Détecteur de pannes transitoires La présente invention a pour objet un dé tecteur de pannes transitoires qui peuvent par exemple se produire en un point quelconque d'une ligne de transport d'énergie électrique.
Le problème de la localisation des pannes sur ces lignes de transport d'énergie a longtemps préoccupé les techniciens et ceci surtout à cause du fait qu'environ 90 0/o de ces pannes ne sont pas continuelles et il est donc néces saire d'utiliser un système permettant une dé tection immédiate.
On connaît déjà des installations pour la localisation de défauts ou pannes sur des li gnes de transport d'énergie. Une telle installa tion comprend par exemple deux détecteurs de phénomènes transitoires brusques placés à proximité de deux points séparés par une cer taine distance le long de la -ligne à surveiller. Un dispositif pour la mesure d'intervalles de temps est prévu, ce dispositif étant commandé par un signal transmis en réponse à un phéno mène transitoire détecté à l'un desdits points et par un signal transmis en réponse à la détec tion du même phénomène transitoire brusque à l'autre desdits points.
La mesure de temps ainsi obtenue correspond au temps employé par le phénomène transitoire dû à un défaut pour se propager de l'endroit du défaut vers l'un ou l'autre des points de détection grâce à quoi on obtient une mesure de la distance de l'endroit du défaut.
Le but de l'invention est de permettre de détecter des pannes transitoires produisant des ondulations électriques, quelles que soient la polarité de ces ondulations, leur variation d'amplitude et la durée de ces variations.
L'objet de l'invention est un détecteur de pannes transitoires produisant des ondulations électriques qui comprend un circuit ayant deux branches et qui est caractérisé en ce que l'une desdites branches comprend des moyens pro duisant un débit en réponse aux parties positi ves desdites ondulations et en ce que l'autre branche comprend des moyens produisant un débit en réponse aux parties négatives desdites ondulations et en ce qu'il comprend des moyens pour mélanger les débits desdites bran ches.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, des formes d'exécution de l'objet de l'in vention. La fig. 1 représente le schéma d'un locali- sateur de défauts pour lignes de transport d'énergie, dans lequel on utilise un détecteur constituant une forme d'exécution de l'objet de la présente invention. La fig. 2 sert à expliquer le fonctionnement de ce détecteur. La fi-. 3 montre un schéma du détecteur de la fig. 2.
En se référant à la fig. 1, on va maintenant décrire un localisateur de défauts pour des li gnes à haute tension. Il comporte deux élé ments de couplage capacitifs 1 et 2 placés le long de la ligne à haute tension 3 et espacés d'une certaine distance. Les éléments de cou plage 1 et 2 sont connectés à des équipements de ligne 4 et 5 comprenant chacun un détec teur semblable à celui représenté aux fig. 2 et 3. La sortie de l'équipement de ligne 4 est cou plée à un compteur 6. Ce compteur est mis en action par un signal de sortie distinctif de l'équipement 4, et il est arrêté par un autre si gnal reçu de l'équipement 5.
La mesure du temps est effectuée par ce compteur 6 qui en voie un ordre à un contrôleur imprimeur 7, qui à son tour met en action un imprimeur 8 qui enregistre la distance existant entre le lieu de défaut sur la ligne et l'un ou l'autre des équi pements de ligne 1 et 2, ainsi que l'année, le mois, le jour, l'heure, la minute et la seconde correspondant à ce défaut.
Le signal de sortie de l'équipement de ligne 5 est appliqué à un modulateur 9, qui module une porteuse<I>HF</I> provenant de la source 10, dans l'émetteur 11, cette porteuse modulée étant amenée à l'antenne dirigée 12 d'où elle est rayonnée vers une antenne réceptrice 13 et un récepteur 14, placés près de l'élément de couplage 1. Le signal reçu est démodulé par le circuit 15, il est ensuite appliqué au compteur 6 et arrête celui-ci qui a été mis en action à la réception du premier signal provenant de l'équipement 4. On peut utiliser un ou plu sieurs répéteurs entre l'émetteur et le récep teur suivant la distance entre ces deux appa reils ou la nature du terrain.
Quand un défaut ou une panne apparaît sur la ligne à haute tension 3, en un lieu 16, par exemple; une impulsion se propagera vers l'élément de couplage 1 et vers l'élément de couplage 2. On appellera par exemple t1 <I>la</I> durée de la propagation vers 1 et t#, celle de la propagation vers 2. On obtient donc au comp teur 6 une mesure de temps qui est de (2t2 -f- t1) <I>-</I> t1, c'est-à-dire 2t2 si l'on sup pose que la longueur électrique de la ligne à haute tension 3 est égale à la longueur de la ligne hertzienne existant entre les antennes 12 et 13.
On s'arrangera pour que le contrôleur imprimeur ou l'imprimeur divise automatique ment par deux le temps mesuré de manière à obtenir une mesure exacte du temps nécessaire pour une impulsion provenant d'un défaut de se propager du point 16 au point de détec tion 2.
Cette mesure de temps peut ensuite être convertie en mesure de longueur en tenant compte qu'il faut 1 seconde pour qu'une varia tion brusque parcoure 300 000 km.
On va maintenant expliquer le fonctionne ment du détecteur que comprend chaque équipement de ligne 4 ou 5 en se référant aux fig. 2 et 3.
L'entrée 17 est connectée au potentiomè tre 18, dont le curseur est relié à deux branches 19 et 20. Ce potentiomètre, utilisé comme moyen de couplage, permet le réglage du ni veau des signaux. Le circuit 19 répond aux va riations brusques de polarité positive, pour pro duire un débit de polarité déterminée, et le circuit 20 répond au contraire aux variations brusques de polarité négative pour produire une impulsion de sortie ayant ladite polarité déterminée.
Les équipements de ligneproduisent uneim- pulsion de sortie dès qu'une impulsion provo quée par un défaut se produisant sur la ligne leur est appliquée. L'impulsion de sortie pro duite peut par exemple avoir une amplitude de 15 volts et une durée d'environ 10 lis, le temps d'établissement et de retour à zéro étant au plus d'environ 0,2 #ts. Le front avant de cette impulsion correspond dans le temps au front avant de l'impulsion provoquée par le défaut.
Les équipements de ligne sont agencés de ma nière à répondre à des impulsions d'entrée pro voquées par des défauts et comprises dans les limites suivantes 1) impulsions d'entrée ayant une amplitude comprise entre 0,05 volt et 70 volts ou plus. 2) impulsions de polarité positive ou né gative 3) impulsions ayant des temps d'établisse ment compris entre 1 et 20 [.s.
4) impulsions constituant n'importe quelle combinaison de valeurs comprises dans les limites précitées.
Les équipements de ligne sont agencés de manière à être insensibles aux ondulations con nues dans la technique sous le nom d' over- shoot qui suivent chaque impulsion produite par un défaut. Le front avant de cette impul sion détermine le début de la mesure dans le localisateur de défauts, et pour éviter que les dites ondulations influencent la mesure, les équipements de ligne sont agencés de manière à ne produire aucun débit pendant une période d'au moins 20 lis à partir du débit correspon dant audit front avant. Les équipements de li gne ne produisent donc une impulsion de sor tie que pour l'impulsion désirée qui est constituée par la première alternance de la va riation brusque de courant provoquée par un défaut.
On a représenté en 21 une onde reçue dont la première alternance est de polarité po sitive et en 22 une onde dont la première al ternance est de polarité négative. Ces ondes passent à travers les amplificateurs 23 et 24. Le premier nommé est un amplificateur de classe A normal et amplifie les ondes d'entrée 21 et 22 en les convertissant en ondes de sor tie 21a et 22a. L'amplificateur 24 est un am plificateur de classe A à excitation par la cathode qui amplifie les ondes d'entrée, mais qui n'inverse pas ces ondes ; les ondes de sor tie de cet amplificateur sont représentées en 21 b et 22b. Chaque overshoot qui suit la première alternance et qui est représenté en 25 ou 26 passe dans les amplificateurs 23 et 24 ; on a représenté les ondes de sortie correspon dantes en 25a, 26a et 25b, 26b.
Ces ondes ap paraissent aux plaques 27 et 28 (voir fig. 3) et sont transmises à travers les dispositifs de limitation 29 et 30 vers les grilles de com mande 31 et 32 des tubes amplificateurs 33 et 34. Ces tubes fonctionnent en amplificateurs classe A et possèdent un circuit commun de plaque composé d'un circuit accordé amorti par une diode à cristal. Les dispositifs de limi tation 29 et 30 ne permettent que le passage des signaux positifs vers les grilles 31 et 32. Si un overshoot est présent dans un signal indiquant un défaut aux entrées de ces dispo sitifs de limitation, seules les ondulations posi tives de l' overshoot passeront.
Seules les ondulations positives telles que 22a et 25a sont conservées dans le circuit 19 (fig. 2) après le passage du dispositif 29 et seules les ondula tions positives telles que 21b et 26b sont con servées dans le circuit 20 après le passage du dispositif 30.
Si la première alternance de l'im pulsion produite par le défaut est positive, (impulsion d'entrée 21), elle donnera naissance à des impulsions de sortie positives 21b et<I>25a,</I> et si elle est négative (impulsion d'entrée 22), elle donnera naissance à des impulsions de sor tie également positives 22a et 26b ; les deux impulsions 21b et 25a forment une impulsion de sortie composée 35, et les deux parties com posantes de cette impulsion se superposent par tiellement par suite de l'effet de filtrage du cir cuit précédant le tube 36 (fig. 3).
La durée de l'impulsion 35 peut être de 20 à 40 microse condes ; sur la figure cette impulsion est né gative, elle est appliquée à un circuit différen- tiateur et limiteur, composé du tube 36, de l'inductance 36a, du redresseur 36b, et de la diode 36c; cette dernière ne laisse passer que les impulsions négatives vers la grille du tube 36 ; le circuit ainsi composé donne naissance à une impulsion brève et aiguë 37 (fig. 2) sui vie par une impulsion négative 38. L'impulsion 37 est appliquée au tube 39 qui est presque bloqué, ce tube produit alors une impulsion 40 de 10 [.s de durée dans son circuit de plaque accordé 41.
La diode à cristal 42 assure que les impulsions de sortie du tube 39 seront négati ves. L'impulsion négative 40 est ensuite appli quée au tube amplificateur 43 qui est norma lement conducteur, ce quia pour effet de pro duire sur la plaque dudit tube 43 une impul sion positive 44 (fig. 2), limitée ayant une du rée de 10 [.s. Le tube 43 est couplé à un étage monté en cathodyne 45 qui produit une con- formation de l'impulsion qui aura la forme montrée en 46. Cette impulsion de sortie 46 est l'impulsion qui sert à actionner le comp teur 6.
Il est clair que l'amplitude et la durée de cette impulsion de sortie peuvent différer sen siblement des valeurs indiquées, l'essentiel étant que son flanc avant corresponde vraiment à une impulsion due à un défaut et que ce flanc ne soit pas-perdu pendant la transmission à la suite de distorsions dues au bruit et à d'autres impulsions de signalisation pouvant être transmises simultanément avec les impul sions de défaut et qui se produisent au hasard. En d'autres mots, l'impulsion de sortie peut être conformée de n'importe quelle manière désirée, soit en vue de sa transmission à travers une liaison radio complexe, soit en vue de la mise en action du compteur.