FR2625624A1 - Electrical network with superconducting switch - Google Patents

Abstract

An electrical distribution network is supplied by a superconducting transformer 10. Switches 26, 30, 32, especially of the electromechanical type, are arranged respectively at the head of the network and in various branches 22, 24 supplied in parallel by the head switch 26. A detector 28 of voltage drop of the network issues trip commands transmitted to the mechanisms 36 of the switches 26, 30, 32 in order to cause the tripping of the latter upon a voltage drop due to the toggling of the superconducting transformer from the superconducting state to the normal state upon the appearance of a short-circuit current 45 exceeding the critical current of the superconducting transformer 10. Selectivity of tripping is ensured by a timer 44 and/or by detectors locating the branch affected by the fault in order to transmit only the tripping commands to the switches for supplying this faulty branch.

Description

RESEAU ELECTRIQUE A INTERRUPTEUR SUPRACONDUCTEUR.ELECTRICAL NETWORK WITH SUPERCONDUCTING SWITCH.

L'invention est relative à un réseau de distribution électrique à plusieurs branches, ayant en tête du réseau un élément supraconducteur, notamment un bobinage supraconducteur et des interrupteurs, disposés dans les différentes branches du réseau pour isoler la branche associée.The invention relates to a multi-branch electrical distribution network having, at the head of the network, a superconducting element, in particular a superconducting winding and switches, arranged in the different branches of the network to isolate the associated branch.

Lorsque le matériau constituant l'élément supraconducteur, en l'occurrence le bobinage ou le transformateur supraconducteur, est à l'état supraconducteur, sa résistance électrique est fuasi-nulle et le circuit électrique est fermé.When the material constituting the superconducting element, in this case the winding or the superconducting transformer, is in the superconducting state, its electrical resistance is fuasi-zero and the electric circuit is closed.

Lorsque le matériau est à l'état normal, il possède une résistance électrique notable, dont la valeur est suffisamment élevée pour limiter le courant parcourant le circuit, cet élément supraconducteur jouant dans ce cas le rôle d'un interrupteur ouvert ou d'un limiteur de courant.When the material is in the normal state, it has a notable electrical resistance, the value of which is sufficiently high to limit the current flowing through the circuit, this superconducting element playing in this case the role of an open switch or a limiter current.

La transition de l'état supraconducteur à l'état normal peut être réalisée par différents facteurs, notamment la température, le champ magnétique ou le courant parcourant ltélément supraconducteur, et il a déjà été proposé de réaliser un interrupteur à déclenchement automatique lorsque le courant qui le parcourt, dépasse un seuil prédéterminé correspondant au courant critique de ltélément supraconducteur. De tels interrupteurs supraconducteurs présentent l'avantage de ne comporter aucun contact mécanique ou des pièces enmouvement, et leur ouverture ou fermeture s'effectue sans étincelle, très rapidement.The transition from the superconducting state to the normal state can be carried out by various factors, including the temperature, the magnetic field or the current flowing through the superconducting element, and it has already been proposed to realize an automatic trip switch when the current which runs through it, exceeds a predetermined threshold corresponding to the critical current of the superconducting element. Such superconducting switches have the advantage of not involving any mechanical contact or parts in motion, and their opening or closing is effected without spark, very quickly.

Les interrupteurs connus sont conçus pour des installations supraconductrices et ils sont inutilisables pour les réseaux normaux de transport ou de distribution d'énergie électrique.The known switches are designed for superconducting installations and they are unusable for normal networks of transport or distribution of electrical energy.

La présente invention a pour but de permettre la réalisation d'un réseau de distribution électrique perfectionné, utilisant un
élément supraconducteur combiné à des interrupteurs ou
disjoncteurs standards de protection du réseau.The present invention aims to enable the realization of an improved electrical distribution network, using a
superconducting element combined with switches or
standard circuit breakers for protection of the network.

Le réseau de distribution électrique selon l'invention est
caractérisé en ce que le courant critique dudit bobinage
supraconducteur est supérieur au courant nominal du réseau, et
généralement inférieur à la tenue électrodynamique desdits
interrupteurs, et que l'ouverture automatique des interrupteurs
est pilotée par la détection d'une baisse de tension du réseau.The electrical distribution network according to the invention is
characterized in that the critical current of said winding
superconductor is greater than the rated current of the network, and
generally lower than the electrodynamic behavior of said
switches, and that the automatic opening of the switches
is controlled by the detection of a voltage drop of the network.

L'élément supraconducteur est normalement maintenu dans l'état
de conduction, le courant critique de cet élément étant
supérieur au courant parcourant le réseau. Les interrupteurs ou
disjoncteurs disposés en aval de l'élément supraconducteur par
rapport à la source d'alimentation du réseau, sont des
interrupteurs standards électromécaniques, dont l'ouverture
permet l'interruption du courant dans le circuit protégé par cet
interrupteur. Ces interrupteurs sont démunis des déclencheurs
standards thermiques ou électromagnétiques provoquant le déclenchement lors d'une surintensité ou d'un courant de défaut dépassant un seuil prédéterminé. Selon l'invention, ils sont par contre équipés d'un dispositif de détection d'une baisse de
tension du réseau, ce dispositif pouvant d'ailleurs être commun à plusieurs interrupteurs dans le cas d'une télécommande.En
fonctionnement normal les interrupteurs sont fermes, et
l'élément supraconducteur est dans l'état de conduction,
l'alimentation des charges se faisant normalement. Lors de l'apparition d'un défaut, notamment d'un court-circuit en un point du réseau, l'augmentation du courant due à ce courtcircuit provoque la transition de l'élément supraconducteur, de l'état supraconducteur à l'état normal correspondant à une résistance notable insérée dans le circuit. Cette transition s'effectue automatiquement lorsque le courant dépasse la valeur de courant critique de l'élément supraconducteur et l'insertion automatique d'une résistance due au basculement de l'élément supraconducteur, de l'état conducteur à l'état normal provoque une interruption ou une limitation rapide du courant de court circuit.La détection de la baisse de tension du réseau, qui en résulte, provoque l'ouverture automatique des interrupteurs et l'isolation des différentes branches du réseau. Des la chute du courant en dessous de la valeur critique de l'élément supraconducteur, ce dernier redevient supraconducteur rétablissant l'alimentation du réseau.The superconducting element is normally maintained in the state
of conduction, the critical current of this element being
greater than the current flowing through the network. Switches or
circuit-breakers arranged downstream of the superconducting element by
relationship to the power source of the network, are
electromechanical standard switches, whose opening
allows the interruption of the current in the circuit protected by this
light switch. These switches have no triggers
thermal or electromagnetic standards causing tripping during overcurrent or fault current exceeding a predetermined threshold. According to the invention, they are, on the other hand, equipped with a device for detecting a fall in
network voltage, this device can also be common to several switches in the case of a remote control.
normal operation the switches are firm, and
the superconducting element is in the conduction state,
the supply of charges being done normally. When a fault occurs, in particular a short-circuit at a point in the network, the increase in current due to this short circuit causes the transition of the superconducting element from the superconducting state to the state normal corresponding to a significant resistance inserted into the circuit. This transition occurs automatically when the current exceeds the critical current value of the superconducting element and the automatic insertion of a resistance due to the switching of the superconducting element from the conducting state to the normal state causes a interruption or rapid limitation of the short circuit current. Detection of the resulting network voltage drop causes the automatic opening of the switches and the isolation of the various branches of the network. When the current falls below the critical value of the superconducting element, the superconducting element again becomes a superconductor restoring power to the network.

Il est clair que les interrupteurs mécaniques ne sont pas soumis au courant de court-circuit qui est interrompu par l'interrupteur supraconducteur, ou tout au moins limité par ce dernier à une valeur suffisamment faible ou pouvant etre maltrisé par les interrupteurs électromécaniques. Le courant critique de l'élément supraconducteur est de préférence inférieur à la tenue électrodynamique des interrupteurs afin d'éviter toute situation de répulsion des contacts des interrupteurs, préjudiciable au bon fonctionnement de l'installation, mais cela n'est pas obligatoire.It is clear that the mechanical switches are not subjected to the short-circuit current which is interrupted by the superconductive switch, or at least limited by the latter to a sufficiently low value or can be mistreated by the electromechanical switches. The critical current of the superconducting element is preferably lower than the electrodynamic resistance of the switches in order to avoid any situation of repulsion of the switch contacts, detrimental to the proper functioning of the installation, but this is not mandatory.

Il est bien entendu souhaitable de réaliser une sélectivité de s > clenchement afin de maintenir l'alimentation en courant des parties saines de 1|installation et d'isolement de la branche de réseau affectée du défaut. Cette sélectivité par étages du réseau peut e#tre réa##lisée par une temporisation d'autant plus longue. que les interrupteurs sont rapprochés de la source d'alimentation, en particulier de l'élément supraconducteur.Of course, it is desirable to provide latch selectivity to maintain the power supply of the healthy parts of the plant and isolate the faulty network branch from the fault. This selectivity by stages of the network can be achieved by a delay all the longer. that the switches are brought closer to the power source, in particular the superconducting element.

Cet échelonnement ou temporisation permet aux interrupteurs en aval de s'ouvrir les premiers et de maintenir l'alimentation des autres branches du réseau non affectées par le défaut. La sélectivité par temporisation ne permet pas une discrimination des interrupteurs disposés à un même niveau dans le réseau, ceuxci étant conçus pour s'ouvrir ensemble après une temporisation prédéterminée, lors de la détection d'une baisse de tension provoquée par le passage à l'état normal de l'élément supraconducteur. Selon un perfectionnement de l'invention, une sélectivité additionnelle est obtenue par une détection de l'emplacement du défaut, par exemple par une mesure d'impédance de la branche alimentée par l'interrupteur ou par tout autre moyen approprié, par exemple par la détection d'une variation du courant dans cette branche lors de l'apparition d'un courtcircuit.Le déclenchement de l'interrupteur est dans ce cas soumis a la détection simultanée d'une baisse de tension du réseau et de la diminution de l'impédance de la branche correspondante, ou de tout autre phénomène traduisant l'apparition d'un défaut dans la branche concernee.This scaling or timing allows the downstream switches to open first and maintain power to other branches of the network unaffected by the fault. The delay selectivity does not allow discrimination of the switches arranged at the same level in the network, the latter being designed to open together after a predetermined time delay, upon detection of a voltage drop caused by the switchover. normal state of the superconducting element. According to an improvement of the invention, an additional selectivity is obtained by a detection of the location of the fault, for example by an impedance measurement of the branch powered by the switch or by any other appropriate means, for example by the detection of a variation of the current in this branch during the appearance of a shortcircuit.The triggering of the switch is in this case subject to the simultaneous detection of a voltage drop of the network and the decrease of the impedance of the corresponding branch, or any other phenomenon reflecting the appearance of a defect in the branch concerned.

L'élément supraconducteur est avantageusement un transforma teur supraconducteur d'alimentation du réseau qui assure dans ce cas la double fonction de transformateur de puissance et de limiteur ou d'interrupteur supraconducteur de protection du réseau alimenté. Chaque interrupteur peut être équipé d'un déclencheur individuel comportant un détecteur de baisse de tension, et éventuellement un temporisateur et/ou un détecteur de présence du défaut, l'ordre de déclenchement étant déduit des informations fournies par ces détecteurs, pour obtenir une sélectivité appropriée.The superconducting element is advantageously a superconducting power supply transformer of the network which in this case ensures the dual function of power transformer and superconducting limiter or superconductive protection switch of the supplied network. Each switch may be equipped with an individual trip unit comprising a voltage drop detector, and possibly a timer and / or a presence detector of the fault, the triggering order being deduced from the information provided by these detectors, to obtain a selectivity appropriate.

L'invention est également applicable à des réseaux télécommandés dans lesquels certaines fonctions sont centralisées, par exemple la détection de la baisse de tension du réseau, ce détecteur, qui peut être du type voltmètre, engendrant des ordres de déclenchements transmis aux différents interrupteurs, éventuellement par l'intermédiaire de temporisateurs ou d'autres dispositifs d'inhibition ou de commande.The invention is also applicable to remote control networks in which certain functions are centralized, for example the detection of the voltage drop of the network, this detector, which may be of the voltmeter type, generating triggering commands transmitted to the various switches, possibly through timers or other muting or control devices.

Dans le mode de mise en oeuvre préférentiel décrit par la suite, la transition de l'état supraconducteur à l'état normal est provoquée par le passage du courant au-dessus du courant critique de l'élément supraconducteur, mais il est clair que l'invention est applicable à un dispositif ayant un élément supraconducteur, piloté indirectement, par exemple par élévation de la température lors de l'apparition d'un courant de défaut ou d'un champ magnétique dépassant la valeur critique, dérivé du courant de défaut. La mesure ou la détection de la baisse de tension du réseau, et/ou de la variation de l'impédance ou du courant peut être réalisée par tout moyen opérant, notamment du type électronique. In the preferred embodiment described below, the transition from the superconducting state to the normal state is caused by the current flowing over the critical current of the superconducting element, but it is clear that the The invention is applicable to a device having a superconducting element, controlled indirectly, for example by raising the temperature when a fault current or a magnetic field exceeding the critical value, derived from the fault current, occurs. Measurement or detection of the voltage drop of the network, and / or the variation of the impedance or current can be achieved by any operating means, in particular of the electronic type.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente le schéma électrique d'un réseau de distribution électrique à transformateur supraconducteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 illustrant une variante de réalisation.Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example and shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows the diagram electrical power distribution network with superconducting transformer according to the invention; - Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 illustrating an alternative embodiment.

Sur les figures, un transformateur supraconducteur 10 comporte un bobinage primaire 1 2 alimenté par une source de courant14, et un enroulement secondaire 16 d'alimentation d'un réseau 18 à trois branches 20,22,24. Le transformateur supraconducteur 10 est disposé en tête du réseau, qui comporte à la sortie du transformateur 10, un disjoncteur ou interrupteur de tête 26 alimentant un jeu de barres 28, comportant les trois branches 20,22,24. La première branche 20 alimente directement une charge, par exemple un moteur électrique, tandis que les deux autres branches 22,24 comportent un interrupteur ou disjoncteur de tête 30,32, alimentant un circuit qui dans l'exemple représenté est limité à une charge, mais qui pourrait comporter à nouveau plusieurs branches de répartition.Les interrupteurs 26,30,32 sont du type électromécanique ayant des contacts 34, assurant lors de leur ouverture une isolation galvanique des branches associées. Chaque interrupteur 26,30,32 comporte un mécanisme 36 de commande d'ouverture et de fermeture des contacts 34. Ces mécanismes 36 peuvent comporter une commande manuelle d'ouverture et de fermeture ainsi qu'une commande automatique du genre télécommande, et ils sont équipés d'un dispositif de déclenchement à distance piloté par un déclencheur 38, disposé en un point quelconque du réseau et relié aux différents mécanismes 36 par des fils de commande 40. Le déclencheur 38 est connecté au réseau par des conducteurs 42, fournissant à ce déclencheur 38 une information représentative de la tension du réseau.Le déclencheur 38 détecte toute baisse de tension du réseau et le franchissement d'un seuil prédéterminé, qui provoque l'émission d'un ordre de déclenchement transmis aux mécanismes 36 par les conducteurs 40.In the figures, a superconducting transformer 10 comprises a primary winding 1 2 fed by a current source 14, and a secondary winding 16 for supplying a network 18 with three branches 20, 22, 24. The superconducting transformer 10 is disposed at the head of the network, which comprises at the output of the transformer 10, a circuit breaker or head switch 26 supplying a busbar 28, comprising the three branches 20,22,24. The first branch 20 supplies directly a load, for example an electric motor, while the two other branches 22,24 comprise a switch or head circuit breaker 30,32, feeding a circuit which in the example shown is limited to a load, but which could comprise several branches of distribution again. The switches 26, 30, 32 are of the electromechanical type having contacts 34, ensuring, when they are opened, a galvanic isolation of the associated branches. Each switch 26, 30, 32 comprises a mechanism 36 for controlling the opening and closing of the contacts 34. These mechanisms 36 may comprise a manual opening and closing command as well as an automatic command of the remote control type, and they are equipped with a remote triggering device controlled by a trigger 38, arranged at any point in the network and connected to the various mechanisms 36 by control wires 40. The trigger 38 is connected to the network by conductors 42, providing The trigger 38 detects any voltage drop in the network and the crossing of a predetermined threshold, which causes the transmission of a trip command transmitted to the mechanisms 36 by the conductors 40.

Cet ordre de déclenchement est transmis instantanément aux mécanismes 36 des interrupteurs 30,32, disposés dans les branches 22,24, tandis qu'il est transmis par l'intermédiaire d'un temporisateur 44 au mécanisme 36 de l'interrupteur de tête 26.This trip command is transmitted instantaneously to the mechanisms 36 of the switches 30, 32, arranged in the branches 22, 24, while it is transmitted via a timer 44 to the mechanism 36 of the head switch 26.

Le dispositif fonctionne de la manière suivante:
Le réseau est alimenté normalement par le transformateur supraconducteur 10, les interrupteurs électromécaniques 26,30,32, étant fermés pour alimenter les différentes branches ou charges 20,22,24. Lors d'un incident, notamment d'un courtcircuit schématiquement représenté en 45 dans la branche 22, le courant parcourant le réseau augmente rapidement, et franchit le courant critique du transformateur supraconducteur 10, dont la transition de l'état supraconducteur à l'état normal, est suffisamment rapide pour limiter le courant de court-circuit, à une valeur voisine du courant critique. Tout le réseau et notamment les interrupteurs 26,30,32, voient uniquement cette valeur limitée du courant et ils peuvent être dimensionnés en conséquence.La transition à l'état normal du transformateur supraconducteur 10 provoque une baisse de tension du réseau transmis par les conducteurs 42 au déclencheur 38. Ce dernier émet des ordres de déclenchement qui sont transmis instantanément aux mécanismes 36 des branches 22,24.The device works as follows:
The network is supplied normally by the superconducting transformer 10, the electromechanical switches 26, 30, 32 being closed to supply the different branches or loads 20, 22, 24. During an incident, in particular a short circuit shown schematically at 45 in the branch 22, the current flowing through the network increases rapidly, and crosses the critical current of the superconducting transformer 10, whose transition from the superconducting state to the state normal, is fast enough to limit the short-circuit current to a value close to the critical current. The entire network, and in particular the switches 26, 30, 32, only see this limited value of the current and they can be dimensioned accordingly. The transition to the normal state of the superconducting transformer 10 causes a voltage drop in the network transmitted by the drivers. 42 to the trigger 38. The latter issues trigger commands that are transmitted instantly to the mechanisms 36 of the branches 22,24.

L'ouverture des interrupteurs correspondants 30,32 isole le défaut 45, et le transformateur supraconducteur isolé du défaut 45, bascule de l'état normal à l'état supraconduc#teur d'alimentation de la branche saine du réseau, en l'occurrence de la charge 20. L'interrupteur de tête 26 n'a pas eu le temps de recevoir l'ordre de déclenchement émis par le déclencheur 38, lequel ordre a été retardé par le temporisateur 44 pendant une durée suffisante au rétablissement de l'alimentation.The opening of the corresponding switches 30, 32 isolates the fault 45, and the isolated superconducting transformer of the fault 45 switches from the normal state to the superconducting state of the supply of the healthy branch of the network, in this case 20. The head switch 26 has not had time to receive the trip command from the trigger 38, which command has been delayed by the timer 44 for a period of time sufficient to restore the power supply. .

Il est facile de voir que le fonctionnement est entièrement automatique et qu'il permet de maintenir l'alimentation de certaines branches saines du réseau.It is easy to see that the operation is fully automatic and that it allows to maintain the supply of certain healthy branches of the network.

L'installation selon la figure 1 présente néanmoins l'inconvénient d'interrompre l'alimentation des branches disposées à un même niveau, en l'occurrence les branches 22 et 24, alors qu'une seule d'entre-elles est affectée par le défaut 45. Selon un développement de l'invention illustré par la figure 2, dans laquelle les mêmes numéros de référence désignent les éléments analogues ou identiques à ceux de la figure 1, permet de remédier à cet inconvénient. Dans cette installation, le disjoncteur de tête 26 est piloté par un déclencheur 46 de détection d'une baisse de tension du réseau, qui émet un ordre de déclenchement lors d'une baisse de tension en dessous d'un seuil prédéterminé, lequel ordre de déclenchement est transmis au mécanisme 36 par l'intermédiaire d'un temporisateur 48, provoquant une ouverture ou un déclenchement retardé de l'interrupteur 26.Les interrupteurs 30,32 sont tous deux équipés d'un détecteur de baisse de tension 46 et d'un détecteur de défaut 50, permettant la détection de la branche 22,24 affectée d'un défaut. Les sorties des détecteurs 46,50 sont reliées aux entrées d'une porte ET 52, dont la sortie est reliée au mécanisme 36 des interrupteurs 30,32. Les détecteurs 46 d'une baisse de tension peuvent être de simples électro-aimants raccordés au circuit du réseau, tandis que les détecteurs de défaut 50 peuvent être des relais de mesure de l'impédance de la branche correspondante, ou éventuellement des détecteurs de variation du courant ou de franchissement d'un seuil prédéterminé du courant parcourant la branche, ou des relais directionnels. The installation according to FIG. 1 nevertheless has the disadvantage of interrupting the feeding of the branches arranged at the same level, in this case the branches 22 and 24, whereas only one of them is affected by the According to a development of the invention illustrated in FIG. 2, in which the same reference numerals denote elements similar or identical to those of FIG. 1, this disadvantage can be overcome. In this installation, the head circuit breaker 26 is controlled by a trigger 46 for detecting a voltage drop of the network, which emits a trip command when a voltage drop below a predetermined threshold, which trigger is transmitted to the mechanism 36 via a timer 48, causing a delayed opening or triggering of the switch 26.The switches 30,32 are both equipped with a voltage drop detector 46 and a fault detector 50, allowing detection of the branch 22,24 affected by a fault. The outputs of the detectors 46, 50 are connected to the inputs of an AND gate 52, the output of which is connected to the mechanism 36 of the switches 30, 32. The detectors 46 of a drop in voltage may be simple electromagnets connected to the network circuit, while the fault detectors 50 may be measuring relays for the impedance of the corresponding branch, or possibly variation detectors. current or crossing a predetermined threshold of the current flowing through the branch, or directional relays.

Le dispositif selon la figure 2 fonctionne de la manière suivante:
Le réseau est normalement alimenté par le transformateur supraconducteur 10 par 1 'intermédiaire des interrupteurs fermés 26,30,32. Lors d'un défaut 45 apparaissant par exemple star la branche 22, le transformateur supraconducteur 10 bascule à l'état normal de la manière décrite ci-dessus, en insérant une résistance notable dans le circuit, qui provoque une baisse de tension et une limitation du courant de défaut. La baisse de tension apparaissant dans le réseau est détecté par les trois détecteurs 46 qui émettent tous un ordre de déclenchement de l'interrupteur associé. L'ordre de déclenchement de l'interrupteur 26 est temporisé par le temporisateur 48.The device according to FIG. 2 operates as follows:
The network is normally powered by the superconducting transformer 10 through the closed switches 26,30,32. In the event of a fault 45 appearing, for example, at the branch 22, the superconducting transformer 10 switches to the normal state in the manner described above, by inserting a significant resistance in the circuit, which causes a drop in voltage and a limitation. fault current. The voltage drop occurring in the network is detected by the three detectors 46, all of which emit a trip command of the associated switch. The tripping order of the switch 26 is delayed by the timer 48.

Simultanément le détecteur de défaut 50 de la branche 22, détecte par exemple une baisse d'impédance due au défaut 45, et émet un ordre de déclenchement appliqué à la porte ET 52. Les deux entrées de cette porte 52 recevant un ordre de déclenchement respectivement du détecteur de baisse de tension 46, et du détecteur de défaut 50, provoquent le déclenchement du mécanisme de l'interrupteur 30 alimentant la branche 22, et l'isolement du défaut 45. Le détecteur de défaut 50 de l'interrupteur 32 reste inactif et la porte E 52 de cet interrupteur 32 ne reçoit qu'un seul ordre de déclenchement sur l'une de ses entrées, bloquant la transmission de cet ordre au mécanisme 36 qui maintient l'interrupteur 32 en position fermé. L'ouverture de l'interrupteur 30 est suffisamment rapide pour éviter un déclenchement du disjoncteur de tête 26 dont l'ordre de déclenchement a été temporisé.At the same time, the fault detector 50 of the branch 22 detects for example a drop in impedance due to the fault 45, and sends a trip command applied to the AND gate 52. The two inputs of this gate 52 receiving a trip command respectively of the undervoltage detector 46, and the fault detector 50, trigger the mechanism of the switch 30 supplying the branch 22, and the isolation of the fault 45. The fault detector 50 of the switch 32 remains inactive and the gate E 52 of this switch 32 receives only one trip command on one of its inputs, blocking the transmission of this order to the mechanism 36 which holds the switch 32 in the closed position. The opening of the switch 30 is fast enough to avoid a tripping of the head circuit breaker 26 whose tripping order has been delayed.

Il est facile de voir que seule la branche 22 affectée du défaut est isolée, et que l'alimentation des deux autres branches 20,24 du réseau est maintenue. On assure ainsi une sélectivité parfaite de déclenchement comparable aux sélectivités réalisées par les appareils standards. Il est inutile de décrire le cas d'un défaut se produisant dans le circuit de tête du réseau, ce défaut étant éliminé avec un retard prédéterminé par l'ouverture de l'interrupteur 26. It is easy to see that only the branch 22 affected by the fault is isolated, and that the power supply of the other two branches 20,24 of the network is maintained. This ensures a perfect trigger selectivity comparable to the selectivities achieved by standard devices. It is unnecessary to describe the case of a fault occurring in the network head circuit, this defect being eliminated with a predetermined delay by the opening of the switch 26.

Dans tous les cas, le transformateur 10 assure la limitation et la coupure du courant de défaut par une simple transition de l'état supraconducteur à l'état normal, et les interrupteurs 26,30,32 du type électromécanique ne sont pas soumis à l'action du courant de défaut. Le courant dans le réseau est limité à une valeur voisine du courant critique du transformateur supraconducteur 10.In all cases, the transformer 10 ensures the limitation and the breaking of the fault current by a simple transition from the superconducting state to the normal state, and the electromechanical type switches 26, 30, 32 are not subject to the action of the fault current. The current in the network is limited to a value close to the critical current of the superconducting transformer 10.

Il est clair que la limitation et la coupure du courant peut être réalisée par tout élément supraconducteur traversé par le courant d'alimentation, et susceptible de transiter de l'état supraconducteur à l'état normal lors d'un franchissement d'un seuil prédéterminé du courant le traversant, l'emploi d'un transformateur supraconducteur 10 simplifiant néanmoins l'ensémble de l'installation. D'autres circuits à étages plus nombreux ou à branches plus nombreuses sont bien entendu concevables avec des sélectivités partielles ou totales du type décrit ci-dessus. Il est clair que le réseau selon la figure 2, peut également comporter une commande de déclenchement centralisée 38, du genre illustré par la figure 1, ou inversement que chaque interrupteur 26,30,32 de la figure 1, peut être doté d'un déclencheur individuel de détection d'une baisse de tension et d'une détection de l'emplacement du défaut. Il convient de noter que les interrupteurs 26,30,32 ne sont pas obligatoirement des interrupteurs ou disjoncteurs électromécaniques, tout système électronique équivalent étant utilisable, ces systèmes étant protégés par l'effet de limitation particulièrement efficace de l'élément supraconducteur 10.It is clear that the limitation and the breaking of the current can be achieved by any superconducting element traversed by the supply current, and capable of passing from the superconducting state to the normal state when crossing a predetermined threshold. current passing therethrough, the use of a superconducting transformer 10 nevertheless simplifies the ensemble of the installation. Other circuits with more stages or more branches are of course conceivable with partial or total selectivities of the type described above. It is clear that the network according to FIG. 2 may also include a centralized trip control 38 of the type illustrated in FIG. 1, or conversely that each switch 26, 30, 32 of FIG. 1 may be provided with a Individual trigger for detecting voltage drop and detecting the fault location. It should be noted that the switches 26, 30, 32 are not necessarily electromechanical switches or circuit-breakers, any equivalent electronic system being usable, these systems being protected by the particularly effective limiting effect of the superconducting element 10.

L'invention est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit. The invention is of course in no way limited to the embodiment more particularly described.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Réseau de distribution électrique à plusieurs branches (20,22,24) ayant en tête du réseau un élément supraconducteur, notamment un bobinage supraconducteur, et des interrupteurs (26,30,32) disposés dans les différentes branches du réseau pour isoler la branche associée, caractérisée en ce que le courant critique dudit bobinage supraconducteur (10) est supérieur au courant nominal du réseau et généralement inférieur à la tenue électrodynamique desdits interrupteurs (26,30,32), et que l'ouverture automatique des interrupteurs est pilotée par la détection d'une baisse de tension du réseau.1. A multi-branch electrical distribution network (20, 22, 24) having, at the head of the network, a superconductive element, in particular a superconducting winding, and switches (26, 30, 32) arranged in the various branches of the network to isolate the associated branch, characterized in that the critical current of said superconducting winding (10) is greater than the rated current of the network and generally less than the electrodynamic resistance of said switches (26, 30, 32), and that the automatic opening of the switches is controlled by detecting a voltage drop in the network. 2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'auxdits interrupteurs (26,30,32) sont associés des moyens (46,50) d'ouverture sélectifs pour ouvrir sélectivement lors de ladite baisse de tension l'interrupteur (30) de la branche affectée par le défaut ou les interrupteurs(30,32) disposés à un même niveau.2. Network according to claim 1, characterized in that said switches (26,30,32) are associated selective opening means (46,50) for selectively opening during said voltage drop the switch (30). the branch affected by the fault or the switches (30,32) arranged at the same level. 3. Réseau selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'ouverture sélectifs comportent une temporisation (48).3. The network of claim 2, characterized in that said selective opening means comprise a timer (48). 4. Réseau selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (50) de détection de la branche en défaut, pour assurer un déclenchement sélectif de l'interrupteur (30) associé à cette branche, le déclenchement de cet interrupteur étant commandé lors d'une détection d'une baisse de tension et de la présence d'un défaut.4. Network according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it comprises means (50) for detecting the branch in fault, to ensure a selective tripping of the switch (30) associated with this branch, the triggering of this switch being controlled during a detection of a drop in voltage and the presence of a fault. 5. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) de détection du défaut comportent un détecteur d'impédance émettant un ordre de déclenchement lorsque l'impédance devient inférieure à un seuil prédéterminé.5. The network of claim 4, characterized in that said means (50) for detecting the fault comprises an impedance detector emitting a trip command when the impedance becomes lower than a predetermined threshold. 6. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) de détection du défaut comportent un détecteur d'augmentation du courant parcourant la branche (22).6. The network of claim 4, characterized in that said means (50) for detecting the fault comprise a current increase detector traversing the branch (22). 7. Réseau selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection de défaut comportent un relais directionnel.7. Network according to claim 4, characterized in that said fault detection means comprise a directional relay. 8. Réseau selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que chaque interrupteur (26,30,32) est équipé d'un-détecteur (46) de baisse de tension qui provoque le déclenchement automatique de l'interrupteur lorsque la tension aux bornes de l'interrupteur est inférieure à un seuil prédéterminé. 8. Network according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each switch (26, 30, 32) is equipped with a voltage drop detector (46) which causes the switch to be triggered automatically when the switch voltage across the switch is below a predetermined threshold. 9. Réseau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'interrupteur (30,32) comporte un déclencheur ayant un détecteur (46) de baisse de tension et un détecteur (50) de présence d'un défaut, un ordre de déclenchement étant émis lors d'une présence simultanée d'une baisse de tension et d'un défaut.9. Network according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the switch (30,32) comprises a trigger having a detector (46) of voltage drop and a detector (50) of presence of a fault, a trip command being issued when there is a simultaneous presence of a voltage drop and a fault. 10. Réseau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bobinage supraconducteur appartient à un transformateur supraconducteur (10) d'alimentation du réseau. 10. Network according to any one of the preceding claims, characterized in that the superconducting winding belongs to a superconducting transformer (10) network supply.