette tension présente un risque de choc électrique si l'opérateur entre en contact avec les bornes avant une décharge suffisante des condensateurs. La norme EN60950 prévoit donc que la décharge des condensateurs soit telle que la tension du courant de décharge s'atténue de 37% par rapport à sa valeur initiale, après une période déterminée.Before starting the description of the device according to the invention, it should be recalled that the measurement of the discharge of an item of equipment, after a power cut, meets a standard intended to protect people against electric shock. In fact, as explained above, when the power to an electrical appliance connected to an electrical distribution network is cut off, the capacitors present in the appliance will discharge and create a voltage across the connection terminals of the apparatus. The capacitors are, in particular present in the apparatus at the level of the known supply filter, intended to attenuate the electromagnetic noises emitted on the supply network. Likewise, a device may include one or more capacitors to ensure continuity of supply to the device during micro-cuts in the distribution network. Thus, during a power cut, for example, when an operator disconnects an appliance, a voltage due to the discharge of the capacitors of the appliance is created at the supply terminals of the appliance. This tension presents a risk of electric shock if the operator comes into contact with the terminals before sufficient discharge of the capacitors. The EN60950 standard therefore provides that the discharge of the capacitors is such that the discharge current voltage decreases by 37% compared to its initial value, after a determined period.
Ainsi, la vérification de la conformité d'un appareil vis-à-vis de la norme EN60950 nécessite la mesure de la décharge du ou des condensateurs d'un appareil après une coupure d'alimentation et ceci, dans le cas le plus défavorable, c'est-à-dire lorsque la valeur de la tension du réseau d'alimentation est maximale soit en valeur négative, soit en valeur positive.Thus, the verification of the conformity of a device with respect to standard EN60950 requires the measurement of the discharge of the capacitor or capacitors of a device after a power failure and this, in the most unfavorable case, that is to say when the value of the voltage of the supply network is maximum either in negative value, or in positive value.
La figure 1 représente un synoptique du dispositif selon l'invention. Le dispositif (1 ) selon l'invention est destiné à être raccordé, d'une part au réseau de distribution électrique (S), et d'autre part à un équipement électrique (2) à tester. Ainsi, l'équipement (2) à tester est alimenté électriquement au travers du dispositif (1 ) selon l'invention, comme s'il était alimenté directement par le réseau de distribution électrique (S). Le dispositif (1 ) comprend des moyens (10) de détection de la valeur maximale de la tension du réseau d'alimentation. Ces moyens de détection (10) permettent de détecter les valeurs maximales positives ou négatives de la tension. Ces moyens (10) sont connectés directement sur les bornes de phase (P), de neutre (N) et de terre (T) du réseau d'alimentation électrique (S). De plus, ces moyens (10) de détection sont connectés à des moyens d'activation de coupure (12) réalisant, en aval des moyens (10) de détection, la coupure de l'alimentation par l'intermédiaire de deux interrupteurs (120.P, 120.N) montés respectivement sur la phase (P) et le neutre (N) de l'alimentation électrique. Les moyens (12) d'activation de la coupure sont alimentés électriquement par un circuit (1200) d'alimentation connecté au réseau d'alimentation secteur. La liaison (100) entre les moyens (10) de détection et les moyens (12) d'activation de la coupure permet la transmission vers les moyens (12) d'activation de la coupure, de signaux de commande synchronisés avec la détection de la valeur maximale de la tension du réseau par les moyens (10) de détection. Le dispositif (1 ) comprend également des moyens (11 ) de mesure du courant de décharge de l'équipement (2) à tester. Ces moyens (11 ) de mesure sont connectés, d'une part en série sur le réseau de distribution en aval des interrupteurs (120.P, 20.N) activés par les moyens (12) d'activation de la coupure, et d'autre part aux bornes d'alimentation de l'équipement à tester (2). Ainsi, les moyens (11 ) de mesure peuvent détecter et mesurer la tension du courant créé par l'équipement (2) à tester aux bornes d'alimentation. Les moyens (11 ) de mesure sont alimentés électriquement par un circuit (1112) d'alimentation connecté au réseau d'alimentation secteur. Les moyens (11 ) de mesure du dispositif (1 ) selon l'invention peuvent être reliés à des moyens de visualisation de la mesure réalisée. Ces moyens de visualisation comprennent, par exemple, un oscilloscope (3) et/ou un ordinateur (4) comportant, notamment une unité centrale et un moniteur et/ou d'un compteur afficheur (5) donnant le temps écoulé après une décharge complète des condensateurs de l'équipement ou le temps écoulé pour que la valeur de la tension créée au bornes de l'équipement atteigne 37% de la valeur de la tension maximum.Figure 1 shows a block diagram of the device according to the invention. The device (1) according to the invention is intended to be connected, on the one hand to the electrical distribution network (S), and on the other hand to electrical equipment (2) to be tested. Thus, the equipment (2) to be tested is electrically supplied through the device (1) according to the invention, as if it were supplied directly by the electrical distribution network (S). The device (1) comprises means (10) for detecting the maximum value of the supply network voltage. These detection means (10) make it possible to detect the maximum positive or negative values of the voltage. These means (10) are connected directly to the phase (P), neutral (N) and earth (T) terminals of the electrical supply network (S). In addition, these detection means (10) are connected to cut-off activation means (12) performing, downstream of the detection means (10), the cut-off of the power supply by means of two switches (120 .P, 120.N) mounted respectively on phase (P) and neutral (N) of the power supply. The means (12) for activating the cut-off are electrically supplied by a supply circuit (1200) connected to the mains supply network. The link (100) between the detection means (10) and the cut-off activation means (12) allows the transmission to the cut-off activation means (12) of control signals synchronized with the detection of the maximum value of the network voltage by the detection means (10). The device (1) comprises also means (11) for measuring the discharge current of the equipment (2) to be tested. These measuring means (11) are connected, on the one hand, in series on the distribution network downstream from the switches (120.P, 20.N) activated by the means (12) for activating the cut-off, and d on the other hand to the supply terminals of the equipment to be tested (2). Thus, the measuring means (11) can detect and measure the voltage of the current created by the equipment (2) to be tested at the supply terminals. The measuring means (11) are electrically supplied by a supply circuit (1112) connected to the mains supply network. The means (11) for measuring the device (1) according to the invention can be connected to means for displaying the measurement carried out. These display means comprise, for example, an oscilloscope (3) and / or a computer (4) comprising, in particular a central unit and a monitor and / or a display counter (5) giving the time elapsed after a complete discharge equipment capacitors or the time elapsed for the value of the voltage created across the equipment to reach 37% of the maximum voltage value.
Les moyens de détection (10) comprennent des moyens (103) de détection du passage à zéro de la tension du réseau , par exemple sur l'alternance positive, c'est-à-dire lorsque la tension passe d'une valeur négative à une valeur positive. En d'autres termes, les moyens de détection du passage à zéro sont choisis pour détecter le passage à zéro lorsque la tension devient positive. En effet, la valeur de la tension du réseau d'alimentation décrit une sinusoïde, par conséquent, sur une période d'oscillation, la tension s'annule deux fois, une première fois en passant d'une valeur négative à une valeur positive, correspondant à l'alternance positive, et une deuxième fois, en passant d'une valeur positive à une valeur négative. Ainsi, lorsque le passage à zéro sur l'alternance positive est détecté, la détermination du passage, par la valeur maximale positive ou négative de la tension, est réalisée par l'intermédiaire d'un circuit de temporisation (104) réglé à la valeur de temporisation déterminée T. En effet, sur une période d'oscillation de la tension, la valeur maximale positive de la tension survient après un délai égal au quart de la période d'oscillation, alors que la valeur maximale négative de la tension survient après un délai égal aux trois quarts de la période d'oscillation. Par conséquent, la fréquence du réseau d'alimentation étant connue, on en déduit donc la période d'oscillation et donc les temporisations ou délais nécessaires après lesquels la tension du réseau d'alimentation passe par sa valeur maximale positive ou négative et donc pour déclencher une coupure d'alimentation pour une tension correspondant à la valeur maximale positive ou négative. A titre d'exemple, pour un réseau d'alimentation de 230V ayant une fréquence de 50Hz, la tension maximale positive intervient à T=5ms après le passage à zéro sur l'alternance positive et la tension maximale négative intervient à T=15ms après le passage à zéro sur l'alternance positive. Pour un réseau d'alimentation de 110 ou 115V ayant une fréquence de 60Hz, la tension maximale positive intervient 4,16ms après le passage à zéro sur l'alternance positive et la tension maximale négative intervient à T=12,5ms après le passage à zéro sur l'alternance positive. Ainsi, à titre d'exemple, lorsque la coupure de l'alimentation de l'équipement (2) à tester doit intervenir lorsque la tension du réseau d'alimentation correspond à la valeur maximale positive, les moyens (103) de détection du passage à zéro transmettent vers les moyens (12) d'activation de la coupure, et après une temporisation du circuit (104) correspondant à un quart de période après la détection du passage à zéro sur l'alternance positive, un signal de commande provoquant l'actionnement des interrupteurs (120. P 120.N), par l'intermédiaire d'un relais ou d'un inerrupteur électronique ou tout autre moyen équivalent, pour mettre hors tension l'équipement à tester. Tant que les moyens d'activation de coupure (12) reçoivent le signaj, les interrupteurs (120.P, 120.N) sont maintenus en position ouverte. Dès que les moyens (12) d'activation de coupure ne reçoivent plus de signal, les interrupteurs (120.P, 120.N) reviennent en position fermée pour mettre l'équipement (2) sous tensions. Le circuit (104) de temporisation et les moyens (13) de détection du passage à zéro de la coupure sont alimentés électriquement par un circuit (1040) d'alimentation connecté au réseau d'alimentation secteur. Afin de repérer les passages à zéro de la tension, les moyens de détection (12) comprennent des moyens (101 ) de redressement monoalternance de la tension alternative du réseau d'alimentation. Ensuite, la tension redressée est appliquée à l'entrée de moyens (102) de traitement pour obtenir un signal appliqué à une entrée (1030) des moyens (103) de détection du passage à zéro sur l'alternance positive. Les moyens (102) de traitement sont destinés à améliorer la qualité du signal transmis vers les moyens (103) de détection du passage à zéro. Les moyens (103) de détection du passage à zéro reçoivent sur une autre entrée (1031 ) un signai représentatif de la fin de temporisation du circuit (104) à appliquer en fonction de la valeur de tension (maximale positive ou négative) à partir de laquelle doit être mesurée la décharge du ou des condensateurs de l'équipement à tester (2). Le dispositif (1 ) comprend également des moyens de commande (13) permettant à un opérateur de sélectionner, d'une part le signe de la valeur maximale de tension pour laquelle la mesure doit être réalisée, et d'autre part la fréquence du réseau d'alimentation. Ces moyens de commande (13) consistent en fait à sélectionner une valeur déterminée de la temporisation (14). Ainsi, si l'opérateur souhaite réaliser une mesure de décharge pour une valeur de tension maximale et positive, pour un réseau d'alimentation ayant une fréquence de 50Hz, la valeur de la temporisation (14) sélectionnée est de 5ms. En fonction, de ces deux signaux (1030, 1031 ), les moyens (103) de détection du passage à zéro produisent, sur une sortie connectée par la liaison (100) aux moyens d'activation de la coupure (12), le signal de commande déclenchant la coupure d'alimentation. Dans une variante de réalisation représentée figure 4 et afin que le signal déclenchant la coupure ne soit pas transmis par les moyens (103) de détection du passage à zéro à chaque détection du passage à zéro de la tension sur l'alternance positive, le dispositif (1 ) selon l'invention comprend une première porte logique (15), par exemple du type bascule D, recevant sur une entrée reliée à la sortie (100) des moyens de détection (103) du passage à zéro, le signal produit par les moyens (103) de détection du passage à zéro et sur une autre entrée (150), un signal provenant de moyens (14) de sélection tels qu'une commande de coupure, produisant un signal lorsque l'utilisateur souhaite réaliser une mesure de décharge. Ainsi, pour que le signal de coupure soit effectivement transmis vers les moyens (12) d'activation de la coupure, il faut que la commande (14) de coupure soit activée pour produire un signal, et il faut que les moyens (103) de détection du passage à zéro produisent également le signal défini précédemment. Dès que cette condition est réalisée, la porte logique (15) émet, sur une sortie (151 ) à laquelle sont connectés les moyens (12) d'activation de la coupure, un signal de commande provoquant l'activation des interrupteurs (120. P, 120.N) pour déclencher la mise hors tension de l'équipement (2) à tester.The detection means (10) comprise means (103) for detecting the zero crossing of the network voltage, for example on the positive half-wave, that is to say when the voltage goes from a negative value to a positive value. In other words, the means for detecting the zero crossing are chosen to detect the zero crossing when the voltage becomes positive. Indeed, the value of the voltage of the supply network describes a sinusoid, therefore, over an oscillation period, the voltage is canceled twice, a first time passing from a negative value to a positive value, corresponding to the positive alternation, and a second time, passing from a positive value to a negative value. Thus, when the zero crossing on positive alternation is detected, the determination of the passage, by the maximum positive or negative value of the voltage, is carried out by means of a timing circuit (104) set to the value determined time delay T. Indeed, over a period of oscillation of the voltage, the maximum positive value of the voltage occurs after an equal delay to a quarter of the oscillation period, while the maximum negative value of the voltage occurs after a delay equal to three quarters of the oscillation period. Consequently, the frequency of the supply network being known, the oscillation period and therefore the necessary time delays or delays are deduced therefrom after which the supply network voltage passes through its maximum positive or negative value and therefore to trigger a power cut for a voltage corresponding to the maximum positive or negative value. For example, for a 230V supply network with a frequency of 50Hz, the maximum positive voltage intervenes at T = 5 ms after the zero crossing on the positive half-wave and the maximum negative voltage intervenes at T = 15 ms after the zero crossing on the positive alternation. For a 110 or 115V supply network with a frequency of 60Hz, the maximum positive voltage occurs 4.16 ms after the zero crossing on the positive half-wave and the maximum negative voltage occurs at T = 12.5 ms after the switching to zero on the positive half-cycle. Thus, by way of example, when the power supply to the equipment (2) to be tested must cut off when the voltage of the supply network corresponds to the maximum positive value, the means (103) for detecting the passage at zero transmit to the means (12) for activating the cut-off, and after a time delay in the circuit (104) corresponding to a quarter of a period after the detection of the zero crossing on the positive half-wave, a control signal causing the actuation of the switches (120. P 120.N), by means of an electronic relay or switch, or any other equivalent means, to de-energize the equipment to be tested. As long as the cut-off activation means (12) receive the signaj, the switches (120.P, 120.N) are kept in the open position. As soon as the cut-off activation means (12) no longer receive a signal, the switches (120.P, 120.N) return to the closed position to energize the equipment (2). The timing circuit (104) and the means (13) for detecting the zero crossing of the cutoff are electrically supplied by a supply circuit (1040) connected to the mains supply network. In order to identify the zero crossings of the voltage, the detection means (12) comprise means (101) for rectifying the alternating voltage of the supply network in single alternation. Then, the rectified voltage is applied to the input of processing means (102) to obtain a signal applied to an input (1030) of the means (103) for detecting the passage to zero on the positive half-wave. The processing means (102) are intended to improve the quality of the signal transmitted to the zero crossing detection means (103). The means (103) for detecting the zero crossing receive on another input (1031) a signal representative of the end of the time delay of the circuit (104) to be applied as a function of the voltage value (maximum positive or negative) from which must be measured the discharge of the capacitor (s) of the equipment to be tested (2). The device (1) also comprises control means (13) allowing an operator to select, on the one hand the sign of the maximum voltage value for which the measurement is to be made, and on the other hand the frequency of the network. feed. These control means (13) actually consist in selecting a determined value of the time delay (14). Thus, if the operator wishes to carry out a discharge measurement for a maximum and positive voltage value, for a supply network having a frequency of 50 Hz, the value of the time delay (14) selected is 5 ms. Depending on these two signals (1030, 1031), the means (103) for detecting the zero crossing produce, on an output connected by the link (100) to the means for activating the cut-off (12), the signal triggering the power cut. In an alternative embodiment shown in FIG. 4 and so that the signal triggering the cut-off is not transmitted by the means (103) for detecting the zero crossing on each detection of the zero crossing of the voltage on the positive half-wave, the device (1) according to the invention comprises a first logic gate (15), for example of the D flip-flop type, receiving on an input connected to the output (100) detection means (103) of the zero crossing, the signal produced by the means (103) for detecting the zero crossing and on another input (150), a signal from selection means (14) such as a cut command, producing a signal when the user wishes to carry out a discharge measurement. Thus, for the cutoff signal to be effectively transmitted to the cutoff activation means (12), the cutoff control (14) must be activated to produce a signal, and the means (103) detection of zero crossing also produce the signal defined above. As soon as this condition is fulfilled, the logic gate (15) emits, on an output (151) to which the means (12) for activating the cut-off are connected, a control signal causing the activation of the switches (120. P, 120.N) to trigger the de-energization of the equipment (2) to be tested.
Les moyens de sélection peuvent comprendre également une commande (14') de remise sous tension. Cette commande est activée lorsque l'opérateur souhaite remettre l'équipement sous tension. Dès que la commande (14') de remise sous tension est activée, elle émet un signal vers une entré (151 ') d'une deuxième porte logique (15'), de type bascule D. Cette bascule D (15) reçoit également sur une autre entrée (100') le signe de détection des passages à zéro (102), et fournit en sortie (151 ') un signal de commande de mis sous tension de l'équipement à tester lorsque les deux signaux sont appliqués sur ces deux entrées. Ce signal est appliqué aux moyens d'activation de la coupure (12) pour déclencher la fermeture des interrupteurs (120. P, 120.N). Pour que la première porte logique (15) transmette à nouveau le signal d'activation vers les moyens (12) d'activation de la coupure, il faut que la commande (14) de coupure soit enfoncé et que les moyens (103) de détection du passage à zéro produisent à nouveau un signal.The selection means may also include a power-up control (14 '). This command is activated when the operator wishes to re-energize the equipment. As soon as the reset command (14 ') is activated, it sends a signal to an input (151') of a second logic gate (15 '), of flip-flop type D. This flip-flop D (15) also receives on another input (100 ') the sign for detecting zero crossings (102), and provides at output (151') a control signal for energizing the equipment to be tested when the two signals are applied to these two entrances. This signal is applied to the cut-off activation means (12) to trigger the closing of the switches (120. P, 120.N). So that the first logic gate (15) transmits the activation signal again to the means for activating the cut-off, the cut-off control (14) must be pressed and the means (103) for detection of zero crossing again produce a signal.
Afin de mieux comprendre le fonctionnement des moyens (10) de détection, la figure 3 représente un chronogramme faisant apparaître les différents signaux utilisés. L'axe des abscisses représente le temps et l'axe des ordonnées représente la tension. Comme expliqué précédemment, la tension du réseau d'alimentation secteur décrit une sinusoïde (S). Cette tension est redressée pour obtenir après traitement un signal en créneaux (C) qui s'annule sur le passage (Z) à zéro sur l'alternance positive. En d'autres termes, ce signal (C) constitue une horloge synchronisée sur le passage à zéro sur l'alternance positive. Ce signal est délivré par la sortie des moyens (102, fig. 1 ) de traitement. Comme décrit précédemment ce signal est appliqué à une entrée (1030, fig. 1 ) des moyens (103, fig. 1 ) de détection des passages à zéro. Lorsque la coupure doit être réalisée pour une valeur de tension correspondant au maximum positif, une temporisation (T1 ) est déclenchée à partir du passage à zéro pour produire à un instant (B) déterminé, le signal (D) de commande de la coupure. L'instant (B) déterminé correspond alors au passage par la valeur maximale positive de la tension. Ainsi, en détectant dans un premier temps le passage à zéro de la tension et en déclenchant simultanément une temporisation adéquate, la coupure de l'alimentation intervient systématiquement, lors du passage de la tension à la valeur maximale positive ou négative. La figure 2 représente un diagramme mettant en évidence l'isolation électrique des différents modules du dispositif selon l'invention. Afin de sécuriser l'utilisation du dispositif (1 ), les différents moyens (10, 11 , 12) de l'invention sont isolés électriquement les uns des autres et vis-à-vis du réseau (S) d'alimentation secteur. Ainsi l'opérateur n'est pas exposé à des risques de chocs électriques. En effet, comme expliqué précédemment, la détection de la tension maximale et la coupure d'alimentation doivent intervenir sur les câbles de phase (P) et de neutre (N) directement connectés au réseau de distribution (S). Pour ce faire, des moyens (101 ) réalisent la transformation du réseau d'alimentation provenant du secteur (S) en une tension alternative de valeur déterminée inférieure et non dangereuse, par l'intermédiaire d'un couplage optique ou magnétique. Ainsi, les moyens de détection (10) réalisent la détection sur une tension plus faible et sont isolés du réseau d'alimentation secteur. De même, l'activation des interrupteurs (120.p, 120.N) des moyens (12) d'activation de la coupure est réalisée par l'intermédiaire de relais électriquement isolés du réseau d'alimentation. Dans une variante de réalisation, les moyens (12) d'activation de la coupure comprennent sur la phase (P) et le neutre (N) un interrupteur (120. P, 120. N) activé par un optocoupleur (123. P, 123. N) ou photocoupleur. Un optocoupleur comprend une diode électroluminescente et un phototransistor. Lorsque la diode s'allume, le phototransistor devient passant et ferme dans le circuit d'alimentation, l'interrupteur associé (120.P, 120.N). Ainsi, dans cet exemple, la diode est alimentée par un signal de très basse tension, alors que le phototransistor est monté sur le circuit d'alimentation secteur. Dans cet exemple de montage, les diodes sont alimentées par le signal provenant de la sortie (151 , fig. 4) de la porte logique (15, fig. 4) décrite précédemment. Enfin, les moyens (1 1 ) de mesure sont également isolés électriquement du réseau d'alimentation. Pour ce faire, on utilise, par exemple, un amplificateur (1 10) d'isolement qui fournit une image basse tension de la tension secteur aux bornes de l'équipement à tester. Cet amplificateur (1 10) est composé de deux parties (1 100, 1 101 ) isolées électriquement. Une première partie (1 100) est connectée à la phase (P) et au neutre (N) de l'équipement à tester sur le réseau de distribution, et la deuxième partie (1 101 ) fournit une image de la tension mesurée aux bornes de l'équipement. Le couplage entre les de parties (1 100, 1 101 ) est de type capacitif.In order to better understand the operation of the detection means (10), FIG. 3 represents a timing diagram showing the different signals used. The abscissa axis represents time and the ordinate axis represents tension. As explained above, the mains supply voltage describes a sinusoid (S). This voltage is rectified to obtain, after processing, a square wave signal (C) which is canceled. on the passage (Z) to zero on the positive alternation. In other words, this signal (C) constitutes a clock synchronized on the zero crossing on the positive half-wave. This signal is delivered by the output of the processing means (102, fig. 1). As described above, this signal is applied to an input (1030, fig. 1) of the means (103, fig. 1) for detecting zero crossings. When the cut-out must be carried out for a voltage value corresponding to the positive maximum, a time delay (T1) is triggered from the zero crossing to produce, at a determined instant (B), the signal (D) for controlling the cut-off. The determined instant (B) then corresponds to the passage through the maximum positive value of the voltage. Thus, by first detecting the zero crossing of the voltage and simultaneously triggering an adequate delay, the power supply is cut off systematically, when the voltage changes to the maximum positive or negative value. FIG. 2 represents a diagram showing the electrical insulation of the various modules of the device according to the invention. In order to secure the use of the device (1), the various means (10, 11, 12) of the invention are electrically isolated from each other and from the mains supply network (S). Thus the operator is not exposed to the risk of electric shock. In fact, as explained above, the detection of the maximum voltage and the power cut must occur on the phase (P) and neutral (N) cables directly connected to the distribution network (S). To do this, means (101) transform the supply network from the sector (S) into an AC voltage of lower determined value and not dangerous, by means of an optical or magnetic coupling. Thus, the detection means (10) carry out the detection on a lower voltage and are isolated from the mains supply network. Similarly, the activation of the switches (120.p, 120.N) of the means (12) for activating the cut-off is carried out by means of relays electrically isolated from the supply network. In an alternative embodiment, the means (12) for activating the cut-off comprise on the phase (P) and neutral (N) a switch (120. P, 120. N) activated by an optocoupler (123. P, 123. N) or photocoupler. An optocoupler includes a light emitting diode and a phototransistor. When the diode lights up, the phototransistor becomes conducting and closes in the supply circuit, the associated switch (120.P, 120.N). Thus, in this example, the diode is supplied by a very low voltage signal, while the phototransistor is mounted on the mains supply circuit. In this mounting example, the diodes are supplied by the signal coming from the output (151, fig. 4) of the logic gate (15, fig. 4) described above. Finally, the measuring means (1 1) are also electrically isolated from the supply network. To do this, we use, for example, an isolation amplifier (1 10) which provides a low voltage image of the mains voltage across the equipment to be tested. This amplifier (1 10) is composed of two parts (1 100, 1 101) electrically isolated. A first part (1100) is connected to the phase (P) and to the neutral (N) of the equipment to be tested on the distribution network, and the second part (1110) provides an image of the voltage measured across the terminals. equipment. The coupling between the parts (1100, 1110) is of the capacitive type.
Ainsi, les éléments du dispositif (1 ) selon l'invention, hormis les interrupteurs (120. P, 120.N), sont découplés de l'alimentation secteur et sont isolés électriquement les uns des autres, ce qui isole l'opérateur de tout risque de choc électrique avec le réseau d'alimentation secteur. Le dispositif est donc utilisable par un opérateur qui n'est pas obligatoirement habilité au travail sous-tension. Le procédé de mesure de décharge d'un équipement électrique selon l'invention comprend donc :Thus, the elements of the device (1) according to the invention, apart from the switches (120. P, 120.N), are decoupled from the mains supply and are electrically isolated from each other, which isolates the operator from any risk of electric shock with the mains supply network. The device can therefore be used by an operator who is not necessarily authorized to work under voltage. The method for measuring the discharge of electrical equipment according to the invention therefore comprises:
- une étape de détermination de l'instant du passage à la valeur maximale positive ou négative du réseau d'alimentation de l'équipement électrique, - une étape de coupure de l'alimentation de l'équipement synchronisé avec le passage à la valeur maximale positive ou négative, - et une étape de mesure de la tension aux bornes d'alimentation de l'équipement électrique.- a step of determining the instant of the passage to the maximum positive or negative value of the supply network of the electrical equipment, - a step of cutting off the supply of the equipment synchronized with the passage to the maximum value positive or negative, - And a step of measuring the voltage at the supply terminals of the electrical equipment.
L'étape de détermination de l'instant du passage à la valeur maximale comprend, par exemple, une étape de détection du passage à zéro de la tension d'alimentation lorsque la tension passe d'une valeur négative à une valeur positive et une sélection de temporisation. Dans cette variante, l'étape de coupure d'alimentation consiste à retarder le déclenchement de la coupure pendant la durée de la temporisation sélectionnée à partir de l'instant correspondant à la détection du passage par zéro de la tension. Les figures 5 à 8 représentent un exemple de réalisation du dispositif selon la figure 4, avec des composants électronique discrets. Les moyens (101 , fig. 5) de redressement comprennent un pont de diode. Le circuit de traitement (102) de la tension redressé comprend deux amplificateurs différentiels permettant d'obtenir un signal en créneau (C) tel que représenté figure 3. Le circuit de temporisation (104) est réalisé par des circuits comprenant un transistor, des résistances et une capacité. La détermination du passage à la valeur maximum est réalisé est par un temporisateur (en anglais timer) (103) recevant d'un part le signal (1030) représentatif de la détection des passages à zéro provenant du circuit de traitement (102) et d'autre part un signal provenant des circuits (104) de temporisation, à partir duquel le temporisateur va appliquer la temporisation déterminée. Les moyens de sélection de la temporisation comprennent soit un commutateur manuel (13), soit une interface (13') avec un ordinateur. Le figure 7 représente le montage des optocoupleurs (123.p, 123.N) avec les interrupteurs (120.P, 120.N) associés. La figure 8 représente le montage de l'amplificateur (1 10) d'isolement. Les circuits (1040 fig. 6, 1200 fig. 7, 1 120 fig. 8) d'alimentation respectivement des différents composants électroniques du dispositif comprennent un transformateur, par exemple à couplage magnétique et une pont redresseur, un régulateur et des capacités. La présente description concerne l'utilisation du dispositif à des fins de test, c'est-à-dire que le but du dispositif est de réaliser un coupure d'alimentation dans le cas le plus défavorable pour mesurer la décharge des condensateurs présents dans l'équipement afin de vérifier la conformité de l'équipement. Une autre utilisation du dispositif consiste à intégrer le dispositif (1 ) selon l'invention au système de mise hors tension d'un équipement électrique, afin de s'assurer qu'une coupure volontaire d'alimentation n'intervienne que dans le cas le plus favorable, c'est-à-dire lorsque les risques de chocs électriques sont minimum. Pour ce faire, le dispositif est modifié, pour provoquer la coupure d'alimentation, c'est-à-dire l'activation des interrupteurs (120. P, 120.N), non plus lorsque la tension est maximum mais lorsque la tension est nulle. Les modifications consistent, d'une part à supprimer les moyens (1 1 ) de mesure qui n'ont dans cette variante d'utilisation plus d'utilité, et d'autre part à supprimer, dans la variante de réalisation de la figure 1 , la temporisation (104). Dans ce cas, la commande (14) de coupure correspond alors au commutateur de mise hors tension de l'équipement électrique. En effet, en supprimant la temporisation (104), les moyens (103) de détection du passage à zéro vont transmettre vers la première porte logique (15) un signal de détection dès que la tension d'alimentation passe par zéro. Ainsi, lorsque la commande de coupure (14) est activée, la première porte logique (15) transmet la commande de coupure de façon synchrone avec le passage à zéro de la tension. Par conséquent, la coupure d'alimentation interviendra systématiquement lorsque la tension sera nulle, c'est-à-dire dans le cas le plus favorable pour éviter tout risque de chocs électriques pour un opérateur qui viendrait en contact avec les bornes d'alimentation de l'équipement électrique. II est clair que d'autres modifications à la portée de l'homme du métier entrent dans le cadre de l'invention The step of determining the instant of passage to the maximum value comprises, for example, a step of detecting the passage to zero of the supply voltage when the voltage passes from a negative value to a positive value and a selection time delay. In this variant, the supply cut-off step consists in delaying the triggering of the cut-off for the duration of the selected delay from the instant corresponding to the detection of the zero crossing of the voltage. Figures 5 to 8 show an embodiment of the device according to Figure 4, with discrete electronic components. The rectification means (101, fig. 5) comprise a diode bridge. The rectified voltage processing circuit (102) comprises two differential amplifiers making it possible to obtain a square-wave signal (C) as shown in FIG. 3. The timing circuit (104) is produced by circuits comprising a transistor, resistors and a capacity. The determination of the passage to the maximum value is carried out is by a timer (in English timer) (103) receiving on the one hand the signal (1030) representative of the detection of the zero crossings coming from the processing circuit (102) and d on the other hand a signal from the timing circuits (104), from which the timer will apply the determined timing. The timing selection means include either a manual switch (13) or an interface (13 ') with a computer. FIG. 7 shows the mounting of the optocouplers (123.p, 123.N) with the associated switches (120.P, 120.N). Figure 8 shows the assembly of the isolation amplifier (1 10). The circuits (1040 fig. 6, 1200 fig. 7, 1120 fig. 8) for supplying the various electronic components of the device respectively include a transformer, for example with magnetic coupling and a rectifier bridge, a regulator and capacitors. This description relates to the use of the device for testing purposes, that is to say that the purpose of the device is to make a cut in the most unfavorable case to measure the discharge of the capacitors present in the equipment in order to check the conformity of the equipment. Another use of the device consists in integrating the device (1) according to the invention into the system for switching off electrical equipment, in order to ensure that a voluntary power cut occurs only in the case of more favorable, that is to say when the risk of electric shock is minimal. To do this, the device is modified, to cause the power cut, that is to say the activation of the switches (120. P, 120.N), no longer when the voltage is maximum but when the voltage is zero. The modifications consist, on the one hand, of removing the means (1 1) of measurement which in this variant of use no longer have utility, and on the other hand of removing, in the variant of embodiment of FIG. 1 , the time delay (104). In this case, the cut-off command (14) then corresponds to the switch for switching off the electrical equipment. In fact, by eliminating the time delay (104), the means (103) for detecting the zero crossing will transmit to the first logic gate (15) a detection signal as soon as the supply voltage passes through zero. Thus, when the cut-off command (14) is activated, the first logic gate (15) transmits the cut-off command synchronously with the zero crossing of the voltage. Consequently, the power supply cutoff will systematically occur when the voltage is zero, that is to say in the most favorable case to avoid any risk of electric shock for an operator who comes into contact with the supply terminals of electrical equipment. It is clear that other modifications within the reach of those skilled in the art fall within the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de mesure de décharge d'un équipement électrique caractérisé en ce qu'il comprend :1. Method for measuring the discharge of electrical equipment, characterized in that it comprises:
- une étape de détermination de l'instant de passage à la valeur maximale positive ou négative de la tension du réseau d'alimentation de fréquence connue d'un équipement électrique,a step of determining the instant of passage to the maximum positive or negative value of the voltage of the supply network of known frequency of an electrical equipment item,
- une étape de coupure de l'alimentation de l'équipement synchronisée avec le passage à la valeur maximale positive ou négative de la tension,a step of cutting off the supply of the equipment synchronized with the change to the maximum positive or negative value of the voltage,
- une étape de mesure de la tension aux bornes d'alimentation de l'équipement électrique.- a step of measuring the voltage at the supply terminals of the electrical equipment.
2. Procédé de mesure de décharge d'un équipement électrique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de détermination du passage à la valeur maximale positive ou négative comprend une étape de détection du passage à la valeur zéro de la tension du réseau d'alimentation lors du passage de la tension d'une valeur négative à une valeur positive, et une sélection d'une temporisation.2. A method for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 1, characterized in that the step of determining the change to the maximum positive or negative value comprises a step of detecting the change to the zero value of the voltage of the supply network when the voltage changes from a negative value to a positive value, and a selection of a time delay.
3. Procédé de mesure de décharge d'un équipement électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de coupure d'alimentation consiste à retarder le déclenchement de la coupure pendant la durée de la temporisation sélectionnée à partir de l'instant correspondant à la détection du passage par zéro de la tension.3. A method of measuring discharge of an electrical equipment according to claim 2, characterized in that the step of power cut consists in delaying the triggering of the cut for the duration of the selected delay from the moment corresponding to the detection of the zero crossing of the voltage.
4. Procédé de mesure de décharge d'un équipement électrique selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la temporisation est déterminée en fonction de la fréquence du réseau d'alimentation et en fonction du choix de l'opérateur de l'alternance sur laquelle doit être réalisée la mesure.4. A method for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 2 or 3, characterized in that the time delay is determined as a function of the frequency of the supply network and as a function of the choice of the alternation operator. on which the measurement must be performed.
5. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens (10) de détection de la valeur maximale positive ou négative de la tension du réseau d'alimentation (S) d'un équipement (2) électrique à tester, des moyens (12) d'activation de la coupure de l'alimentation déclenchés par les moyens (10) de détection de sorte que la coupure intervienne lorsque la tension a atteint la valeur positive ou négative maximale, des moyens (11 ) de mesure de la décharge de l'équipement (2) lorsque la coupure a été provoquée.5. Device for measuring discharge of electrical equipment, characterized in that the device comprises means (10) for detecting the maximum positive or negative value of the voltage of the supply network (S) of an electrical item of equipment (2) to be tested, means (12) for activating the interruption of the supply triggered by the means (10) detection so that the cut occurs when the voltage has reached the maximum positive or negative value, means (11) for measuring the discharge of the equipment (2) when the cut has been caused.
6. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (12) d'activation de la coupure, les moyens (10) de détection et les moyens (11 ) de mesure sont isolés électriquement les uns des autres et sont découplés du réseau d'alimentation.6. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 5, characterized in that the means (12) for activating the cut-off, the means (10) for detection and the means (11) for measurement are electrically isolated. from each other and are decoupled from the power network.
7. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (10) de détection de la valeur maximale comprennent des moyens (103) destinés à détecter les passages à zéro sur l'alternance positive de la tension du réseau (S) d'alimentation.7. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 5 or 6, characterized in that the means (10) for detecting the maximum value comprise means (103) intended to detect the zero crossings on the half-cycle positive of the supply network voltage (S).
8. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (103) de détection du passage à zéro de la tension comprennent des moyens (101) de redressement en monoalternance positive de la tension du réseau d'alimentation et des moyens (104) permettant d'obtenir une temporisation déterminée à la fin de laquelle sont déclenchés les moyens (12) d'activation de la coupure, la temporisation étant déterminée pour déclencher les moyens (12) d'activation de coupure, soit lorsque la tension du réseau d'alimentation correspond à la valeur maximale positive, soit lorsque la tension du réseau d'alimentation correspond à la valeur maximale négative.8. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 7, characterized in that the means (103) for detecting the zero crossing of the voltage comprises means (101) for rectifying the positive voltage of the network in positive monoalternation supply and means (104) for obtaining a determined time delay at the end of which are triggered the means (12) for activating the cut-off, the time delay being determined to trigger the means (12) for activating cut-off, either when the supply network voltage corresponds to the maximum positive value, or when the supply network voltage corresponds to the maximum negative value.
9. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend des moyens (13) de sélection de la durée de la temporisation (104) en fonction de la fréquence du réseau d'alimentation de l'équipement à tester, et en fonction du signe de la valeur maximale de tension pour laquelle l'utilisateur souhaite réaliser la mesure de décharge.9. Device for measuring discharge of electrical equipment according to claim 7, characterized in that the device (1) comprises means (13) for selecting the duration of the time delay (104) as a function of the frequency of the supply network of the equipment to be tested, and as a function of the sign of the maximum voltage value for which the user wishes to perform the discharge measurement.
10. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend des moyens (3, 4) de visualisation de la mesure de la décharge de l'équipement à tester.10. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to one of claims 5 to 9, characterized in that the device (1) comprises means (3, 4) for displaying the measurement of the discharge of the equipment. to test.
11. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de visualisation comprennent un oscilloscope (3) relié aux moyens de mesure (11 ) et/ou un ordinateur (4) comportant une unité centrale reliée aux moyens de mesure (11 ) et un moniteur permettant la visualisation des signaux représentatifs de la décharge de l'équipement à tester provenant des moyens (11) de mesure.11. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to claim 10, characterized in that the display means comprise an oscilloscope (3) connected to the measurement means (11) and / or a computer (4) comprising a central unit connected to the measuring means (11) and a monitor allowing the display of the signals representative of the discharge of the equipment to be tested coming from the measuring means (11).
12. Dispositif de mesure de décharge d'équipement électrique selon l'une des revendications 5 à 11 , caractérisé en ce que les moyens (12) d'activation de la coupure comprennent, pour la phase (P) et le neutre (N) du réseau d'alimentation, un interrupteur (120. P, 120.N) activé par un optocoupleur (123.p, 123.N). 12. Device for measuring the discharge of electrical equipment according to one of claims 5 to 11, characterized in that the means (12) for activating the cut-off include, for the phase (P) and the neutral (N) from the supply network, a switch (120. P, 120.N) activated by an optocoupler (123.p, 123.N).
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