WO2019121875A1 - Dispositif de vérification de l'intégrité d'un système de détection de court-circuit - Google Patents

Dispositif de vérification de l'intégrité d'un système de détection de court-circuit Download PDF

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WO2019121875A1
WO2019121875A1 PCT/EP2018/085778 EP2018085778W WO2019121875A1 WO 2019121875 A1 WO2019121875 A1 WO 2019121875A1 EP 2018085778 W EP2018085778 W EP 2018085778W WO 2019121875 A1 WO2019121875 A1 WO 2019121875A1
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WO
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detection
cable
processing unit
conductive element
max
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/085778
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Inventor
Frédéric Rey
Serge Albaladejo
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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Publication date
Application filed by Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives filed Critical Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/165—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means by means of cables or similar elongated devices, e.g. tapes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54—Testing for continuity
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Definitions

  • the invention relates to the field of short-circuit detection systems and more particularly to the verification of the integrity of short-circuit detection systems.
  • the verification device finds particular application to the verification of the proper functioning of a detection system, or even localization, of a leakage of electrically conductive fluid, such as an ionic liquid or a liquid metal, out of an envelope containing it.
  • the envelope can be any piping element.
  • the leak detection system may indeed be assumed to apply to any enclosure on which it is desired to ensure the detection or location of a leak of electrically conductive fluid.
  • the present invention is therefore particularly advantageous for the field of monitoring installations, experimental or industrial, in which circulate liquid metals, such as liquid metal heat transfer reactor circuits which some nuclear power plants are provided. STATE OF THE ART
  • the most commonly used leak detection systems inform of the occurrence of a leak.
  • the location of the leak requires heavy installation and implementation with current detection systems.
  • US Pat. No. 5,382,909 discloses a detection system comprising a source wire, a locating wire and a return wire, an electrical power supply connected by a first terminal to the source wire and a second terminal to the locating wire, and a voltmeter mounted in parallel at both ends of the locating wire via the return wire.
  • the wires are configured such that a leak causes an ionic electrical junction between the source wire and the location wire at the leak.
  • a short circuit is thus formed by a leak which causes a measurable voltage drop using the voltmeter.
  • the leak can be located according to a continuous spatial detection function as having occurred at a determined height of the locator wire.
  • This type of detection and localization system is sensitive to variations in environmental conditions which induce, in particular, variations in the ohmic resistance of the localization wire used. To make the integrity of the system more reliable, it is necessary to take into account, at least globally, these variations of environmental conditions. To do this, it may be envisaged to add, to the detection wire, at least one temperature and / or humidity sensor. In any case, the installation, use and maintenance of the system would be greatly complicated, and therefore the level of reliability reached would be limited.
  • An object of the present invention is therefore to propose a solution for verifying the integrity of a short-circuit detection system, possibly caused by a leakage of electrically conductive liquid from an envelope to be monitored, which makes it possible to make reliable the detection system by acquiring, preserving or improving the simplicity of installation, use and / or maintenance of the detection system.
  • the short-circuit detection system uses a short-circuit localization wire
  • There is still a need to provide a solution for verifying the integrity of a short circuit detection system that reduces or even eliminates the risk of occurrence of a false alarm.
  • the present invention provides, according to a first aspect, a device for verifying the integrity of a system for detecting a short circuit, the system comprising:
  • an electrical generator configured to be electrically connected firstly to a first point, preferably at a first end, of the detection cable, and secondly to the conductive element, preferably at a first end of the element driver, and
  • an instrument for identifying an electrical parameter configured to identify the establishment of a short circuit between the detection cable and the electrically conductive element, or to locate the location of the short-circuit.
  • the verification device comprises:
  • a processing unit configured to check, preferably on command, the integrity of the detection system
  • the detection cable configured not only to enable the detection of the short circuit, but also to enable the power supply and the control of the processing unit of the verification device.
  • the invention provides a method for verifying the integrity of a short circuit detection system, as introduced above.
  • the verification method comprises the steps of supplying and controlling, via the detection cable, a processing unit configured to check, preferably on command, the integrity of the detection system.
  • the invention according to its various aspects makes it possible to make the detection system more reliable, or even localize, of a short-circuit with a verification device take advantage of the detection cable to allow both to supply and control the verification device. Thanks to the invention, the detection cable does not need to be modified, and in particular does not need to be equipped with temperature and / or humidity sensors, to reliably ensure, in addition to its function of detection, a function of localization of the short circuit.
  • the verification device consists in part of a hardware already installed and implemented, namely the detection cable.
  • the verification device according to the invention makes it possible to reduce the number of electrical wires and / or electronic components required by its implementation vis-à-vis verification devices of the prior art.
  • the verification device according to the present invention does not require any relay control line that would run along a particular envelope to monitor.
  • the invention also makes it possible to overcome the dependence on ohmic resistance fluctuations of the conducting wire constituting the detection cable; the choice of the material on which the conductor wire of the detection cable is formed is no longer constrained.
  • the verification device may further have at least any of the following features:
  • the detection system is configured to detect a short circuit induced by the leakage of an electrically conductive fluid from an envelope intended for the contain and the sensing cable includes at least one conductive wire and an electrical insulator, such as a coating, on at least a portion of the conductive wire.
  • the electrical insulation is configured to electrically isolate the conductive wire from the conductive element in the absence of conductive fluid and allow electrical connection between the conductive wire and the conductive element in the presence of conductive fluid. In this way, a leakage of conductive fluid from the envelope induces the short circuit and its detection by the system;
  • the device further comprises the electrically conductive element and the electrical generator, the latter being configured to supply the processing unit of the verification device with electrical energy via the detection cable and the electrically conductive element.
  • the electric generator is configured and controlled to control the processing unit of the verification device via the detection cable by providing at least a first level of supply voltage noted V max and a second level of supply voltage noted 2 .V max to the processing unit via the sensing cable.
  • the operation of the processing unit can be slaved at least to the different levels of supply voltage.
  • the second voltage level 2.V max may be substantially equal to twice the first voltage level V max .
  • the electrical generator can be configured to be controlled so that each supply voltage level change is made to order.
  • the processing unit can be configured so that, when it is supplied with the first voltage level V max , a so-called start-up intensity l dem circulates in the detection cable and in the electrically conductive element preferably in taking a substantially constant value, and more particularly tending towards an asymptotic value at the end of the start-up transient period, for example between 10 and 90 mA, as long as no short-circuit occurs and as long as no verification is ordered.
  • the processing unit may also be configured so that the so-called starting intensity I of m takes said substantially constant value by decreasing from a finite initial value, for example between 100 and 900 mA, said finite initial value being greater than 100. at least one order of magnitude at said substantially constant value.
  • the processing unit may be further configured so that, when supplied with the second voltage level 2.V max, a so-called test the intensity te st flows in the detection cable and the conductive element electricity, said test intensity test being greater by at least one order of magnitude, preferably by at least two orders of magnitude, at the asymptotic value of the starting current l dem ⁇
  • the processing unit can also be configured to interpret a change in the supply voltage level from the first voltage level V max to the second 2.V max voltage level as a command to check the integrity of the detection system.
  • the processing unit may comprise an electromechanical relay comprising at least one coil and a contact, the contact being configured to allow by its closure to establish a direct, so-called direct electrical connection between the detection cable, preferably the second end. of the sensing cable, and the electrically conductive element, preferably the second end of the electrically conductive element, and the coil of the electromechanical relay being configured to close the contact when the treatment unit is energized with the electromechanical relay, second voltage level 2.V max ;
  • the device further comprises two connections, a first connection connected to the detection cable, preferably to a second end of the detection cable, and a second connection connected to the electrically conductive element, preferably to a second end of the electrically conductive element;
  • the device further comprises an instrument for detecting, or even measuring intensity, an electric current configured to detect the electric current, or even for measuring the intensity of the electric current flowing in the detection cable, at least when the processing unit is powered with the second voltage level 2.V max .
  • the detection instrument may be at least one of: o an ammeter,
  • an alert device configured to trigger when the detected electric current has a lower current, or a lower current, at a predetermined threshold value
  • the conductive element comprises at least a portion of the envelope when the envelope is electrically conductive.
  • the verification method according to the second aspect of the invention may further have at least any of the following features:
  • the step of controlling the processing unit comprises at least a first supply step of supplying the processing unit with a first supply voltage level denoted V max and a second supply stage consisting of provide the processing unit with a second level of voltage 2.V max power supply, so that the operation of the processing unit is slaved at least to the different levels of supply voltage, the second voltage level is preferably greater than the first voltage level;
  • the verification of the integrity of the detection system comprises, at least during the second feeding step, or even concomitantly with the second feeding step, a step of detecting, or even measuring, a current electrical circulating in the detection cable, the detection of an electric current having an intensity greater than a predetermined threshold value revealing the proper functioning of the detection system;
  • the method further comprises a step of calibrating the detection system as a function of the value of the detected electrical current intensity, this value being related to the ohmic resistance R of the detection cable at the instant at which the electric current is detected;
  • the first and second supply stages follow one another, preferably periodically, each change of supply voltage level being preferably made to order;
  • the second feeding step is set to last at least half as long, preferably ten times shorter, than the first feeding step.
  • FIG. 1 schematically illustrates a leak detection system at rest with a significant ohmic resistance detection wire, such a system being capable of being equipped with a verification device according to the present invention
  • FIG. 2 diagrammatically illustrates a system for detecting leakage at rest with a negligible resistive ohmic resistance detection wire, such a system being capable of being equipped with a verification device according to the present invention
  • FIG. 3 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 upon the occurrence of a leak
  • FIGURE 4 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 2 upon the occurrence of a leak
  • FIG. 5 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with an advantageous verification device that the present invention further improves, the verification device being at rest;
  • FIG. 6 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 2 equipped with an advantageous verification device that the present invention further improves, the verification device being at rest;
  • FIG. 7 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with the verification device of FIG. 5, the verification device being active
  • FIG. 8 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 2 equipped with the verification device of FIG. 6, the verification device being active
  • FIG. 9 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with a verification device according to one embodiment of the invention, the verification device being at rest;
  • FIG. 10 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 2 equipped with a verification device according to one embodiment of the invention, the verification device being at rest;
  • FIG. 11 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with the verification device of FIG. 9, the verification device being in a start-up state;
  • FIG. 12 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with the verification device of FIG. 9, the verification device being in a leak detection state;
  • FIG. 13 schematically illustrates the leak detection system of FIG. 1 equipped with the verification device of FIG. 11, the verification device being in a test state;
  • FIG. 14 represents an electronic diagram of a verification device according to the embodiment of the invention illustrated in FIGS. 9 to 13.
  • arranged in conjunction with is meant the functional relationship of two structural elements to each other according to which at least one is arranged according to the other element.
  • one of the elements can be arranged according to the dimensions and shape of the other element and / or according to a particular arrangement defined with respect to an implantation of the other element, to achieve together a particular function.
  • a sensing cable arranged in conjunction with an envelope may be at a distance or in contact with the envelope, but extends with respect to the envelope over at least a portion of the main dimension (or length) of the latter to perform its function of detecting a leak at least from said part.
  • substantially constant or regular is meant the quality of a thing that does not need to be rigorously constant or regular, so that the function to which that thing is linked can be realized.
  • a parameter “substantially equal to” a given value is meant that the parameter is equal to the value given to plus or minus 20% of the value given, preferably to plus or minus 10% of the value given.
  • the term “over”, “overcomes”, “covers” or “underlying” or their equivalents do not necessarily mean “in contact with”.
  • the deposition of an electrical insulator, such as a coating, on a conducting wire does not necessarily mean that the electrical insulator is directly in contact with the conductor wire, but that means that the electrical insulation covers at the same time. at least partially the conductive wire being either directly in contact with it, or being separated from the conductive wire by at least one other layer or at least one other element.
  • resistive metallic alloy or even high resistivity:
  • a metal alloy in the form of an electrical conductor wire whose linear ohmic resistance is significantly high. Obtaining this high linear ohmic resistance depends on the ohmic resistivity of the alloy metal and a suitable electrical section. In practice, it will retain a wire with an electrical passage section for its implementation "industrial" associated with the search for a metal alloy having the highest ohmic resistivity possible, especially among those relatively common materials. A compromise must therefore be made to choose the conductive material. The choice of materials can therefore be expanded if it meets the desired compromise; or
  • a resistive metal alloy generally has a resistivity that depends significantly on its temperature, especially in a temperature range of 10 ° C to 500 ° C. This property of most metal resistive alloys often make them alloys for the manufacture of heating resistors, usually used in thermal devices (eg in furnaces).
  • short-circuit is meant an accidental or intentional connection, by a very low resistance or impedance, of at least two points of an electrical circuit which are normally at different voltages.
  • a short-circuit detection system is assumed based on the use of a sensor cable or wire associated with a power supply or an electric generator 30.
  • This power supply 30 may be a voltage generator with current limitation.
  • the detection wire 10 is arranged in conjunction with an electrically conductive element 20, taking on the illustrated example the shape of an enclosure 2 to be monitored.
  • the sense wire has a significant ohmic resistance R as shown in FIG. 1 or a negligible ohmic resistor R as shown in FIG. 2. That the ohmic resistance R of the detection wire 10 is significant or negligible has no effect on the verification device according to the present invention.
  • the electrically conductive element 20, here the enclosure is an ohmic resistance electrical conductor R t . It is an integral part of the detection system 1 and conveys the electric current delivered by the power supply 30 and the detection wire 10 as soon as a leak occurs.
  • the detection cable 10 may more particularly comprise a conductive wire based on a metal alloy.
  • the metal alloy can be resistive.
  • the use of the FeCrAI resistive metal alloy to constitute at least partly the conductive wire is possible. Therefore, the detection system and its verification device are advantageously insensitive to any maintenance or repair operations
  • the use of a FeCrAI alloy to form at least part of the conductive wire 13 makes negligible the influence of a splice related to a maintenance operation. It is estimated that the repair introduces two local ohmic contact resistances each rated at 0.1 W. Electrically, their contribution is in the form of additional ohmic resistors in series with the ohmic resistance of the conducting wire 13 of the detection cable 10.
  • these additional ohmic resistors are to be compared to that of a conductor wire 13 based on a FeCrAI alloy and having a section equal to 1 mm 2 which has an ohmic resistance substantially equal to 1.8 W / m; we see in this example that they are relatively negligible when the conductor wire 13 has a length of the order of 1 m, which will generally be the case given the size of the speakers to monitor.
  • a resistive metal alloy is not coated with an electrical insulator (most often acting as a thermal insulator) because it facilitates the transfer of heat from the conductive wire to the surrounding material ( fluid, solid).
  • the conductor wire of the detection cable 10 is not used as a power source by Joule effect, it can therefore be coated with an electrical insulator, such as a coating, necessary for a function, described lower down, electrical isolation in the system 1.
  • the electrical insulator may be an air gap; the conducting wire can simply be placed on the ground under a casing 2 to be monitored, the latter being for example slightly raised above the ground to provide said air gap between the conductive wire and the casing 2.
  • the electrical insulation is based on ceramics.
  • Current industrial processes do not make it possible to perform a ceramic deposit on a stainless steel.
  • an embodiment of the electrical insulation in the form of beads is possible.
  • a coating as an electrical insulator may cover the conductive wire of the sensor cable 10 in several ways. It can cover it substantially at regular intervals. It then takes for example the form of beads strung on the thread. It can also cover it continuously throughout its length. Whether the cover of the conductive wire by the coating is continuous or at regular intervals, it may still consist of covering one side of the conductive wire or all the sides of the conductive wire. For example, it is possible to insert coating pads between the conductive wire of the detection cable 10 is the envelope, and optionally to stretch the conductive wire of the detection cable 10, so that the conductive wire is kept taut to a substantially constant distance from the envelope 2, and more generally from a conductive element 20 as described below.
  • the electrical insulator may be porous to allow the infiltration of the electrically conductive fluid to the conductive wire of the detection cable 10 or disappear in contact with the fluid (for example by chemical reaction) or become electrical conductor in contact with or near the fluid (for example by transferring heat to the coating from a liquid metal as an electrically conductive fluid), to allow the establishment of an electrical junction effecting a short circuit 2010 between the sensing cable 10 and the conductive element 20.
  • the coating can be carried out on the ceramic-based conductive wire on a FeCrAI alloy with a prior deposition of a metal-based interface layer, for example based on Nickel, on the wire, to allow the attachment of ceramic and the absorption of differential thermal expansion between the wire and the coating, said expansions resulting from thermal expansion coefficient potentially very different between the conductive wire and the coating.
  • a metal-based interface layer for example based on Nickel
  • the envelope 2 containing the fluid is not electrically conductive, it can not act as a conductive element 20 as detailed below.
  • the detection cable 10 is then associated with a conductive element 20 (Which may take for example the form of a non-electrically insulated electrical conductor wire having a copper or aluminum core).
  • the conductive wire of the detection cable 10 and the conductive element 20 are preferably deployed side by side along the envelope 2 to be monitored.
  • the electrical insulation of the detection cable 10 prevents direct electrical contact with the conductive element 20 and therefore with the mass 40; it allows indirect electrical contact with the conductive element 20 during the occurrence of a short circuit 2010, and especially when a conductive fluid leak occurs, as it would with a conductive casing 2 of the electricity.
  • the enclosure 2 to be monitored is a pipe carrying an electrically conductive fluid, such as a liquid metal.
  • the pipe measures L meters in length.
  • the detection cable 10 is for example arranged along a generatrix of the pipe and also measures L meters in length.
  • the detection cable 10 may be wound in a coil around the pipe, arranged in a spiral on a flat bottom of the envelope of a container to locate a leak in the plane of the bottom along an azimuth and a coast radial or zigzagged on piping to locate a leak on an azimuth.
  • the casing 2 may be an open or closed container in which the electrically conductive fluid is to be stored.
  • the detection system 1 considered by way of example of the context in which the present invention may be implemented is described below.
  • the detection system 1 comprises:
  • the aforementioned electrically conductive element which may consist at least in part of the envelope 2 when the latter is conducting electricity
  • an instrument 50 for identifying an electrical parameter for identifying an electrical parameter.
  • the conducting element 20 is arranged in conjunction with the detection cable 10, in particular so that a leakage of electrically conductive fluid from the envelope 2 intended to contain it generates an electrical junction between the conductive element 20 and a portion the detection cable 10 at the level of the leak and induce a short circuit 2010.
  • the electrical generator 30 has a first terminal connected to a first point of the detection cable 10, preferably at a first end 11 of the cable. detection 10, and a second terminal connected to the conductive element 20, preferably at a first end 21 of the conductive element 20.
  • the mass 40 can be connected to the second terminal of the electrical generator 30 and to the conductive element 20.
  • the identification instrument 50 is configured and arranged to measure an electrical parameter (current, voltage and / or power) in the electrical circuit comprising the detection cable 10, the conductive element 20 and the electrical generator 30. As shown in FIG. FIGS. 3 and 4, the identification instrument 50 may be a voltmeter connected in parallel to the terminals of the electric generator 30. In addition or alternatively, identification instrument 50 may be an ammeter connected in series with the generator 30, for example between the first terminal of the generator 30 and the first end 11 of the detection cable 10.
  • the electric generator 30 may be configured to apply an electrical voltage in the circuit.
  • the identification instrument 50 is configured to monitor a variation of electrical parameter, so as to detect, according to a predetermined setpoint, a variation of electrical parameter that corresponds to the appearance of a short circuit 2010.
  • the detection system identification instrument 50 is furthermore configured to determine, in the event of the occurrence of a leak and, as a function of the electrical parameter measurement, the ohmic resistance R1 of detection cable 10 between its first end 11 and the short circuit 2010. Therefore, it is possible to deduce the location of the short circuit 2010. This deduction can be performed by an operator of the system 1 or directly by the identification instrument 50, according to a continuous detection function.
  • the voltage applied to the conductor wire by the voltage generator is V max (equal to the difference between two electrical potentials, a first applied to the detection cable 10 and a second applied to the conductive element 20).
  • V max equal to the difference between two electrical potentials, a first applied to the detection cable 10 and a second applied to the conductive element 20.
  • a leak occurs at a coast or abscissa L-1 of the detection cable 10.
  • the appearance of the short circuit causes the flow of a current l max in the circuit through Ri, R f and R t .
  • Ri is a fraction of the resistance R, whose value depends on the abscissa Li where the contacting occurs. of the detection wire with the enclosure through the short-circuit 2010.
  • the power supply then operates as a current generator (limitation of the current to the value
  • the resistor R can be known or determined, for example initially after installation of the system 1 and / or regularly following this installation, by implementing the system 1 according to an embodiment described below, which makes it possible to overcome any variability of the system 1, and in particular of any variability of linear ohmic resistance of the detection cable 10, with respect to the temperature and / or the humidity.
  • a detection system 1 as described above may be associated with a device for verifying its integrity as described below, with reference to FIGS. 5 to 8.
  • the verification device according to the embodiment illustrated in the figures 5 to 8 is not part of the prior art; it is considered to be an embodiment devised by the inventors of the present invention. This embodiment is described below, since the present invention offers an improved verification device not only with respect to the prior art, but also with respect to this embodiment which is already particularly advantageous in relation to the prior art. to the prior art. The following description of the embodiment of the verification device as illustrated in FIGS. 5 to 8 is therefore intended only to allow a better apprehension of the height of the present invention with respect to the prior art.
  • the verification device 60 for the correct operation of the detection system 1 may take the form of an electromechanical relay comprising a controlled switch Rel c , reference 61, by an excitation coil 72.
  • the controlled switch 61 makes it possible to establish a clear electrical connection between the detection wire 10 and the enclosure 2, preferably between the second end 12 of the detection wire 10 and the second end 22 of the enclosure 2.
  • the excitation coil 72 of the relay is powered by a power supply 73 which is itself driven by a control switch 74 (actuated by the user or by an automaton), via a dedicated electrical line 71, called line relay. More particularly, the excitation coil 72 is arranged in conjunction with the controlled switch 61 to control, by magnetic induction, the opening and closing. In FIGS. 5 and 6, the control switch 74 is open, and the control coil 72 leaves or holds the switch 61 open, while in FIGS. 7 and 8 the control switch 74 is closed, and the control coil 72 holds or leaves the switch closed, respectively.
  • the controlled switch 61 is open in a position not constrained by the excitation coil 72 and is closed by the excitation coil 72 when it applies a magnetic stress thereto.
  • the controlled switch 61 In mode'crutation 'to detect a possible leakage, the controlled switch 61 is open. The controlled switch 61 is regularly closed. The closing of the controlled switch 61 makes it possible to simulate a short circuit 2010 by involving the entire length L of the conductive wire of the detection cable 10. The closing of the controlled switch 61 may for example be carried out at a distance of frequency of 1 Hz for a time of the order of 100 ms. In this way, the absence of cut-off on the detection cable 10 is checked every second.
  • the closing of the controlled switch 61 causes the circulation of a current of intensity l max in the circuit.
  • the measurement of the electrical parameter by the identification instrument 50 corresponds to a measurement of the voltage drop across the electrical generator 30.
  • This so-called calibration voltage, denoted by V cai may depend on variations in temperature and / or humidity to which the detection cable 10 is subjected; it may therefore be useful to memorize each measured value of the calibration voltage, or even its evolution history.
  • the determination of the ohmic resistance R1 of the detection cable between the first end 11 of the detection cable 10 and the short circuit 2010 is preferably carried out before a next closing of the controlled switch 61.
  • the short circuit 2010 will be still detected as a voltage drop across the electric generator 30 if the controlled switch 61 is closed when it appears.
  • the system 1 is not rendered temporarily inoperative because of the addition of the verification device 60, because the ohmic resistance measured in the presence of a leakage 2010, while the controlled switch 61 is closed, will be lower than the value R. This value will be compared with the value R stored in the previous measurement cycle.
  • the periodic closure of the controlled switch 61 is set so that the update speed of the R value is much greater than the thermal time constant of the installation.
  • the value of the ohmic resistance R of the entire detection cable 10 is stored, for example in the identification instrument 50. It can be updated at each closing of the controlled switch 61, ie every second.
  • the ohmic resistance R of the detection cable 10 as memorized naturally integrates the influence of the temperature on the resistivity of the conductive wire of the detection cable 10. This is therefore a self-calibration operation which allows in particular, to avoid having to measure or control the ohmic resistance R of the conducting wire of the detection cable 10, in particular during its installation.
  • the continuous detection function can be updated, for example by and in the identification instrument 50, each time the value of the ohmic resistance R of the entire detection cable 10 is updated.
  • the determination of the ohmic resistance R1 of the detection cable 10 between its first end 11 and the short circuit 2010 can advantageously be a function of the ohmic resistance R of the detection cable 10 from its first end 1 1 to its second end 12 as recently stored 123, for example using the identification instrument 50:
  • This procedure avoids an operator having to perform any calibration of the detection system 1 at installation and commissioning.
  • the detection system 1 is self-calibrating continuously.
  • the influence of external parameters such as temperature, or even a high humidity, is also taken into account with a speed of updating potentially of several orders of magnitude greater than the kinetics of variations of the electrical resistivity of the conductive wire of the detection cable 10 .
  • the time scales associated with the leak detection system 1 largely allow this mode of operation to be used. Detection is provided at a frequency of 1 Hz and for a closing time substantially equal to 100 ms, in the example given, which therefore leaves a scanning time substantially equal to 900 ms, ie for substantially 90% of the time.
  • the verification device 100 according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to Figures 9 to 14.
  • the verification device 100 described below is adapted to equip a detection system and of location as described above with reference to Figures 1 to 4.
  • the verification device 100 according to the present invention is not limited to an adaptation to the detection and location system described above.
  • it could be implemented as part of a segmented detection and location system. More particularly, each segment of such a system could be equipped with a verification device 100 according to the present invention.
  • the verification device 100 comprises a processing unit 1 10 and uses, in particular, the detection cable 10 and the electrical generator 30 of the detection system 1.
  • the processing unit 1 10 is configured to check, preferably on command, the integrity of the detection system 1.
  • the detection cable 10 is configured not only to allow the detection of the short circuit 2010, but also to allow the supply and control of the processing unit 1 10 of the verification device 100.
  • the invention therefore proposes to give a double function to the detection wire 10: a main detection function (through the creation of a short circuit by a conductive fluid leakage), and a second power supply and control function of the processing unit 1 10 of the verification device 100.
  • the verification device 100 makes it possible to implement multiplexing of signals on a single physical electrical line, namely the detection cable 10.
  • a processing unit 1 10 taking the form of an additional electronic device makes it possible to perform this multiplexing. For this, it is associated with a controlled power supply.
  • this controlled power supply is none other than the electrical generator 30 already configured to be electrically connected firstly to the detection cable 10, on the other hand to the conductive element 20.
  • the conductive element 20 is itself also advantageously part of the verification device 100.
  • the electric generator 30 is then further configured to feed the treatment unit 1 10 of the verification device 100 in electrical energy via the detection cable 10 and the electrically conductive element 20.
  • the verification device 100 does not require the addition of any electrical line, including no relay line.
  • the processing unit 1 10 can be considered as an electronic device remote from the detection system 1, in that it can simply be transferred to the detection system 1 without inducing any modification of said system.
  • the verification device 100 may comprise two connections 11 1, 1 12: a first connection 11 1 is connected to the detection cable 10, preferably to a second end 12 of the detection cable 10, and a second connection 1 12 connected to the electrically conductive element 20, preferably to a second end 22 of the electrically conductive element 20.
  • the electrical power supply controlled in particular the electric generator 30, has the ability to provide on command two voltage levels noted: V max and 2.V max . It also has a permanent current limiting function at l max . More particularly, the electrical generator 30 can be configured and controlled to control the processing unit 1 10 of the verification device 100 via the detection cable 10 by providing at least a first level of supply voltage noted V max and a second 2.V max supply voltage level to the processing unit 1 10 via the detection cable 10.
  • the second voltage level is preferably greater than the first voltage level.
  • the second voltage level 2.V max is substantially equal to twice the first voltage level V max .
  • the detection cable 10 is used to pass both a signal useful for the detection of a short circuit 2010, a signal useful for testing the detection system 1 and a signal, called control, useful for triggering verification. the integrity of the detection system 1. These different signals will be generated by the piloted power supply. More particularly, the electric generator 30 is configured to be controlled so that each supply voltage level change is made to order. The very existence of the various signals slaved the operation of the verification device 100. More particularly, the operation of the processing unit 1 10 is slaved at least to the different levels of supply voltage supplied by the power supply controlled.
  • the verification device 100 makes it possible to retain all the advantages achieved by the verification device 100 as illustrated in FIGS. 5 to 8, and in particular the advantage of making the location of a short circuit detected independent of environmental conditions in which the short circuit occurs. It should be further noted that the description of the detection wire detection system 1 having negligible strength is covered by the following description.
  • Three phases of operation of the verification device 100 according to the invention are identified, including a start-up phase, a 2010 short-circuit detection phase and a system integrity verification phase 1.
  • the processing unit 1 10 of the verification device 100 is connected to the detection wire 10 at the level of FIG. its second end 12 by its first connection 1 1 1. It is connected to the conductive element 20, and in particular to the enclosure 2 to be monitored, by its second connection 112. It circulates a starting current l of m in the electrical circuit formed of the electric generator 30, the detection wire 10, the processing unit 1 10, the conductive element 20, and, if appropriate, the mass 40.
  • the processing unit 110 is configured so that, when it is supplied with the first voltage level V max , the starting current I of m flows in the detection cable 10 and in the conductive element. 20, preferably by taking a substantially constant value, for example between 10 and 90 mA, as long as no short circuit 2010 occurs and as long as no verification of the integrity of the detection system 1 is controlled.
  • the starting current I dem can take a finite initial value of a few hundred milliamperes and then decay exponentially to a negligible value (a few tens of microamperes) which remains constant as long as there is no leakage or phase of device test. More particularly, the processing unit 110 is configured so that the starting current I d takes the substantially constant value, as bounded above, decreasing from a finite initial value, for example between 100 and 900 mA. Said initial finite value is at least an order of magnitude greater than said substantially constant value.
  • a current l max is established in the circuit formed by the resistors Ri, R f and R t , as illustrated in FIG. 3.
  • the maximum intensity l max contains the starting current component. ld ⁇ No tests are started in this configuration.
  • the current I em flows in the processing unit 1 10, and also through the conductive element 20.
  • the detection and location of the short circuit 2010 by the detection system 1 are performed as described above, without any change related to the transfer of the processing unit 1 10 on the detection system 1.
  • the supply voltage is brought to a potential 2.V max , as shown in FIG. 13. It is this voltage level which is the triggering signal of the test phase. It circulates a current l test in the circuit, less than l max . More particularly, the processing unit 1 10 is configured so that, when it is powered with the second voltage level 2.V max , a so-called test test current circulates in the detection cable 10 and in the element 20. In addition, while remaining less than l max , the test intensity of the test is at least an order of magnitude, preferably at least two orders of magnitude, greater than the intensity of the test. Idem-
  • the test phase consists in putting the detection wire 10 and the conductive element 20 in direct electrical contact with each other in the manner in which the verification device operates as illustrated in FIGS. 5 to 8.
  • the processing unit 1 10 is thus configured to interpret a change in the supply voltage level from the first voltage level V max to the second voltage level 2.V max as a control command for checking the integrity of the power supply. detection system 1.
  • the processing unit 1 10 may comprise an electromechanical relay comprising at least one coil 1 101 and a contact 1 102.
  • the contact 1 102 is configured to allow by its closure to establish a direct electrical connection, called frank, between the detection cable 10, preferably the second end 12 of the detection cable 10, and the electrically conductive element 20, preferably the second end 22 of the electrically conductive element 20.
  • the coil 1 101 of the electromechanical relay is configured to close the contact when the processing unit 1 10 is powered with the second voltage level 2.V max .
  • the verification device 100 may furthermore comprise a detection instrument 120, or even a measurement of intensity, of an electric current, and in particular of the test current. I test - such a detection instrument 120 is illustrated for example in Figure 14. More particularly, the detection instrument 120 is configured to detect the electric current or for measuring the intensity of the electric current flowing in the detection cable 10, at least when the processing unit 110 is powered with the second voltage level 2.V max .
  • the verification of the integrity of the detection system 1 therefore comprises, at least when the processing unit 1 10 is powered with the second voltage level 2.V max , a step of detection, or even measurement, of the intensity of the electric current flowing in the detection cable 10.
  • the detection instrument 120 is for example at least one of:
  • an alert device configured to trigger when the detected electric current has an intensity lower than a predetermined threshold value
  • a unit for measuring and recording the intensity values of the detected electric current a unit for measuring and recording the intensity values of the detected electric current.
  • the verification device 100 allows an auto-calibration of the detection system 1 as a function of the value of the intensity of the electric current detected.
  • the value of the electrical current intensity detected is in fact related to the ohmic resistance R of the detection cable 10 at the instant at which the electric current is detected.
  • the instantaneous value of the ohmic resistance R of the detection cable 10 can therefore be deduced from the intensity measurement made by the detection instrument 120. This instantaneous value of ohmic resistance can therefore be used to evaluate the location of a detector. short circuit following the measurement directly.
  • the verification device 100 not only allows the verification of the integrity of the detection system, but also its self-calibration.
  • This last calibration function has the advantage of avoiding adding sensors such as humidity sensors or temperature sensors in the event of variations in the environmental conditions to which the detection system 1, and in particular the detection wire 10, is submitted.
  • the processing unit 1 10 having the desired behavior can take different forms according to the required specifications. With reference to FIG. 14, an exemplary electronic device embodying the processing unit 110 is described below without this example being limiting.
  • the contacting of the detection wire 10 with the electrically conductive element 20 is carried out through the contact Rel c , referenced 1 102, of the electromechanical relay Rel, which here consists of the association of a control or excitation coil Rel B , referenced 1 101, and Rel contact c whose closure is controlled by a current flow in the excitation coil Rel B.
  • Zener diode with avalanche voltage 1, 5.V max ;
  • T-i NPN transistor (for example of the 2N222 type);
  • Rel B Rel Rel energizing coil activating the leak detection system verification contact
  • ohmic resistors of suitable values, for example 75 W, 150 W, 10 W, 4.7 k W respectively.
  • Ci polarized capacitor (electrochemical type for example): contributes to fixing the duration of closure of the contact Rel c ;
  • C 2 polarized capacitor (electrochemical type for example): provides the reserve of energy necessary for the actuation of the excitation coil Rel B by Ti, a typical value 100 pF.
  • the voltage V max may for example take the value 12 volts. So 2.V max will be worth 24 Volts and 1, 5.V max will be worth 18 Volts.
  • the processing of the 2.V max trigger information of the test phase is performed by the Zener di diode. This has an avalanche voltage strictly greater than V max and strictly less than 2.V max . For example, 1, 5.V max .
  • the application of a voltage greater than 2.V max between the points A and M generates the conduction input of the diode D- 1 .
  • the diode D 2 prevents an overvoltage on the detection wire 10.
  • the diode D 3 protects the transistor J ⁇ .
  • the resistors Ri, R 2 , R 3 and R 4 provide the necessary current limitations in the circuit and set the appropriate potentials.
  • the capacitor Ci makes reliable the tripping of Ti and sets a closing time for contact Rel c .
  • the passage of a current in the diode Di causes the conduction of Ti and consequently the passage of a current in the coil Rel B.
  • the passage of the current in the coil Rel B actuates the contact Rel c of the relay.
  • the electrical direct contact between the detection wire 10 and the electrically conductive element 20 is performed.
  • the invention is intended to be used by the industry and the R & D of liquid metals or using them as a raw material, for example as heat transfer fluid, especially for thermodynamic solar applications, or employing other fluids that conduct electricity, for detecting and locating leaks of electrically conductive fluid from an enclosure 2, it is also applicable especially short circuit detection device whatever the phenomenon inducing the short circuit, including lightning, a flood, a external contamination.

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Abstract

L'invention concerne le domaine des systèmes de détection de court-circuit et propose un dispositif de vérification (100) de l'intégrité d'un tel système comprenant: -un câble de détection (10), -un élément conducteur d'électricité (20) agencé conjointement avec le câble de détection, -un générateur électrique (30) relié d'une part au câble de détection, d'autre part à l'élément conducteur (20), et -un instrument d'identification d'un paramètre électrique (50) pour identifier l'établissement d'un court-circuit 2010 entre le câble de détection et l'élément conducteur d'électricité, voire localiser l'emplacement du court-circuit. Le dispositif de vérification comprend: -une unité de traitement (110) configurée pour vérifier l'intégrité du système de détection, et -le câble de détection (10) configuré pour permettre l'alimentation et la commande de l'unité de traitement. Le dispositif de vérification permet de fiabiliser le système de détection, et de simplifier au maximum celui-ci.

Description

« Dispositif de vérification de l’intégrité d’un système de détection de court-circuit »
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne le domaine des systèmes de détection de court-circuit et plus particulièrement la vérification de l’intégrité de systèmes de détection de court- circuit.
Le dispositif de vérification selon la présente invention trouve notamment à s’appliquer à la vérification du bon fonctionnement d’un système de détection, voire de localisation, d’une fuite de fluide conducteur de l’électricité, tel qu’un liquide ionique ou un métal liquide, hors d’une enveloppe le contenant. En pratique, l’enveloppe peut être n’importe quel élément de tuyauterie. Le système de détection de fuite peut effectivement être supposé applicable à toute enceinte sur laquelle on souhaite assurer la détection, voire la localisation, d’une fuite de fluide conducteur de l’électricité. La présente invention trouve donc pour application particulièrement avantageuse le domaine de la surveillance des installations, expérimentales ou industrielles, dans lesquelles circulent des métaux liquides, telles que des circuits réacteurs à caloporteur métal liquide dont certaines centrales nucléaires sont pourvus. ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Il existe plusieurs systèmes et procédés de détection et de localisation d’un court-circuit induit par une fuite d’un fluide conducteur de l’électricité hors d’une enveloppe sensée le contenir.
Les systèmes de détection de fuite les plus couramment employés informent de l’apparition d’une fuite. La localisation de la fuite nécessite une installation et une mise en oeuvre lourdes avec les systèmes de détection actuels.
En particulier, le document de brevet US 5,382,909 divulgue un système de détection comprenant un fil de source, un fil de localisation et un fil de retour, une alimentation en énergie électrique reliée par une première borne au fil de source et par une seconde borne au fil de localisation, et un voltmètre monté en parallèle aux deux extrémités du fil de localisation via le fil de retour. Les fils sont configurés de sorte qu’une fuite provoque une jonction électrique, par liaison ionique, entre le fil de source et le fil de localisation au niveau de la fuite. Un court-circuit est ainsi formé par une fuite qui provoque une chute de tension mesurable à l’aide du voltmètre. En fonction de la chute de tension mesurée, la fuite peut être localisée selon une fonction de détection spatiale continue comme étant survenue à une hauteur déterminée du fil de localisation.
Ce type de système de détection et de localisation est sensible aux variations de conditions environnementales qui induisent notamment des variations de résistance ohmique du fil de localisation mis en oeuvre. Pour fiabiliser l’intégrité du système, il faut prendre en compte, au moins globalement, ces variations de conditions environnementales. Pour ce faire, il peut être envisagé d’ajouter, au fil de détection, au moins un capteur de température et/ou d’humidité. Quoiqu’il en soit, l’installation, l’utilisation et la maintenance du système en serait grandement complexifier, et par là- même le niveau de fiabilisation atteint serait limité.
En outre, pour l’un ou l’autre des systèmes introduits ci-dessus, le traitement des mesures des capteurs nécessiterait des solutions électroniques ou logicielles lourdes pour vérifier l’intégrité du système en fonction de ces mesures.
Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution de vérification de l’intégrité d’un système de détection de court-circuit, éventuellement provoqué par une fuite de liquide conducteur d’électricité depuis une enveloppe à surveiller, qui permette de fiabiliser le système de détection en permettant d’acquérir, de conserver ou d’améliorer une simplicité d’installation, d’utilisation et/ou de maintenance du système de détection. Notamment lorsque le système de détection de court-circuit met en oeuvre un fil de localisation du court-circuit, il existe un besoin de s’affranchir de la dépendance aux fluctuations de résistance ohmique du matériau conducteur constituant le fil de localisation en fonction de la température. Il existe également un besoin de fiabilisation des systèmes de détection de court-circuit actuels, sans dégrader leurs performances de détection et de localisation. Il existe en outre un besoin de réduction des coûts des systèmes de détection actuels, de leur installation et/ou de leur maintenance. Il existe encore un besoin consistant à proposer une solution de vérification de l’intégrité d’un système de détection de court-circuit qui permette de réduire, voire annihiler, le risque d’occurrence d’une fausse alarme. RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit, selon un premier aspect, un dispositif de vérification de l’intégrité d’un système de détection d’un court-circuit, le système comprenant :
- un câble de détection,
- un élément conducteur d’électricité agencé conjointement avec le câble de détection,
- un générateur électrique configuré pour être électriquement relié d’une part à un premier point, de préférence à une première extrémité, du câble de détection, d’autre part à l’élément conducteur, de préférence à une première extrémité de l’élément conducteur, et
- un instrument d’identification d’un paramètre électrique configuré pour identifier l’établissement d’un court-circuit entre le câble de détection et l’élément conducteur d’électricité, voire localiser l’emplacement du court-circuit.
Le dispositif de vérification comprend :
- une unité de traitement configurée pour vérifier, de préférence sur commande, l’intégrité du système de détection, et
- le câble de détection configuré non seulement pour permettre la détection du court-circuit, mais également pour permettre l’alimentation et la commande de l’unité de traitement du dispositif de vérification.
Selon un deuxième aspect, l’invention prévoit un procédé de vérification de l’intégrité d’un système de détection d’un court-circuit, tel qu’introduit ci-dessus.
Le procédé de vérification comprend les étapes consistant à alimenter et commander, via le câble de détection, une unité de traitement configurée pour vérifier, de préférence sur commande, l’intégrité du système de détection.
L’invention selon ses différents aspects permet de fiabiliser le système de détection, voire de localisation, de court-circuit avec un dispositif de vérification mettant à profit le câble de détection pour permettre à la fois d’alimenter et de commander le dispositif de vérification. Grâce à l’invention, le câble de détection ne nécessite pas d’être modifié, et notamment ne nécessite pas d’être équipé de capteurs de température et/ou d’humidité, pour assurer de façon fiable, en plus de sa fonction de détection, une fonction de localisation du court-circuit. Le dispositif de vérification consiste en partie en un matériel déjà installé et mis en oeuvre, à savoir le câble de détection. Le dispositif de vérification selon l’invention permet de réduire le nombre de fils électriques et/ou de composants électroniques nécessité par sa mise en oeuvre vis- à-vis des dispositifs de vérification de l’art antérieur. Le dispositif de vérification selon la présente invention ne nécessite aucune ligne de pilotage de relais qui viendrait notamment courir le long d’une enveloppe à surveiller.
L’invention permet en outre de s’affranchir de la dépendance aux fluctuations de résistance ohmique du fil conducteur constituant le câble de détection ; le choix du matériau à base duquel le fil conducteur du câble de détection est formé n’est plus contraint. En particulier, il est avantageusement possible de choisir un fil conducteur présentant des dimensions lui conférant une résistance ohmique linéique élevée et/ou un matériau présentant une résistivité ohmique élevée, par rapport aux autres éléments conducteurs du circuit susceptible de comprendre le court-circuit, pour un meilleur résultat de localisation y compris au niveau des extrémités du câble de détection, même si ce choix implique que le matériau ait un coefficient thermique élevé. Dès lors, le système de détection et son dispositif de vérification selon l’invention sont avantageusement peu sensibles à d’éventuelles opérations de maintenance ou de réparation. Les opérations de maintenance ou de réparation sont par ailleurs simplifiées proportionnellement à une réduction du nombre de fils électriques requis. En effet, lors d’une réparation, de nombreuses remontées de fils d’un système discret viendraient compliquer l’intervention ; leur réduction est donc pertinente de ce point de vue. Cela simplifie également le câblage électrique à l’installation.
Avant d’entamer une brève description des figures, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement.
De manière facultative, le dispositif de vérification selon le premier aspect de l’invention peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes :
- le système de détection est configuré pour détecter un court-circuit induit par la fuite d’un fluide conducteur d’électricité depuis une enveloppe destinée à le contenir et le câble de détection comprend au moins un fil conducteur et un isolant électrique, tel qu’un revêtement, sur au moins une partie du fil conducteur. L’isolant électrique est configuré pour isoler électriquement le fil conducteur par rapport à l’élément conducteur en absence de fluide conducteur et permettre une jonction électrique entre le fil conducteur et l’élément conducteur en présence de fluide conducteur. De la sorte, une fuite de fluide conducteur depuis l’enveloppe induit le court-circuit et sa détection par le système ;
- le dispositif comprend en outre l’élément conducteur d’électricité et le générateur électrique, ce dernier étant configuré pour alimenter l’unité de traitement du dispositif de vérification en énergie électrique via le câble de détection et l’élément conducteur d’électricité. L’on réalise une économie de connexions électriques par rapport aux dispositifs de vérification existants ;
- le générateur électrique est configuré et piloté pour commander l’unité de traitement du dispositif de vérification via le câble de détection en fournissant au moins un premier niveau de tension d’alimentation noté Vmax et un deuxième niveau de tension d’alimentation noté 2.Vmax à l’unité de traitement via le câble de détection. Le fonctionnement de l’unité de traitement peut être asservi au moins aux différents niveaux de tension d’alimentation. Le deuxième niveau de tension 2.Vmax peut être sensiblement égal au double du premier niveau de tension Vmax. Le générateur électrique peut être configuré pour être piloté afin que chaque changement de niveau de tension d’alimentation soit réalisé sur commande. L’unité de traitement peut être configurée pour que, lorsqu’il est alimenté avec le premier niveau de tension Vmax, une intensité dite de démarrage ldem circule dans le câble de détection et dans l’élément conducteur d’électricité de préférence en prenant une valeur sensiblement constante, et plus particulièrement tendant vers une valeur asymptotique à la fin de la période transitoire de démarrage, par exemple comprise entre 10 et 90 mA, tant qu’aucun court-circuit ne survient et tant qu’aucune vérification n’est commandée. L’unité de traitement peut être en outre configurée pour que l’intensité dite de démarrage ldem prenne ladite valeur sensiblement constante en décroissant depuis une valeur initiale finie, par exemple comprise entre 100 et 900 mA, ladite valeur initiale finie étant supérieure d’au moins un ordre de grandeur à ladite valeur sensiblement constante. L’unité de traitement peut encore être configurée pour que, lorsqu’elle est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax, une intensité dite de test ltest circule dans le câble de détection et dans l’élément conducteur d’électricité, ladite intensité de test ltest étant supérieure d’au moins un ordre de grandeur, de préférence d’au moins deux ordres de grandeur, à la valeur asymptotique de l’intensité de démarrage ldem· L’unité de traitement peut également être configurée pour interpréter un changement de niveau de tension d’alimentation depuis le premier niveau de tension Vmax jusqu’au deuxième niveau de tension 2.Vmax comme une commande de vérification de l’intégrité du système de détection. L’unité de traitement peut comprendre un relai électromécanique comprenant au moins une bobine et un contact, le contact étant configuré pour permettre par sa fermeture d’établir une liaison électrique directe, dite franche, entre le câble de détection, de préférence la deuxième extrémité du câble de détection, et l’élément conducteur d’électricité, de préférence la deuxième extrémité de l’élément conducteur d’électricité, et la bobine du relai électromécanique étant configurée pour fermer le contact lorsque l’unité de traitement est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax ;
- le dispositif comprend en outre deux raccordements, un premier raccordement relié au câble de détection, de préférence à une deuxième extrémité du câble de détection, et un second raccordement relié à l’élément conducteur d’électricité, de préférence à une deuxième extrémité de l’élément conducteur d’électricité ;
- le dispositif comprend en outre un instrument de détection, voire de mesure d’intensité, d’un courant électrique configuré pour détecter le courant électrique, voire pour mesurer l’intensité du courant électrique, circulant dans le câble de détection, au moins lorsque l’unité de traitement est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax. L’instrument de détection peut être l’un au moins parmi : o un ampèremètre,
o un dispositif d’alerte configuré pour se déclencher lorsque le courant électrique détecté présente une intensité inférieure, ou un courant inférieur, à une valeur seuil prédéterminée, et
o une unité de mesure et d’enregistrement de valeurs d’intensité du courant électrique détecté ; et
- l’élément conducteur comprend au moins une partie de l’enveloppe lorsque l’enveloppe est conductrice d’électricité.
De manière facultative, le procédé de vérification selon le deuxième aspect de l’invention peut en outre présenter au moins l’une quelconque des caractéristiques suivantes :
- l’étape consistant à commander l’unité de traitement comprend au moins une première étape d’alimentation consistant à fournir à l’unité de traitement un premier niveau de tension d’alimentation noté Vmax et une deuxième étape d’alimentation consistant à fournir à l’unité de traitement un deuxième niveau de tension d’alimentation noté 2.Vmax, de sorte que le fonctionnement de l’unité de traitement soit asservi au moins aux différents niveaux de tension d’alimentation, le deuxième niveau de tension étant de préférence supérieur au premier niveau tension ;
- la vérification de l’intégrité du système de détection comprend, au moins lors de la deuxième étape d’alimentation, voire concomitamment à la deuxième étape d’alimentation, une étape de détection, voire de mesure d’intensité, d’un courant électrique circulant dans le câble de détection, la détection d’un courant électrique présentant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée révélant le bon fonctionnement du système de détection ;
- le procédé comprend en outre, une étape de calibration du système de détection en fonction de la valeur de l’intensité de courant électrique détecté, cette valeur étant liée à la résistance ohmique R du câble de détection à l’instant auquel le courant électrique est détecté ;
- les première et deuxième étapes d’alimentation se succèdent l’une l’autre, de préférence périodiquement, chaque changement de niveau de tension d’alimentation étant de préférence réalisé sur commande ; et
- la deuxième étape d’alimentation est paramétrée pour durer au moins deux fois moins longtemps, de préférence dix fois moins longtemps, que la première étape d’alimentation.
Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La FIGURE 1 illustre schématiquement un système de détection de fuite au repos avec fil de détection à résistance ohmique significative, un tel système étant susceptible d’être équipé d’un dispositif de vérification selon la présente invention ;
La FIGURE 2 illustre schématiquement un système de détection de fuite au repos avec fil de détection à résistance ohmique négligeable, un tel système étant susceptible d’être équipé d’un dispositif de vérification selon la présente invention ;
La FIGURE 3 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 lors de la survenance d’une fuite ; La FIGURE 4 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 2 lors de la survenance d’une fuite ;
La FIGURE 5 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé d’un dispositif de vérification avantageux que la présente invention vient encore améliorer, le dispositif de vérification étant au repos ;
La FIGURE 6 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 2 équipé d’un dispositif de vérification avantageux que la présente invention vient encore améliorer, le dispositif de vérification étant au repos ;
La FIGURE 7 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé du dispositif de vérification de la figure 5, le dispositif de vérification étant actif ; La FIGURE 8 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 2 équipé du dispositif de vérification de la figure 6, le dispositif de vérification étant actif ; La FIGURE 9 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé d’un dispositif de vérification selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de vérification étant au repos ;
La FIGURE 10 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 2 équipé d’un dispositif de vérification selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de vérification étant au repos ;
La FIGURE 1 1 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé du dispositif de vérification de la figure 9, le dispositif de vérification étant en état de démarrage ;
La FIGURE 12 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé du dispositif de vérification de la figure 9, le dispositif de vérification étant en état de détection de fuite ;
La FIGURE 13 illustre schématiquement le système de détection de fuite de la figure 1 équipé du dispositif de vérification de la figure 1 1 , le dispositif de vérification étant en état de test ; et
La FIGURE 14 représente un schéma électronique d’un dispositif de vérification selon le mode de réalisation de l’invention illustré sur les figures 9 à 13.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention.
Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
On entend par « agencé conjointement avec » la relation fonctionnelle de deux éléments structurels entre eux selon laquelle l’un au moins est agencé en fonction de l’autre élément. En particulier, l’un des éléments peut être agencé en fonction des dimensions et forme de l’autre élément et/ou selon une disposition particulière définie par rapport à une implantation de l’autre élément, pour réaliser ensemble une fonction particulière. Ces termes visent donc à couvrir une multitude d’agencements relatifs de deux éléments structurels entre eux, multitude qu’il serait nécessairement vain de vouloir détailler exhaustivement, même si quelques exemples de cette multitude sont décrits ci-après. Pour autant, chaque agencement relatif de cette multitude est réputé identifiable sans équivoque lorsque ledit agencement est observé in situ ou lorsque ledit agencement est décrit par une description écrite ou orale. Par exemple, un câble de détection agencé conjointement avec une enveloppe peut être à distance ou au contact de l’enveloppe, mais s’étend vis-à-vis de l’enveloppe sur au moins une partie de la dimension principale (ou longueur) de cette dernière pour pouvoir réaliser sa fonction de détection d’une fuite au moins depuis ladite partie.
On entend par « sensiblement » constante ou régulière, la qualité d’une chose qui ne nécessite pas d’être rigoureusement constante ou régulière, pour que la fonction à laquelle cette chose est liée puisse être réalisée. On entend par un paramètre « sensiblement égal à » une valeur donnée, que le paramètre est égal à la valeur donnée à plus ou moins 20 % de la valeur donnée près, de préférence à plus ou moins 10 % de la valeur donnée près.
Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme « sur », « surmonte », « recouvre » ou « sous-jacent » ou leurs équivalents ne signifient pas forcément « au contact de ». Ainsi par exemple, le dépôt d’un isolant électrique, tel qu’un revêtement, sur un fil conducteur, ne signifie pas obligatoirement que l’isolant électrique est directement au contact du fil conducteur, mais cela signifie que l’isolant électrique recouvre au moins partiellement le fil conducteur en étant soit directement à son contact, soit en étant séparé du fil conducteur par au moins une autre couche ou au moins un autre élément.
On entend par « alliage métallique résistif », voire à forte résistivité :
- un alliage métallique qui ne serait pas choisi par un homme du métier dans le but de jouer un rôle de bon conducteur électrique ; ou
- un alliage métallique prenant la forme d’un fil conducteur électrique dont la résistance ohmique linéique est significativement élevée. L’obtention de cette résistance ohmique linéique élevée dépend de la résistivité ohmique de l’alliage métallique et d’une section de passage électrique adéquates. En pratique, il sera retenu un fil avec une section de passage électrique permettant sa mise en oeuvre « industrielle » associé à la recherche d’un alliage métallique ayant la résistivité ohmique la plus élevée possible, notamment parmi celles des matériaux relativement courants. Un compromis doit donc être réalisé pour choisir le matériau conducteur. Le choix des matériaux peut donc être élargi dès lors qu’il répond au compromis recherché ; ou
- un alliage métallique auquel un homme du métier aurait préféré un métal ou un autre alliage métallique pour jouer un rôle de bon conducteur électrique.
Un alliage métallique résistif présente généralement une résistivité qui dépend significativement de sa température, notamment dans une gamme de température allant de 10°C à 500°C. Cette propriété de la plupart des alliages métalliques résistifs en font souvent des alliages propres à la confection de résistances chauffantes, utilisées habituellement dans les dispositifs thermiques (par exemple dans les fours).
On entend par « court-circuit » une connexion accidentelle ou intentionnelle, par une résistance ou une impédance très faible, d’au moins deux points d’un circuit électrique qui se trouvent normalement à des tensions différentes.
Pour les besoins de la description de la présente invention, on suppose un système de détection 1 de court-circuit, tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, basé sur l’utilisation d’un câble ou fil de détection 10 associé à une alimentation ou un générateur électrique 30. Cette alimentation électrique 30 peut être un générateur de tension avec limitation de courant. Le fil de détection 10 est agencé conjointement avec un élément conducteur d’électricité 20, prenant sur l’exemple illustré la forme d’une enceinte 2 à surveiller. Le fil de détection présente une résistance ohmique R significative telle que représentée sur la figure 1 ou une résistance ohmique R négligeable telle que représentée sur la figure 2. Que la résistance ohmique R du fil de détection 10 soit significative ou négligeable est sans effet sur le dispositif de vérification selon la présente invention.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, l’élément conducteur d’électricité 20, ici l’enceinte, est un conducteur électrique de résistance ohmique Rt. Il fait partie intégrante du système de détection 1 et véhicule le courant électrique délivré par l’alimentation 30 et le fil de détection 10 dès qu’une fuite apparaît.
Le câble de détection 10 peut plus particulièrement comprendre un fil conducteur à base d’un alliage métallique. Par exemple, l’alliage métallique peut être résistif. L’utilisation de l’alliage métallique résistif FeCrAI pour constituer au moins en partie le fil conducteur est possible. Dès lors, le système de détection et son dispositif de vérification sont avantageusement peu sensibles à d’éventuelles opérations de maintenance ou de réparation
En effet, l’utilisation d’un alliage FeCrAI pour constituer au moins en partie le fil conducteur 13 permet de rendre négligeable l’influence d’un raboutage liée à une opération de maintenance. On estime que la réparation introduit deux résistances ohmiques locales de contact évaluées chacune à 0,1 W. Electriquement, leur contribution est sous forme de résistances ohmiques supplémentaires en série avec la résistance ohmique du fil conducteur 13 du câble de détection 10. Par exemple, ces résistances ohmiques supplémentaires sont à comparer à celle d’un fil conducteur 13 à base d’un alliage de FeCrAI et de section égale à 1 mm2 qui présente une résistance ohmique sensiblement égale à 1 ,8 W/m ; on voit dans cet exemple qu’elles sont relativement négligeable dès lors que le fil conducteur 13 présente une longueur de l’ordre de 1 m, ce qui sera généralement le cas étant donné les dimensions des enceintes à surveiller.
Dans les utilisations électrothermiques, un alliage métallique résistif n’est pas revêtu d’un isolant électrique (faisant le plus souvent aussi effet d’isolant thermique) car il s’agit de faciliter le transfert de chaleur du fil conducteur vers la matière environnante (fluide, solide).
Dans les applications visées ici, le fil conducteur du câble de détection 10 n’est pas utilisé comme source de puissance par effet Joule, on peut donc le revêtir d’un isolant électrique, tel qu’un revêtement, nécessaire à une fonction, décrite plus bas, d’isolement électrique dans le système 1. Notons toutefois que, dans son acceptation la plus large, l’isolant électrique peut être une lame d’air ; le fil conducteur peut être simplement posé au sol sous une enveloppe 2 à surveiller, cette dernière étant par exemple légèrement surélevée par rapport au sol pour ménager ladite lame d’air entre le fil conducteur et l’enveloppe 2. Une éventuelle contribution au titre d’isolant thermique de l’isolant électrique est sans effet dans le système de détection 1.
Cette association entre fil conducteur en alliage métallique résistif et revêtement isolant électrique amène à deux avantages majeurs afin de détection et de localisation d’une fuite d’un fluide conducteur d’électricité depuis l’enveloppe 2 destinée à le contenir. Premièrement, l’augmentation de la résistance ohmique du fil conducteur par rapport aux fils habituellement utilisés (cuivre, aluminium) permet d’augmenter d’autant la sensibilité du système 1. Deuxièmement, elle amène à la réduction de la sensibilité à la réparation du câble de détection 10 par rapport à l’emploi d’un fil bon conducteur de l’électricité. Pour autant, l’utilisation d’un fil conducteur en un matériau bon conducteur de l’électricité n’est pas exclue. En effet, d’un point de vue strictement électrique, il est également possible d’utiliser un fil conducteur constitué à base de cuivre ou d’acier inoxydable austénitique par exemple (comme l’acier 304, 304L, 316, 316L, 321 ou autre).
Par ailleurs, il est envisagé que l’isolant électrique soit à base de céramique. Les procédés industriels actuels ne permettent pas de réaliser un dépôt de céramique sur un acier inoxydable. Dans le cas d’un fil conducteur constitué à base d’acier inoxydable, un mode de réalisation de l’isolant électrique sous forme de perles est envisageable.
Plus particulièrement, un revêtement en tant qu’isolant électrique peut couvrir le fil conducteur du câble de détection 10 de plusieurs façons. Il peut le couvrir sensiblement à intervalles réguliers. Il prend alors par exemple la forme de perles enfilées sur le fil conducteur. Il peut également le couvrir continûment sur toute sa longueur. Que la couverture du fil conducteur par le revêtement soit continue ou à intervalles réguliers, elle peut encore consister à couvrir un côté du fil conducteur ou tous les côtés du fil conducteur. Par exemple, il est possible d’intercaler des plots de revêtement entre le fil conducteur du câble de détection 10 est l’enveloppe, et éventuellement de tendre le fil conducteur du câble de détection 10, de sorte que le fil conducteur soit maintenu tendu à une distance sensiblement constante de l’enveloppe 2, et plus généralement d’un élément conducteur 20 tel que décrit plus bas.
De manière fonctionnelle, l’isolant électrique peut être poreux pour permettre l’infiltration du fluide conducteur d’électricité jusqu’au fil conducteur du câble de détection 10 ou disparaitre au contact avec le fluide (par exemple par réaction chimique) ou devenir conducteur électrique au contact ou à proximité du fluide (par exemple par le transfert de chaleur au revêtement depuis un métal liquide en tant que fluide conducteur électrique), pour permettre l’établissement d’une jonction électrique réalisant un court-circuit 2010 entre le câble de détection 10 et l’élément conducteur 20. On peut réaliser le revêtement sur le fil conducteur à base d’une céramique sur un alliage FeCrAI avec un dépôt préalable d’une couche d’interface à base d’un métal, par exemple à base de Nickel, sur le fil conducteur, pour permettre l’accroche de la céramique et l’absorption des dilatations thermiques différentielles entre le fil conducteur et le revêtement, lesdites dilatations résultant de coefficient de dilatation thermique potentiellement très différents entre le fil conducteur et le revêtement.
Dans le cas où l’enveloppe 2 contenant le fluide n’est pas conductrice de l’électricité, elle ne peut pas jouer le rôle d’un élément conducteur 20 tel que détaillé ci- dessous. On associe alors le câble de détection 10 à un élément conducteur 20 (pouvant prendre par exemple la forme d’un fil conducteur d’électricité, non isolé électriquement, ayant une âme en cuivre ou en aluminium). Le fil conducteur du câble de détection 10 et l’élément conducteur 20 sont de préférence déployés côte à côte le long de l’enveloppe 2 à surveiller. L’isolant électrique du câble de détection 10 empêche le contact électrique direct avec l’élément conducteur 20 et donc avec la masse 40 ; il permet le contact électrique indirect avec l’élément conducteur 20 lors de la survenance d’un court-circuit 2010, et notamment lors de la survenance d’une fuite de fluide conducteur, comme il le ferait avec une enveloppe 2 conductrice de l’électricité.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessous, l’enceinte 2 à surveiller est un tuyau transportant un fluide conducteur de l’électricité, tel qu’un métal liquide. Le tuyau mesure L mètres de longueur. Le câble de détection 10 est par exemple disposé selon une génératrice du tuyau et mesure également L mètres de longueur. En alternatives, le câble de détection 10 peut être enroulé en une bobine autour du tuyau, disposé en colimaçon sur un fond plat de l’enveloppe d’un récipient pour permettre de localiser une fuite dans le plan du fond selon un azimut et une côte radiale ou disposé en zig- zag sur une tuyauterie pour localiser une fuite selon un azimut. En alternative également, l’enveloppe 2 peut être un récipient ouvert ou fermé dans lequel le fluide conducteur d’électricité est destiné à être stocké.
En référence aux figures 3 et 4, le système de détection 1 considéré à titre exemplatif du contexte dans lequel la présente invention peut être mise en oeuvre est décrit ci-dessous.
Le système de détection 1 comprend :
- un câble de détection 10 tel que décrit ci-dessus,
- l’élément conducteur d’électricité 20 susmentionné, qui peut être constitué au moins en partie de l’enveloppe 2 lorsque celle-ci est conductrice de l’électricité,
- un générateur électrique 30,
- le cas échéant une masse 40, et
- un instrument d’identification 50 d’un paramètre électrique.
L’élément conducteur 20 est agencé conjointement avec le câble de détection 10, notamment de sorte qu’une fuite de fluide conducteur d’électricité depuis l’enveloppe 2 destinée à le contenir génère une jonction électrique entre l’élément conducteur 20 et une portion du câble de détection 10 au niveau de la fuite et induise un court-circuit 2010.
Le générateur électrique 30 présente une première borne reliée à un premier point du câble de détection 10, de préférence à une première extrémité 11 du câble de détection 10, et une seconde borne reliée à l’élément conducteur 20, de préférence à une première extrémité 21 de l’élément conducteur 20.
La masse 40 peut être reliée à la seconde borne du générateur électrique 30 et à l’élément conducteur 20.
L’instrument d’identification 50 est configuré et agencé pour mesurer un paramètre électrique (intensité, tension et/ou puissance) dans le circuit électrique comprenant le câble de détection 10, l’élément conducteur 20 et le générateur électrique 30. Comme représenté sur les figures 3 et 4, l’instrument d’identification 50 peut être un voltmètre branché en parallèle aux bornes du générateur électrique 30. En complément ou en alternatives, instrument d’identification 50 peut être un ampèremètre monté en série avec le générateur 30, par exemple entre la première borne du générateur 30 et la première extrémité 11 du câble de détection 10.
Le générateur électrique 30 peut être configuré pour appliquer une tension électrique dans le circuit. L’instrument d’identification 50 est configuré pour surveiller une variation de paramètre électrique, de sorte à détecter, en fonction d’une consigne prédéterminée, une variation de paramètre électrique qui corresponde à l’apparition d’un court-circuit 2010.
En référence à la figure 3, l’instrument d’identification 50 de système de détection 1 est en outre configuré pour déterminer, en cas d’apparition d’une fuite et en fonction de la mesure de paramètre électrique, la résistance ohmique R1 du câble de détection 10 entre sa première extrémité 11 et le court-circuit 2010. Dès lors, il est possible d’en déduire la localisation du court-circuit 2010. Cette déduction peut être réalisée, par un opérateur du système 1 ou directement par l’instrument d’identification 50, selon une fonction de détection continue.
En référence à la figure 1 , à l’état de repos, défini par une absence de défaut d’isolement du fil conducteur du câble de détection 10, et donc à une absence de court-circuit, la tension appliquée au fil conducteur par le générateur de tension est Vmax (égale à la différence entre deux potentiels électriques, un premier appliqué au câble de détection 10 et un second appliqué à l’élément conducteur 20). Aucun courant ne circule dans le fil conducteur 13 de résistance ohmique R ; le circuit électrique comprenant le câble de détection 10, l’élément conducteur 20, le générateur électrique 30 et le cas échéant la masse 40 est ouvert.
En référence à la figure 3, une fuite a lieu à une côte ou abscisse L-\ du câble de détection 10. A l’état de détection, l’apparition du court-circuit engendre la circulation d’un courant lmax dans le circuit à travers R-i, Rf et Rt. Ri est une fraction de la résistance R, dont la valeur dépend de l’abscisse L-i où se produit la mise en contact du fil de détection avec l’enceinte par le biais du court-circuit 2010. L’alimentation électrique fonctionne alors en générateur de courant (limitation du courant à la valeur
Imax)·
Comme illustré sur la figure 4, dans le cas où le fil conducteur du câble de détection 10 est de résistance ohmique négligeable, le fonctionnement est similaire.
La résistance R peut être connue ou déterminée, par exemple initialement après installation du système 1 et/ou régulièrement suite à cette installation, par mise en oeuvre du système 1 selon un mode de réalisation décrit ci-après, qui permet de s’affranchir de toute variabilité du système 1 , et en particulier de toute variabilité de résistance ohmique linéique du câble de détection 10, par rapport à la température et/ou à l’humidité.
Un système de détection 1 tel que décrit ci-dessus peut être associé à un dispositif de vérification de son intégrité tel que décrit ci-dessous, en référence aux figures 5 à 8. Le dispositif de vérification selon le mode de réalisation illustrée sur les figures 5 à 8 ne fait pas partie de l’art antérieur ; il est estimé constituer un mode de réalisation imaginé par les inventeurs de la présente invention. Ce mode de réalisation est décrit ci-dessous, car la présente invention offre un dispositif de vérification amélioré non seulement vis-à-vis de l’art antérieur, mais également vis-à-vis de ce mode de réalisation déjà particulièrement avantageux par rapport à l’art antérieur. La description ci-dessous du mode de réalisation du dispositif de vérification tel qu’illustré sur les figures 5 à 8 n’a donc pour objectif que de permettre une meilleure appréhension de la hauteur de la présente invention vis-à-vis de l’art antérieur.
Comme illustré sur les figures 5 à 8, le dispositif de vérification 60 du bon fonctionnement du système de détection 1 peut prendre la forme d’un relai électromécanique comprenant un interrupteur piloté Relc, référence 61 , par une bobine d’excitation 72.
L’interrupteur piloté 61 permet d’établir une liaison électrique franche entre le fil de détection 10 et l’enceinte 2, de préférence entre la deuxième extrémité 12 du fil de détection 10 et la deuxième extrémité 22 de l’enceinte 2.
La bobine d’excitation 72 du relai est alimentée par une alimentation 73 en énergie électrique qui est elle-même pilotée par un interrupteur de commande 74 (actionné par l’utilisateur ou par un automate), via une ligne électrique 71 dédiée, dite ligne de relais. Plus particulièrement, la bobine d’excitation 72 est agencée conjointement avec l’interrupteur piloté 61 pour en contrôler, par induction magnétique, l’ouverture et la fermeture. Sur les figures 5 et 6, l’interrupteur de commande 74 est ouvert, et la bobine de contrôle 72 laisse ou maintient l’interrupteur 61 ouvert, tandis que, sur les figures 7 et 8, l’interrupteur de commande 74 est fermé, et la bobine de contrôle 72 maintient ou laisse l’interrupteur fermé, respectivement. De préférence, l’interrupteur piloté 61 est ouvert dans une position non contrainte par la bobine d’excitation 72 et est fermé par la bobine d’excitation 72 lorsqu’elle lui applique une contrainte magnétique.
En mode‘scrutation’ pour détecter une éventuelle fuite, l’interrupteur piloté 61 est ouvert. L’interrupteur piloté 61 est régulièrement fermé. La fermeture de l’interrupteur piloté 61 permet de simuler un court-circuit 2010 en faisant intervenir l’ensemble de la longueur L du fil conducteur du câble de détection 10. La fermeture de l’interrupteur piloté 61 peut être par exemple réalisée à une fréquence de 1 Hz pendant un temps de l’ordre de 100 ms. De la sorte, on vérifie l’absence de coupure sur le câble de détection 10 à chaque seconde.
Plus particulièrement, la fermeture de l’interrupteur piloté 61 entraîne la circulation d’un courant d’intensité lmax dans le circuit. La mesure du paramètre électrique par l’instrument d’identification 50 correspond à une mesure de la chute de tension aux bornes du générateur électrique 30. Cette tension dite de calibration, notée Vcai, peut dépendre des variations de température et/ou d’humidité auxquelles le câble de détection 10 est soumis ; il peut donc être utile de mémoriser chaque valeur mesurée de la tension de calibration, voire son historique d’évolution.
La détermination de la résistance ohmique R1 du câble de détection entre la première extrémité 11 du câble de détection 10 et le court-circuit 2010 est de préférence réalisée avant une prochaine fermeture de l’interrupteur piloté 61. Toutefois, le court-circuit 2010 sera tout de même détecté comme une chute de tension aux bornes du générateur électrique 30 si l’interrupteur piloté 61 est fermé lors de son apparition. Le système 1 n’est donc pas rendu temporairement inopérant du fait de l’ajout du dispositif de vérification 60, car la résistance ohmique mesurée en présence d’une fuite 2010, alors que l’interrupteur piloté 61 est fermé, sera inférieure à la valeur R. Cette valeur sera comparée avec la valeur R stockée au cycle de mesure précédent.
On propose d’utiliser cette opération de fermeture périodique pour mesurer la résistance ohmique R du câble de détection 10 entier. L’intensité lmax du courant est connue. La tension Vcai est mesurée par le voltmètre comme instrument de mesure 50. On en déduit et on mémorise la résistance ohmique R du câble de détection 10 entier : R = Vcai / lmax, en bonne approximation. De préférence, la fermeture périodique de l’interrupteur piloté 61 est paramétrée de sorte que la vitesse d’actualisation de la valeur de R soit très supérieure à la constante de temps thermique de l’installation. Ainsi, les variations de température sur l’installation sont sans impact sur la mesure liée à l’occurrence d’une fuite et donc sans impact sur sa localisation qui reste précise. Le système de détection 1 fonctionne donc même avec un câble de détection dont le fil conducteur est constitué d’un alliage thermiquement sensible.
La valeur de la résistance ohmique R du câble de détection 10 entier est mémorisée, par exemple dans l’instrument d’identification 50. Elle peut être actualisée à chaque fermeture de l’interrupteur piloté 61 , soit toutes les secondes. La résistance ohmique R du câble de détection 10 telle que mémorisée intègre naturellement l’influence de la température sur la résistivité du fil conducteur du câble de détection 10. Il s’agit donc là d’une opération d’auto-calibration qui permet d’éviter notamment d’avoir à mesurer ou maîtriser la résistance ohmique R du fil conducteur du câble de détection 10, notamment lors de son installation. En particulier, la fonction de détection continue peut être actualisée, par exemple par et dans l’instrument d’identification 50, à chaque actualisation de la valeur de la résistance ohmique R du câble de détection 10 entier.
Dès lors, la détermination de la résistance ohmique R1 du câble de détection 10 entre sa première extrémité 11 et le court-circuit 2010 peut être avantageusement fonction de la résistance ohmique R du câble de détection 10 depuis sa première extrémité 1 1 jusqu’à sa seconde extrémité 12 telle que dernièrement mémorisée 123, par exemple à l’aide de l’instrument d’identification 50 :
Li = V / lmax / R * L, en bonne approximation.
Cette manière de procéder évite à un opérateur d’avoir à réaliser une quelconque calibration du système de détection 1 à l’installation et la mise en service. Par ailleurs, le système de détection 1 s’auto-calibre en permanence. L’influence de paramètres externes comme la température, voire une humidité importante, est également prise en compte avec une vitesse d’actualisation potentiellement de plusieurs ordres de grandeurs supérieure à la cinétique de variations de la résistivité électrique du fil conducteur du câble de détection 10.
Les échelles de temps associées au système 1 de détection de fuite permettent largement d’utiliser ce mode de fonctionnement. La détection est assurée à une fréquence de 1 Hz et pour un temps de fermeture sensiblement égal à 100 ms, dans l’exemple donné, ce qui laisse donc un temps de scrutation sensiblement égale à 900 ms, soit pendant sensiblement 90 % du temps.
De cette manière également, lors de l’installation, il est possible de couper des longueurs de câble suffisantes et nécessaires à la surveillance d’une enceinte de taille quelconque, sans contrainte par rapport à un système fonctionnant sur la base de longueurs de câble standardisées.
Le dispositif de vérification 100 selon un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit en référence aux figures 9 à 14. Comme énoncé ci- dessus, le dispositif de vérification 100 décrit ci-dessous est adapté pour équiper un système de détection et de localisation tel que décrit ci-dessus en référence aux figures 1 à 4. Pour autant, le dispositif de vérification 100 selon la présente invention n’est pas limité à une adaptation au système de détection et de localisation décrit ci- dessus. Par exemple, il pourrait être mis en oeuvre dans le cadre d’un système de détection et de localisation segmentée. Plus particulièrement, chaque segment d’un tel système pourrait être équipé d’un dispositif de vérification 100 selon la présente invention.
En référence aux figures 9 et 10, le dispositif de vérification 100 comprend une unité de traitement 1 10 et met en oeuvre notamment le câble de détection 10 et le générateur électrique 30 du système de détection 1.
L'unité de traitement 1 10 est configurée pour vérifier, de préférence sur commande, l’intégrité du système de détection 1.
Le câble de détection 10 est configuré non seulement pour permettre la détection du court-circuit 2010, mais également pour permettre l’alimentation et la commande de l’unité de traitement 1 10 du dispositif de vérification 100.
L’invention propose donc de donner une double fonction au fil de détection 10 : une fonction principale de détection (à travers la création d’un court-circuit par une fuite de fluide conducteur), et une deuxième fonction d’alimentation et de commande de l’unité de traitement 1 10 du dispositif de vérification 100.
Le dispositif de vérification 100 permet de mettre en oeuvre un multiplexage de signaux sur une seule ligne électrique physique, à savoir le câble de détection 10. Une unité de traitement 1 10 prenant la forme d’un dispositif électronique additionnel permet de réaliser ce multiplexage. Pour cela, il est associé à une alimentation électrique pilotée.
Avantageusement, cette alimentation électrique pilotée n’est autre que le générateur électrique 30 déjà configuré pour être électriquement relié d’une part au câble de détection 10, d’autre part à l’élément conducteur 20. L’élément conducteur 20 fait lui-aussi avantageusement partie du dispositif de vérification 100. Le générateur électrique 30 est alors configuré en outre pour alimenter l’unité de traitement 1 10 du dispositif de vérification 100 en énergie électrique via le câble de détection 10 et l’élément conducteur d’électricité 20.
Ainsi, pour venir équiper le système de détection 1 , le dispositif de vérification 100 ne nécessite l’ajout d’aucune ligne électrique, et notamment d’aucune ligne de relais. L’unité de traitement 1 10 peut être considérée comme un dispositif électronique déporté par rapport au système de détection 1 , en ce sens qu’il peut être simplement reporté sur le système de détection 1 sans induire aucune modification dudit système. Plus particulièrement, le dispositif de vérification 100 peut comprendre deux raccordements 1 1 1 , 1 12 : un premier raccordement 1 1 1 est relié au câble de détection 10, de préférence à une deuxième extrémité 12 du câble de détection 10, et un second raccordement 1 12 relié à l’élément conducteur d’électricité 20, de préférence à une deuxième extrémité 22 de l’élément conducteur d’électricité 20.
L’alimentation électrique pilotée au plus particulièrement le générateur électrique 30, dispose de la capacité à fournir sur commande deux niveaux de tension notés : Vmax et 2.Vmax. Elle dispose en outre d’une fonction de limitation de courant permanent à lmax. Plus particulièrement, le générateur électrique 30 peut être configuré et piloté pour commander l’unité de traitement 1 10 du dispositif de vérification 100 via le câble de détection 10 en fournissant au moins un premier niveau de tension d’alimentation noté Vmax et un deuxième niveau de tension d’alimentation noté 2.Vmax à l’unité de traitement 1 10 via le câble de détection 10. Le deuxième niveau de tension est de préférence supérieur au premier niveau tension. Par exemple, le deuxième niveau de tension 2.Vmax est sensiblement égal au double du premier niveau de tension Vmax.
Le câble de détection 10 est utilisé pour faire transiter à la fois un signal utile à la détection d’un court-circuit 2010, un signal utile au test du système de détection 1 et un signal, dit de commande, utile au déclenchement de vérification de l’intégrité du système de détection 1 . Ces différents signaux seront générés par l’alimentation pilotée. Plus particulièrement, le générateur électrique 30 est configuré pour être piloté afin que chaque changement de niveau de tension d’alimentation soit réalisé sur commande. L’existence même des différents signaux asservi le fonctionnement du dispositif de vérification 100. Plus particulièrement, le fonctionnement de l’unité de traitement 1 10 est asservi au moins aux différents niveaux de tension d’alimentation fournis par l’alimentation électrique pilotée.
Pour la suite de la description, seul le système de détection 1 à fil de détection constitué à base d’un alliage métallique résistif est exposé. La résistance ohmique de ce fil de détection est un paramètre qui pourrait être limitant pour le fonctionnement du système de détection 1 . Toutefois, comme cela apparaîtra clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous, le dispositif de vérification 100 selon la présente invention permet de conserver tous les avantages atteints grâce au dispositif de vérification 100 tels qu’illustrés aux figures cinq à huit, et notamment l’avantage de rendre la localisation d’un court-circuit détecté indépendante des conditions environnementales dans lesquelles le court-circuit survient. Il est à noter en outre que la description du système de détection 1 à fil de détection 10 présentant une résistance négligeable est couverte par la description suivante.
On identifie trois phases de fonctionnement du dispositif de vérification 100 selon l’invention, dont une phase de démarrage, une phase de détection de court-circuit 2010 et une phase de vérification de l’intégrité du système 1.
Il y a d’abord la mise en service du dispositif de vérification 100 qui est décrite ci- dessous en référence à la figure 1 1. L’unité de traitement 1 10 du dispositif de vérification 100 est raccordée au fil de détection 10 au niveau de sa deuxième extrémité 12 par son premier raccordement 1 1 1. Il est raccordé à l’élément conducteur 20, et notamment à l’enceinte 2 à surveiller, par son deuxième raccordement 112. Il circule un courant de démarrage ldem dans le circuit électrique formé du générateur électrique 30, du fil de détection 10, de l’unité de traitement 1 10, de l’élément conducteur 20, et le cas échéant de la masse 40.
Plus particulièrement, l’unité de traitement 110 est configurée pour que, lorsqu’elle est alimentée avec le premier niveau de tension Vmax, l’intensité de démarrage ldem circule dans le câble de détection 10 et dans l’élément conducteur d’électricité 20, de préférence en prenant une valeur sensiblement constante, par exemple comprise entre 10 et 90 mA, tant qu’aucun court-circuit 2010 ne survient et tant qu’aucune vérification de l’intégrité du système de détection 1 n’est commandée.
Le courant de démarrage ldem peut prendre une valeur initiale finie de quelques centaines de milliampères puis décroître de manière exponentielle jusqu’à une valeur négligeable (quelques dizaines de microampères) qui reste constante tant qu’il ne survient pas de fuite ni de phase de test du dispositif. Plus particulièrement, l’unité de traitement 110 est configurée pour que l’intensité de démarrage ldem prenne la valeur sensiblement constante, tel que bornée ci-dessus, en décroissant depuis une valeur initiale finie, par exemple comprise entre 100 et 900 mA. Ladite valeur initiale finie est supérieure d’au moins un ordre de grandeur à ladite valeur sensiblement constante.
En cas de fuite, il s’établit un courant lmax dans le circuit formé par les résistances R-i, Rf et Rt, telles qu’illustré sur la figure 3. L’intensité maximale lmax contient la composante de courant de démarrage ldem· Aucun test n’est lancé dans cette configuration. Le courant l em circule dans l’unité de traitement 1 10, et aussi à travers l’élément conducteur 20.
La détection et la localisation du court-circuit 2010 par le système de détection 1 sont réalisées de la façon décrite plus haut, sans aucune modification liée au report de l’unité de traitement 1 10 sur le système de détection 1.
Pour la réalisation d’un test de vérification de bon fonctionnement, la tension d’alimentation est portée à un potentiel 2.Vmax, comme cela est illustré sur la figure 13. C’est ce niveau de tension qui est le signal déclenchant de la phase de test. Il circule un courant ltest dans le circuit, inférieur à lmax. Plus particulièrement, l’unité de traitement 1 10 est configurée pour que, lorsqu’elle est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax, une intensité dite de test ltest circule dans le câble de détection 10 et dans l’élément conducteur d’électricité 20. De plus, tout en restant inférieur à lmax, l’intensité de test ltest est supérieure d’au moins un ordre de grandeur, de préférence d’au moins deux ordres de grandeur, à l’intensité de démarrage Idem-
La phase de test consiste à mettre le fil de détection 10 et l’élément conducteur 20 en contact électrique direct entre eux à la façon dont fonctionne le dispositif de vérification tel qu’illustré aux figures 5 à 8.
L’unité de traitement 1 10 est ainsi configurée pour interpréter un changement de niveau de tension d’alimentation depuis le premier niveau de tension Vmax jusqu’au deuxième niveau de tension 2.Vmax comme une commande de vérification de l’intégrité du système de détection 1.
Plus particulièrement, l’unité de traitement 1 10 peut comprendre un relai électromécanique comprenant au moins une bobine 1 101 et un contact 1 102. Le contact 1 102 est configuré pour permettre par sa fermeture d’établir une liaison électrique directe, dite franche, entre le câble de détection 10, de préférence la deuxième extrémité 12 du câble de détection 10, et l’élément conducteur d’électricité 20, de préférence la deuxième extrémité 22 de l’élément conducteur d’électricité 20. La bobine 1 101 du relai électromécanique est configurée pour fermer le contact lorsque l’unité de traitement 1 10 est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax.
Dès lors que le courant de test ltest est supérieur à une valeur seuil prédéterminée, cette valeur seuil étant de préférence d’au moins un ordre de grandeur, de préférence d’au moins deux ordres de grandeur, supérieure à l’intensité de démarrage Idem, alors le système de détection est jugé intègre. Si au contraire le courant de test ltest est inférieur à la valeur seuil prédéterminée, alors le système de détection est jugé défectueux. Pour être témoin de l’état intègre ou défectueux du système de détection 1 , le dispositif de vérification 100 peut comprendre en outre un instrument de détection 120, voire de mesure d’intensité, d’un courant électrique, et notamment du courant de test I test- Un tel instrument de détection 120 est pour l’exemple illustré sur la figure 14. Plus particulièrement, l’instrument de détection 120 est configuré pour détecter le courant électrique, voire pour mesurer l’intensité du courant électrique, circulant dans le câble de détection 10, au moins lorsque l’unité de traitement 110 est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax.
La vérification de l’intégrité du système de détection 1 comprend donc, au moins lorsque l’unité de traitement 1 10 est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax, une étape de détection, voire de mesure, d’intensité du courant électrique circulant dans le câble de détection 10.
L’instrument de détection 120 est par exemple l’un au moins parmi :
- un ampèremètre,
- un dispositif d’alerte configuré pour se déclencher lorsque le courant électrique détecté présente une intensité inférieure à une valeur seuil prédéterminée, et
- une unité de mesure et d’enregistrement de valeurs d’intensité du courant électrique détecté.
De la même façon que le dispositif de vérification décrit ci-dessus en référence aux figures 5 à 8, le dispositif de vérification 100 selon la présente invention permet une auto-calibration du système de détection 1 en fonction de la valeur de l’intensité de courant électrique détecté.
La valeur de l’intensité de courant électrique détecté est en effet liée à la résistance ohmique R du câble de détection 10 à l’instant auquel le courant électrique est détecté. La valeur instantanée de la résistance ohmique R du câble de détection 10 peut donc être déduite de la mesure d’intensité réalisée par l’instrument de détection 120. Cette valeur instantanée de résistance ohmique peut dès lors être utilisée pour évaluer la localisation d’un court-circuit suivant directement la mesure.
On comprend ainsi que le dispositif de vérification 100 permet non seulement la vérification de l’intégrité du système de détection, mais également son auto-calibration. Cette dernière fonction de calibration présente l’avantage d’éviter d’ajouter des capteurs comme capteurs d’humidité ou capteurs de température en cas de variations des conditions environnementales auxquelles le système de détection 1 , et en particulier le fil de détection 10, est soumis. L’unité de traitement 1 10 ayant le comportement souhaité peut prendre différentes formes suivant les spécifications requises. On décrit ci-après, en référence à la figure 14, un exemple de dispositif électronique réalisant l’unité de traitement 110 sans que cet exemple ne soit limitatif.
Dans le schéma de la figure 14, la mise en contact du fil de détection 10 avec l’élément conducteur d’électricité 20 est réalisée au travers du contact Relc, référéncé 1 102, du relais électromécanique Rel qui est ici constitué de l’association d’une bobine de commande ou d’excitation RelB, référéncé 1 101 , et du contact Relc dont la fermeture est commandée par une circulation de courant dans la bobine d’excitation RelB.
D’autres composants électroniques de l’unité de traitement sont énumérés ci- dessous qui peuvent être remplacés ou adaptés selon les cas d’usage, et notamment selon les gammes de tension et d’intensité dans lesquelles le système de détection 1 sera amené à travailler.
Sur la figure 14, a été adoptée la nomenclature suivante :
- A : raccordement au système de détection 1 en fin de fil de détection 10 ;
- M : raccordement au système de détection 1 sur un potentiel commun, typiquement l’enceinte 2 ou une tuyauterie à surveiller ;
- D-\ : diode Zener avec tension d’avalanche = 1 ,5.Vmax ;
- D2 : diode anti retour de potentiel ;
- D3 : diode de protection de Ti ;
- T-i : transistor NPN (par exemple de type 2N222) ;
- RelB : bobine d’excitation du relais Rel actionnant le contact de vérification du système de détection de fuite ;
- Relc : contact du relais Rel ;
- R^ R2, R3, R4 : résistances ohmiques de valeurs adaptées, par exemple 75 W, 150 W, 10 W, 4,7 k W respectivement.
- Ci : condensateur polarisé (type électrochimique par exemple) : contribue à fixer la durée de fermeture du contact Relc ;
- C2 : condensateur polarisé (type électrochimique par exemple) : assure la réserve d’énergie nécessaire à l’actionnement de la bobine d’excitation RelB par T-i, valeur typique 100 pF.
La tension Vmax peut par exemple prendre la valeur 12 Volts. Alors 2.Vmax vaudra 24 Volts et 1 ,5.Vmax vaudra 18 Volts. Le traitement de l’information 2.Vmax déclencheur de la phase de test est réalisé par la diode Zener D-i. Celle-ci a une tension d’avalanche strictement supérieure à Vmax et strictement inférieure 2.Vmax. On peut par exemple retenir 1 ,5.Vmax. L’application d’une tension supérieure à 2.Vmax entre les points A et M, engendre l’entrée en conduction de la diode D-\.
Les condensateurs C2 en majeure partie et Ci en moindre mesure, donnent à ldem son allure et sa valeur, tant en terme de valeur initiale (courant de charge), que de valeur stationnaire (courant de fuite).
La diode D2 évite une surtension sur le fil de détection 10.
La diode D3 protège le transistor J-\.
Les résistances R-i, R2, R3 et R4 assurent les limitations de courant nécessaires dans le circuit et fixes les potentiels adéquats.
Le condensateur Ci permet de fiabiliser le déclenchement de T-i et fixe une durée de fermeture pour du contact Relc.
Ainsi, le passage d’un courant dans la diode D-i, engendre la mise en conduction de Ti et par voie de conséquence le passage d’un courant dans la bobine RelB. Le passage du courant dans la bobine RelB actionne le contact Relc du relais. La mise en contact électrique franc entre le fil de détection 10 et l’élément conducteur d’électricité 20 est réalisée.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par les revendications.
A titre illustratif, on aurait pu imaginer une autre logique de commande du dispositif de vérification par le générateur électrique 30. Cette autre logique pourrait consister à avoir une alimentation à 2.Vmax et un signal de commande à Vmax. C’est un choix concepteur, pas une limitation, ni un impératif technologique.
Si l’invention vise à être exploitée par l’industrie et la R&D des métaux liquides ou les utilisant comme matière première, par exemple comme fluide caloporteur, notamment pour des applications solaires thermodynamiques, ou employant d’autres fluides conducteurs de l’électricité, pour détecter et localiser des fuites de fluide conducteur de l’électricité depuis une enceinte 2, elle est également applicable surtout dispositif de détection de court-circuit quel que soit le phénomène induisant le court- circuit, et notamment la foudre, une inondation, une contamination extérieure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de vérification (100) de l’intégrité d’un système de détection (1 ) d’un court-circuit (2010), le système comprenant :
- un câble de détection (10),
- un élément conducteur d’électricité (20) agencé conjointement avec le câble de détection (10),
- un générateur électrique (30) configuré pour être électriquement relié d’une part à un premier point, de préférence à une première extrémité (1 1 ), du câble de détection (10), d’autre part à l’élément conducteur (20), de préférence à une première extrémité (21 ) de l’élément conducteur (20), et
- un instrument d’identification d’un paramètre électrique (50) configuré pour identifier l’établissement d’un court-circuit (2010) entre le câble de détection (10) et l’élément conducteur d’électricité (20), voire localiser l’emplacement du court-circuit (2010),
le dispositif de vérification (100) étant caractérisé en ce qu’il comprend :
- une unité de traitement (110) configurée pour vérifier l’intégrité du système de détection, et
- le câble de détection (10) configuré pour permettre l’alimentation et la commande de l’unité de traitement (1 10) du dispositif de vérification (100).
2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, dans lequel le système de détection (1 ) est configuré pour détecter un court-circuit (2010) induit par la fuite d’un fluide conducteur d’électricité depuis une enveloppe (2) destinée à le contenir et dans lequel le câble de détection (10) comprend au moins un fil conducteur (13) et un isolant électrique (14), tel qu’un revêtement, sur au moins une partie du fil conducteur (13), l’isolant électrique (14) étant configuré pour isoler électriquement le fil conducteur (13) par rapport à l’élément conducteur (20) en absence de fluide conducteur et permettre une jonction électrique entre le fil conducteur (13) et l’élément conducteur (20) en présence de fluide conducteur, de sorte qu’une fuite de fluide conducteur depuis l’enveloppe (2) induise le court-circuit (2010) et sa détection par le système (1 ).
3. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre l’élément conducteur d’électricité (20) et le générateur électrique (30), ce dernier étant configuré pour alimenter l’unité de traitement (110) du dispositif de vérification (100) en énergie électrique via le câble de détection (10) et l’élément conducteur d’électricité (20).
4. Dispositif (100) selon la revendication précédente, dans lequel le générateur électrique (30) est configuré et piloté pour commander l’unité de traitement (1 10) du dispositif de vérification (100) via le câble de détection (10) en fournissant au moins un premier niveau de tension d’alimentation noté Vmax et un deuxième niveau de tension d’alimentation noté 2.Vmax à l’unité de traitement (1 10) via le câble de détection (10).
5. Dispositif (100) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de traitement (1 10) est configurée pour que, lorsqu’il est alimenté avec le premier niveau de tension Vmax, une intensité dite de démarrage ldem circule dans le câble de détection (10) et dans l’élément conducteur d’électricité (20), tant qu’aucun court-circuit ne survient et tant qu’aucune vérification n’est commandée.
6. Dispositif (100) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de traitement (1 10) est configurée pour que, lorsqu’elle est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax, une intensité dite de test ltest circule dans le câble de détection (10) et dans l’élément conducteur d’électricité (20), ladite intensité de test ltest étant supérieure d’au moins un ordre de grandeur, de préférence d’au moins deux ordres de grandeur, à l’intensité de démarrage ldem·
7. Dispositif (100) selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (1 10) est configurée pour interpréter un changement de niveau de tension d’alimentation depuis le premier niveau de tension Vmax jusqu’au deuxième niveau de tension 2.Vmax comme une commande de vérification de l’intégrité du système de détection (1 ).
8. Dispositif (100) selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, dans lequel l’unité de traitement (1 10) comprend au moins une bobine (1 101 ) et un contact (1 102), le contact (1 102) étant configuré pour permettre par sa fermeture d’établir une liaison électrique directe entre le câble de détection (10), de préférence la deuxième extrémité (12) du câble de détection (10), et l’élément conducteur d’électricité (20), de préférence la deuxième extrémité (22) de l’élément conducteur d’électricité (20), et la bobine (1 101 ) étant configurée pour fermer le contact lorsque l’unité de traitement (1 10) est alimentée avec le deuxième niveau de tension
2.V max·
9. Dispositif (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un instrument de détection (120), voire de mesure d’intensité, d’un courant électrique configuré pour détecter le courant électrique, voire pour mesurer l’intensité du courant électrique, circulant dans le câble de détection (10), au moins lorsque l’unité de traitement (1 10) est alimentée avec le deuxième niveau de tension 2.Vmax.
10. Procédé de vérification de l’intégrité d’un système de détection (1 ) d’un court-circuit (2010), le système comprenant :
- un câble de détection (10),
- un élément conducteur d’électricité (20) agencé conjointement avec le câble de détection (10),
- un générateur électrique (30) configuré pour être électriquement relié d’une part à un premier point, de préférence à une première extrémité (1 1 ), du câble de détection (10), d’autre part à l’élément conducteur (20), de préférence à une première extrémité (21 ) de l’élément conducteur (20), et
- un instrument d’identification d’un paramètre électrique (50) configuré pour identifier l’établissement d’un court-circuit (2010) entre le câble de détection (10) et l’élément conducteur d’électricité (20), voire localiser l’emplacement du court-circuit, le procédé de vérification (1000) comprenant les étapes consistant à alimenter et commander, via le câble de détection (10), une unité de traitement (1 10) configurée pour vérifier l’intégrité du système de détection.
1 1. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’étape consistant à commander l’unité de traitement (1 10) comprend au moins une première étape d’alimentation consistant à fournir à l’unité de traitement un premier niveau de tension d’alimentation noté Vmax et une deuxième étape d’alimentation consistant à fournir à l’unité de traitement un deuxième niveau de tension d’alimentation noté 2.Vmax, de sorte que le fonctionnement de l’unité de traitement (110) soit asservi au moins aux différents niveaux de tension d’alimentation, le deuxième niveau de tension étant de préférence supérieur au premier niveau tension.
12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la vérification de l’intégrité du système de détection (1 ) comprend, au moins lors de la deuxième étape d’alimentation, une étape de détection d’un courant électrique circulant dans le câble de détection (10), la détection d’un courant électrique présentant une intensité supérieure à une valeur seuil prédéterminée révélant le bon fonctionnement du système de détection (1 ).
13. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre, une étape de calibration du système de détection (1 ) en fonction de la valeur de l’intensité de courant électrique détecté, cette valeur étant liée à la résistance ohmique R du câble de détection à l’instant auquel le courant électrique est détecté.
14. Procédé selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel les première et deuxième étapes d’alimentation se succèdent l’une l’autre, de préférence périodiquement, chaque changement de niveau de tension d’alimentation étant de préférence réalisé sur commande.
15. Procédé selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes, dans lequel la deuxième étape d’alimentation est paramétrée pour durer au moins deux fois moins longtemps, de préférence dix fois moins longtemps, que la première étape d’alimentation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111505447A (zh) * 2020-05-27 2020-08-07 中铁电气化局集团第一工程有限公司 一种铁路牵引供电短路试验系统及试验方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3800217A (en) * 1971-09-23 1974-03-26 Lowrance Electronics Mfg Pipeline including means of indicating the existence of and location of a leak
JPS6151536A (ja) * 1984-08-22 1986-03-14 Toyota Motor Corp 誘導炉の湯洩れ検知装置
US5382909A (en) 1983-06-30 1995-01-17 Raychem Corporation Method for detecting and obtaining information about changes in variables
JP2011220747A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Sukegawa Electric Co Ltd 導電性液体漏洩検知線
US20130128396A1 (en) * 2011-11-23 2013-05-23 Metroic Limited Current measurement
WO2014204485A1 (fr) * 2013-06-21 2014-12-24 Schneider Electric USA, Inc. Procédé pour détecter des défauts de formation d'arc en utilisant des éléments commutés à la sortie
FR3011075A1 (fr) * 2013-09-24 2015-03-27 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de fuite et revetement comportant ce dispositif de detection
WO2015164600A1 (fr) * 2014-04-25 2015-10-29 Leviton Manufacturing Co., Inc. Détecteur de défaut de masse
US20170149235A1 (en) * 2015-11-24 2017-05-25 Abb Technology Ag Digital ground-fault circuit interrupter

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3800217A (en) * 1971-09-23 1974-03-26 Lowrance Electronics Mfg Pipeline including means of indicating the existence of and location of a leak
US5382909A (en) 1983-06-30 1995-01-17 Raychem Corporation Method for detecting and obtaining information about changes in variables
JPS6151536A (ja) * 1984-08-22 1986-03-14 Toyota Motor Corp 誘導炉の湯洩れ検知装置
JP2011220747A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Sukegawa Electric Co Ltd 導電性液体漏洩検知線
US20130128396A1 (en) * 2011-11-23 2013-05-23 Metroic Limited Current measurement
WO2014204485A1 (fr) * 2013-06-21 2014-12-24 Schneider Electric USA, Inc. Procédé pour détecter des défauts de formation d'arc en utilisant des éléments commutés à la sortie
FR3011075A1 (fr) * 2013-09-24 2015-03-27 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de fuite et revetement comportant ce dispositif de detection
WO2015164600A1 (fr) * 2014-04-25 2015-10-29 Leviton Manufacturing Co., Inc. Détecteur de défaut de masse
US20170149235A1 (en) * 2015-11-24 2017-05-25 Abb Technology Ag Digital ground-fault circuit interrupter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111505447A (zh) * 2020-05-27 2020-08-07 中铁电气化局集团第一工程有限公司 一种铁路牵引供电短路试验系统及试验方法

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