FR2827675A1 - Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif - Google Patents
Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif Download PDFInfo
- Publication number
- FR2827675A1 FR2827675A1 FR0109650A FR0109650A FR2827675A1 FR 2827675 A1 FR2827675 A1 FR 2827675A1 FR 0109650 A FR0109650 A FR 0109650A FR 0109650 A FR0109650 A FR 0109650A FR 2827675 A1 FR2827675 A1 FR 2827675A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- signal
- representative
- analysis
- detection
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 53
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 43
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000012536 storage buffer Substances 0.000 claims description 6
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims 2
- 238000012550 audit Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/0015—Using arc detectors
- H02H1/0023—Using arc detectors sensing non electrical parameters, e.g. by optical, pneumatic, thermal or sonic sensors
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Le dispositif de surveillance de réseau électrique comporte des moyens de détection d'un arc série dans au moins un conducteur (3) électrique. Lesdits moyens de détection sont destinés à être connectés à un capteur (2) sensible à des vibrations disposé sur un conducteur (3) électrique pour capter des signaux (8) représentatifs d'arcs électriques série. Des moyens de traitement (11, 12, 13, 14) détectent des signaux représentatifs d'arcs électriques série dans un signal d'entrée (S1) et fournissent sur une sortie un signal (S2) représentatif de la détection d'un arc électrique série (7). Dans une installation électrique, le dispositif de surveillance contrôle notamment des connexions de conducteurs rigides reliant des appareils. Un procédé de surveillance de réseau électrique comporte une phase de détection d'un arc série dans au moins un conducteur électrique et une phase d'analyse.
Description
<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF ET PROCEDE DE SURVEILLANCE DE RESEAU ELECTRIQUE, ET INSTALLATION COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF.
L'invention concerne un dispositif de surveillance de réseau électrique comportant des moyens de détection d'un arc série dans au moins un conducteur électrique. L'invention concerne aussi une installation électrique comportant des appareils électriques connectés par des conducteurs électriques rigides et un dispositif de surveillance de réseau électrique.
L'invention concerne aussi un procédé de surveillance de réseau électrique.
Il existe des dispositifs de surveillance de réseau comportant des détecteurs d'arcs parallèles. Les arcs parallèles sont généralement des décharges électriques de forte énergie se produisant entre un conducteur et la masse ou entre deux conducteurs. Les détecteurs d'arcs parallèles ou de décharges comportent généralement des capteurs de rayonnement électromagnétique ou des capteurs sonores pour détecter des ondes électromagnétiques ou sonores conduites dans l'air.
De tels dispositifs ne permettent pas de détecter des arcs série produits par l'ouverture d'un circuit électrique, notamment lorsque l'ouverture est due à une connexion défaillante entre deux conducteurs électriques. Certains dispositifs de surveillance comportent des capteurs thermiques pour détecter des défaillances de connexion entre des conducteurs. Cependant, de tels dispositifs nécessitent un nombre important de capteurs. De plus, des détecteurs de ce type ne détectent pas des coupures franches de connexion qui ne génèrent pas d'échauffement.
L'invention a pour but un dispositif et un procédé de surveillance de réseau électrique permettant de détecter un arc série, et une installation comportant un tel dispositif.
Dans un dispositif de surveillance de réseau électrique selon l'invention comportant des moyens de détection d'un arc série dans au moins un conducteur électrique, les moyens de détection comportent :
<Desc/Clms Page number 2>
- au moins une entrée destinée à être connectée à un capteur sensible à des vibrations disposé sur un conducteur électrique, pour capter des signaux représentatifs d'arcs électriques série, - des moyens de traitement connectés à l'entrée pour détecter des signaux représentatifs d'arcs électriques série dans un signal d'entrée reçu par l'entrée et fournit par ledit capteur sensible à des vibrations, et - au moins une sortie pour fournir un signal de sortie représentatif de la détection d'un arc électrique série.
Avantageusement, les moyens de traitement comportent des moyens de détection d'enveloppe recevant un signal représentatif du signal d'entrée et fournissant un signal d'analyse.
De préférence, les moyens de détection d'enveloppe comportent des premiers moyens de filtrage passe-haut ou passe-bande pour filtrer le signal représentatif du signal d'entrée, des moyens de redressement pour redresser un signal fourni par les premiers moyens de filtrage, et des seconds moyens de filtrage passe-bas pour filtrer un signal redressé fourni par les moyens de redressement, les seconds moyens de filtrage fournissant ledit signal d'analyse.
Avantageusement, les moyens de traitement comportent des moyens d'amplification connectés entre l'entrée du dispositif de surveillance et les moyens de détection d'enveloppe.
Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de traitement comportent des moyens d'analyse d'un signal représentatif d'un signal d'entrée pour fournir le signal de sortie représentatif de la détection d'un arc électrique série.
De préférence, les moyens d'analyse comportent des moyens de détection à seuil adaptatif.
<Desc/Clms Page number 3>
Avantageusement, les moyens de traitement comportent des moyens d'échantillonnage de signal pour échantillonner un signal fourni par des moyens de détection d'enveloppe et fournir audits moyens d'analyse un signal échantillonné représentatif d'un signal d'entrée.
Dans un mode de réalisation particulier, les moyens d'analyse comportent au moins un tampon de stockage d'échantillons de signal pendant une fenêtre d'analyse, le stockage étant validé ou commandé par les moyens de détection à seuil adaptatif.
Avantageusement, les moyens d'analyse comportent des moyens de contrôle de l'énergie d'un signal fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
Avantageusement, les moyens d'analyse comportent des moyens de contrôle de la forme d'un signal fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
Avantageusement, les moyens d'analyse comportent des moyens de contrôle de la fréquence d'un signal fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
Un dispositif selon un mode de réalisation préférentiel, comporte au moins un capteur sensible à des vibrations connecté à ladite au moins une entrée, ledit capteur étant destiné à être disposé sur un conducteur électrique.
De préférence, le capteur sensible à des vibrations est un capteur sensible aux ultrasons.
Une installation électrique selon l'invention comportant des appareils électriques connectés par des conducteurs électriques rigides comporte au moins un dispositif de surveillance tel que défini ci-dessus, au moins un capteur sensible à des vibrations connecté à une entrée dudit dispositif de surveillance et disposé sur un conducteur rigide de l'installation pour détecter des vibrations conduites dans ledit conducteur.
<Desc/Clms Page number 4>
Un procédé de surveillance de réseau électrique selon l'invention comporte une phase de détection d'un arc série dans au moins un conducteur électrique comportant : - une étape de détermination d'un seuil adaptatif, - une étape de comparaison d'un signal représentatif d'un signal d'entrée avec ledit seuil adaptatif, - une étape de chargement d'au moins un tampon avec des échantillons d'un signal représentatif dudit signal d'entrée, et - une phase d'analyse d'au moins un tampon pour détecter la présence d'un signal représentatif d'un arc série dans ledit signal représentatif dudit signal d'entrée.
Avantageusement, la phase d'analyse comporte une étape de contrôle d'énergie.
Avantageusement, la phase d'analyse comporte une étape de contrôle de forme.
Avantageusement, la phase d'analyse comporte une étape de contrôle de fréquence.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le procédé de surveillance comporte une phase de gestion de remplissage d'au moins deux tampons, ladite phase de gestion comportant au moins une étape d'initialisation et au moins une étape de remplissage de deux tampons.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un dispositif de surveillance de réseau électrique mettant en oeuvre l'invention ; - la figure 2 représente un schéma bloc du traitement du signal dans un dispositif selon la figure 1 ;
- la figure 3 représente un schéma bloc de l'analyse du signal dans un traitement du signal selon la figure 2 ; - la figure 4 représente un schéma bloc du déclenchement de l'analyse du signal dans un traitement du signal selon la figure 2 ;
- la figure 3 représente un schéma bloc de l'analyse du signal dans un traitement du signal selon la figure 2 ; - la figure 4 représente un schéma bloc du déclenchement de l'analyse du signal dans un traitement du signal selon la figure 2 ;
<Desc/Clms Page number 5>
- le figure 5 représente un schéma bloc particulier d'un circuit d'analyse du signal pour un dispositif selon l'invention ; - la figure 6 illustre l'analyse d'un signal dans un dispositif de surveillance selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 illustre l'analyse d'un signal dans un dispositif de surveillance selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 montre un organigramme d'un procédé de surveillance de réseau électrique mettant en oeuvre l'invention ; - la figure 9 montre un organigramme de gestion de tampons pour un procédé selon la figure 8 ; - la figure 10 montre un organigramme d'analyse d'un signal pour un procédé selon la figure 8 ; -les figures llA, llB, 12A et 12B illustrent des signaux pouvant être reçus par un dispositif de surveillance selon des modes de réalisation de l'invention ; et - la figure 13 représente une installation comportant un dispositif de surveillance selon un mode de réalisation de l'invention.
- la figure 7 illustre l'analyse d'un signal dans un dispositif de surveillance selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 montre un organigramme d'un procédé de surveillance de réseau électrique mettant en oeuvre l'invention ; - la figure 9 montre un organigramme de gestion de tampons pour un procédé selon la figure 8 ; - la figure 10 montre un organigramme d'analyse d'un signal pour un procédé selon la figure 8 ; -les figures llA, llB, 12A et 12B illustrent des signaux pouvant être reçus par un dispositif de surveillance selon des modes de réalisation de l'invention ; et - la figure 13 représente une installation comportant un dispositif de surveillance selon un mode de réalisation de l'invention.
Un dispositif de surveillance réseau représenté sur la figure 1 comporte un dispositif 1 de détection d'arcs série comportant une entrée connectée à un capteur sensible à des vibrations 2 disposé sur un conducteur 3 d'un réseau électrique 4 à surveiller. Le conducteur 3 est de préférence rigide, il peut être constitué notamment par une barre, un tube, un câble ou un conduit de distribution électrique répartie. Le capteur 2 détecte des vibrations mécaniques ou acoustiques qui se propagent dans le conducteur 3. Le conducteur 3 peut être relié à un autre conducteur 5 par un dispositif de connexion ou de raccordement 6, notamment par des vis de serrage. Dans ce cas, il est possible que des défaillances des systèmes de fixation génèrent des arcs série 7 entre les conducteurs 3 et 5.
Les arcs 7 provoquent alors des vibrations 8 qui sont conduites par les conducteurs 3 et 5.
Ces vibrations sont généralement dans le domaine des fréquences sonores ou ultrasonores. Le capteur 2 reçoit les vibrations 8 et fournit à une entrée du dispositif de détection un signal d'entrée SI représentatif des vibrations se propageant dans le conducteur 3. Le capteur 2 peut être un capteur acoustique ou, de préférence, un capteur ultrasonique, notamment de type piézoélectrique.
<Desc/Clms Page number 6>
Les vibrations passant dans les conducteurs peuvent être très diverses et avoir parfois des amplitudes bien supérieures à celles pouvant être générées par un arc série. Par exemple, elles peuvent être dues à des appareils mécaniques, à des résonances, à des contraintes électriques ou électromagnétiques sur des conducteurs, à des chocs mécaniques ou à des couplages acoustiques. Pour éviter l'influence de vibrations parasites dans le signal fourni par le capteur, le dispositif de détection 1 comporte des moyens de traitement pour détecter des signaux représentatifs d'arcs électriques série dans le signal fourni par le capteur.
Le dispositif de détection 1 comporte au moins une sortie pour fournir un signal de sortie S2 représentatif de la détection d'un arc électrique série. Ce signal de sortie peut commander par exemple un relais 9, communiquer avec un superviseur ou une centrale distante 10, et/ou déclencher une alarme.
La figure 2 montre un mode de réalisation d'un traitement du signal dans un dispositif de détection 1. Le signal d'entrée SI fourni par le capteur est appliqué par exemple à un amplificateur 11, puis un signal amplifié SI A représentatif du signal SI est appliqué à l'entrée d'un détecteur d'enveloppe 12. Le détecteur d'enveloppe 12 fournit un signal d'analyse S3 pouvant être échantillonné par un échantillonneur 13 et analysé par des moyens d'analyse 14.
Le détecteur d'enveloppe comporte un premier filtre 15 passe-haut ou passe-bande pour filtrer le signal représentatif du signal d'entrée, un redresseur 16 pour redresser un signal fourni par le premier filtre, et un second filtre 17 passe-bas pour filtrer un signal redressé fourni par le redresseur. Le filtre 15 élimine ou réduit les signaux dans les fréquences très perturbées par exemple il atténue les signaux de fréquences proches de la fréquence du réseau 50Hz ou 60Hz ainsi que certaines harmoniques. De préférence le filtre 15 laissera passer les signaux de fréquence supérieure à 10kHz ou 20kHz notamment les signaux dans les fréquences ultra sonores. Le redresseur 16 est de préférence un redresseur sans seuil. Le détecteur d'enveloppe permet d'extraire la modulation du signal sonore d'entrée haute fréquence et d'avoir un signal à analyser basse fréquence. Ainsi, l'analyse du signal S3 ou
<Desc/Clms Page number 7>
d'un signal échantillonné S3A peut se faire de façon rapide et efficace, notamment avec un nombre d'échantillons limité.
Un mode de réalisation des moyens d'analyse est représenté sur la figure 3. Sur cette figure, le signal S3A ou S3 est appliqué à un détecteur 18 à seuil adaptatif qui évalue le seuil en fonction de valeurs de signaux précédentes. Lorsque le détecteur 18 détecte un dépassement de seuil il commande la validation du chargement d'un tampon 19 avec des échantillons de signal S3A d'analyse. Puis, lorsque le tampon 19 est chargé pendant une fenêtre d'analyse, le contenu du tampon est analysé par un circuit de contrôle 20.
Un mode de réalisation d'un détecteur de seuil est représenté sur la figure 4. Avantageusement, un détecteur à seuil adaptatif comporte un module 21 de détermination de seuil adaptatif pour fournir une valeur de seuil adaptatif S4. Puis, cette valeur de seuil S4 est temporisée ou retardée dans un module 22 pour utiliser le seuil adaptatif avec des signaux S3 ou S3A suivants. La valeur de seuil S4 retardée est comparée au signal S3A par un comparateur 23 pour valider le remplissage d'au moins un tampon si le seuil est dépassé.
Ainsi, le seuil adaptatif est déterminé sur une portion de signal, une fenêtre de détermination de seuil, ou un nombre d'échantillons prédéterminés du signal S3 ou S3A qui précèdent le signal S3 ou S3A à analyser. Lorsque le seuil adaptatif est dépassé, le remplissage d'un tampon est validé. Le remplissage d'un tampon est réalisé pendant une fenêtre d'analyse de durée prédéterminée. Cette fenêtre d'analyse peut commencer dès la détection du seuil ou de préférence avant la détection du seuil avec des portions de signal ou des échantillons préenregistrés et validés ensuite par la détection de dépassement d'un seuil adaptatif. Cette configuration permet d'analyser une fenêtre de signal tenant compte de l'évolution du signal avant et après le dépassement du seuil par une impulsion.
La figure 5 montre un schéma bloc d'un mode de réalisation particulier des moyens d'analyse. Dans ce mode de réalisation, le détecteur de seuil adaptatif 18 commande un gestionnaire de tampons 24 pour gérer le remplissage de deux tampons 19A et 19B avec des signaux S3A. Le remplissage d'un premier tampon sera validé par un premier dépassement de seuil et un second tampon sera validé par un second dépassement de seuil.
<Desc/Clms Page number 8>
Si les deux dépassements de seuil sont très proches les deux tampons peuvent être remplis de manière décalée avec une portion de signal identique.
Le schéma de la figure 5 montre aussi un exemple de réalisation d'un circuit de contrôle 20 pour analyser un signal fourni ou contenu dans au moins un des tampons de stockage. Ce circuit 20 comporte un contrôleur d'énergie 25, un contrôleur de forme 26, et un contrôleur de fréquence 27. Les contrôleurs 25,26, et 27 peuvent fonctionner de manière parallèle ou consécutive. Avantageusement, un module de décision 28 permet de décider de la détection d'un arc série et de la sortie d'un signal S2. De préférence, deux contrôles positifs sur trois permettent d'avoir une certitude suffisante pour décider de la présence d'un arc série. Dans un mode de réalisation préférentiel, trois contrôles positifs sur trois assurent une fiabilité de décision très élevée au dispositif de surveillance.
La figure 6 illustre un signal S3 de détection d'enveloppe à analyser et une position d'une fenêtre d'analyse d'un tampon 19. Le signal S3 représenté comporte une première partie 30 bruitée sans signal utile, une seconde partie 31 avec un pic d'amplitude élevée, et une troisième partie 32 de signal ayant des ondes d'amplitude moins élevée. Sur cette figure, une première fenêtre 33 de signal de durée Tl permet de déterminer une valeur de seuil adaptatif S4. Ce seuil est déterminé pendant la partie bruitée 30 du signal S3. Ensuite, pendant un retard 34 de durée T2 la valeur du seuil adaptatif S4 est gardée pour éviter de prendre en compte dans la valeur de seuil des variations rapides du signal S3 lors de l'apparition d'un pic. De préférence, les durées Tl et T2 ont des valeurs comprises entre 1 et 2 millisecondes (mS), par exemple 1,25 millisecondes.
A un instant t1 0, par exemple, le signal S3 dépasse le seuil S4. Puis des échantillons du signal S3 ou S3A remplissent le tampon 19 pendant une fenêtre d'analyse 35 de durée T3. La durée T3 est de préférence comprise entre 30 et 100 millisecondes, par exemple environ 50 millisecondes. Pour éviter un décalage de la période d'analyse du à des déclenchements successifs, il n'y a pas de nouveau déclenchement de la validation de remplissage tant que le signal S3 est supérieur au seuil de manière continue. Si le signal S3 baisse au-dessous du seuil S4, le déclenchement du remplissage peut être validé lors de l'apparition d'un nouveau
<Desc/Clms Page number 9>
pic dépassant le seuil S4. Lorsque le tampon 19 est rempli, à la fin de la période 35, les échantillons sont fournis à un circuit de contrôle 20.
Si des impulsions 37 parasites se produisent dans le spectre de fréquences du détecteur d'enveloppe 12, il est possible que ces impulsions dépassent le seuil adaptatif et déclenchent la validation du remplissage des tampons. Pour éviter une analyse erronée due à des déclenchements successifs du remplissage, un dispositif selon un mode de réalisation représenté sur la figure 7 comporte avantageusement au moins deux tampons 19A et 19B pour enregistrer des échantillons à analyser. Le remplissage des tampons est déclenché à tour de rôle à chaque dépassement de seuil à des instants t21 et t22. Ainsi, au moins un tampon fournira un signal correct à analyser.
La figure 8 montre un organigramme de traitement d'échantillons d'un signal S3 ou S3A.
Une étape 40 permet de charger dans une fenêtre de seuil adaptatif des échantillons précédant un signal courant à analyser. A une étape 41, un seuil adaptatif S4 est déterminé avec les signaux précédents. Puis, une étape 42 permet de comparer un signal courant S3 ou S3A avec le seuil S4. Si le seuil S4 est dépassé, une étape 43 valide le chargement et une étape 44 permet de charger des échantillons suivants dans un ou plusieurs tampons, de préférence deux tampons. Le contenu du ou des tampons est alors analysé à une étape 45.
Lorsque au moins deux tampons sont utilisés une gestion de l'initialisation des tampons permet d'optimiser le chargement des échantillons de signal S3 ou S3A. La figure 9 montre un organigramme d'initialisation et de gestion du chargement des tampons. Lorsqu'un dépassement d'un seuil adaptatif est réalisé à une étape 50, une étape 51 permet de détecter si un premier tampon 19A est vide. Si la condition de l'étape 51 est vraie, le stockage est initialisé dans le tampon 19A à une étape 52. Si la condition de l'étape 52 n'est pas vraie, une étape 53 permet de détecter si un second tampon 19B est vide. Si la condition de l'étape 53 est vraie, le stockage est initialisé dans le tampon 19B à une étape 54. Un tampon qui était vide et qui est initialisé par l'une des étapes 52 ou 54 devient un tampon en cours de remplissage jusqu'au moment où son contenu est fourni à l'analyse, notamment à une étape 45. Si l'étape 50, n'est pas détectée avec un échantillon courant, ledit échantillon peut remplir un tampon en cours de remplissage.
<Desc/Clms Page number 10>
Une étape 55 détecte si le premier tampon 19A est en cours de remplissage et poursuit le remplissage dudit tampon 19A avec un échantillon de signal courant à une étape 56. Une étape 57 détecte si le second tampon est en cours de remplissage et poursuit le remplissage de dudit tampon 19B avec un échantillon courant à une étape 58. Lorsque l'un des tampons est rempli, son contenu est transféré à une étape d'analyse et ledit tampon devient dans un état vide pour être à nouveau initialisé à des étapes 52 ou 54. Si aucun des tampons n'est en cours remplissage, un échantillon courant ne sera pas stocké à des étapes 56 et 58 pour être analysé.
La figure 10 montre un organigramme d'analyse du signal stocké pendant une fenêtre d'analyse, notamment pour l'analyse du contenu des tampons 19, 19A et/ou 19B de stockage. A une étape 60, un seuil adaptatif est détecté. Puis, à une étape 61, il y a une gestion des tampons, notamment la gestion de l'initialisation et du remplissage. L'analyse du signal comporte une étape 62 de contrôle de l'énergie du signal stocké dans un tampon pendant une fenêtre d'analyse, une étape 63 de contrôle de la forme dudit signal stocké et une étape 64 de contrôle de fréquence dudit signal stocké. Dans ce mode particulier de réalisation, si les conditions des trois étapes 62,63, 64 sont réalisées, une étape 65 signalisation signale la détection d'un arc série. Dans d'autres modes de réalisation il est possible d'utiliser deux des trois étapes 62,63, 64 pour l'analyse.
Le contrôle de l'énergie du signal effectué, par exemple, à l'étape 62 ou par le contrôleur 25 consiste notamment à vérifier le maintien d'une énergie entretenue après le premier pic. Par exemple, sur la figure 11 A une courbe 70 représente un signal d'arc série détecté par un capteur 2 et sur la figure 11B une courbe 71 représente un signal de choc propageant un signal sonore. Le signal 70 de détection d'arc présente une énergie entretenue par différents amorçages représentés par des lobes 72. Le signal 71 présente un pic d'énergie qui décroît de manière exponentielle ou continue et atteint une valeur faible après quelques dizaines de millisecondes. Avantageusement, pour ce contrôle il est possible de déterminer l'énergie du signal pendant une fenêtre de contrôle est de comparer cette énergie à un seuil.
<Desc/Clms Page number 11>
Le contrôle de la forme effectué, par exemple, à l'étape 63 ou par le contrôleur 26 consiste notamment à vérifier la forme du signal entre le premier pic suivant le dépassement de seuil adaptatif et le signal dans une période qui suit. Dans un signal d'arc série, le contraste est très élevé entre le premier pic et les pics suivant alors que dans un signal de choc parasite, il y a une décroissance sans contraste. Sur la figure 12A une courbe 80 représente un signal d'arc série et sur la figure 12B une courbe 81 représente un signal représentatif d'un choc parasite. Le signal 80 a une partie 82 de durée prédéterminée succédant à la détection de seuil avec une amplitude élevée et une partie 83 succédant à la partie 82, de durée sensiblement égale et d'amplitude moyenne plus faible que l'amplitude de la partie 82. Le signal 81 a des parties 84 et 85 consécutives et succédant à la détection de seuil adaptatif d'amplitudes peu différentes. Ainsi, le contrôle de forme peut avantageusement consister à déterminer le rapport entre une première partie du signal succédant à la détection à seuil adaptatif et une seconde partie du signal succédant à la première partie du signal, puis à comparer ledit rapport à un seuil. Des périodes 86 et 87 correspondant respectivement à la première partie et à la seconde partie du signal sont représentées sur la figure 6 illustrant un signal S3 fourni par une détection d'enveloppe. Sur la figure 6, le pic de la partie 31 a une amplitude plus élevée que les ondes de la partie 32.
Le contrôle de la fréquence effectué, par exemple, à l'étape 64 ou par le contrôleur 27 consiste notamment à vérifier la fréquence du signal dans la partie 32 postérieure au pic 31.
Si cette partie présente une composante spectrale principale de fréquence double de celle du réseau électrique, il y a une très forte probabilité de présence d'un arc série. Sur les figures 11 A et 12A les lobes des signaux 72 ont des fréquences fondamentales de modulation semblables au double de la fréquence du réseau électrique par exemple 50 Hz ou 60 Hz.
Les contrôles décrits ci-dessus sont des contrôles préférentiels, cependant d'autres contrôles peuvent aussi permettre de détecter un signal d'arc série. Par exemple, un autre contrôle peut consister à contrôler le changement de polarisation du signal d'arc série en contrôlant une succession d'ondes d'amplitudes différentes alternées. En effet, comme sur la figure 11 A une onde 73 d'amplitude élevée est précédée et suivie par des ondes 74 d'amplitude plus faible.
<Desc/Clms Page number 12>
La figure 13 montre une installation comportant un dispositif de surveillance avec un dispositif 1 de détection d'arcs série connecté à des capteurs 2A et 2B disposés sur des conducteurs rigides 3A et 3B de deux portions de réseau à surveiller, respectivement 4A et 4B. Ces conducteurs 3A et 3B sont reliés à des appareils électriques 90,91 et 92, par exemple par d'autres conducteurs 5 et par des dispositifs de raccordement 6. Les appareils 90,91 et 92 peuvent être par exemple des disjoncteurs disposés avec le dispositif 1 dans une armoire ou une cellule électrique 93. Si un arc série apparaît dans la partie 4A du réseau électrique, suite en particulier à la détérioration d'une connexion électrique 6, des signaux 8, sonores, ultrasonores ou des vibrations mécaniques se propagent dans les conducteurs rigides 3A et parviennent aux capteurs 2A. Le dispositif de détection d'arcs série 1 reçoit des signaux venant des capteurs et effectue un traitement avant de signaler la présence d'un arc série. Le dispositif 1 peut fournir un signal S2A pour commander l'ouverture du disjoncteur 90 en amont de la partie du réseau présentant un défaut, il peut aussi envoyer un signal S2C sur un bus de communication 94. Si un arc série se produit dans la partie 4B du réseau au moins un des capteurs 2B fournit un signal au dispositif 1. Dans ce cas, un signal S2B fourni par le dispositif 1 peut commander l'ouverture du disjoncteur 91 en amont du défaut.
Les signaux et les vibrations mécaniques se propageant dans les conducteurs rigides peuvent être arrêtés ou atténués par un appareil électrique tel qu'un disjoncteur comportant des conducteurs électriques souples, notamment sous forme de tresses. Ainsi un disjoncteur 91 disposé entre les parties 4A et 4B du réseau peut isoler la transmission de signaux 8 de vibrations mécaniques. De telles caractéristiques permettent aussi de localiser un défaut par secteurs.
Le dispositif de détection d'arc série peut comporter des circuits de traitement réalisés sous forme analogique, numérique, et/ou mixte, certaines fonctions pouvant être sous une forme programmée et intégrées dans des microprocesseurs ou des microcontrôleurs.
Claims (20)
- REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance de réseau électrique comportant des moyens de détection d'un arc série dans au moins un conducteur (3) électrique caractérisé en ce que les moyens de détection comportent : - au moins une entrée destinée à être connectée à un capteur (2) sensible à des vibrations disposé sur un conducteur (3) électrique, pour capter des signaux (8) représentatifs d'arcs électriques série, - des moyens de traitement (11,12, 13,14) connectés à l'entrée pour détecter des signaux représentatifs d'arcs électriques série dans un signal d'entrée (S 1) reçu par l'entrée et fournit par ledit capteur (2) sensible à des vibrations, et - au moins une sortie pour fournir un signal (S2) de sortie représentatif de la détection d'un arc électrique série (7).
- 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens (12) de détection d'enveloppe recevant un signal (SI, SI A) représentatif du signal d'entrée et fournissant un signal (S3) d'analyse.
- 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de détection d'enveloppe comportent des premiers moyens (15) de filtrage passe-haut ou passe-bande pour filtrer le signal (SI, SI A) représentatif du signal d'entrée, des moyens (16) de redressement pour redresser un signal fourni par les premiers moyens de filtrage, et des seconds moyens (17) de filtrage passe-bas pour filtrer un signal redressé fourni par les moyens de redressement, les seconds moyens de filtrage fournissant ledit signal d'analyse.
- 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens (11) d'amplification connectés entre l'entrée du dispositif de surveillance et les moyens (12) de détection d'enveloppe.
- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens (14) d'analyse d'un signal (S3, S3A)<Desc/Clms Page number 14>représentatif d'un signal d'entrée pour fournir le signal (S2) de sortie représentatif de la détection d'un arc électrique série.
- 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent des moyens (18,21, 22,23) de détection à seuil adaptatif.
- 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens de détection à seuil adaptatif comportent des moyens (23) de comparaison d'un signal (S3, S3A) représentatif d'un signal d'entrée à un seuil adaptatif (S4).
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent des moyens (13) d'échantillonnage de signal pour échantillonner un signal (S3) fourni par des moyens de détection d'enveloppe et fournir audits moyens d'analyse un signal (S3A) échantillonné représentatif d'un signal d'entrée.
- 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent au moins un tampon (19,19A, 19B) de stockage d'échantillons de signal pendant une fenêtre (35) d'analyse, le stockage étant validé ou commandé par les moyens (18) de détection à seuil adaptatif.
- 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent des moyens (25,62) de contrôle de l'énergie d'un signal fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
- 11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent des moyens (26,63) de contrôle de la forme d'un signal fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
- 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 caractérisé en ce que les moyens d'analyse comportent des moyens (27,64) de contrôle de la fréquence d'un signal<Desc/Clms Page number 15>fourni par au moins un tampon de stockage de signal pour fournir un signal représentatif de la détection d'arc série.
- 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (2) sensible à des vibrations connecté à ladite au moins une entrée, ledit capteur étant destiné à être disposé sur un conducteur (3) électrique.
- 14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que le capteur sensible à des vibrations est un capteur sensible aux ultrasons.
- 15. Installation électrique comportant des appareils électriques (90,91, 92) connectés par des conducteurs (3,5) électriques rigides caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un dispositif (1) de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, au moins un capteur (2,2A, 2B) sensible à des vibrations connecté à une entrée dudit dispositif de surveillance et disposé sur un conducteur (3,3A, 3B) rigide de l'installation pour détecter des vibrations (8) conduites dans ledit conducteur.
- 16. Procédé de surveillance de réseau électrique caractérisé en ce qu'il comporte une phase de détection d'un arc série dans au moins un conducteur électrique comportant : - une étape (41) de détermination d'un seuil adaptatif (S4), - une étape (42) de comparaison d'un signal (S3, S3A) représentatif d'un signal d'entrée avec ledit seuil adaptatif (S4), - une étape (44) de chargement d'au moins un tampon (19, 19A, 19B) avec des échantillons d'un signal représentatif dudit signal d'entrée, et - une phase d'analyse (45,62-65) d'au moins un tampon pour détecter la présence d'un signal représentatif d'un arc série dans ledit signal représentatif dudit signal d'entrée.
- 17. Procédé selon la revendication 16 caractérisé en ce que la phase d'analyse comporte une étape (62) de contrôle d'énergie.
- 18. Procédé selon l'une des revendications 16 ou 17 caractérisé en ce que la phase d'analyse comporte une étape (63) de contrôle de forme.<Desc/Clms Page number 16>
- 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18 caractérisé en ce que la phase d'analyse comporte une étape (64) de contrôle de fréquence.
- 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18 caractérisé en ce qu'il comporte une phase (50-58,61) de gestion de remplissage d'au moins deux tampons (19A, 19B), ladite phase de gestion comportant au moins une étape (52,54) d'initialisation et au moins une étape (56,58) de remplissage de deux tampons.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0109650A FR2827675B1 (fr) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0109650A FR2827675B1 (fr) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2827675A1 true FR2827675A1 (fr) | 2003-01-24 |
| FR2827675B1 FR2827675B1 (fr) | 2003-10-17 |
Family
ID=8865697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0109650A Expired - Fee Related FR2827675B1 (fr) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2827675B1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2940459A1 (fr) * | 2008-12-22 | 2010-06-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detection d'arc electrique dans une installation photovoltaique. |
| US20150061696A1 (en) * | 2012-04-06 | 2015-03-05 | Commissariat à I'énergie atomique et aux énergies alternatives | Battery protected against electric arcs |
| EP3018781A1 (fr) * | 2014-11-06 | 2016-05-11 | Airbus SAS | Système et procédé de détection et de passivation d'un arc électrique |
| WO2020069697A1 (fr) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin | Procédé pour déterminer un court-circuit à l'apparition d'un arc électrique sur un conducteur électrique |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3726287A1 (de) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zum ermitteln interner fehlfunktionen in elektrischen einrichtungen |
| EP0813281A2 (fr) * | 1996-06-10 | 1997-12-17 | Eaton Corporation | Appareil pour détection d'enveloppe des arcs à courant faible |
| FR2761541A1 (fr) * | 1997-03-28 | 1998-10-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Appareillage electrique sous enveloppe metallique avec un systeme de localisation d'arc par capteurs de pression ou de densite |
| EP0981193A2 (fr) * | 1998-07-24 | 2000-02-23 | Eaton Corporation | Appareil sensible à amplitude d'arc pour détection d'enveloppe des arcs à courant faible |
-
2001
- 2001-07-19 FR FR0109650A patent/FR2827675B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3726287A1 (de) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Mitsubishi Electric Corp | Vorrichtung zum ermitteln interner fehlfunktionen in elektrischen einrichtungen |
| EP0813281A2 (fr) * | 1996-06-10 | 1997-12-17 | Eaton Corporation | Appareil pour détection d'enveloppe des arcs à courant faible |
| FR2761541A1 (fr) * | 1997-03-28 | 1998-10-02 | Gec Alsthom T & D Sa | Appareillage electrique sous enveloppe metallique avec un systeme de localisation d'arc par capteurs de pression ou de densite |
| EP0981193A2 (fr) * | 1998-07-24 | 2000-02-23 | Eaton Corporation | Appareil sensible à amplitude d'arc pour détection d'enveloppe des arcs à courant faible |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2940459A1 (fr) * | 2008-12-22 | 2010-06-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede de detection d'arc electrique dans une installation photovoltaique. |
| WO2010072717A1 (fr) | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Commissariat A L'energie Atomique | Procede de detection d'arc electrique dans une installation photovoltaique |
| US9389272B2 (en) | 2008-12-22 | 2016-07-12 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Method for detecting an electric arc in a photovoltaic installation |
| US20150061696A1 (en) * | 2012-04-06 | 2015-03-05 | Commissariat à I'énergie atomique et aux énergies alternatives | Battery protected against electric arcs |
| US9791515B2 (en) * | 2012-04-06 | 2017-10-17 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Battery protected against electric arcs |
| EP3018781A1 (fr) * | 2014-11-06 | 2016-05-11 | Airbus SAS | Système et procédé de détection et de passivation d'un arc électrique |
| FR3028319A1 (fr) * | 2014-11-06 | 2016-05-13 | Airbus | Systeme et procede de detection et de passivation d'un arc electrique |
| CN105588994A (zh) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 空中客车简化股份公司 | 用于电弧的检测和钝化的方法和系统 |
| US9837810B2 (en) | 2014-11-06 | 2017-12-05 | Airbus Operations Sas | Method and system of detection and passivation of an electric arc |
| WO2020069697A1 (fr) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin | Procédé pour déterminer un court-circuit à l'apparition d'un arc électrique sur un conducteur électrique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2827675B1 (fr) | 2003-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2867685B1 (fr) | Dispositif et procédé de surveillance d'un réseau électrique | |
| US6859042B2 (en) | Arc detection by non-causal signal correlation | |
| FR3003410A1 (fr) | Dispositif de protection de reseaux electriques | |
| EP1484616A1 (fr) | Méthode de détection de décharges partielles et système de diagnostic pour appareil électrique | |
| US10690713B2 (en) | Method of detecting an electric arc by analysis of its acoustic signature | |
| EP3264116B1 (fr) | Dispositif de détection d'un arc électrique à partir de sa signature acoustique | |
| EP3958004A1 (fr) | Procédé de test de protection différentielle, dispositif de protection différentielle et appareil électrique comportant un tel dispositif | |
| FR2525006A1 (fr) | Detecteur d'intrusion | |
| EP0813282B1 (fr) | Appareil de détection de défaut d'isolement d'un dispositif branché dans un réseau de distribution ou de transport d'énergie électrique et procédé de détection correspondant | |
| EP3483999A1 (fr) | Liaison electrique pour la transmission d'une haute tension a courant alternatif a un equipement utilisateur | |
| EP3384592B1 (fr) | Procede et dispositif de detection d'un arc electrique dans une installation photovoltaïque | |
| FR2827675A1 (fr) | Dispositif et procede de surveillance de reseau electrique, et installation comportant un tel dispositif | |
| EP0404002A1 (fr) | Détecteur de signaux alternatifs basse fréquence notamment pour joncteur téléphonique | |
| FR2687240A1 (fr) | Dispositif de protection detectant la sollicitation du mecanisme d'une fermeture (serrure, verrou) et generant un signal d'information, d'alerte ou d'alarme. | |
| FR3036843A1 (fr) | Dispositif de surveillance de decharges partielles dans un reseau electrique | |
| CA2060935C (fr) | Systeme d'evaluation des performances d'un filtre electrique | |
| EP4080185B1 (fr) | Procédé et dispositif de détection d'anomalie de pression dans une conduite de fluide | |
| EP4264290B1 (fr) | Surveillance d'une ligne de transmission | |
| EP0466594B1 (fr) | Dispositif de surveillance pour redresseur polyphasé | |
| EP0699919A1 (fr) | Voie d'acquisition d'une impulsion en tension, procédé et système de mesure de décharges partielles pourvu d'une telle voie | |
| EP1741069A1 (fr) | Procede de comdamnation automatique d'ouvrants d'un vehicule automobile | |
| EP3159704A1 (fr) | Chaîne de mesure pour un circuit électronique de signalisation | |
| WO2020188209A1 (fr) | Detection d'arc par reflectometrie multiporteuse mctdr | |
| EP4270023A1 (fr) | Dispositif de surveillance du fonctionnement de câbles électriques dans un réseau maillé | |
| EP0457662A1 (fr) | Procédé d'analyse d'un rayonnement comme une onde ultrasonore, dispositif mettant en oeuvre le procédé et système d'alarme comportant un tel dispositif |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name | ||
| CJ | Change in legal form | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20160331 |