WO2012114013A1 - Dispositif et procede de controle d'un signal de commande destine a un sectionneur - Google Patents

Dispositif et procede de controle d'un signal de commande destine a un sectionneur Download PDF

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WO2012114013A1
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analog
control signal
template
digital
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PCT/FR2012/050248
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Franck Guillon
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Societe Dauphinoise De Constructions Electromecaniques
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/26—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor
    • H01H2003/266—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using dynamo-electric motor having control circuits for motor operating switches, e.g. controlling the opening or closing speed of the contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means

Definitions

  • the invention relates to the field of high and medium voltage disconnector control devices, and more particularly relates to a device and a method for controlling a control signal intended for a disconnector and representative of a maneuver order, such as that opening and closing of the disconnector.
  • a disconnector is a device provided with one or more movable members, placed in open position, to electrically isolate a section of a line of an electrical network, for example for human intervention safely on this isolated line section.
  • the disconnector is coupled to a control device adapted to actuate the movable members according to the operating commands received. More specifically, the direction of movement of a movable member is determined by the configuration of a power supply circuit of a motor driven by a control unit. Examples of control devices are detailed in documents FR 2 931 995 and FR 2 904 469 of the Applicant.
  • Maneuver commands ie the opening and closing orders of the disconnector, usually come from a control panel, or more generally from a disconnector maneuver management system. These operating commands are typically generated by the control panel from an AC or DC voltage source, for example from the power grid.
  • the power supply of the motor for a sufficient duration makes it possible to ensure the displacement of the movable members to cause either the opening or the closing of the disconnector.
  • the disconnector having no breaking capacity, that is to say that it is not able to automatically interrupt and under prescribed conditions, the current flowing, the electrical equipment downstream of the network It is essential that the electric disconnect switch be shut down before the disconnector is operated to prevent the disconnector from opening while the electric arcing due to the opening can cause damage. Similarly for obvious safety reasons, it is absolutely imperative that the disconnector does not close unexpectedly.
  • the present invention proposes an inexpensive solution which makes it possible to reinforce the security in taking into account these orders of maneuver.
  • the object of the invention is thus a device for controlling at least one analog or continuous type analog control signal generated from an electrical network and intended for controlling a disconnector.
  • the control signal may in particular be outputted from a control panel (or remote control) powered by the electrical network.
  • control device comprises at least:
  • a first module able to:
  • a second module able to:
  • the order of maneuver generated in the form of an analog signal by a remote control from an electrical source, such as the electrical network available to the user, is digitized and then compared to an expected template.
  • the digitized signal complies with the expected template, the corresponding order of operation is validated via, for example, the positioning of a validity indicator.
  • the template is created taking into account the characteristics of the electrical signal generated by the electrical source, as well as parameters previously stored and specific to the corresponding order of maneuver. The characteristics are for example the shape, the frequency, and the parameters can be an amplitude, a duration.
  • the comparison of the digital control signal with an expected template thus makes it possible to ensure the veracity of the operating order and to detect erroneous control signals, notably linked to disturbances on the lines. Thus, erroneous interpretations of maneuver commands are avoided and security is strengthened.
  • the expected template representative of an opening order may be a niche type signal characterized by a non-zero amplitude of a predetermined duration, followed by a zero amplitude of another predetermined duration.
  • the analog command signal generated by the remote control can be received on an input of the device dedicated to receiving an opening command. This control analog signal is previously processed as described above and then compared to the expected template. If the control signal conforms to the expected template, the control device generates a validity indicator of the opening order, and if not it can generate an error indicator.
  • the expected template representative of an opening order may be an alternating type signal characterized by a peak amplitude and a number of periods.
  • the device comprises an entry by category of operating order among which:
  • each type of maneuver order preferably corresponds to an expected template.
  • the template may be a set of signals having expected common characteristics representative of a maneuver order, such as magnitude value, duration, characteristics of the rising and falling slopes.
  • the conformity of the control signal with the template can notably result in a similarity of the characteristics of the signals with a predefined tolerance.
  • the parameters of the template may therefore include tolerance values.
  • positive and negative tolerance values may be associated with the parameter corresponding to the amplitude, and time tolerance values for the duration.
  • the template is therefore preferably in the form of an envelope delimited by these tolerances.
  • the conformity can then be reflected in the fact that the control signal fits into this envelope.
  • the control device may further comprise a tolerance value associated with each parameter.
  • the analog control signal is sampled and digitized, then compared to the corresponding expected template taking into account the tolerance interval relative to this expected template.
  • the analog reference signal is of the alternative type.
  • the control device may further comprise a unipolar analog-digital converter adapted to convert the analog control signal into a digital control signal.
  • ADC analog-to-digital converter
  • control device may further comprise:
  • a synchronization module capable of generating a synchronization signal resulting from a simple positive half-wave rectification of the analog reference signal
  • An analog control signal adaptation module capable of generating a suitable control signal resulting from a positive half-wave rectification of the analog control signal
  • a calculation unit integrating the unipolar analog-digital converter and capable of:
  • control device adapts the format of the control signals to the unipolar analog-to-digital converter integrated in the computing unit by straightening the negative half-waves, the adapted signals thus containing only positive half-waves.
  • the control signals are then reconstructed after passing through the unipolar converter, the reconstruction of the positive and negative half-waves being performed by synchronization with the synchronization signal.
  • the synchronization signal resulting from a simple alternation rectification, it is easy to determine the times of crossing to zero.
  • the signals being thus reconstructed numerically, it is possible to compare each signal with a template.
  • the control device may further include:
  • a first adaptation module capable of generating a suitable interlocking signal resulting from a positive half-wave rectification of an interlocking signal
  • a second adaptation module able to generate a suitable opening signal resulting from a positive half-wave rectification of an opening signal
  • a third adaptation module capable of generating a matched closing signal resulting from a positive half-wave rectification of a closing signal.
  • control device may further include:
  • a fourth adaptation module capable of generating an adapted aperture enable signal resulting from a positive half-wave rectification of a double opening cut signal
  • a fifth adaptation module capable of generating a matched enable validation signal resulting from a positive half-wave rectification of a double-break closing signal.
  • the invention also relates to a method of controlling at least one analog or continuous type control signal generated from an electrical network and for controlling a disconnector.
  • the method comprises at least:
  • the control method may further include:
  • the control method may further include generating an operation command signal for a controller of an isolator power supply based on the combination of the generated validity indicators.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the implementation of the control device of the invention coupled to a disconnector
  • FIG. 2a is a schematic representation of an exemplary template in the case of an electrical network delivering a continuous type signal
  • FIG. 2b is a schematic representation of an example of a control signal according to the template of FIG. 2a;
  • FIG. 2c is a schematic representation of an example of a control signal that does not conform to the template of FIG. 2a;
  • FIG. 3a is a schematic representation of an exemplary template in the case of an electrical network delivering an alternating type signal
  • FIG. 3b is a schematic representation of an exemplary control signal conforming to the FIG. 3a template
  • FIG. 3c is a schematic representation of an example of a control signal that does not conform to the template of FIG. 3a;
  • FIG. 4 is a block diagram of the control device of the invention according to one embodiment using a unipolar analog-digital converter
  • FIG. 5 is a detailed schematic representation of the control device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a detailed schematic representation of the synchronization module according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a detailed schematic representation of the adaptation module of the interlocking signal according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a detailed schematic representation of the module for adapting the opening signal according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a detailed schematic representation of the adaptation module of FIG. closing signal according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a detailed schematic representation of the module for adapting the opening double-break signal according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a detailed schematic representation of the adaptation module of the closing double-break signal according to one embodiment of the invention.
  • an operating system of a disconnector 1 for opening or closing includes in particular:
  • a remote control 6 or control panel represented by a set of switches II, 12, 13, 14, 15 in Figure 2, and for generating analog control signals V1, Vo, Vf, Vdco, Vdcf representative of operation order, from an electrical source S2, such as for example the electrical network available to the user;
  • control unit 5 intended to manage the supply 5 of the disconnector from another electrical source SI with a view to opening or closing the disconnector, as a function of a maneuver command signal 4 generated by the control device 7.
  • the analog control signals include for example:
  • an interlocking signal Vil (or interlock) representative of an order of validation of the order of opening or closing;
  • Vdco a double opening cutoff signal representative of an order of validation of the opening order
  • Vdcf a closure double closing signal representative of a closing order validation command
  • each of these analog control signals is sent to a specific input of the control device 7. Therefore, each of these inputs is associated with an expected template representative of the operating order corresponding to the expected control signal.
  • Each template is actually a signal with well-defined features.
  • the characteristics of each template are preferably stored beforehand in the control device in the form of parameters.
  • the template is created by the control device itself from a reference signal generated by the electrical source S2 and in particular according to the stored parameters. This reference signal is identical to the signal used by the remote control to generate the control signals.
  • an expected template representative of an opening order of the disconnector may be a slot signal.
  • the parameters can therefore be: a first amplitude value and its corresponding duration, and a second amplitude value and its corresponding duration.
  • the ideal template referenced C1 in Figure 2a is defined from the reference signal and stored parameters.
  • each of the parameters can correspond a tolerance value.
  • positive and negative tolerances may be associated with the parameter corresponding to the amplitude, and time tolerance values for the duration.
  • the template is then in the form of an envelope formed by the curves C2dc and C3dc in Figures 2a to 2c, and delimited by these tolerances.
  • the control signal referenced C4dc of Figure 2b fits in this envelope and is therefore considered to conform to the template.
  • the control signal referenced C5dc of FIG. 2c is considered as not conforming to the expected template.
  • a template representative of an opening order of the disconnector may be in the form of an alternating signal having a peak amplitude of a certain value and a number of successive periods.
  • the parameter can therefore include: the value of the peak amplitude and the number of periods.
  • the ideal template referenced Clac in Figure 3a is defined from the reference signal and according to the stored parameters. Similarly, to each of these parameters may correspond a tolerance value.
  • the template is then in the form of an envelope formed by the curves C2ac and C3ac in Figures 3a to 3c, and delimited by these tolerances.
  • the control signal referenced C4ac of Figure 3b fits in this envelope and is therefore considered to conform to the template.
  • the control signal referenced C5ac of FIG. 3c is considered as not conforming to the expected template.
  • control device 7 checks in particular if this signal is consistent with the expected template corresponding to the order of maneuver. In the positive case, it positions or generates a validity indicator.
  • the control device Depending on the validity indicators obtained for each of the inputs, the control device generates a maneuver command signal representative of the maneuver order to be made or an error signal.
  • the table below lists the maneuvers to be performed according to the different combinations of the validity indicators:
  • X means that the corresponding control signal is not generated by the remote control
  • control signal is invalid, that is to say not conforming to the template
  • control signal means that the control signal is valid, that is to say according to the template.
  • control device when the control device simultaneously detects a valid opening signal and a valid closing signal, it generates an error signal.
  • the opening and closing signals are only taken into account when the opening and closing double-break signals respectively are valid.
  • the control device comprises in particular:
  • All of these means can be realized by a calculation unit 2 as illustrated in FIG. 4.
  • the conversion means may be a unipolar analog-to-digital converter.
  • it is necessary to pretreat the analog control signals to adapt them to the unipolar converter.
  • the realization of a control device incorporating a unipolar converter and means for adapting the analog control signals to this unipolar converter, is described hereinafter with reference to FIGS. 5 to 11.
  • the remote control 6 is powered by the electrical source S2, for example an electrical network, and is represented by a set of switches in FIG. 4.
  • a first switch II makes it possible to connect the remote control to a first potential, for example a phase of the network, referenced “Ph” or “PowP” (in the case of a three-phase AC network) or the positive terminal, referenced "+” (in the case of a DC voltage generator) to generate the interlocking signal Vil .
  • a second switch 12 and a third switch 13 make it possible to connect the remote control to the first potential to generate the opening signals Vo and closing signals Vf respectively.
  • the remote control may further comprise a fourth switch 14 and a fifth switch 15 for connecting the remote control to a second potential, for example the neutral, referenced “Neutral” or “PowM” (in the case of a three-phase AC network), or the negative terminal, referenced “-” (in the case of a DC voltage generator), for generating the opening double break signals Vdco and closing Vdcf respectively.
  • a second potential for example the neutral, referenced “Neutral” or "PowM” (in the case of a three-phase AC network), or the negative terminal, referenced "-" (in the case of a DC voltage generator), for generating the opening double break signals Vdco and closing Vdcf respectively.
  • the control device comprises in particular:
  • the computing unit 2 fed via a power supply module 3 and integrating in particular the unipolar converter;
  • the power supply module 3 of the computing unit 2 is connected between the first and the second potential and makes it possible to generate a supply voltage Vcc as well as a virtual ground Vref.
  • the power supply module comprises in particular a bridge-type rectifier Gra ⁇ tz followed by a filter unit 31 of the RC type.
  • the synchronization module 10 makes it possible to generate a synchronization signal Vsync adapted to be exploited by the calculation unit 2. More particularly, the synchronization module 10 comprises in particular diodes Ds and Dz, resistors R T1, T2, R T3, and a C_T capacitance mounted so as to achieve a simple positive half wave rectification of the first potential Ph.
  • the diode Ds makes it possible to pass the positive half-waves of the first one. potential and to cancel the positive alternations of this first potential.
  • the synchronization signal Vsync therefore consists of a succession of positive alternation and zero amplitude alternation, and is representative of the evolution of the amplitude of the first potential.
  • the positive alternations will be used to know the duration of the positive alternations as well as the evolution of the amplitude of the first potential over time.
  • the alternations of zero amplitude will make it possible to know the moments of crossing to zero of the first potential as well as the duration of the negative alternations.
  • one of the outputs carrying the synchronization signal is connected to an input of the computing unit, and the other output of the synchronization module is connected to the virtual ground Vref.
  • the first adaptation module 11 has an input terminal connected to the first potential Ph via the first switch II, and another input terminal connected to the second potential Neutral.
  • This first adaptation module 11 receives the interlocking signal Vil and is capable of performing a double positive wave rectification of the interlocking signal Vil.
  • the first adaptation module 11 when the first potential is an AC voltage, the first adaptation module 11 generates a Vail interlocking signal that only contains positive half cycles.
  • the first adaptation module 11 passes the positive half-waves of the first potential and transforms the negative half-waves of the first potential into positive half-waves.
  • one of the outputs carrying the adapted interlocking signal is connected to an input of the computing unit, and the other output of the first adaptation module is connected to the virtual ground Vref.
  • the first adaptation module 11 comprises, in particular, diodes Dil, Di2 and Dzi, resistors R11, R12, R13, and a capacitor CI mounted so as to perform a full-wave double-wave rectification.
  • first potential Ph a phase of a three-phase network
  • the diode Dil allows to pass the positive half-waves of the first potential.
  • the second adaptation module 12 has an input terminal connected to the first potential Ph via the second switch 12, and another input terminal connected to the second potential Neutral. This second adaptation module 12 receives the opening signal Vo and is capable of performing a double positive wave rectification of the opening signal Vo.
  • the second adaptation module 12 when the first potential is an AC voltage, the second adaptation module 12 generates a Vao adapted opening signal containing only positive half-waves. In other words, the second adaptation module 12 passes the positive half-waves of the first potential and transforms the negative half-waves of the first potential into positive half-waves. Thus, one of the outputs carrying the opening signal is connected to an input of the calculation unit 2, and the other output of the second adaptation module is connected to the virtual ground Vref.
  • the second adaptation module 12 comprises, in particular, diodes Dol, Do 2, D 3 and D 2 O, resistors R OI, R 02, R 03, and capacitor C_0 mounted so as to perform a full wave rectification.
  • the diode Dol allows to pass the positive half-waves of the first potential.
  • the current thus leaving the first potential successively passes through the diode Dol, the diode DzO, the virtual ground Vref, a return diode Dr connected in parallel with the power supply module (FIG. 2), to arrive at the second potential Neutral.
  • the third adaptation module 13 has an input terminal connected to the first potential Ph via the third switch 13, and another input terminal connected to the second potential Neutral.
  • This third adaptation module 13 receives the closing signal Vf and is capable of performing a double positive wave rectification of the closing signal Vf.
  • the first potential is an AC voltage
  • the third adaptation module 13 generates a suitable closing signal Vaf containing only positive half-waves.
  • the third adaptation module 13 passes the positive half-waves of the first potential and transforms the negative half-waves of the first potential into positive half-waves.
  • one of the outputs carrying the closing signal is connected to an input of the computing unit, and the other output of the third adaptation module is connected to the virtual ground Vref.
  • the third adaptation module 13 comprises in particular diodes Dfl, Df2, Df3 and DzF, resistors R1F, R2F2, R F3, and capacitor C_F mounted so as to perform a full wave rectification. of the first potential Ph. So, when the first potential is a phase of a network three-phase, the diode Dfl allows to pass the positive alternations of the first potential. The current thus starting from the first potential Ph successively passes through the diode Dfl, the diode DzF, the virtual ground Vref, the return diode Dr (FIG. 2), to arrive at the second potential Neutral.
  • the fourth adaptation module 14 has an input terminal connected to the second neutral potential via the fourth switch 14, and another input terminal connected to the first potential Ph.
  • This fourth adaptation module 14 receives the signal Vdco double opening cutoff and is able to convert the opening Vdco double breakoff signal into a positive fullwave signal.
  • the first potential Ph is an AC voltage
  • the fourth adaptation module 14 generates a Vadco adapted double opening cut signal containing only positive half cycles.
  • one of the outputs carrying the open double-break signal is connected to an input of the computing unit, and the other output of the fourth adaptation module is connected to the virtual ground Vref.
  • the fourth adaptation module 14 comprises in particular diodes Ddcol, Ddco2, Ddco3 and DzODC, resistors R odc1, R_odc2, R_odc3, and capacitor C ODC mounted so as to perform a positive half-wave rectification. of the first potential Ph when the fourth switch 14 is closed.
  • the fifth adaptation module 15 has an input terminal connected to the second Neutral potential via the fifth switch 15, and another input terminal connected to the first potential Ph.
  • This fifth adaptation module 15 receives the closing double-break signal Vdcf and is able to convert the closed double-break signal Vdcf into a positive full-wave signal.
  • the first potential is an AC voltage
  • the fifth adaptation module 15 generates a Vadcf adapted double cleavage signal containing only positive half cycles.
  • one of the outputs conveying the closed double-break signal is connected to an input of the computing unit, and the other output of the fifth adaptation module is connected to the virtual ground Vref.
  • the fifth adaptation module 15 comprises in particular diodes Ddcf1, DdcfZ, Ddc0 and DzFDC, resistors R fdc1, R_fdc2, R_fdc3, and capacitor C FDC mounted so as to perform a positive half-wave rectification. of the first potential Ph when the fifth switch 15 is closed.
  • the Vsync synchronization signal, the Vail adapted interlocking signal, the adapted Vao aperture signal, the adapted Vaf closing signal, the Vadco adapted double opening cutoff signal, and the Vadcf adapted closed double clipping signal are simultaneously fed to unipolar analog-to-digital converter integrated in the computing unit 2, and converting each of the received analog signals into a digital signal.
  • the detection of the zero crossing times of the amplitude of the first potential from the synchronization signal Vsync makes it possible to construct, for each of the analog signals received by the calculation unit, a digital signal representative of the corresponding analog signal, in it is possible to distinguish the numerical values corresponding to positive half-waves from the numerical values corresponding to negative half-waves of the first potential Ph.
  • the reconstructed calculation unit a digital signal representative of the control signal using a simple unipolar analog-to-digital converter.
  • the calculation unit 2 determines the evolution of the amplitude of the first potential Ph, and defines a template comprising the evolution of the amplitude of the first potential and the reference duration. .
  • a first check is made for each received control signal (interlocking signal, opening double-break signal and closing double-break signal).
  • This first verification consists in particular in comparing the evolution of the value of the amplitude of the reconstructed control signal with that of the amplitude of the reconstructed synchronization signal.
  • This first check is notably performed on positive alternations.
  • the calculation unit When the values of the amplitudes are in conformity, the calculation unit generates a signal or a validity indicator of the corresponding maneuver order (denoted 1 in the table presented above). Otherwise, the calculating unit interprets as a line fault and does not validate the control signal generated by the remote control.
  • a second check is made for the reconstructed opening and closing signals.
  • This second verification consists in particular in comparing the evolution of the value of the amplitude of each reconstructed opening and closing signal with the template.
  • the calculation unit When the opening and closing signals conform to the template, the calculation unit generates a signal or a validity indicator of the corresponding operating order.
  • an operation command signal 4 is sent to the disconnector supply control unit to perform the requested operation.
  • control device of the invention makes it possible to detect false order of operation resulting for example from a disturbance on the power line. This detection is performed in particular by comparing the control signals with a template.
  • control device accepts alternating or continuous type of operating signals.
  • use of a unipolar analog-digital converter makes it possible to reduce the manufacturing cost of the control device of the invention.

Landscapes

  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Dispositif de contrôle d'au moins un signal analogique de commande (Vil, Vo, Vf, Vdco, Vdcf) de type alternatif ou continu généré par une télécommande (6) à partir d'un réseau électrique (S2) et destiné à la commande d'un sectionneur (5), le dispositif comprenant des moyens pour : - analyser un signal analogique de référence généré par le réseau électrique; - stocker au moins un paramètre caractéristique d'au moins un ordre de manœuvre du sectionneur, le paramètre comprenant au moins une valeur d'amplitude; et - générer un gabarit représentatif de l'ordre de manœuvre en fonction du paramètre et du signal analogique de référence, sous la forme d'un signal numérique de référence de même type que ledit signal analogique de référence; - convertir le signal analogique de commande en un signal numérique de commande; - comparer le signal numérique de commande au gabarit; et - lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit, générer un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE CONTROLE D'UN SIGNAL DE COMMANDE
DESTINE A UN SECTIONNEUR
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des dispositifs de commande de sectionneurs à haute ou moyenne tension, et concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de contrôle d'un signal de commande destiné à un sectionneur et représentatif d'un ordre de manœuvre, tel que ouverture et fermeture du sectionneur.
Etat de la technique antérieure
Un sectionneur est un dispositif muni d'un ou de plusieurs organes mobiles qui, placés en position ouverte, permettent d'isoler électriquement une section de ligne d'un réseau électrique, en vue par exemple d'une intervention humaine en toute sécurité sur cette section de ligne isolée.
De façon générale, le sectionneur est couplé à un dispositif de commande apte à actionner les organes mobiles en fonction des ordres de manœuvre reçus. Plus précisément, le sens du mouvement d'un organe mobile est déterminé par la configuration d'un circuit d'alimentation d'un moteur piloté par une unité de commande. Des exemples de dispositifs de commande sont détaillés dans les documents FR 2 931 995 et FR 2 904 469 du Déposant.
Les ordres de manœuvre, à savoir les ordres d'ouverture et de fermeture du sectionneur, proviennent généralement d'un tableau de commande, ou de manière plus générale d'un système de gestion des manœuvres du sectionneur. Ces ordres de manœuvre sont typiquement générés par le tableau de commande à partir d'une source de tension de type alternatif ou continue, par exemple tirée du réseau électrique.
Ainsi, l'alimentation du moteur pendant une durée suffisante permet d'assurer le déplacement des organes mobiles pour provoquer soit l'ouverture, soit la fermeture du sectionneur. Par ailleurs, le sectionneur n'ayant aucun pouvoir de coupure, c'est-à-dire qu'il n'est pas capable d'interrompre automatiquement et dans des conditions prescrites, le courant circulant, l'équipement électrique en aval du réseau électrique doit être impérativement arrêté avant la manœuvre du sectionneur pour éviter une ouverture en charge du sectionneur, l'apparition d'arc électrique due à l'ouverture en charge pouvant occasionner des dégâts. De même pour des raisons évidentes de sécurité, il est absolument impératif que le sectionneur ne se referme pas de manière inopinée. Dans ce contexte, la présente invention propose une solution peu coûteuse qui permette de renforcer la sécurité dans la prise en compte de ces ordres de manœuvre.
Exposé de l'invention
L'invention a ainsi pour objet un dispositif de contrôle d'au moins un signal analogique de commande de type alternatif ou continu généré à partir d'un réseau électrique et destiné à la commande d'un sectionneur. Le signal de commande peut notamment être délivré en sortie d'un tableau de commande (ou télécommande) alimenté par le réseau électrique.
Selon l'invention, le dispositif de contrôle comprend au moins :
- un premier module apte à :
analyser un signal analogique de référence généré par le réseau électrique ;
• stocker au moins un paramètre caractéristique d'au moins un ordre de manœuvre du sectionneur, le paramètre comprenant au moins une valeur d'amplitude ; et
• générer un gabarit représentatif de l'ordre de manœuvre en fonction du paramètre et du signal analogique de référence, sous la forme d'un signal numérique de référence de même type que ledit signal analogique de référence ;
- un deuxième module apte à :
• convertir le signal analogique de commande en un signal numérique de commande ;
• comparer le signal numérique de commande au gabarit ; et
lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit, générer un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant.
En d'autres termes, l'ordre de manœuvre généré sous forme d'un signal analogique par une télécommande à partir d'une source électrique, telle que le réseau électrique disponible chez l'utilisateur, est numérisé, puis comparé à un gabarit attendu. Lorsque le signal numérisé est conforme au gabarit attendu, l'ordre de manœuvre correspondant est validé via par exemple, le positionnement d'un indicateur de validité. En outre, le gabarit est créé en tenant compte des caractéristiques du signal électrique généré par la source électrique, ainsi que des paramètres préalablement stockés et spécifiques de l'ordre de manœuvre correspondant. Les caractéristiques sont par exemple la forme, la fréquence, et les paramètres peuvent être une amplitude, une durée.
La comparaison du signal numérique de commande avec un gabarit attendu permet donc de s'assurer de la véracité de l'ordre de manœuvre et de détecter des signaux de commande erronés liés notamment à des perturbations sur les lignes. Ainsi, les interprétations erronées des ordres de manœuvre sont évitées et la sécurité est renforcée. Dans le cas par exemple d'une source électrique délivrant un signal analogique continu, le gabarit attendu représentatif d'un ordre d'ouverture peut être un signal de type créneau caractérisé par une amplitude non nulle d'une durée prédéterminée, suivie d'une amplitude nulle d'une autre durée prédéterminée. Le signal analogique de commande généré par la télécommande peut être reçu sur une entrée du dispositif dédiée à la réception d'un ordre d'ouverture. Ce signal analogique de commande est préalablement traité comme décrit ci-dessus puis comparé au gabarit attendu. Si le signal de commande est conforme au gabarit attendu, le dispositif de contrôle génère un indicateur de validité de l'ordre d'ouverture, et dans le cas contraire il peut générer un indicateur d'erreur.
Dans le cas par exemple d'une source électrique délivrant un signal analogique alternatif, le gabarit attendu représentatif d'un ordre d'ouverture peut être un signal de type alternatif caractérisé par une amplitude crête et un nombre de périodes.
De préférence, le dispositif comprend une entrée par catégorie d'ordre de manœuvre parmi lesquelles :
- ouverture
- fermeture
- interverrouillage (ou interlock)
- ouverture en double coupure
- fermeture en double coupure
En outre, à chaque type d'ordre de manœuvre correspond de préférence un gabarit attendu.
Le gabarit peut être un ensemble de signaux présentant des caractéristiques communes attendues représentatives d'un ordre de manœuvre, telles que valeur d'amplitude, durée, caractéristiques des pentes montante et descendante. La conformité du signal de commande avec le gabarit peut notamment se traduire par une similarité des caractéristiques des signaux avec une tolérance prédéfinie.
Les paramètres du gabarit peuvent donc comprendre des valeurs de tolérance. Par exemple, des valeurs de tolérance positive et négative peuvent être associées au paramètre correspondant à l'amplitude, et des valeurs de tolérances temporelles pour la durée.
Dans ce cas particulier, le gabarit se présente donc de préférence sous la forme d'une enveloppe délimitée par ces tolérances. La conformité peut alors se traduire par le fait que le signal de commande s'inscrit dans cette enveloppe. Ainsi, le dispositif de contrôle peut en outre comprendre une valeur de tolérance associée à chaque paramètre. Dans ce cas, le signal analogique de commande est échantillonné et numérisé, puis comparé au gabarit attendu correspondant en tenant compte de l'intervalle de tolérance relative à ce gabarit attendu.
Selon un mode de réalisation, le signal analogique de référence est de type alternatif. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de contrôle peut en outre comprendre un convertisseur analogique-numérique unipolaire apte à convertir le signal analogique de commande en signal numérique de commande.
L'utilisation d'un convertisseur analogique-numérique (ou CAN) unipolaire permet notamment de réduire les coûts de fabrications du dispositif de contrôle tout en garantissant une bonne fiabilité de contrôle des signaux de commande.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif de contrôle peut en outre comprendre :
- un module de synchronisation apte à générer un signal de synchronisation résultant d'un redressement simple alternance positif du signal analogique de référence ;
- un module d'adaptation du signal analogique de commande apte à générer un signal de commande adapté résultant d'un redressement double alternances positifs du signal analogique de commande ; et
- une unité de calcul intégrant le convertisseur analogique-numérique unipolaire et apte à :
- détecter les instants de passage à zéro du signal de synchronisation ;
- générer, pour chaque signal analogique de commande adapté, le signal numérique de commande représentatif de l'évolution de l'amplitude du signal analogique de commande correspondant ;
- comparer chaque signal numérique de commande à un gabarit ; et
- générer l'indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit.
En d'autres termes, le dispositif de contrôle adapte le format des signaux de commande au convertisseur analogique-numérique unipolaire intégré dans l'unité de calcul en redressant les alternances négatives, les signaux adaptés ne contiennent ainsi que des alternances positives. Les signaux de commande sont ensuite reconstruits après passage par le convertisseur unipolaire, la reconstruction des alternances positives et négatives étant réalisée par synchronisation avec le signal de synchronisation. En effet, le signal de synchronisation résultant d'un redressement simple alternance, il est aisé de déterminer les instants de passage à zéro. Les signaux étant ainsi reconstruits numériquement, il est possible de comparer chaque signal à un gabarit. Par exemple, le dispositif de contrôle peut en outre comprendre :
- un premier module d'adaptation apte à générer un signal d' interverrouillage adapté résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal d' interverrouillage ;
- un deuxième module d'adaptation apte à générer un signal d'ouverture adapté résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal d'ouverture ; et
- un troisième module d'adaptation apte à générer un signal de fermeture adapté résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de fermeture.
Par exemple, le dispositif de contrôle peut en outre comprendre :
- un quatrième module d'adaptation apte à générer un signal de validation d'ouverture adaptée résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de double coupure ouverture ; et
- un cinquième module d'adaptation apte à générer un signal de validation de fermeture adapté résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de double coupure fermeture.
L'invention a également pour objet un procédé de contrôle d'au moins un signal analogique de commande de type alternatif ou continu généré à partir d'un réseau électrique et destiné à la commande d'un sectionneur. Le procédé comprend au moins :
- l'analyse d'un signal analogique de référence généré par le réseau électrique ;
- le stockage d'au moins un paramètre caractéristique d'au moins un ordre de manœuvre pour le sectionneur, le paramètre comprenant au moins une valeur d'amplitude ; et
- la génération d'un gabarit représentatif de l'ordre de manœuvre en fonction du paramètre et du signal analogique de référence, sous la forme d'un signal numérique de référence de même type que ledit signal analogique de référence ;
- la conversion du signal analogique de commande en un signal numérique de commande ;
- la comparaison du signal numérique de commande au gabarit ; et
- lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit, la génération d'un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant.
Le procédé de contrôle peut en outre comprendre :
- la génération d'un signal de synchronisation résultant du redressement simple alternance positif du signal analogique de référence ;
- la génération d'un signal analogique de commande adapté résultant d'un redressement double alternances positifs du signal analogique de commande ;
- la détection des instants de passage à zéro du signal de synchronisation ; - la génération, pour chaque signal analogique de commande adapté, d'un signal numérique de commande représentatif du signal analogique de commande correspondant ;
- la comparaison du signal numérique de commande au gabarit attendu ; et
- la génération de l'indicateur de validité lorsque le gabarit est détecté dans le signal numérique de commande.
Le procédé de contrôle peut en outre comprendre la génération d'un signal d'ordre de manœuvre destiné à une unité de commande d'une alimentation du sectionneur en fonction de la combinaison des indicateurs de validité générés.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une représentation schématique de la mise en œuvre du dispositif de contrôle de l'invention couplé à un sectionneur ;
- la figures 2a est une représentation schématique d'un exemple de gabarit dans le cas d'un réseau électrique délivrant un signal de type continu ;
- la figures 2b est une représentation schématique d'un exemple de signal de commande conforme au gabarit de la figure 2a ;
- la figures 2c est une représentation schématique d'un exemple de signal de commande non-conforme au gabarit de la figure 2a ;
- la figure 3a est une représentation schématique d'un exemple de gabarit dans le cas d'un réseau électrique délivrant un signal de type alternatif ;
- la figures 3b est une représentation schématique d'un exemple de signal de commande conforme au gabarit de la figure 3 a ;
- la figures 3c est une représentation schématique d'un exemple de signal de commande non-conforme au gabarit de la figure 3 a ;
- la figure 4 est un schéma bloc du dispositif de contrôle de l'invention selon un mode de réalisation utilisant un convertisseur analogique-numérique unipolaire ;
- la figure 5 est une représentation schématique détaillée du dispositif de contrôle selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 6 est une représentation schématique détaillée du module de synchronisation selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une représentation schématique détaillée du module d'adaptation du signal d' interverrouillage selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8 est une représentation schématique détaillée du module d'adaptation du signal d'ouverture selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 est une représentation schématique détaillée du module d'adaptation du signal de fermeture selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 10 est une représentation schématique détaillée du module d'adaptation du signal de double coupure ouverture selon un mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 11 est une représentation schématique détaillée du module d'adaptation du signal de double coupure fermeture selon un mode de réalisation de l'invention.
Exposé détaillé d'un mode de réalisation particulier
En référence à la figure 1, un système de manœuvre d'un sectionneur 1 en vue de son ouverture ou de sa fermeture comprend notamment :
- une télécommande 6 ou tableau de commande, représentée par un jeu d'interrupteurs II, 12, 13, 14, 15 sur la figure 2, et destinée à générer des signaux analogiques de commande Vil, Vo, Vf, Vdco, Vdcf représentatifs d'ordre de manœuvre, à partir d'une source électrique S2, telle que par exemple le réseau électrique disponible chez l'utilisateur ;
- un dispositif de contrôle 7 de ces signaux de commande ; et
- une unité de commande 5 destinée à gérer l'alimentation 5 du sectionneur à partir d'une autre source électrique SI en vue de l'ouverture ou de la fermeture du sectionneur, en fonction d'un signal d'ordre de manœuvre 4 généré par le dispositif de contrôle 7.
Les signaux analogiques de commande comprennent par exemple :
- un signal d'ouverture Vo représentatif d'un ordre d'ouverture du sectionneur ;
- un signal de fermeture Vf représentatif d'un ordre de fermeture du sectionneur ;
- un signal d' interverrouillage Vil (ou interlock) représentatif d'un ordre de validation de l'ordre d'ouverture ou de fermeture ;
- un signal de double coupure ouverture Vdco représentatif d'un ordre de validation de l'ordre d'ouverture ; et
- un signal de double coupure fermeture Vdcf représentatif d'un ordre de validation de l'ordre de fermeture
Par exemple, chacun de ces signaux analogiques de commande est envoyé vers une entrée spécifique du dispositif de contrôle 7. On associe donc à chacune de ces entrées un gabarit attendu représentatif de l'ordre de manœuvre correspondant au signal de commande attendu.
Chaque gabarit est en fait un signal présentant des caractéristiques bien définies. Les caractéristiques de chaque gabarit sont de préférence stockées préalablement dans le dispositif de contrôle sous forme de paramètres. En outre, le gabarit est créé par le dispositif de contrôle lui-même à partir d'un signal de référence généré par la source électrique S2 et en fonction notamment des paramètres stockés. Ce signal de référence est identique au signal utilisé par la télécommande pour générer les signaux de commande. Par exemple, en référence à la figure 2a, pour signal de référence de type continu, un gabarit attendu représentatif d'un ordre d'ouverture du sectionneur peut être un signal créneau. Dans cet exemple, les paramètres peuvent donc être : une première valeur d'amplitude et sa durée correspondante, et une deuxième valeur d'amplitude et sa durée correspondante. Le gabarit idéal référencé Cl de sur la figure 2a est défini à partir du signal de référence et des paramètres stockés. En outre, à chacun des paramètres peut correspondre une valeur de tolérance. Par exemple, des tolérances positive et négative peuvent être associées au paramètre correspondant à l'amplitude, et des valeurs de tolérances temporelles pour la durée. Dans ce cas particulier, le gabarit se présente alors sous la forme d'une enveloppe formée par les courbes C2dc et C3dc sur les figures 2a à 2c, et délimitée par ces tolérances. Par exemple, le signal de commande référencé C4dc de la figure 2b s'inscrit dans cette enveloppe et est donc considéré comme conforme au gabarit. Au contraire, le signal de commande référencée C5dc de la figure 2c est considéré comme non-conforme au gabarit attendu.
De même, en référence à la figure 3a, pour un signal de référence de type alternatif, un gabarit représentatif d'un ordre d'ouverture du sectionneur peut se présenter sous la forme d'un signal alternatif présentant une amplitude crête d'une certaine valeur et un nombre de périodes successives. Dans cet exemple, le paramètre peut donc comprendre : la valeur de l'amplitude crête et le nombre de périodes. Le gabarit idéal référencé Clac sur la figure 3a est défini à partir du signal de référence et en fonction des paramètres stockés. De même, à chacun de ces paramètres peut correspondre une valeur de tolérance. Dans ce cas particulier, le gabarit se présente alors sous la forme d'une enveloppe formée par les courbes C2ac et C3ac sur les figures 3a à 3c, et délimitée par ces tolérances. Par exemple, le signal de commande référencé C4ac de la figure 3b s'inscrit dans cette enveloppe et est donc considéré comme conforme au gabarit. Au contraire, le signal de commande référencée C5ac de la figure 3 c est considéré comme non-conforme au gabarit attendu.
Ainsi, pour chacun des signaux de commande généré par la télécommande 6, le dispositif de contrôle 7 vérifie notamment si ce signal est conforme au gabarit attendu correspondant à l'ordre de manœuvre. Dans le cas positif, il positionne ou génère un indicateur de validité.
En fonction des indicateurs de validité obtenus pour chacun des entrées, le dispositif de contrôle génère un signal d'ordre de manœuvre représentatif de l'ordre de manœuvre à réalisé ou un signal d'erreur. Le tableau ci-dessous liste les manœuvres à réaliser en fonction des différentes combinaisons entre les indicateurs de validité :
X : signifie que le signal de commande correspondant n'est pas généré par la télécommande ;
0 : signifie que le signal de commande est invalide, c'est-à-dire non conforme au gabarit ; et
1 : signifie que le signal de commande est valide, c'est-à-dire conforme au gabarit.
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Ainsi, aucun ordre d'ouverture ou de fermeture n'est pris en compte lorsque le signal d' interverrouillage généré est erroné (non conforme au gabarit et noté 0).
En outre, lorsque le dispositif de contrôle détecte simultanément un signal d'ouverture valide et un signal de fermeture valide, il génère un signal d'erreur.
Bien entendu, dans le cas de télécommande apte à générer des signaux de double coupure, les signaux d'ouverture et de fermeture ne sont pris en compte que lorsque les signaux de double coupure ouverture et fermeture respectivement, sont valides.
Le dispositif de contrôle comprend notamment :
- des moyens pour analyser le signal analogique de référence généré par la source électrique S2 ;
- des moyens de stockage des paramètres caractéristiques des ordres de manœuvre présentés ci-dessus ;
- des moyens pour générer les gabarits des ordres de manœuvre en fonction des paramètres et du signal analogique de référence ;
- des moyens pour convertir les signaux analogiques de commande générés par la télécommande ;
- des moyens pour comparer le signal numérique de commande au gabarit attendu ; et
- des moyens pour générer ou positionner un indicateur de validité lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit.
L'ensemble de ces moyens peuvent être réalisé par une unité de calcul 2 tel qu'illustré sur la figure 4.
Par exemple, les moyens de conversion peuvent être un convertisseur analogique- numérique unipolaire. Dans ce cas particulier, il est nécessaire de prétraiter les signaux analogiques de commande pour les adapter au convertisseur unipolaire. La réalisation d'un dispositif de contrôle intégrant un convertisseur unipolaire et de moyens d'adaptation des signaux analogiques de commande à ce convertisseur unipolaire, est décrite ci-après en référence aux figures 5 à 11.
La télécommande 6 est alimentée par la source électrique S2, par exemple un réseau électrique, et est représentée par un ensemble d'interrupteurs sur la figure 4. Un premier interrupteur II permet de relier la télécommande à un premier potentiel, par exemple une phase du réseau, référencée « Ph » ou « PowP » (dans le cas d'un réseau alternatif triphasé) ou la borne positive, référencée « + » (dans le cas d'un générateur de tension continue) pour générer le signal d' interverrouillage Vil. De même, un deuxième interrupteur 12 et un troisième interrupteur 13 permettent de relier la télécommande au premier potentiel pour générer les signaux d'ouverture Vo et de fermeture Vf respectivement.
La télécommande peut en outre comprendre un quatrième interrupteur 14 et un cinquième interrupteur 15 pour relier la télécommande à un deuxième potentiel, par exemple le neutre, référencé « Neutre » ou « PowM » (dans le cas d'un réseau alternatif triphasé), ou la borne négative, référencée « - » (dans le cas d'un générateur de tension continue), pour générer les signaux de double coupure ouverture Vdco et fermeture Vdcf respectivement.
Le dispositif de contrôle comprend notamment :
- l'unité de calcul 2 alimenté via un module d'alimentation 3 et intégrant notamment le convertisseur unipolaire ;
- un module de synchronisation 10 ; et
- des premier 11, deuxième 12, troisième 13, quatrième 14 et cinquième modules d'adaptation. Comme illustré sur la figure 5, le module d'alimentation 3 de l'unité de calcul 2 est connecté entre le premier et le deuxième potentiel et permet de générer une tension d'alimentation Vcc ainsi qu'une masse virtuelle Vref. Le module d'alimentation comprend notamment un redresseur 30 de type pont de Graëtz suivi d'une unité de filtrage 31 de type RC.
Comme illustré sur la figure 6, le module synchronisation 10 permet de générer un signal de synchronisation Vsync adapté pour être exploité par l'unité de calcul 2. Plus particulièrement, le module de synchronisation 10 comprend notamment des diodes Ds et Dz, des résistances R Tl, R T2, R T3, et une capacité C_T montés de manière à réaliser un redressement simple alternance positive du premier potentiel Ph. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une tension alternative, la diode Ds permet de laisser passer les alternances positives du premier potentiel et d'annuler les alternances positives de ce premier potentiel. Le signal de synchronisation Vsync se compose donc d'une succession d'alternance positive et d'alternance d'amplitude nulle, et est représentative de l'évolution de l'amplitude du premier potentiel. En effet, les alternances positives serviront à connaître la durée des alternances positives ainsi que l'évolution de l'amplitude du premier potentiel au cours du temps. Les alternances d'amplitude nulle permettront de connaître les instants de passage à zéro du premier potentiel ainsi que la durée des alternances négatives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal de synchronisation est reliée à une entrée de l'unité de calcul, et l'autre sortie du module synchronisation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Le premier module d'adaptation 11 possède une borne d'entrée reliée au premier potentiel Ph par l'intermédiaire du premier interrupteur II, et une autre borne d'entrée reliée au deuxième potentiel Neutre. Ce premier module d'adaptation 11 reçoit le signal d' interverrouillage Vil et est apte à réaliser un redressement double alternances positives du signal d' interverrouillage Vil. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une tension alternative, le premier module d'adaptation 11 génère un signal d' interverrouillage adapté Vail ne contenant que des alternances positives. En d'autres termes, le premier module d'adaptation 11 laisse passer les alternances positives du premier potentiel et transforme les alternances négatives du premier potentiel en des alternances positives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal d' interverrouillage adaptée est reliée à une entrée de l'unité de calcul, et l'autre sortie du premier module d'adaptation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Comme illustré sur la figure 7, le premier module d'adaptation 11 comprend notamment des diodes Dil, Di2 et Dzi, des résistances R Il, R I2, R I3, et une capacité C I montés de manière à réaliser un redressement double alternances positives du premier potentiel Ph. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une phase d'un réseau triphasé, la diode Dil permet de laisser passer les alternances positives du premier potentiel. Le deuxième module d'adaptation 12 possède une borne d'entrée reliée au premier potentiel Ph par l'intermédiaire du deuxième interrupteur 12, et une autre borne d'entrée reliée au deuxième potentiel Neutre. Ce deuxième module d'adaptation 12 reçoit le signal d'ouverture Vo et est apte à réaliser un redressement double alternances positives du signal d'ouverture Vo. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une tension alternative, le deuxième module d'adaptation 12 génère un signal d'ouverture adaptée Vao ne contenant que des alternances positives. En d'autres termes, le deuxième module d'adaptation 12 laisse passer les alternances positives du premier potentiel et transforme les alternances négatives du premier potentiel en des alternances positives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal d'ouverture est reliée à une entrée de l'unité de calcul 2, et l'autre sortie du deuxième module d'adaptation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Comme illustré sur la figure 8, le deuxième module d'adaptation 12 comprend notamment des diodes Dol, Do2, Do3 et DzO, des résistances R OI, R 02, R 03, et une capacité C_0 montés de manière à réaliser un redressement double alternances positives du premier potentiel Ph. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une phase d'un réseau triphasé, la diode Dol permet de laisser passer les alternances positives du premier potentiel. Le courant partant ainsi du premier potentiel passe successivement par la diode Dol, la diode DzO, la masse virtuelle Vref, une diode de retour Dr montée en parallèle au module d'alimentation (figure 2), pour arriver au deuxième potentiel Neutre. Lors des alternances négatives du premier potentiel, le deuxième potentiel Neutre étant positif par rapport au premier potentiel Ph, le courant passe par la diode Do2 et la diode Do3 pour revenir au premier potentiel Ph, générant ainsi une alternance positive en sortie de ce deuxième module d'adaptation 12.
De même, le troisième module d'adaptation 13 possède une borne d'entrée reliée au premier potentiel Ph par l'intermédiaire du troisième interrupteur 13, et une autre borne d'entrée reliée au deuxième potentiel Neutre. Ce troisième module d'adaptation 13 reçoit le signal de fermeture Vf et est apte à réaliser un redressement double alternances positives du signal de fermeture Vf. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une tension alternative, le troisième module d'adaptation 13 génère un signal de fermeture adaptée Vaf ne contenant que des alternances positives. En d'autres termes, le troisième module d'adaptation 13 laisse passer les alternances positives du premier potentiel et transforme les alternances négatives du premier potentiel en des alternances positives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal de fermeture est reliée à une entrée de l'unité de calcul, et l'autre sortie du troisième module d'adaptation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Comme illustré sur la figure 9, le troisième module d'adaptation 13 comprend notamment des diodes Dfl, Df2, Df3 et DzF, des résistances R Fl, R F2, R F3, et une capacité C_F montés de manière à réaliser un redressement double alternances positives du premier potentiel Ph. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une phase d'un réseau triphasé, la diode Dfl permet de laisser passer les alternances positives du premier potentiel. Le courant partant ainsi du premier potentiel Ph passe successivement par la diode Dfl, la diode DzF, la masse virtuelle Vref, la diode de retour Dr (figure 2), pour arriver au deuxième potentiel Neutre. Lors des alternances négatives du premier potentiel, le deuxième potentiel Neutre étant positif par rapport au premier potentiel Ph, le courant passe par la diode Df2 et la diode Df3 pour revenir au premier potentiel Ph, générant ainsi une alternance positive en sortie de ce troisième module d'adaptation 13.
Le quatrième module d'adaptation 14 possède une borne d'entrée reliée au deuxième potentiel Neutre par l'intermédiaire du quatrième interrupteur 14, et une autre borne d'entrée reliée au premier potentiel Ph. Ce quatrième module d'adaptation 14 reçoit le signal de double coupure ouverture Vdco et est apte à convertir le signal de double coupure ouverture Vdco en un signal positif double alternances. Ainsi, lorsque le premier potentiel Ph est une tension alternative, le quatrième module d'adaptation 14 génère un signal de double coupure ouverture adaptée Vadco ne contenant que des alternances positives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal de double coupure ouverture est reliée à une entrée de l'unité de calcul, et l'autre sortie du quatrième module d'adaptation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Comme illustré sur la figure 10, le quatrième module d'adaptation 14 comprend notamment des diodes Ddcol, Ddco2, Ddco3 et DzODC, des résistances R odcl, R_odc2, R_odc3, et une capacité C ODC montés de manière à réaliser un redressement double alternances positives du premier potentiel Ph lorsque le quatrième interrupteur 14 est fermé.
De même, le cinquième module d'adaptation 15 possède une borne d'entrée reliée au deuxième potentiel Neutre par l'intermédiaire du cinquième interrupteur 15, et une autre borne d'entrée reliée au premier potentiel Ph. Ce cinquième module d'adaptation 15 reçoit le signal de double coupure fermeture Vdcf et est apte à convertir le signal de double coupure fermeture Vdcf en un signal positif double alternances. Ainsi, lorsque le premier potentiel est une tension alternative, le cinquième module d'adaptation 15 génère un signal de double coupure fermeture adaptée Vadcf ne contenant que des alternances positives. Ainsi, une des sorties véhiculant le signal de double coupure fermeture est reliée à une entrée de l'unité de calcul, et l'autre sortie du cinquième module d'adaptation est reliée à la masse virtuelle Vref.
Comme illustré sur la figure 11, le cinquième module d'adaptation 15 comprend notamment des diodes Ddcfl, DdcfZ, DdcO et DzFDC, des résistances R fdcl, R_fdc2, R_fdc3, et une capacité C FDC montés de manière à réaliser un redressement double alternances positives du premier potentiel Ph lorsque le cinquième interrupteur 15 est fermé. Le signal synchronisation Vsync, le signal d' interverrouillage adaptée Vail, le signal d'ouverture adaptée Vao, le signal de fermeture adaptée Vaf, le signal de double coupure ouverture adaptée Vadco, et le signal de double coupure fermeture adaptée Vadcf sont acheminés simultanément au convertisseur analogique-numérique unipolaire intégré dans l'unité de calcul 2, et converti chacun des signaux analogiques reçus en un signal numérique.
La détection des instants de passage à zéro de l'amplitude du premier potentiel à partir du signal de synchronisation Vsync, permet de construire, pour chacun des signaux analogiques reçus par l'unité de calcul, un signal numérique représentative du signal analogique correspondant, dans lequel il est possible de distinguer les valeurs numériques correspondant à des alternances positives des valeurs numériques correspondant à des alternances négatives du premier potentiel Ph. En d'autres termes, pour chacun des signaux de commande générés par la télécommande, l'unité de calcul reconstruit un signal numérique représentatif du signal de commande en utilisant un simple convertisseur analogique-numérique unipolaire.
En outre, à partir du signal de synchronisation Vsync, l'unité de calcul 2 détermine l'évolution de l'amplitude du premier potentiel Ph, et défini un gabarit comprenant l'évolution de l'amplitude du premier potentiel et la durée de référence.
Une première vérification est effectuée pour chaque signal de commande reçu (signal d'interverrouillage, signal de double coupure ouverture et signal de double coupure fermeture). Cette première vérification consiste notamment à comparer l'évolution de la valeur de l'amplitude du signal de commande reconstruite avec celle de l'amplitude du signal de synchronisation reconstruite. Cette première vérification est notamment réalisée sur les alternances positives. Lorsque les valeurs des amplitudes sont conformes, l'unité de calcul génère un signal ou un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant (noté 1 dans le tableau présenté ci-dessus). Dans le cas contraire, l'unité de calcul interprète comme un défaut de ligne et ne valide pas le signal de commande généré par la télécommande.
De même, une deuxième vérification est effectuée pour les signaux d'ouverture et de fermeture reconstruits. Cette deuxième vérification consiste notamment à comparer l'évolution de la valeur de l'amplitude de chaque signal d'ouverture et de fermeture reconstruit avec le gabarit. Lorsque les signaux d'ouverture et de fermeture sont conformes au gabarit, l'unité de calcul génère un signal ou un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant. Enfin, en fonction de la combinaison des signaux reçus et validés par l'unité de calcul, un signal d'ordre de manœuvre 4 est envoyé à l'unité de commande de l'alimentation du sectionneur pour réaliser la manœuvre demandée.
Ainsi, le dispositif de contrôle de l'invention permet de détecter de faux ordre de manœuvre résultant par exemple d'une perturbation sur la ligne électrique. Cette détection est notamment réalisée par une comparaison des signaux de commande avec un gabarit. En outre, le dispositif de contrôle accepte les signaux de manœuvre de type alternatif ou continu. Par ailleurs, l'utilisation d'un convertisseur analogique-numérique unipolaire permet de réduire le coût de fabrication du dispositif de contrôle de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de contrôle d'au moins un signal analogique de commande (Vil, Vo, Vf, Vdco, Vdcf) de type alternatif ou continu généré à partir d'un réseau électrique (S2) et destiné à la commande d'un sectionneur,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins :
- un premier module apte à :
analyser un signal analogique de référence généré par le réseau électrique ;
• stocker au moins un paramètre caractéristique d'au moins un ordre de manœuvre du sectionneur, le paramètre comprenant au moins une valeur d'amplitude ; et
• générer un gabarit représentatif de l'ordre de manœuvre en fonction du paramètre et du signal analogique de référence, sous la forme d'un signal numérique de référence de même type que ledit signal analogique de référence ;
- un deuxième module apte à :
convertir le signal analogique de commande (Vil, Vo, Vf, Vdco, Vdcf) en un signal numérique de commande ;
• comparer le signal numérique de commande au gabarit ; et
lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit, générer un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant.
2. Dispositif de contrôle selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le paramètre comprend en outre une valeur de tolérance positive et une valeur de tolérance négative.
3. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le signal analogique de référence est de type alternatif, et en ce que le dispositif de contrôle comprend en outre un convertisseur analogique-numérique unipolaire apte à convertir le signal analogique de commande en signal numérique de commande.
4. Dispositif de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un module de synchronisation (10) apte à générer un signal de synchronisation (Vsync) résultant d'un redressement simple alternance positif du signal analogique de référence ; et
- un module d'adaptation (11, 12, 13, 14, 15) du signal analogique de commande (Vil, Vo, Vf, Vdco, Vdcf) apte à générer un signal de commande adapté (Vail, Vao, Vaf, Vadco, Vadcf) résultant d'un redressement double alternances positifs du signal analogique de commande ;
- une unité de calcul (2) intégrant le convertisseur analogique-numérique unipolaire et apte à : détecter les instants de passage à zéro du signal de synchronisation (Vsync); générer, pour chaque signal analogique de commande adapté, le signal numérique de commande représentatif de l'évolution de l'amplitude du signal analogique de commande correspondant ;
• comparer chaque signal numérique de commande à un gabarit ; et
générer l'indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit.
5. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un premier module d'adaptation (11) apte à générer un signal d' interverrouillage adapté (Vail) résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal d' interverrouillage (Vil) ;
- un deuxième module d'adaptation (12) apte à générer un signal d'ouverture adapté (Vao) résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal d'ouverture (Vo) ; et
- un troisième module d'adaptation (13) apte à générer un signal de fermeture adapté (Vaf) résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de fermeture (Vf).
6. Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- un quatrième module d'adaptation (14) apte à générer un signal de validation d'ouverture adapté (Vadco) résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de double coupure ouverture (Vdco) ; et
- un cinquième module d'adaptation (15) apte à générer un signal de validation de fermeture adapté (Vadcf) résultant d'un redressement double alternances positifs d'un signal de double coupure fermeture (Vdcf).
7. Procédé de contrôle d'au moins un signal analogique de commande de type alternatif ou continu généré à partir d'un réseau électrique et destiné à la commande d'un sectionneur,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins :
- l'analyse d'un signal analogique de référence généré par le réseau électrique ;
- le stockage d'au moins un paramètre caractéristique d'au moins un ordre de manœuvre pour le sectionneur, le paramètre comprenant au moins une valeur d'amplitude ;
- la génération d'un gabarit représentatif de l'ordre de manœuvre en fonction du paramètre et du signal analogique de référence, sous la forme d'un signal numérique de référence de même type que ledit signal analogique de référence ; - la conversion du signal analogique de commande en un signal numérique de commande ;
- la comparaison du signal numérique de commande au gabarit ; et
- lorsque le signal numérique de commande est conforme au gabarit, la génération d'un indicateur de validité de l'ordre de manœuvre correspondant.
8. Procédé de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
- la génération d'un signal de synchronisation résultant du redressement simple alternance positif du signal analogique de référence ;
- la génération d'un signal analogique de commande adapté résultant d'un redressement double alternances positifs du signal analogique de commande ;
- la détection des instants de passage à zéro du signal de synchronisation ;
- la génération, pour chaque signal analogique de commande adapté, d'un signal numérique de commande représentatif du signal analogique de commande correspondant ;
- la comparaison du signal numérique de commande au gabarit attendu ; et
- la génération de l'indicateur de validité lorsque le gabarit est détecté dans le signal numérique de commande.
9. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la génération d'un signal d'ordre de manœuvre destiné à une unité de commande d'une alimentation du sectionneur en fonction de la combinaison des indicateurs de validité générés.
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