<Desc/Clms Page number 1>
RELAIS ELECTRIQUES DE PROTECTION UTILISANT UN ELEMENT DIRECTIONNEL ET UN ELEMENT NON DIRECTIONNEL
La présente invention se rapporte à des relais électriques de protecti on.
Selon des caractéristiques de la présente in- vention, un tel relais a un élément directionnel sensible à un premier signal dépendant du voltage et à un second
<Desc/Clms Page number 2>
signal dépendant du courant dans une section d'un système électrique à protéger par le relais , l'élément direction- nel produisant un premier signal'de sortie lorsqu'il y a une faute dont l'impédance efficace est située dans un, premier intervalle prédéterminé dirigé vers l'avant représentant au moins la distance de la section, un élément non direo- tionnel sensible au premier signal et au second signal pour produire un second signal de sortie lorsqu'il y a une faute dont l'impédance efficace est située dans une partie princi- pale prédéterminée de l'jntervalle dirigé vers l'avant ou dans un Intervalle prédéterminé dirigé vers l'arrière,
et des moyens de circuit pour recevoir le premier signal de sortie et le second signal de sortie et pour produire en réponse un signal d'indication de faute.
Selon une caractéristique de la présente inven- tion, les moyens de circuit peuvent être agencés pour pro- duire le slgnal d'indication de faute sans retard toutes les fois que le premier signal de sortie et le second signal de sortie sont présents simultanément en permettant ainsi une protection dans la "zone UN".
Selon une autre caractéristique de la présente invention, les moyens de circuit peuvent comprendre des moyens de chronométrage efficaces,en réponse au premier signal de sortie,pour régler l'élément non directionnel, après un intervalle de temps prédéterminé, afin de prolon- ger la partie principale prédéterminée vers l'avant et de permettre ainsi une protection dans la "zone DEUX' pour des fautes dont l'impédance efficace se trouve dans la partie principale ainsi prolongée.
A titre de variante, les moyens de circuit
<Desc/Clms Page number 3>
peuvent comprendre des moyens de chronométrage efficaces en réponse au premier signal de sortie pour produire le signal d'indication de faute après un intervalle de temps prédéter- miné et pour permettre ainsi une protection dans la "zone DEUX" pour des fautes dont l'impédance efficace est placée dans l'intervalle prédéterminé dirigé vers l'avant.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, les moyens de circuit peuvent comprendre des mo- yens d'émission et des moyens de réception pour émettre et recevoir respectivement des signaux de surveillance, ces signaux influençant le fonctionnement du relais et d'un re- lais adjacent disposé à l'extrémité éloignée de la section de manière telle que les deux relais amorcent l'ouverture des dispositifs de coupure de circuit associés sans retard pour les fautes électriques proches de l'une ou l'autre ex- trémité de la section.
Un relais de protection électrique selon des ca- ractéristiques de la présente invention sera maintenant dé- crit à titre d'exemple et en se référant aux dessins ci- joints dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement les oon- nexions des circuits électriques du relais ;
La figure 2 représente schématiquement le schéma de protection à distance fourni par le relais ; et
La figure 3 représente schématiquement la ca- ractéristique du relais.
En se référant maintenant aux dessine, un élé- ment directionnel 10 et un élément non directionnel 11 sont connectés aux bornes d'entrée 12 et 13 qui fournissent res- pectivement des signaux dépendant du courant et du voltage
<Desc/Clms Page number 4>
d'un système électrique à protéger par le relais. En ré- ponse à un premier signal de sortie provenant de l'élément 10, un électroaimant 14 est agencé pour fermer les con- tacts 15,16 et 17 simultanément. De la même manière, en réponse à un second signal de sortie provenant de l'élément 11, un électroaimant 18 est agencé pour fermer les contacts 19 et 20 simultanément.
Les bornes 21 et 22 sont connectées sur une alimentation électrique extérieure de sorte que tou- tes les fois qu'un chemin électrique existe entre ces bor- nes, un courant (signal d'indication de faute) traverse une bobine 23 qui, par excitation, provoque le déclenchement d'un dispositif de coupure de circuit associé au relais dans le système électrique à protéger. Des dispositifs de chrono- métrage 24 et 25 sont agencés avec des périodes de temps pré- déterminées, chaque dispositif de chronométrage représen- tant un retard dans la transmission d'un signal électrique à travers les dispositifs. Ces dispositifs de chronométra- ge remettent en position à un état de repos si ce signal électrique est enlevé avant que l'opération de chronométra- ge des dispositifs ait été achevée.
Une borne 26 est connectée de manière à fournir un signal électrique convenable provenant d'une source élec- trique et allant vers le dispositif de chronométrage 24 toutes les fois que les contacts 15 sont fermés.
Les bornes 27 sont agencées pour émettre un signal vers un relais adjacent toutes les fois que les contacts 17 sont fermés. En réponse à un signal semblable, provenant du relais adjacent, appliqué aux bornes 28, un électroaimant 29 est agencé pour fermer un contact 30.
Dans la figure 2, AB représente une partie d' un système électrique avec des dispositifs de coupure de
<Desc/Clms Page number 5>
circuit en 0 et D, le relais mentionné ci-dessus et le re- @ lais adjacent étant respectivement en C et D dans la eec- tion CD. La "zone UN" du relais est représentée par CE, la "zone DEUX" est représentée par EF et la zone averse. en arrière est représentée par CG. Des fautes se produisant dans la "zone DEUX" ne provoqueront pas le fonctionnement du relais jusqu'à ce qu'un retard de temps représenté par T2 se soit écoulé, et des fautes se produisant dans la zone inverse en arrière ne provoqueront pas le fonctionnement du relais jusqu'à ce qu'un intervalle de temps représenté par T3 se soit écoulé.
L'intervalle dirigé vers l'avant de l'élément 10 est représenté par CH et l'intervalle ini- .tial de l'élément 11 est représenté par GE.
Dans la figure 5, le cercle X représente sur un diagramme d'impédance la caractéristique de l'élément 10 et les cercles Y et Z représentent les caractéristiques initiale et prolongée de l'élément 11. La "zone UN* et la "zone DEUX" sont représentées respectivement par les sur- faces hachurées horizontalement et verticalement. Les po- sitions dans le système électrique AB de la figure 2 sont indiquées dans la figure 3 par les références (lettres) utilisées dans la figure 2.
Pendant le fonctionnement, pour des fautes se produisant entre les positions C et E de la figure 2, c'est- à-dire se produisant dans la "zone UN", les éléments 10 et 11 amèneront les contacts 16 et 19 à se fermer respective- ment, de sorte que le dispositif de coupure de circuit en C sera déclenché sans retard lors de l'excitation de la bobine 23.
Pour des fautes se produisant entre les posi- tions E et F, c'est-à-dire se produisant dans la "zone DEUX",,
<Desc/Clms Page number 6>
l'élément: 10 amènera les contacta 15 et 16 à se fermer, de sorte qu'après le retard de temps du dispositif de chrono- métrage 24, l'élément 11 amènera le contact 19 à se fermer de sorte que le dispositif de ooupure du circuit en C sera déclencha lors de l'excitation de la bobine 23. Pour des fautes se produisant entre'les positions G et E, l'élément 11 amènera le contact 20 à se fermer de sorte qu'après le retard de temps du dispositif de chronométrage 25, le dis- positif de coupure de circuit en 0 sera déclenché.
Pour des fautes se produisant entre les posi- tions C et H, l'élément 10 amènera le contact 17 à se fer- mer pour émettre un signal vers le relais adjacent en D.
De la même manière, pour une faute dont l'impédance effi- cace est placée dans la caractéristique de l'élément direc- tionnel du relais adjacent à la position D, qui aura un in- tervalle sensiblement égal à CH s'étendant de D vers A, le relais adjacent émettra un signal vers le relais pour ame- ner le contact 30 du relais à se fermer. De cette manière, pour des fautes se produisant dans n'importe quelle partie de la section CD, les dispositifs de coupure de circuit en
C ou D seront déclenchés sans. retard par cette action des deux relais.
Dans une modification, le relais peut être agen- cé pour transmettre des signaux vers et recevoir des signaux provenant du relais adjacent en utilisant un dispositif de signalisation par ondes porteuses, une liaison par radio, un fil pilote ou tout autre moyen pour transférer des signaux entre les relais.
Dans une autre modification,les contacts de .relais sont agencés de manière telle qu'en réponse à un
<Desc/Clms Page number 7>
signal provenant de l'élément 11, un signal de blocage puisse être émis vers le relais adjacent qui empêchera en effet un déclenchement du relais adjacent. Cependant, en réponse au signal de sortie de l'élément 10, ce signal de blocage est supprimé. De cette manière, pour des fautes se produisant entre C et A qui sont également à la portée d'un élément directionnel du relais adjacent, on peut em- pêcher le dispositif de coupure de circuit en D de se dé- clencher par suite du signal de blocage provenant du re- lais en C.
Dans une autre modification, tous les contacts peuvent être remplacés par des connexions électroniques ou une combinaison de connexions électroniques et de contacts, par exemple en utilisant des transistors ou autres disposi- tifs de commutation semi-conducteurs.
Dans un*autre modification, le relais peut être agencé pour agir avec d'autres relais suivant un schéma de protection rationnel ou bien peut agir indépendamment de tout autre relais, à titre de variante.
On appréciera d'après la description ci-dessus que le relais comprend un élément directionnel et un élément non directionnel, tous les deux étant sensibles aux signaux d'entrée dépendant du courant et du voltage d'un système électrique à protéger par le relais et que ces deux élé- ments agissent ensemble de manière telle que le relais se comporte de manière semblable (comme il est utilisé actuel- lement) à un relais ayant trois éléments séparés de déteotion d'impédance pour fournir respectivement une protection dans la "zone UN", une protection vers l'arrière et une zone de dépassement vers l'avant convenable pour une
<Desc/Clms Page number 8>
protection d'onde porteusé ou analogue.
Le relais décrit a un avantage par rapport à un relais ayant des éléments séparés en ce que le ,relais présente de meilleures caractéristiques vis-à-vis des défauts d'arc pour la "zone UN" et la "zone DEUX", les caractéristiques étant sensiblement horizontales (comme on peut le voir dans la figure 3) pour des fautes situées à la limite de ces zones éloignées du relais.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifica- tions qui apparaîtront à l'homme de l'art.